基于3D打印技术的脑膜瘤模型重建研究

杨存，刘子瑜，武才鑫，李晗

1 河北医科大学第二医院 （河北石家庄 050000）；2 河北医科大学影像学院 （河北石家庄 050000）

脑膜瘤是常见的颅内肿瘤，肿瘤体积一般较大，且周边血液供应充沛，与大脑动静脉及脑组织关系密切，手术风险较大[1-2]。传统的磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）仅仅处于二维平面模式，而三维（three dimensional，3D）实体模型图像后处理能够提供简单的解剖细节，且在计算机工作站中可以很容易实现。但3D可视化本身并不能提供操作所需的交互元素和触觉反馈，因此建议3D打印提供解决方案[3-5]。3D打印技术的应用可直观显示颅内占位的空间结构及位置关系，本研究旨在应用医学影像软件（materialise's interactive medical image control system，MIMICS）建立脑膜瘤的3D实体模型，通过剥离不同组织辅助临床医师规划更科学的手术方案[5-10]。

1 资料与方法

1.1 一般资料

患者男，56岁，左侧额顶颞部脑膜瘤，邻近骨质破坏，左侧基底区脑梗死，排除病变损伤情况，对本研究知情且自愿签署知情同意书。

1.2 计算机配置

制造商LENOVO，操作系统Windows10 64位，处理器Intel（R）Core（TM）i5-5200U CPU @2.20GHz，内存4.00GB。

1.3 方法

选择1例脑膜瘤患者进行MRI平扫和增强检查：采用飞利浦Achieva3.0T对患者颅脑进行扫描，获取140张增强检查医学数字成像和通信（digital imaging and communications in medicine，DICOM）图像及130张头颅磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）DICOM 图像。

应用MIMICS 17.0（比利时Materialise公司）建立模型。

2 3D重建

采用MIMICS软件处理脑膜瘤患者的MRI影像数据，采用阈值法获取患者颅脑不同组织的阈值，并应用3D重建技术分别构建脑组织、血管及肿瘤的3D模型。

肿瘤组织在MRI图像中显示为高信号，与周围正常组织界限清晰。在横断面的肿瘤组织内绘制一条轮廓线，阈值上限设置为2 191 HU，阈值下限设置为791 HU，进行 start thresholding阈值分割，将肿瘤与其他组织分开，肿瘤组织的阈值分割如图1所示。……