3D技术应用将成为医疗电子领域趋势

2010-09-25 20:01:04来源: 经济观察报

  3D技术医疗领域被广泛地应用。最为人熟悉且已运用得十分成熟的莫过于3D腹腔镜外科手术,另一为人熟知的应用在牙科整形领域。科学家们还运用3D技术对更多的领域进行医学探索。

  除了时装界,3D技术在医疗领域也被广泛地应用,而且步伐更早。

  最为人熟悉且已运用得十分成熟的莫过于3D腹腔镜外科手术。相比于传统的开腹腔手术,它只需要在患者的腹部开一个比较小的口子,然后将3D相机送入腹腔,相机拍摄的3D画面将清晰地呈现于主刀医生面前,医生通过观看立体画面准确定位,并用微型手术刀在腹腔内部切除坏死的细胞。在过去,医生需要一边看屏幕上的二位图像,想象出它们的三维图像,同时进行手术,现在,医生可以直观地看到三维立体图像了,这无疑能让他们在手术时精力更加集中,手术效率更高,这种手术方式对病人的创伤也比较小。

  的确,由于3D成像系统可精确地实现人体内部结构的三维显示,为医生对疾病进行精确诊断提供了支持。这个鲜明的优势使得这种技术目前尽管还处于试验阶段,但已经成为医学影像市场中增长最快的部分之一。

  一份关于欧洲3D成像市场的分析报告析表明,该市场2007年的年收入为2.10亿美元,预计至2014年将达到5.215亿美元。撰写这份报告的研究分析师如此解释高速增长背后的原因:“大多数产品能提供无创检测,因此有可能提高患者护理的质量。”他对市场走向的预测是,随着产品价格走低及其临床价值的证明,上升的趋势将持续下去。

  3D技术在医疗领域另一为人熟知的应用在牙科整形领域。全球约有23000名牙科医生通过Cerec软件帮助患者更快地得到牙套。Cerec软件是具有130多年历史的德国西诺德(Sirona)牙科设备技术公司开发的计算机3D系统,可以通过对一颗牙齿进行3D扫描,一次性自动完成最终牙套的制造。以往做烤瓷牙需要先磨牙,印牙模,然后戴上临时牙套煎熬一个星期才能装上真牙套。借助Cerec软件,牙冠修复从漫长的7天缩短为半个小时,无需印模、无需戴临时牙冠,无需复诊,所有的过程都通过电脑控制的设备在30分钟之内完成,你可以坐在治疗椅上,看着这一切轻而易举地完成。

  除了这些已经成熟运用的方向,科学家们还在更多的领域进行3D技术应用于医学的探索。一些国家还成立了专门的机构,投入了大量的人力和物力进行研究开发。比如,日本Jikei大学的高维医学成像研究所,最近研制了一套虚拟3D人体解剖图系统。采用真实3D人体数据(包括4D心脏动态图像数据)建立虚拟3D人体环境,从这个完整的3D人体结构中可以交互式提取器官的解剖信息。

  2009年,瑞士科学家首次实现采用3D骨骼打印机精确复制人类拇指骨骼,这项技术的突破为医生采用患者自己的细胞组织培育替换受损和患病骨骼开辟了新途径。

  近日,世界著名的虚拟技术研究机构——加拿大卡尔加里大学的科学家们研制出第一个数字模拟人体。他们在一个黑暗的被称为“洞穴”的房间里,通过数字虚拟成像技术制造出一个比真人个头大的虚拟病人——洞穴人。“洞穴人”可以作为医学解剖的标本和模型,它能清楚地将病人的每一个器官、骨骼、神经和生物系统详细地展示,甚至可以模拟病人的动态行为。在“洞穴”的地板和墙壁上,投影仪全方位地展示虚拟病人身体内的一切,可以把它的神经组织和生物系统放大10倍以上。

  这个数字模型人体能用于对医生的培训,更主要的,它可以通过扫描真实地反映病人身体的实际数据和图像,帮助医生对病人的病情做出准确的判断。卡尔加里大学的科学家下一步还将研究如何在系统中加入触觉反馈传感器,这样,“洞穴人”能模拟病人呼吸和血液流动的过程,更有利于医生对病人病情的全方位掌握。未来,还有可能在病人的数字模拟人体上进行一些治疗试验,降低治疗过程中的风险,以及对病人的伤害。

  在台湾,3D模拟技术被引进用来从事神经认知训练、神经运动复健及精神官能症的治疗。台北荣总医院精神病主治医生蔡佳芬表示,荣总正在与台湾中央大学合作,利用头盔显示器、触觉模拟器、跌倒侦测仪,并整合3D立体显示技术、3D游戏技术等开发临床医疗应用系统,希望对老年失智、中风、晕眩、脑部损伤、脊椎神经损伤、截肢创伤、儿童注意力缺乏症候群等患者有所帮助。该治疗系统预计一年之后可以进行临床试验。

 

关键字:3D技术  医疗领域

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/0925/article_1520.html
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