基于3D打印的医学三维重构软件系统的精度研究*

刘子凡，许苑晶，柳毅浩，刘非，张敏，王文豪，邓迁，顾越兴，戴尅戎，王金武，△

(1.西南交通大学医学院，成都 610031；2.上海交通大学生物医学工程学院，上海 200030；3.上海市骨科内植物重点实验室，上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科，上海 200011；4.上海昕健医疗技术有限公司，上海 201800)

1 引 言

医学影像可为临床医生诊断病情提供诊疗依据，传统的医学影像技术包括X线、CT、MRI等,输出的为二维图像，不便于立体观察[1]。医学图像三维重构技术通过组合医学影像设备输出的切片数据，重构出三维图像模型，被广泛应用于医学教学、诊断、手术、仿真模拟等领域[2-3]，为医生提供更逼真的显示手段和定量分析工具[4]。三维重构技术主要分为体绘制和面绘制[5]，体绘制以体素为单元，重构时遍历数据集、计算量大、耗时长，面绘制通过几何单元拼接，重构速度快、计算时间短[6]。

重构精度是评价医学图像处理软件的核心指标，受阈值选择影响产生的“哑铃效应(Dumb-bell Effect)”是造成重构误差的主要原因[7]。体模作为CT和MRI设备成像质量的标准检测工具，广泛用于医学影像设备的质量研究[8-9]，其中Catphan 500型体模被国内的计量、质控部门广泛使用[10]，其材料为有机玻璃，具有机械强度较高、耐高温、耐腐蚀、易加工等优点。因具备较高的准确性和稳定性而成为评价图像设备成像质量的标准验证设备[11-12]，同时也应用于CT成像算法、参数选择的研究[13]。本研究通过比较体模实体的尺寸和使用Arigin3D Pro系统重构的模型的测量尺寸，定量分析Arigin3D Pro(昕健医疗，中国)的重构精度和稳定性。……