[實用新型]基于多幅斷層掃描圖像的三維實體模型構建裝置

有效

• 申請號: 201721000186.6
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN207408997U
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 鄭楊;鄭興
• 申請（專利權）人: 泗洪縣正心醫療技術有限公司
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10;G09B23/28;B33Y50/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本實用新型提供一種基于多幅斷層掃描圖像的三維實體模型構建裝置，包括底板、燈箱和排列定位組件，燈箱設于底板上，排列定位組件設于燈箱上，排列定位組件包括若干第一隔板和若干第一支撐輥，第一支撐輥環列設于燈箱上，第一隔板分別設有定位孔一，第一支撐輥依次穿過各第一隔板的定位孔一，定位孔一的形狀與第一支撐輥的形狀相對應。該種基于多幅斷層掃描圖像的三維實體模型構建裝置，能夠實現二維圖像進行三維排列，實體模型構建方便、成本低廉，立體透視效果好、實體模型方便觀察，可模擬操作。

技術領域

本實用新型涉及一種基于多幅斷層掃描圖像的三維實體模型構建裝置。

背景技術

目前教授外科手術的方法包括外科手術的學習、觀看手術視頻、在有經驗醫生的指導下來觀察和參加現場手術。目前教授手術的“親自動手式”學徒制方法和“看一個，做一個，教一個”的方式存在很多缺陷：1、經驗不足的醫學生可能使被當做“教學病例”的患者面臨大量的風險，甚至死亡的危險。2、醫生在活體患者身上訓練時也受到了極大的限制，盡管小心翼翼但仍然無法避免潛在的醫療訴訟，這使得在外科手術中受過很好訓練的醫生更少。3、不同的患者有不同的疾病，每種疾病的表現又千差萬別，這使得醫學生在某個患者身上取得的寶貴經驗并不一定適用于另外一個患者。一個優秀的外科醫生成長需要很長時間，反復從治療失敗的不同患者身上換來寶貴的經驗教訓。4、由于每個患者情況各不相同，醫生雖然知道某種手術方法，但術前無法準確預知每個手術細節，無法事先練習。患者因為無法得知醫生如何在自己身上手術，單憑信任是無法真正的放心。醫患之間會產生很大的溝通障礙，是醫患糾紛的重要原因之一。

雖然尸體也可以用于教授外科手術，由于宗教和文化的原因，民眾極少捐獻遺體，導致尸體數量有限，非常昂貴，且面臨將疾病傳播給醫生或通過醫生傳播疾病的風險。對于許多醫院而言，提供尸體實驗室和提供管理實驗室和實施訓練的輔助人員的成本，使訓練很難實行。使用尸體的另一缺陷在于：一旦尸體的特定區域已經動過手術，組織就會被破壞并且不能被再次使用以重復手術。防腐劑、冷卻、冷凍或阻止尸體組織分解的其他方法的使用可能會影響感覺、柔軟性、堅硬度，因此尸體組織不能模仿活體組織。因此，尸體的手術體驗不能真實地模仿在活體患者上進行手術的體驗。

由于以上原因，需要在手術體驗、模仿與教學中使用到實體模型。現有的一些手術模型雖然可以用于常規研究、常規醫學手術的教學和身體檢查，但是這些模型具有基本的共性，缺少特定患者的個性。比如患者王某某長了一個啞鈴形狀的腫瘤，其解剖特點與常規的球形完全不同，要想提供逼真的手術模擬需要為其專門定制模型，方便手術醫生術前觀察甚至模擬手術，提高手術成功率，降低手術風險。

現有的模型、器官和組織通常由硬的或半剛性的材料和塑料制成，與柔軟的人體組織相差很大，現有的手術器械難以像活體手術時那樣輕松切開這些硬模型，這妨礙了醫生的觸覺，因此不能提供逼真的手術經歷。此外，現有手術模型制作工藝耗時久，因此增加了醫生的訓練成本和患者的負擔。

在醫學領域中，疾病的診斷需要大量運用CT和MRI掃描得到的斷層圖片。這些圖片大多是沿同一個方向的切面，醫護人員只能通過連續的多張圖片為病人診斷。僅僅通過二維圖片難以判斷組織空間結構，病人等非專業人士面對這樣的斷層圖片更加難以理解。因此，斷層圖片三維重建工作尤為重要。熱門的研究領域是根據二維的圖片或視頻來進行三維重建，再進行3d打印。傳統方法在三維重建時，會在一定程度上丟失二維圖片的信息或人為添加一些虛構的信息，而且算法復雜，計算量大，難以開發和推廣。

3D打印技術即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，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造物體的技術。將虛擬可視化模型進行實體化，此實體模型克服了傳統模型空洞枯燥及病態條件下難以還原人體真實解剖的不足。利用此實體模型進行個性化的術前規劃和模擬手術，使手術可行性的術前評估更加準確，術前準備更加充分，手術方案的制定具有個性化，更加客觀、合理。