解决个性化膝关节植入物的分割挑战

个性化的植入物和设备为患者提供了一系列的好处。最大的好处是：

最佳尺寸的植入物需要较少的切割，因此保留了更多的原始骨骼和软骨。这可以导致更快的恢复和更好的植入物采用。

通过定制的手术导板可以实现更好的贴合，这导致更准确的定位，更好的贴合和对齐，减少磨损，从而大大延长植入物的使用寿命。

创建这些植入物和设备都取决于患者个体解剖结构的准确模型。这一直是一个耗时的过程，使植入物的开发和制造速度变慢，导致成本高昂。随着3D打印和增材制造的增强，现在可以高精度地创建一系列单独的，令人难以置信的复杂和详细的零件。然而，在设计阶段仍然存在延迟，通常需要具有解剖分割培训和经验的专家生物医学工程师来处理患者的解剖学。这种方法必须用于简单的病例和更复杂的医疗状况，以及受伤的解剖结构。

新思科技解决方案 - Simpleware AS Ortho

Synopsys 通过利用机器学习 （ML） 技术开发一种全自动工具来应对这一挑战，该工具可以节省分割膝盖的时间和麻烦。膝盖是最常更换的关节之一，因此提供了一个理想的例子，说明如何优化分割以提高许多关键区域的有效性。

结果：Simpleware AS Ortho模块允许在几分钟内对膝盖进行MRI扫描，而使用手动分割则需要一个小时或更长时间！Simpleware ML 算法由专家训练并由临床专业人员检查，因此您可以对准确可靠的结果充满信心。

生成的模型包括一系列来自膝盖的骨骼和软骨的面罩，所有这些都是从可用的图像数据中分割出来的。患者特定的地标也会自动放置在模型上。

使用简单软件 AS 正交的一致性

使用 Simpleware AS Ortho 不仅可以减少分割图像数据所花费的时间，而且还是一种一致的方法，因此过程中可能由不同用户对图像数据中特征的解释引起的不一致更少。这意味着模型不需要在团队成员之间进行多次审查。

该工具的工作原理

1. 使用我们专用的DICOM导入器将您的数据导入到Simpleware ScanIP中，或者如果您有图像或原始数据堆栈，请使用图像导入。目前，该工具支持PD加权下垂/Cor和T2 Cor MRI扫描数据（更多数据待发布）。

2. 在自动分割选项卡中打开膝关节 MRI 工具。膝关节MRI工具提供一系列选项：

使用自动感兴趣区域，或定义自己的感兴趣区域

选择要分割的所有模型零件或仅选择要细分的模型零件

选择 MRI 图像权重

创建地标并平滑几何图形

使用这些选项通过删除不需要的零件或步骤来自定义模型，以进一步加快模型生成速度。
 

3. 按应用。

4. 查看您的模型。 生成模型后，您可以在 2D 切片视图或 3D 中将其作为一系列遮罩进行查看。放置在模型上的地标可以在测量工具中看到，您可以在其中根据需要解锁和编辑它们。您还可以像往常一样使用Simpleware ScanIP中的所有工具和功能。该工具刚刚通过为您进行初始细分来加快流程。

下一步是什么？

然后，可以通过多种方式使用该模型：

继续分割更多区域，例如其他软组织，或根据需要进行调整。

使用用于设备设计的 Simpleware CAD 和/或 Simpleware 设计链接模块导入、定位和定制 CAD 植入物。

将模型（带或不带 CAD）导出为 3D 打印作为表面。

生成需要更复杂的设计工作的患者特定解剖结构的CAD文件。

在 Simpleware FE 中生成适合 FE 分析的全体积网格，以了解有关膝关节结构或功能的更多信息。

审核编辑：郭婷