KANGWAY全彩色數(shù)字3D打印醫(yī)學(xué)模型手術(shù)規(guī)劃解決方案

KANGWAY團(tuán)隊(duì)長期致力于提供數(shù)字醫(yī)學(xué)3D打印完整的解決方案。擁有完整的三維數(shù)據(jù)處理和快速成型技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，提供從三維成像(如CT、MRI、PET)、3D打印、術(shù)前模擬、植入體設(shè)計、專家會診等一站式服務(wù)。

近年來醫(yī)患沖突呈逐年上升趨勢，醫(yī)患矛盾日趨激烈，嚴(yán)重影響了醫(yī)院在人民群眾中的形象。探究醫(yī)患沖突形成的原因，大多來自病人或病人家屬對醫(yī)院或者醫(yī)生的不信任所造成的。三維醫(yī)學(xué)時代的來臨，醫(yī)生與病患都可根據(jù)影像數(shù)據(jù)，由平臺智能處理后生成相應(yīng)的病灶器官三維模型直觀清晰的看到患者的病癥所在，建立醫(yī)患信任機(jī)制，優(yōu)化醫(yī)患關(guān)系，減少醫(yī)患沖突。同時，醫(yī)師可以就三維模型進(jìn)行手術(shù)時的環(huán)境預(yù)估、病灶區(qū)與周圍組織對應(yīng)關(guān)系等提高診斷準(zhǔn)確性。目前，醫(yī)學(xué)模型解決方案已經(jīng)廣泛應(yīng)用在如下領(lǐng)域：

手術(shù)規(guī)劃模型

主要應(yīng)用于圍手術(shù)期，以輔助手術(shù)為主要用途。

手術(shù)規(guī)劃模型是依照人體結(jié)構(gòu)打印出的等比例實(shí)物模型，模型的精度、材質(zhì)、強(qiáng)度有相應(yīng)的要求。目前，已經(jīng)與華東和華中地區(qū)的醫(yī)院建立合作，醫(yī)生可在針對患者個體個性化定制的模型上設(shè)計手術(shù)、練習(xí)手術(shù)操作；也可根據(jù)需要將模型應(yīng)用于手術(shù)中的觀摩、比對、定位、導(dǎo)航等。

教學(xué)演示模型

主要應(yīng)用于教育演示環(huán)境，以展示解剖結(jié)構(gòu)的實(shí)體形態(tài)為主。醫(yī)學(xué)生的臨床見習(xí)及實(shí)習(xí)是醫(yī)學(xué)教育過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，是從理論過渡到臨床的必要步驟。傳統(tǒng)的見、實(shí)習(xí)模式是老師為主體的帶教模式，通過理論闡述，床旁講解，結(jié)合影像學(xué)的資料的學(xué)習(xí)從而對某種疾病的診治有了初步認(rèn)識。泌尿外科疾病諸如泌尿系結(jié)石、腫瘤、外傷、先天性畸形等大多數(shù)疾病可以通過影像學(xué)方面的檢查得以診斷，因此通過影像學(xué)資料是學(xué)習(xí)泌尿外科疾病非常重要的方法。目前，隨著CT、核磁共振的檢查手段進(jìn)步，例如三維重建、血管成像等技術(shù)的出現(xiàn)，可以讓我們對某些疾病得到比較直觀的認(rèn)識，從而制定出正確的治療方案。但是，以上所述的方法得出的都還是儲存在電腦里的虛擬的影像，還是可視不可觸的東西。如果我們能將那些虛擬的影像轉(zhuǎn)換成實(shí)實(shí)在在的東西，放在眼前，拿在手里，那將對我們的教學(xué)方法是一個很大的改進(jìn)。擁有完整的三維數(shù)據(jù)處理和快速成型技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，提供從三維成像(如CT、MRI、PET)、3D打印、術(shù)前模擬、植入體設(shè)計、專家會診等一站式服務(wù)。

手術(shù)訓(xùn)練模型

高仿真度針對?？苹湫筒±氖中g(shù)訓(xùn)練模型，主要應(yīng)用于醫(yī)療器械器械操作演示、培訓(xùn)，手術(shù)訓(xùn)練。許多諸如椎間孔鏡手術(shù)等高發(fā)病率的手術(shù)，出于對患者安全的考慮，醫(yī)院不可能直接拿患者來培訓(xùn)年輕醫(yī)生。

因此，要培養(yǎng)出一名合格的椎間孔鏡醫(yī)生是需要很長的學(xué)習(xí)曲線，且培訓(xùn)成本也是一筆巨大的投入，而合適的人體教學(xué)標(biāo)本更是可遇而不可求。例如，泌尿外科疾病：泌尿系結(jié)石、腫瘤、外傷、先天性畸形等大多數(shù)疾病可以通過影像學(xué)方面的檢查得以診斷，因此通過影像學(xué)資料是學(xué)習(xí)泌尿外科疾病非常重要的方法。但是，以上所述的方法得出的都還是儲存在電腦里的虛擬的影像，還是可視不可觸的東西。如果我們能將那些虛擬的影像轉(zhuǎn)換成實(shí)實(shí)在在的東西，放在眼前，拿在手里，那將對我們的教學(xué)方法是一個很大的改進(jìn)。目前，隨著CT、核磁共振的檢查手段進(jìn)步，例如三維重建、血管成像等技術(shù)的出現(xiàn)，可以讓我們對某些疾病得到比較直觀的認(rèn)識，從而制定出正確的治療方案。

3D打印高仿真手術(shù)訓(xùn)練模型為此提供了一個新的解決方案，專家表示，實(shí)物模型手術(shù)今后將成為手術(shù)培訓(xùn)的主要方式，用于醫(yī)生培訓(xùn)的3D打印模型市場很大。

大量典型病例

貼近臨床手術(shù)

反復(fù)操作練習(xí)

有效縮短學(xué)習(xí)曲線

醫(yī)學(xué)3D數(shù)字建模 

A.醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)采集

3D打印個體化實(shí)物模型，其數(shù)據(jù)來源為患者本人的數(shù)字化影像資料，如CT、MRI等。影像學(xué)資料由計算機(jī)軟件生成三維模型文件，3D打印機(jī)通過讀取文件的截面信息并將這些截面逐層打印堆積而構(gòu)成一個實(shí)體。影像學(xué)資料的掃描精度會直接影響3D打印醫(yī)學(xué)模型的真實(shí)性。因此，規(guī)范患者骨骼影像數(shù)據(jù)資料的采集至關(guān)重要。

1.CT數(shù)據(jù)采集：

CT對骨組織、造影劑的解析能力較強(qiáng)，是數(shù)字化設(shè)計最為常用的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)來源?；?D打印設(shè)計需要，CT數(shù)據(jù)需要滿足以下要求：

①設(shè)備選擇：推薦使用螺距小的多排螺旋CT，不推薦使用傳統(tǒng)的級進(jìn)式CT或單排螺旋CT；

②掃描范圍：以能夠滿足臨床需要為準(zhǔn)；

③掃描間距：推薦≤1 mm，不推薦＞2mm；

④CT掃描參數(shù)設(shè)定：依據(jù)臨床需要；

⑤分辨率：推薦像素矩陣為512x512，像素尺寸為0.5 mm x 0.5mm的CT設(shè)備；

⑥掃描體位：掃描體位擺放正確對以后進(jìn)行三維設(shè)計、測量有益處。CT掃描擺放肢體建議使肢體長軸與掃描方面一致；如果肢體存在外固定或者骨關(guān)節(jié)畸形時，建議減少兩者的成角角度。建議使雙側(cè)肢體擺放對稱；按照解剖學(xué)姿勢擺放：雙上肢伸直附于體側(cè)、手心朝前和雙下肢靠攏、足尖朝前;

⑦造影劑：根據(jù)臨床需要可以選擇使用；

⑧金屬異物：CT掃描過程中會產(chǎn)生偽影，對骨骼影像精確性將產(chǎn)生誤差。 

2.MRI數(shù)據(jù)采集： 

MRI對軟組織有較好的解析力，但鑒于MRI掃描層厚較大，一般較少使用MRI進(jìn)行精確數(shù)據(jù)采集，多用于標(biāo)注軟組織、病變范圍。

①M(fèi)RI掃描序列中T1成像顯示解剖結(jié)構(gòu)較清楚，適合用于骨關(guān)節(jié)三維模型設(shè)計；MRI增強(qiáng)二維斷面圖像適合標(biāo)記腫瘤及其浸潤范圍。

②MRI數(shù)據(jù)主要用于與CT數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、配準(zhǔn)，用于協(xié)助CT影像進(jìn)行3D打印模型的設(shè)計和測試。 

3.圖像數(shù)據(jù)格式、傳輸和存檔：

①用于重建和存檔的醫(yī)學(xué)二維斷面圖像，推薦使用符合Dicom 3.0的數(shù)字影像和通信標(biāo)準(zhǔn)格式，不推薦使用由PACS系統(tǒng)生成的其他格式圖像；

②已完成重建設(shè)計的3D模型文件，推薦采用通用的STL格式，不推薦采用其他文件格式；

③文件傳輸前打包壓縮，推薦采用移動存儲介質(zhì)和固定存儲介質(zhì)相輔的數(shù)據(jù)保存和存檔調(diào)用方式，以保證數(shù)據(jù)的安全性和査詢便捷性。 

B.數(shù)字化模型設(shè)計

設(shè)計是3D打印技術(shù)的靈魂，是將傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像轉(zhuǎn)化成3D打印實(shí)物的核心步驟。對于3D打印模型，設(shè)計環(huán)節(jié)至關(guān)重要。為保證3D打印醫(yī)學(xué)模型真實(shí)、可靠、實(shí)用，設(shè)計過程由臨床醫(yī)生全程參與模型的設(shè)計，并最終由臨床醫(yī)生審核確認(rèn)。

模型規(guī)格嚴(yán)格按照1:1原始比例設(shè)計

高度仿真于解剖形態(tài)誤差小

按醫(yī)生要求設(shè)計建模滿足臨床實(shí)際需求