成果简介

本项目的目标是利用计算机图形图像处理与 3D 打 印技术，开发辅助诊疗系统，在断层扫描形成的三维模 型基础上，进行解剖结构几何测量，实现手术的数字化 设计和模拟，进而通过 3D 打印技术制作手术辅材和实 体模型，用于医患沟通、辅助诊断、术前准备及手术演 练等场合。系统主要包括以下功能：① 三维重建：在用户辅助下，将断层扫描图像恢 复为立体模型；② 几何测量：支持在三维模型对组织器官一般几 何尺寸，如长度、体积、角度等进行测量，并根据典型 实际需求，提供模板对特定解剖结构的复杂几何属性（例 如髋臼指数、沈通氏线等）进行辅助测量；③ 模型分割与消隐：可以根据解剖结构分割、提取、 删除模型中的某些部分，例如将骨折的碎骨分割、清除， 分割模型实现模拟截骨等；④ 路径规划与虚拟手术：根据用户设置和标定， 对模型进行移动（如虚拟骨折复位）或修改（如模拟螺 钉植入），生成体现术后效果的立体模型，可以通过观 察、测量评估改进手术方案并进行虚拟演练；⑤ 辅材设计与制作：根据治疗方案，由器官组织 三维模型生成辅助器材三维模型并通过 3d 打印制造出 来，例如用于弯折固定钢板的复位后骨骼模型，用于引 导截骨的导板等。

成果成熟度

孵化或试生产阶段

项目优势

① 本系统在解剖学先验知识基础上，实现对复杂 三维操作的支持，医生可以可以直观观察病灶区域、精 确设计手术流程和评估手术效果，实现手术的精准化、 个性化；

② 本系统可以根据患者生理结构和手术规划，在对传统 CAD 三维造型算法适应性改进的基础上，自动生成手术辅材，并通过 3d 打印系统快速制造出来，使 精确的手术设计能实际操作中得以实现；

③ 本系统充分利用多种可视化技术手段，实现友好的浏览和操作界面，可显著提高数字化手术设计的效 率，并能满足医患沟通和科研教学等需求。

收入预测

3 年内收入 500 万元。成果完成单位哈尔滨工业大学