| 成果名称: | 基于多模态影像技术的3D打印临床服务平台开发与应用示范 |
| 完成单位: | 南方医科大学第三附属医院,南方医科大学生物医学工程学院,南方医科大学基础医学院,广州捷和电子科技有限公司 |
| 主要人员: | 张晓东,冯衍秋,欧阳汉斌,黄文华,蔡道章,曾参军,吕海,李浩淼,李旭,刘哲星,李一奇,梅颖洁,陈焱君,叶强,李勉文 等22人 |
| 介绍: | ①课题来源与背景:3D打印技术由于其个性化、精准化等优势在临床应用中有其独特优势,但临床推广仍然困难,主要原因在于:(1)目前数据来源主要依赖于CT,单一成像方法不能满足骨骼与血管/神经/软骨等多种组织结构的精准打印;(2)缺乏高效、便捷的图像分割配准系统及院内临床3D打印服务平台。 ②技术原理及性能指标:针对上述问题,我们设计并构建了基于多模态影像技术的3D打印临床服务平台,它的关键在于实现CT或MRI特定解剖结构的快速分割、多模态图像配准融合等,根据临床医生需求,设计个性化的、满足临床医生需要的三维模型,充分发挥模型在临床中的使用价值,使3D打印更好的服务于临床,同时建立典型骨科病例数据库,建立真正适用于临床的3D打印服务平台。 ③技术的创造性与先进性:本成果首先优化骨、血管及泌尿系统CT扫描及腰骶丛神经MRN扫描参数,获得了目标区域高质量的医学影像图像;利用深度学习方法实现椎体及腰骶丛神经自动分割,以缩短图像建模及临床等待所耗费的时间;通过Windows平台采用C++语言开发,基于互信息的配准和ICP配准方法实现CT和MRN数据配准与融合,以实现骨、血管、输尿管及腰骶丛神经在同一界面展示,更好的显示多种解剖结构三维立体显示;为提高临床科室、影像科及3D打印工程师进行有效沟通,设计“医学影3D打印院内交互平台”,实现不同终端在同一界面下演示操作图像建模过程,实现实时传递文字、声音、图像、视频,满足临床对病变成像及个性化打印要求,保证模型重建的准确性、真实性,该过程减少了模型重建过程中的错误率,减少了“数据采集-图像传输-模型构建-3D打印”整个流程所花费的时间,较好的解决第三方打印服务存在的繁琐、耗时、专业性差等问题,实现“临床需求-影像 3D 打印服务平台-临床服务”一体化高效新模式,为院内 3D 打印技术临床普及应用提供新的思路和示范应用,极好地发挥了 3D 打印在临床诊疗中的优势、极大地促进 3D 打印在临床应用的推广。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性:自2017年06月01日项目实施以来,南方医科大学第三附属医院联合南方医科大学生物医学工程学院、南方医科大学基础医学院致力于设计“医学影像3D打印数据院内交互平台”,创建典型骨科病例数据库,开展面向骨科疾病的3D打印关键技术的研究,更好的将3D打印技术应用于临床,如:术前规划、术中导航、医患沟通、临床教育等。同时,由广东捷和电子科技有限公司提供相关配套技术支持,并联合3D打印相关仪器设备进行产品的市场推广。此外,该平台不仅在南方医科大学第三附属医院内部(如:创伤骨科、骨肿瘤科、脊柱骨科、儿童骨科等科室)使用过程中获得了良好的反馈,我们还将该平台引入广东医科大学附属医院,该院在省内率先开展了3D打印辅助精准截骨的临床应用,在复杂初次膝关节置换手术、复杂骨盆创伤微创治疗、骨肿瘤个性化重建等应用中取得了良好的效果。 ⑤应用情况及存在的问题:由于院内推广使用3D打印模型没有统一收费标准,无法用于经济收益的获取,因此项目累积经济效益主要集中于3D打印设备及配套设施的销售及部分3D打印模型的打印,实践过程中主要由广州捷和电子科技有限公司加强智能建模系统的推广和3D打印服务,增加财务收入;在院内3D打印交互系统的推广中,虽然未获得良好的经济收益,但可有效的提高医疗卫生服务质量并降低相应的医疗风险成本,具有很好的社会效益,该医学图像建模系统及交互平台,在临床接受度及依赖性高,未来可进一步于其他试点医院推广应用。 ⑥历年获奖情况:“基于增强CT和MRN的三维图像融合技术在骨盆骨折合并腰骶丛抻经损伤诊疗中的应用”在第14届中华骨科杂志论坛优秀论文评选中获得一等奖,作为获奖论文将刊发于2022年度的《中华骨科杂志》。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2022-04-13 |
| 研究起止时间: | 2017-06-01至2021-05-31 |
| 所属行业: | 科学研究和技术服务业 |
| 所属高新技术类别: | 生物医药与医疗器械 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2022-01-21 |
