MIT开发新系统可加速MRI扫描数据向3D可打印模型的转化

在过去的几年里，3D打印已经引发了全世界的医学革命。许多手术因为外科医生提前利用3D打印进行了模拟演练而大获成功，众多患者的生命也因此得到了拯救。这些模型通常是根据CT或MRI的扫描数据建立的，而一直以来，将这些庞大的扫描数据转化为复杂的可打印3D模型都需要耗费很长的时间。不过现在，这种状况即将得到改变，因为麻省理工学院（MIT）和波士顿儿童医院已经联手开发出了一套高效的系统，可以在仅仅数小时内就将MRI的扫描数据转化为3D可打印模型。

在这里首先要解释一下，MRI扫描数据是由三维模型，比如人体的一系列截面组成的，它最终的样子就是一系列带有可见的明暗区域的横截面照片。这些区域对于计算机视觉来说很难精确定位，同时相应的算法也不能很好地生成精确的模型。尽管用通用模型，比如人类心脏模型来增强算法可以提高精确度，不过这对于手术需要面对的不规则的实际心脏通常没什么作用，还可能让事情变得更糟。

那么怎样将MRI数据变为3D可打印模型呢？实际上，这需要设计师利用上面提到的横截面以手工制作的方式完成，这一处理过程通常需要10个小时甚至更久。

据中国3D打印专业媒体平台南极熊了解，新的系统之所以可以大幅缩短转换时间是因为它所采用的算法能够快速处理大部分的数据，如此一来就大幅减少了人工所需的时间。即便人工只处理了1/9的区域，最后的结果也会非常好，因为算法只需从全部数百个横截面中分割出14个补丁就足以生成90%的模型。

新的转化系统将在数周后举行的“医学图像计算与计算机辅助干预国际大会”上正式亮相。它的第一开发者是来自MIT电子工程与计算机科学系的研究生Danielle Pace，她带头完成了分析软件的开发。另一位关键人物是波士顿儿童医院的物理学家Medhi Moghari，他开发出了优化扫描精度的程序。至于最后的临床测试，则是由医院的心脏病专家Andrew Powell完成的。整个项目的领导人是电子工程兼计算机科学教授Polina Golland，而所需的资金则来自波士顿儿童医院和哈佛催化剂，后者是一项专注于临床科学创新的基金项目。

尽管系统尚处于研发阶段，它却已经可以实现很好的效果了。Golland表示，这套系统将令3D打印手术模型常规化，而不是像现在这样还是特例。另外，系统所采用的算法将有可能通过增加补丁来进一步提升处理横截面的效率。它将于其它创新一同成为精确快速生成3D模型的关键。

via 3ders