Das Protokoll füllt die komplexen CT- und MRT-Bilder menschlicher anatomischer Strukturen aus und nutzt die jeweiligen Vorteile beider Arten der Bildgebung. Dies ist eine bedeutende Innovation im Bereich der medizinischen Bildgebung. Im fusionierten Modell können Ärzte sowohl die Knochenstruktur aus dem CT als auch die Weichteilstrukturen aus dem MRT betrachten.
Darüber hinaus kann das 3D-Modell für die präzise 3D-Navigation von Operationsrobotern verwendet werden. Diese Technologie ist auf fast alle Senioren anwendbar, die eine multimodale Fusion benötigen, wie z. B. die Ultraschall-Bildfusion. Das 3D-Fusionsmodell ist auch für die vorschiedliche Planung und die nachschiedliche Auswertung von großer Bedeutung.
Wenn Sie diese Technologie verwenden, erhalten Sie gleichzeitig Einblicke aus der multimodalen Bildgebung. Verschiedene Dimensionen werden sich synchron entfalten und der diagnostische und therapeutische Prozess wird sich weiterentwickeln. Stellen Sie zunächst die Datenressourcen von der CT-Gerätestation ein.
Öffnen Sie die einzelne CT 2012 B-Software, um Daten vom Scanprotokoll SpineRoutine_1 zu empfangen. Verwenden Sie eine Schichtdicke von einem Millimeter bei einer Matrixgröße von 512 x 512 Pixeln, wobei der Pixelabstand 0,3320 Millimeter beträgt. Die tatsächliche Größe des erreichten 3D-Volumens beträgt 512 x 512 x 204 Voxel.
Rufen Sie den Dicom2Mat-Unterprozess im MATLAB-Arbeitsplatz auf, um das 3D-Volumen aus den DICOM-Dateien abzurufen, die im HRCT-Datenordner gespeichert sind. Zeigen Sie jeden Ausschnitt innerhalb des 3D-Volumens über die grafische Benutzeroberfläche oder GUI an. Visualisieren Sie dann die Intensitätsverteilung der HRCT-Daten der Wirbel durch die Heist-Funktion.
Rufen Sie den Unterprozess "Rauschbereinigung" auf, um das vom Gerät erzeugte Signalrauschen unter den Teilen der HRCT-Datendatei zu löschen. Und verwenden Sie den Unterprozess der Wirbelfunktion unter dem gleichen Pfad, um das Wirbelmodell zu erhalten, das ebenfalls ein 3D-Volumen ist, jedoch nur mit der Knochenstruktur. Verwenden Sie die Hochpassfilterparameter und den Intensitätsbereich von 190 bis 1.656.
Verwenden Sie den Dicom2Mat-Unterprozess in beiden Teilen der Dixon-In- und Dixon_W-Sequenzen und erhalten Sie deren 3D-Volumen. Visualisieren Sie jede einzelne Schicht, die ein 3D-Volumen bildet, und greifen Sie auf diese Visualisierung zu, sobald der Dicom2Mat-Teilprozess abgeschlossen ist. Verwenden Sie die Spinalnervenfunktion, um das Spinalnervenmodell mit Hochpassfilterparametern und dem Intensitätsbereich von 180 bis 643 zu rekonstruieren.
Filtern Sie Punkte mit geringer Intensität heraus, um das 3D-Volumen des Spinalnervs zu extrahieren, da die Nervensignale in der Dixon_W Sequenz sehr hoch sind. Sobald der Spinalnerven-Teilprozess abgeschlossen ist, überprüfen Sie das in der GUI generierte Modell. Kopieren Sie die drei 3D-Volumes in den Dateipfad des Projekts.
Die Modelle von HRCT und DIXON-In weisen die gleiche Wirbelstruktur auf. Und die Modelle von DIXON-In und Dixon_W haben die gleichen Koordinaten. Fügen Sie die Dateinamen der drei Modelle als Eingabe in den Unterprozess "Wirbelfusion" ein, um das Fusionsmodell zu generieren.
Wenn aus Sicht des Arztes eine Feinabstimmung erforderlich ist, fügen Sie derselben Funktion Koordinatenparameter in alle Richtungen hinzu, um das Fusionsmodell zu korrigieren. Wenn aus klinischer Sicht leichte Fehler bei der Fusion beobachtet werden, verwenden Sie die Wirbelfusionsfunktion, um die Fusionskoordinaten fein abzustimmen. Dieser Prozess beinhaltet Parameteranpassungen an den sechs Dimensionen der Koordinatenrichtung.
Erstellen Sie im Projektverzeichnis einen separaten Ordner für die Ausgabe des Ergebnisses des Fusionsmodells. Exportieren Sie die für den 3D-Druck zu verwendenden Fusionsmodelle in den DICOM-Formatsequenzen unter den Dateipfad des Fusionsverzeichnisses. Verwenden Sie den mat2dicom-Algorithmus, um den Exportvorgang auszuführen.
durch Eingabe des Fusionsmodells. Öffnen Sie die DICOM-Dateisequenz, die zuvor mit Materialise Mimics Version 20 exportiert wurde, um den Exportvorgang durchzuführen. Navigieren Sie zum Exportmenü auf der Registerkarte "Datei" und wählen Sie das VRML-Format aus.
Der Dateipfad für den Export kann frei an die Anforderungen des Benutzers angepasst werden. Da es sich beim transparenten bunten 3D-Druck um eine professionelle Dienstleistung handelt, komprimieren und verpacken Sie die VRML-Dateien und senden Sie sie an den Dienstleister. Das multimodale Fusionsmodell von CT und MRT wird für die präoperative Planung und das Training in der selektiven dorsalen Rhizotomie (SDR) verwendet.
Die grafische Benutzeroberfläche der Slices im Volume aus den HRCT-Daten ist in dieser Abbildung dargestellt. Über diese grafische Benutzeroberfläche können Chirurgen die Wirbelsäulenstruktur anzeigen, die in allen CT-Daten enthalten ist. Das hier gezeigte grafische Bild stellt die Intensitätsverteilung der HRCT-Daten der Wirbel dar.
Diese quantitativen Informationen helfen bei der Bestimmung des Filterbereichs der Wirbelstruktur. Das 3D-Druckmodell für die Planung und das Training der selektiven dorsalen Rhizotomie oder SDR ist in diesem Bild dargestellt. Verschiedenfarbige Farbstoffe werden verwendet, um die Strukturen wie Knochen und Nerven zu verachten und zu unterscheiden.
Die Spinalnervenstruktur ist gelb gefärbt und die Lamina der L4- und L5-Segmente im entsprechenden Operationsgebiet sind durch rote und blaue Färbung gekennzeichnet. Die Knochenstruktur wird mit einem transparenten Harzmaterial gedruckt, das es den Ärzten ermöglicht, die Nervenstruktur unter der Lamina durch die Knochenstruktur zu beobachten. Die äquivalente, unempfindliche oder multimodale Fusionstechnologie wird zwangsläufig verschiedene neue Anwendungen mit sich bringen, da Ärzte Informationen aus verschiedenen Dimensionen in einem Modell gewinnen können.
Die auf medizinischer Bildgebung basierende diagnostische Behandlung und die chirurgische Navigation sind die wichtigsten Schlachtfelder für die multimodale Fusionstechnologie im Bereich der medizinischen Bildgebung.
