一、前言

3D打印被認(rèn)為是推動第三次工業(yè)革命的技術(shù)之一。3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，該技術(shù)最早在20世紀(jì)80年代中期由美國提出。3D打印建模使用3D掃描儀對實物進(jìn)行掃描,得到三維數(shù)據(jù).然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工修復(fù)。3D掃描一類是被動方式，就是不需要特定的光源，完全依靠物體所處的自然光條件進(jìn)行掃描，常采用雙目技術(shù)，但是精度低，只能掃描出有幾何特征的物體，不能滿足很多領(lǐng)域的要求。雖然它起源于工業(yè)制造業(yè)，但從一開始就引起了醫(yī)學(xué)界的關(guān)注。20世紀(jì)90年代，我們將3D打印技術(shù)引入個性化骨科植入物CD/CM技術(shù)的研究，并于2004年獲得國家科技進(jìn)步二等獎。

與工業(yè)3d 打印不同，醫(yī)學(xué)3d 打印有自己的技術(shù)。隨著該技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多關(guān)鍵技術(shù)被賦予了新的內(nèi)容，并正在進(jìn)一步發(fā)展。

二是醫(yī)學(xué)圖像生成、處理和三維重建技術(shù)。

醫(yī)學(xué)影像是中國醫(yī)學(xué)3D打印的數(shù)據(jù)源。

20世紀(jì)90年代，各個著名的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)格式差異很大，給3d 打印帶來了很多困難。當(dāng)時，我們必須研究各種設(shè)備的接口軟件，從成像設(shè)備中獲取輸出數(shù)據(jù)。今天，所有的成像設(shè)備都采用同樣的 dicom 格式，這為3d 打印的推廣和應(yīng)用帶來了極大的方便。

目前，骨骼CT 數(shù)據(jù)的處理和建模研究工作已非常成熟。由于在CT 圖像中骨骼和周邊以及其他企業(yè)組織學(xué)生之間的灰度值差異進(jìn)行比較可以清晰，因此，目標(biāo)管理組織分割和建模教學(xué)工作人員最先取得重大突破，開發(fā)出很多骨骼CT 數(shù)據(jù)信息處理與建模分析軟件。很長一段時間國內(nèi)外廣泛運用Materialise 公司Mimics 軟件，而今我國經(jīng)濟已經(jīng)開發(fā)出很多方面具有獨立自主創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)的軟件。

隨著3D 打印在醫(yī)學(xué)中的推廣企業(yè)應(yīng)用，很多問題涉及軟組織的外科領(lǐng)域也開始學(xué)習(xí)運用3D打印信息技術(shù)，這對提高圖像分析處理和建模軟件技術(shù)提出了新的要求。如果沒有骨骼周圍的血管在造影時添加了對比劑 ，可獲得邊界清晰的圖像，它的建模工作和骨骼幾乎都是一樣方便。但是，軟組織的影像作為主要原因來自于MRI，它的處理比CT 數(shù)據(jù)管理困難。更重要的是，為了將有些軟組織在影像中清晰地顯現(xiàn)，必須對MRI設(shè)備方面進(jìn)行一些專門的參數(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整，這給臨床合理使用自己帶來很多麻煩。此外，有些軟組織的影像必須能夠通過利用各種社會其他相關(guān)影像設(shè)備來獲取，這就需要涉及到多模圖像配準(zhǔn)與融合教育技術(shù)，對于軟組織目前我國還是存在一個科學(xué)研究開發(fā)項目。因此，為滿足軟組織3D打印，我們須要和影像學(xué)專家小組合作組織開展情況如下技術(shù)攻關(guān)工作：

1.清晰圖像數(shù)據(jù)采集技術(shù)。首先，要系統(tǒng)研究涉及肝、膽、脾、胰、腎、心、肺的圖像生成技術(shù)，針對不同的圖像設(shè)備提出最佳的調(diào)整參數(shù)，形成一套標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為后續(xù)工作獲得良好的圖像數(shù)據(jù)條件。

2。目標(biāo)軟組織自動分割技術(shù)。圖像中有大量的非相關(guān)組織，目前只能用手擦除，不能用于臨床。因此，必須建立一個基于解剖學(xué)知識的專家系統(tǒng)，以自動化處理，使這項工作臨床應(yīng)用。

3. 多模式圖像配準(zhǔn)與融合。

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