MIT软件将MRIs转换成3D可打印心脏模型仅需一小时
即使是世界上最顶尖的外科医生,心脏外科手术也无法像在公园里散步那般简单。通常情况下,需要先依照人体心脏通用模型来制定手术计划,这样做的效率较低,因为与患者的心脏存在着形状及功能上的差异。这也就是麻省理工学院(MIT)研究人员与波士顿儿童医院联合,进行MRI扫描,并建立每一个患者心脏详细模型的原因,最终这将使外科医生按照物理剖开患者之前计划其手术。
虽然过去这类型的技术也是可行的,但不切实际。以前的3D打印心脏模型是通过人工绘制MRI显示的边界来创建的,但扫描心脏产生的横截面超过200个,完成建模需要花上不止10小时。MIT电气工程教授PolinaGolland和MIT研究生Danielle Pace,联合心脏专家Andrew Powell(目前正领导医院的临床工作)一起开展的这项最新项目已经实现了将算法加入到扫描过程中,从而节约创建3D模型的时间。该算法只确定心脏几个横截面的边界,接着程序自动完成模型的其他部分。通过手动扫描几个边界,让算法完成3D模型的其余部分,只需1小时就可完成数字模型的创建(过去通常要10个小时)。

Pace和Golland的这种新型建模方式将在今年秋季进行临床研究,波士顿儿童医院的10名患者将MRIs转化成3D数字模型(也可能是3D打印模型)。利用这些3D模型,外科医生将试图计划处一个“虚拟手术”,希望通过患者心脏3D模型来提高实际手术的结果。尽管该实验还未进行彻底的测试,但MIT和波士顿儿童医院都认为这种新的建模方法具有广泛的潜力。该医院参与这个试验的一名心脏外科医生SitaramEmani坚信这种新型的快速3D建模算法是非常有好处的。“已经有一些患者采用了这种类型的模型,在心脏上进行了‘虚拟手术’来模拟真实情况。这样做真的有利于实际手术,减少心脏检查以及修复的时间。”Emani这样告诉MIT News。
Pace和Golland希望这种算法建模方法能够为外科医生提供一个更加直观的方式来做心脏手术,这个系统将在十月份召开的医学影像计算及计算机辅助干预国际会议(International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention)上进行展示。这个由备受尊敬的研究人员和外科医生组成的团队为了将科学创新带入医疗行业,他们正在努力使心脏外科手术成为一个可以更好进行准备,从而可以更好进行修复的过程。
新材料在线编译整理——翻译:菠菜 校正:摩天轮
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