基于多模态医学影像数据的计算机辅助医疗设计与肿瘤精确治疗

【作者】 黄俊辉； 李文政； 李学军；

【机构】 中南大学湘雅医院；

【摘要】 目的:3D打印技术因能根据疾病治疗需要,快速制备适合不同患者个性化要求的生物医用材料和适时进行各种个性化治疗模拟而倍受关注。近年来,我们在探索3D打印技术应用于肿瘤切除与修复手术、放疗模拟和生物医用材料研发时发现,单纯凭借CT、MRI等多模态医学影常规检查方法获取的像数据重建三维图像,或借助CT与MRI机器自带计算机软件重建三维模型,经3D打印出来的产品无论在大小,还是形状等方面的精准度与实际医学原件有一定的差异。本研究的目的是探讨基于多模态医学影像数据的计算机辅助医疗设计系统与肿瘤精确治疗的方法与效果。方法:利用自主研发的以计算机模拟仿真为目标的CT与MRI扫描数据采集的操作方法与计算机辅助医疗设计系统和应用3D打印技术打印肿瘤及其周围血管等实物模型,应用于指导颅内复杂肿瘤的手术方案设计、术前模拟操作、放射治疗适应证评估、放射靶区钩画。结果:利用本项目研究的MRI、CT等多模态医学影像数据采集操作方法和计算机辅助医疗设计系统将采集的影像数据融合、后处理、三维重建的图像,经3D打印技术打印的模型与医学原件高度一致,术前模拟手术方案指导术中操作,提高了肿瘤切除率,避免术中并发症。对术后放射治疗指证的评估和提高肿瘤治疗质量起到了积极的作用。结论:利用本自主研发的以计算机模拟仿真为目标的多模态医学影像数据采集操作方法和计算机辅助医疗设计系统,进行三维重建、3D打印医学原件模型、术前手术模拟等,对提高计算机模拟仿真的精准度、提高肿瘤医疗质量、生物医用材料的开发起到积极作用。更多还原