醫療3D 列印新知--- 將患者的數據轉換為 3D 列印模型的免費軟體 @ 矯正醫生的狂想曲--- Straight teeth and life

【將患者的數據轉換為 3D 列印模型的免費軟體】譯者許睿傑

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在加利福尼亞的兒科醫療保健專門的拉迪(Rady)兒童醫院在近日推出了一款新型的DICOM軟體。(DICOM，Digital Imaging and Communications醫學數位影像和通信)

軟體由醫院內部的海倫和威爾韋伯斯特基金會旗下的3D 創新 (3DI) 實驗室所創設計，“Media2DICOM”能將患者的 3D 模型轉換為醫師常共享的DICOM 文件。該計劃使醫護人員能更輕鬆、省時的檢視3D解剖建模，同時幫助他們改善兒童的臨床治療。“擁有合適的資源後，我們已能開發出適合醫院需求的軟體，讓醫師更容易取得客製化的 3D 模型和資料，從而提供出色的保健服務。”3DI實驗室的主任兼研究科學家 Justin Ryan 博士說。 “這類軟體一般都是商業化為前提而製作，所以我們很期待這款非商業化創新軟體的未來發展。”

3DI 實驗室的先驅研究

位於聖地亞哥的拉迪兒童醫院是全國兒童醫療保健的領先者，為超過 280,000 名患者(該地區約91% 的兒童)提供服務。該醫院也是 3DI 實驗室的所在地，該實驗室專門使用CT 掃描和 MRI 數據來創建 3D模型，以此支援精準手術的治療計劃，並進一步改善患者的治療效果。3DI 實驗室也在創新範圍內致力促進院內的醫療設備製造，並開發各種製程教學給患者及家屬參考。該設施還開發了數種手術規劃用及醫師的訓練用模型，其中包括以 Stratasys J750 Digital Anatomy 3D 列印機製作的先天性缺陷心臟模型。

不久前，該實驗室的團隊將研究重心轉移到「如何更簡便的使用3D模型數據」。拉迪兒童醫院表示，當下有許多業界標準的成像系統，它們輸出的3D解剖模型都必須透過 “特定3D軟體＂才能使用。因此，3DI 實驗室設想的新課題是：如何將患者的數據轉換為通用文件格式。

業界首見的轉換軟體

3DI 實驗室的 Media2DICOM 能將 MP4、JPEG、PNG、BMP 和 STL 等文件封裝在 DICOM 檔案中。臨床醫生用這個程式將參考用的DICOM 轉為 3D 模型後，再存儲在本地硬碟或是業界標準的PACS系統（PACS，Picture Archiving Communication System 圖片建檔通信系統）。在此過程中，用戶可以將患者的 3D 模型的影片、 3D 數據本體轉換為通用化的 DICOM 文件。然後這些通用文件會跟患者其他的醫療媒體紀錄，如CT 和 MRI 掃描檔，一同輸入醫療機構的 PACS 中，方便日後檢閱。這個數位平台能讓醫師查看患者的解剖結構、與模型互動、及迎合各種生理治療的需求。雖然醫院的網站宣稱該程式“只限用於研究”、“不能做診斷用途”，但又補充說此平台＂可以節省醫師大量時間＂、＂對兒童保健會是一大影響＂。

Media2DICOM目前已提供免費下載。拉迪兒童醫院表示， 3DI 實驗室下一步將專注在“以3D 列印推進醫學圖像研究”，以及“開發院內新型醫療設備和數個院內軟體專案”。

3D列印的解剖建模

現今有許多醫療機構靠 3D 列印模型來輔助外科醫生做手術準備，或用來向患者解釋療程，其中包含拉迪兒童醫院的 3DI 實驗室。3D列印大廠Stratasys 為了打入這個市場也推出了 Digital Anatomy Creator - 一款透過材料成型控制與客製化內部結構來提高模型準確性的軟體。另一方面，Mimaki 3D 列印機也透過其 UV 噴墨技術實現高水準的色彩保真度，使他們臨床建模的訂單源源不絕。 2021 年 6 月，佛羅倫斯大學和邦潘公司(Bompan) 公開了他們用來開發準確 3D 列印全彩解剖模型的獨家系統及演算法。

再回顧 2019 年底，GE Healthcare 也與 Formlabs 合作，使臨床醫師更容易從成像數據中 3D 列印出患者的客製化模型。通過兩家公司的合作，市場上開始販售同時包含Formlabs 3D 列印機、列印材與 GE Healthcare 的軟體Advantage Workstation 的同捆包，提供用戶一條龍的建模服務。