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近日，上海微創(chuàng)醫(yī)療器械（集團）有限公司醫(yī)學影像處理和3D打印團隊使用3D打印技術(shù)為上海某醫(yī)院一例復雜先心病患者（內(nèi)臟轉(zhuǎn)位、Tausigbing畸形）完成了心臟模型打印，以用于術(shù)前病變部位的進一步確認及手術(shù)前方案規(guī)劃，為手術(shù)最終得以順利完成提供了很大的幫助。

鑒于此患者心臟結(jié)構(gòu)的復雜性，團隊在對CT檢查數(shù)據(jù)進行影像重建過程中與醫(yī)院影像科、主治醫(yī)生進行了當面溝通，充分分析病變形態(tài)，研究更加準確的影像分割重建方法，在得到醫(yī)生專家的確認后使用3D打印機打印出實體血流部分和抽殼處理還原心臟結(jié)構(gòu)的兩種模型，為手術(shù)的規(guī)劃和實施提供精確的參考。

圖1：心臟影像處理重建

圖2：3D打印心臟模型

3D打印技術(shù)是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，把三維數(shù)字模型離散為面、線和點，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體。這種逐層掃描和鋪設材料的成型方式，顛覆了傳統(tǒng)意義上鑄造、鍛造和減材加工等方式，幾乎可以成型任意形狀的模型。而這一特點為醫(yī)療行業(yè)中復雜病變模型的快速制造提供了極大的便利，從而可以實現(xiàn)術(shù)前對病灶的精確評估及精準治療方案的制定。

通常醫(yī)生在手術(shù)前會根據(jù)病人的CT、核磁共振等片子來了解手術(shù)部位的結(jié)構(gòu)，面對這些零散的平面影像，要求醫(yī)生有足夠豐富的經(jīng)驗和想象把平面的影像立體化，以便于醫(yī)生在做手術(shù)的時候更加容易找到病狀的部位?，F(xiàn)在有了3D打印技術(shù)，就可以根據(jù)這些平面影像數(shù)據(jù)進行三維重建，然后在手術(shù)前把病人需要手術(shù)的部位打印出一個立體三維模型，這樣醫(yī)生就能在手術(shù)前直觀的看到手術(shù)部位的結(jié)構(gòu)，尤其針對一些復雜部位的手術(shù)，避免了手術(shù)風險，大大提高手術(shù)的成功率。

這種基于2D醫(yī)學影像的3D病變模型重建，在顱面頜整形、骨腫瘤及骨科復雜創(chuàng)傷等領(lǐng)域中應用已經(jīng)比較廣泛。隨著影像數(shù)據(jù)處理技術(shù)的不斷提高及經(jīng)驗的不斷增加，這一應用逐漸擴展到骨組織以外的軟組織器官領(lǐng)域。特別值得一提的是對于心血管領(lǐng)域的一些前沿微創(chuàng)技術(shù)，如微創(chuàng)介入瓣膜置換，針對嬰幼兒先心病的微創(chuàng)介入封堵器，微創(chuàng)介入左心耳封堵器，帶分支的微創(chuàng)介入主動脈覆膜支架等，3D病變模型重建為術(shù)前手術(shù)方案制定提供了方便，受到越來越多的醫(yī)生關(guān)注，對這些新技術(shù)的推廣起到了極大的推進作用。

            圖3：兒童先心病3D模型，左圖分別為1：1和1：3模型，3倍放大后

           可以更清楚看到心臟缺陷，右圖中“洞”為室間隔缺損

圖4：介入左心耳封堵器術(shù)前方案設計，封堵器試釋放

圖5：介入肺動脈瓣術(shù)前方案設計，瓣膜試釋放

微創(chuàng)醫(yī)學影像處理和3D打印團隊即“量身定做醫(yī)療加工中心”成立于 2014年底，中心現(xiàn)有SLS工業(yè)級3D打印機一臺和3D掃描儀一臺，后續(xù)又引入SLA光固化3D打印機和FDM三維打印機各一臺。中心可以通過各類3D打印技術(shù)，來滿足各醫(yī)院和集團各部門的醫(yī)學影像重建、模型3D打印以及三維掃描需求。同時，我們還購買了擁有FDA認證的醫(yī)學重建軟件，用以將MRI、CT影像數(shù)據(jù)通過軟件重建成為三維模型。

同時，為保證3D打印業(yè)務需求的及時接收和醫(yī)學影像處理、3D打印模型數(shù)據(jù)的有效管理，依托于醫(yī)線生機平臺（www.1o2o.com），策劃并開發(fā)3D打印和醫(yī)學影像處理業(yè)務需求系統(tǒng)平臺（http://pcms.1o2o.com），需求者可以進行用戶注冊和需求提交。系統(tǒng)集合業(yè)務流程、支付和數(shù)據(jù)管理功能，極大方便業(yè)務開展。