从医学成像到 3D 打印解剖模型：一种低成本、负担得起的 3D 打印方法。

From medical imaging to 3D printed anatomical models: a low-cost, affordable 3D printing approach.

机构信息

Servicio de Cirugía Plástica y Reconstructiva, Unidad Médica de Alta Especialidad, Hospital de Especialidades del Centro Médico Nacional de Occidente, Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS), Guadalajara, Jalisco.

Departamento de Cardiología, Mayo Clinic, Rochester, Minnesota, Estados Unidos de América.

出版信息

Cir Cir. 2024;92(4):426-436. doi: 10.24875/CIRU.22000643.

DOI:10.24875/CIRU.22000643

PMID:39079248

Abstract

OBJECTIVE

To share our experience in creating precise anatomical models using available open-source software.

METHODS

An affordable method is presented, where from a DICOM format of a computed tomography, a segmentation of the region of interest is achieved. The image is then processed for surface improvement and the DICOM format is converted to STL. Error correction is achieved and the model is optimized to be printed by stereolithography with a desktop 3D printer.

RESULTS

Precise measurements of the dimensions of the DICOM file (CT), the STL file, and the printed model (3D) were carried out. For the C6 vertebra, the dimensions of the horizontal axis were 55.3 mm (CT), 55.337 mm (STL), and 55.3183 mm (3D). The dimensions of the vertebral body were 14.2 mm (CT), 14.551 mm (STL), and 14.8159 mm (3D). The length of the spinous process was 18.2 mm (CT), 18.283 mm (STL), and 18.2266 mm (3D), while its width was 8.5 mm (CT), 8.3644 mm (STL), and 8.3226 mm (3D). For the C7 vertebra, the dimensions of the horizontal axis were 58.6 mm (CT), 58.739 mm (STL), and 58.7144 mm (3D). The dimensions of the vertebral body were 14 mm (CT), 14.0255 mm (STL), and 14.2312 mm (3D). The length of the spinous process was 18.7 mm (CT), 18.79 mm (STL), and 18.6458 mm (3D), and its width was 8.9 mm (CT), 8.988 mm (STL), and 8.9760 mm (3D).

CONCLUSION

The printing of a 3D model of bone tissue using this algorithm is a viable, useful option with high precision.

摘要

目的

分享我们使用现有开源软件创建精确解剖模型的经验。

方法

提出了一种经济实惠的方法，即从计算机断层扫描的 DICOM 格式中，实现感兴趣区域的分割。然后对图像进行表面改进处理，并将 DICOM 格式转换为 STL。通过误差校正，优化模型以便使用桌面 3D 打印机进行立体平版印刷。

结果

对 DICOM 文件（CT）、STL 文件和打印模型（3D）的尺寸进行了精确测量。对于 C6 椎骨，水平轴的尺寸为 55.3 毫米（CT）、55.337 毫米（STL）和 55.3183 毫米（3D）。椎体的尺寸为 14.2 毫米（CT）、14.551 毫米（STL）和 14.8159 毫米（3D）。棘突的长度为 18.2 毫米（CT）、18.283 毫米（STL）和 18.2266 毫米（3D），宽度为 8.5 毫米（CT）、8.3644 毫米（STL）和 8.3226 毫米（3D）。对于 C7 椎骨，水平轴的尺寸为 58.6 毫米（CT）、58.739 毫米（STL）和 58.7144 毫米（3D）。椎体的尺寸为 14 毫米（CT）、14.0255 毫米（STL）和 14.2312 毫米（3D）。棘突的长度为 18.7 毫米（CT）、18.79 毫米（STL）和 18.6458 毫米（3D），宽度为 8.9 毫米（CT）、8.988 毫米（STL）和 8.9760 毫米（3D）。