基于不同图像分割法构建3D打印右室双出口模型

摘要

目的:通过区域生长法和阈值法分割CT图像并构建3D打印先天性心脏病模型,分析不同图像分割方法打印模型对心内结构显示的精准程度,并探讨3D打印对右室双出口疾病的诊断价值.方法:对1例两个月的先天性心脏病患儿-64排前门控增强CT扫描后,基于迭代算法进行重建.将CT的DICOM数据导入Mimics 17.0软件,分别1使用区域生长方法进行血池分割以及通过阈值法提取心肌组织图像,得到不同分割图像之后,进行图像处理.模型A:包裹1mm后对血池强化,进行挖空处理,构建表面模型;模型B:使用分割的心肌组织图像建模并通过平滑处理.将模型A和模型B生成光固化立体造型术文件数据,并将数据导入Objet 260 3D打印机后打印模型,完成建模过程.结果:两种不同分割方法构建的3D打印心脏模型都能清晰地显示异常的解剖结构,同时可观察室间隔缺损和两根大血管之间的空间位置关系.模型A和模型B的心内结构准确度没有明显差异,主动脉内径宽度分别为8.44、8.42 mm,肺动脉分别为12.81、12.73 mm,室间隔缺损分别为14.51、14.18mm.模型A的圆锥组织比模型B的长度更长,分别为7.21、6.32 mm.结论:通过挖空和包裹等后处理方法,模型A可清楚地显示大血管的空间位置关系,在图像后处理过程中,3D打印模型可能忽略微小的解剖结构.模型B可精确地显示心脏内的解剖结构,包括心脏圆锥、三尖瓣位置、乳头状肌等.图像处理的关键是将DICOM数据转换成精确的3D打印的心脏模型.对于准确诊断复杂先天性心脏病,基于心脏CT打印的3D模型是一个非常有效的方法.