患者特定腰椎的3D打印模型

该协议利用了两种类型成像的各自优势，填充了人体解剖结构的复杂CT和MRI图像。这是医学成像领域的一项重大创新。在融合模型中，医生可以从CT查看骨骼结构，也可以通过MRI查看较软的组织结构。

此外，3D模型可用于手术机器人的精确3D导航。该技术几乎适用于所有需要多模态融合的老年人，例如超声图像融合。三维融合模型对于仲裁前规划和仲裁后评估也具有重要意义。

使用此技术时，您将同时从多模态成像中获得洞察力。不同的维度视角将同步展开，诊断和治疗过程将不断发展。首先，从CT机站设置数据资源。

打开单个CT 2012 B软件，从扫描协议SpineRoutine_1接收数据。使用一毫米的切片厚度，矩阵大小为 512 x 512 像素，其中像素间距为 0.3320 毫米。实现的 3D 体积的实际大小为 512 x 512 x 204 体素。

在 MATLAB 工作区中调用 Dicom2Mat 子进程，从存储在 HRCT 数据文件夹中的 DICOM 文件中获取 3D 体积。通过图形用户界面或 GUI 查看 3D 体积中的每个切片。然后通过抢劫功能可视化椎骨HRCT数据的强度分布。

调用噪声清理子进程以删除 HRCT 数据文件部分下设备形成的信号噪声。并在同一路径下使用椎骨功能子过程，获得椎骨模型，该模型也是3D体积，但仅具有骨骼结构。使用高通滤波器参数和强度范围从 190 到 1， 656。

在Dixon-In和Dixon_W序列的两个部分中使用Dicom2Mat子过程，并获得其3D体积。可视化构成 3D 体积的每个单独切片，并在 Dicom2Mat 子流程完成后访问此可视化。利用脊神经功能，用高通滤波参数重建脊神经模型，强度范围从180到643。

过滤掉低强度的点以提取脊神经3D体积，因为Dixon_W序列中的神经信号非常高。脊神经子过程完成后，检查GUI中生成的模型。将三个 3D 体积复制到项目的文件路径。

HRCT和DIXON-In的模型包括相同的椎骨结构。DIXON-In和Dixon_W的模型具有相同的坐标。将三个模型文件名放入椎骨融合子流程中，作为生成融合模型的输入。

如果从医生的角度需要微调，请将所有方向的坐标参数添加到同一函数中以校正融合模型。如果从临床角度观察到融合有轻微误差，请使用椎骨融合功能微调融合坐标。此过程涉及对坐标方向的六个维度进行参数调整。

在项目目录中创建一个单独的文件夹，用于输出融合模型的结果。在融合目录的文件路径下以 DICOM 格式序列导出要用于 3D 打印的融合模型。利用 mat2dicom 算法执行导出操作。

通过输入融合模型。打开以前使用具体模拟版本 20 导出的 DICOM 文件序列以执行导出操作。导航到文件选项卡下的导出菜单，然后选择 VRML 格式。

导出的文件路径可以根据用户的要求自由定制。由于透明彩色3D打印是一项专业服务，因此压缩并打包VRML文件并将其发送给服务提供商。CT和MRI的多模态融合模型用于选择性背神经根切断术或SDR的术前计划和培训。

HRCT数据中卷切片的GUI如图所示。通过此GUI，外科医生可以查看所有CT数据中包含的脊柱结构。此处显示的图形图像表示椎骨HRCT数据的强度分布。

该定量信息有助于确定椎骨结构的过滤范围。用于选择性背神经根切断术或SDR规划和训练的3D打印模型如图所示。不同颜色的染料用于鄙视和区分骨骼和神经等结构。

脊神经结构染成黄色，相应手术区域的L4和L5节段的叶片通过红色和蓝色染色来区分。骨骼结构使用透明树脂材料打印，使医生可以通过骨骼结构观察薄片下的神经结构。等效、不敏感或多模态融合技术势必会带来各种新的应用，因为医生可以在一个模型中从不同维度获取信息。

基于医学成像的诊断治疗和手术导航是医学成像领域多模态融合技术的主要战场。