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通过 3D 打印使 2D 医学图像栩栩如生

通过 3D 打印使 2D 医学图像栩栩如生

2021-11-10 13:50

解决医疗领域长期存在的挑战。

AI初创公司医疗IP作为韩国医疗市场数字化转型的领导者,备受关注。自2015年公司成立以来,快速增长的医疗IP已成为医疗市场创新的象征,最近获得首尔大学医院首家风险投资公司的认可。

Medical IP 基于人工智能的图像处理和3D打印技术使医院、学术中心和医疗器械公司能够通过使用人工智能技术对 X 射线、CT 扫描和 MRI 等医学图像进行分割来创建超逼真的人体器官模型。Medical IP 的技术将来自 CT 和 MRI 扫描的二维黑白图像数据带入三维生活,因此可用于创建解剖模型,从而实现前所未有的患者治疗、预后、观察、培训和手术模拟。

过去,医院和学术中心依靠动物实验、尸体和传统3D打印技术进行培训。动物和尸体模型不仅会引发伦理问题,而且还缺乏高度准确的、针对特定患者的3D打印模型可以实现的解剖真实性和可重复性。同样,传统3D打印技术需要为每种颜色和纹理打印多个部件,这会降低吞吐量、限制颜色和纹理选项,并产生大量的后处理工作。

为了在更短的时间内创建超逼真的解剖模型,Medical IP 与3D打印技术的领导者 Stratasys 合作。使用 Medical IP 的 AI 驱动的分割技术和 Stratasys J750 创建的器官模型以全彩色打印,具有各种纹理,模仿真实器官的自然形状、结构、感觉和触觉反馈。

“我们通过结合人工智能和3D打印技术创造了卓越的协同效应。我们已准备好为越来越多的国内外医疗专业人士开辟数字医疗创新之路。”

——Medical IP CEO朴相俊

AI和3D打印技术的协同作用。

Medical IP 的软件解决方案最大限度地发挥了医院计算机上一直处于休眠状态的医学图像数据的价值。Medical IP 不必从显示器上直观地查看 2D 黑白图像,而是将数据转换为从业者可以实际看到和触摸的3D模型。

这项技术对医疗领域的影响是巨大的。

  • 外科医生可以使用3D打印的人体器官模型向患者描述治疗方法或手术计划。
  • 特定于患者的模拟可以让外科医生及其团队在手术前对解剖结构的精确复制进行练习。
  • 医学生或实习生可以在医学研讨会或工作中体验现实技能培训。

工作原理:医疗 IP 的工作流程

Medical IP 的分割技术于 2019 年获得 FDA 批准和 CE 标志许可。与 Stratasys J750 一起,Medical IP 技术使2D到3D打印工作流程变得无缝。

  • 医学图像数据采集,如CT或MR图像,通过医学专业人士的特定要求通过 MEDIP 上传。
  • 上传时数据将被匿名化。
  • Medical IP 的 AI 驱动软件解决方案执行快速准确的图像分割。
  • 分割后的图像通过3D打印解决方案 ANATNEL 进行处理,使图像成为 3D。
  • 3D 模型数据使用Stratasys J750 打印,以创建具有精确纹理的全彩色模型,模拟人体解剖结构。

“过去,无法同时生产具有多种颜色和材料的模型。唯一的方法是分别生产和组装每个零件。Stratasys J750的推出从根本上彻底改变了我们的工作方式。不仅可以一次性将成品全部打印出来,而且产品的质量也是无与伦比的高。例如,垂体肿瘤切除模拟器包含许多属性,包括骨骼、神经、大脑和眼组织。使用旧方法需要一个多星期,但使用Stratasys J750,您只需要一天时间。

——Ho Sung Oh,3D 解剖模型专家,医疗 IP

用例:解决医疗领域长期存在的挑战。

打印肾脏图像3D模型的过程,由 MEDICAL IP 的 MEDIP 软件执行分割,以使用Stratasys J750创建逆行肾内手术 (RIRS)的3D训练模型。

模拟垂体瘤切除术。

Medical IP 与一组临床医生合作,测试和验证由 Medical IP 开发并使用Stratasys J750打印的垂体肿瘤切除手术模拟器。

每位外科医生都报告说,钻孔体验就像钻入真正的骨头一样真实。“血管、神经、硬脑膜、大脑等非常逼真,可以在类似于实际手术的环境中进行训练,”一位外科医生评论道。

测试后,一家参与医院要求制定针对患者的3D打印模型的长期生产计划,供其儿科手术团队用于手术计划。与成人不同,儿童没有完全发育的器官,因此器官形状不一致并且难以识别病变。3D 打印器官模型可实现前所未有的病例规划,以改善患者治疗效果。

基于模拟的肾结石去除训练。

一家医疗机构试图克服其传统培训方法所带来的挑战,这些方法不允许同时进行泌尿科导航和肾结石研磨。为了将其现有技能培训与 Medical IP 的3D打印模拟进行比较,该机构与Medical IP 合作开发了肾结石模拟器,使用该模拟器可以在没有内窥镜的情况下进行移动培训测试。

医疗机构立即看到了3D打印模型的教育价值。3D打印的肾脏允许将结石放置在任何位置,半透明材料允许在没有内窥镜的情况下进行外科手术。此外,水可以在整个模型中循环,使用激光和超声波模拟石材研磨,使触觉反馈超逼真。

从一致性的角度整合AI和3D打印技术。

Medical IP 致力于寻找使用医疗 AI 技术预测、治疗和管理疾病的新方法。通过与 Stratasys、美敦力、强生、奥林巴斯、巴德和 Intuitive 等全球主要医疗领导者合作,Medical IP 寻求增强基于人工智能的医学图像分析技术,并将其核心技术扩展到 3D 打印等新应用。

“人工智能和 3D 打印可以分开查看。但我们的方法不同;我们一直在寻找对患者有益和对医疗专业人员有帮助的东西。我们将人工智能和 3D 打印技术相结合,创造协同效应,我们计划将基于数字化的医疗创新提供给更多国内外的医疗专业人士。” Medical IP 首席执行官 Sang Joon Park 说。

 

源文摘自:Stratasys

 

 

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