تحجيم نموذج تشريحي إنشاء الطبية الحيوية بيانات التصوير الشعاعي الطبقي والأفراد المرتبطين تسميات اللاحقة سطح الفرعي النقش بالليزر (SSLE) من بلورات الزجاج

الهدف العام من هذه المنهجية هو استخدام النقش بالليزر تحت السطح ، أو SSLE ، على البلورات الزجاجية لتصور بيانات التصوير المقطعي مع الهياكل المصنفة. يمكن أن تكون النماذج المحمولة الناتجة بمثابة أداة تعليمية قوية. تنشئ هذه الطريقة نماذج قوية محمولة باليد مشتقة من مجموعات بيانات التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية السريرية أو قبل السريرية التي تسهل تعليم المرضى أو الطلاب.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن الملصقات النصية معلقة داخل الوسط الزجاجي وتعلق على الهيكل المرتبط دون إعاقة عرض الشاشة التشريحية عالية الدقة. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية ، حيث يصعب تعلم إنشاء خرائط سطحية مع أشرطة نصية ومقياس بسبب الخطوات المتعددة والدقة المطلوبة للعرض الدقيق للهياكل. للبدء ، قم بتحويل شريحة صورة CT في مجموعة بيانات DICOM إلى تنسيق الملف المناسب.

في برنامج معالجة الصور، حدد الأمر load DICOM ضمن إعداد العرض. ثم احفظ مجموعة البيانات بتنسيق ملف NIfTI. الآن ، قم باستيراد ملفات NIfTI إلى برنامج تصوير طبي شائع يقوم بإنشاء خرائط سطحية باستخدام التجزئة الآلية.

بالنسبة إلى 3D Slicer، استخدم أداة إضافة بيانات. بعد ذلك، حدد أداة صانع النموذج بتدرج الرمادي، وقم بتبديل المواصفات، وقم بإنشاء نموذج جديد وإعادة تسميته. بعد ذلك ، قم بخفض قيم العتبة إلى حوالي 300 HU ، أو تجزئة العظام ، واحفظ نماذج التدرج الرمادي الناتجة كملفات STL لمزيد من معالجة البيانات.

بعد ذلك ، قم باستيراد ملفات خريطة السطح إلى برنامج إعداد بيانات ثلاثي الأبعاد. باستخدام Netfabb Studio Basic ، حدد وضع الإصلاح. ثم استخدم أدوات تحديد الجزء والحذف لإزالة جميع الأسطح التي لا تمثل بنية الاهتمام.

بعد ذلك ، استخدم أداة إضافة مثلث لتغطية الثقوب الموجودة في الأسطح جزئيا ، ثم استخدم البرنامج النصي للإصلاح التلقائي لإغلاق أي فجوات متبقية تماما. الآن من قائمة الإجراءات ، حدد البرنامج النصي إصلاح الوجوه المتدهورة لحل الحواف التي تفتقر إلى مساحة السطح ، ثم استخدم تطبيق الإصلاح للخروج من وضع الإصلاح وحفظ التعديلات. الخطوة التالية هي استخدام أداة القص لإزالة الميزات غير المرغوب فيها أو تقليل حجم النموذج.

من القائمة المقطوعة لمنطقة السياق، حدد موقع كل قطع داخل المستوى xy أو z. ثم استخدم أداة تنفيذ القطع وحدد إعداد القطع المثلث لإغلاق جميع الثقوب الناتجة تلقائيا. لحذف جميع الأسطح الناتجة عن التخفيضات التي لا تمثل بنية الاهتمام ، استخدم جزء التحديد وأدوات الحذف في وقت واحد.

أخيرا ، إذا لم يتم استخدام شريط مقياس ، فقم بتعديل أبعاد كل خريطة سطح باستخدام خيار المقياس. وبالتالي يمكن تعديل النموذج ليناسب مكعبا يبلغ طوله ثمانية سنتيمترات ، أو خمسة سنتيمترات × خمسة سنتيمترات في منشور مستطيل يبلغ طوله ثمانية سنتيمترات. الآن يمكن استخدام ملف البيانات لنقش الطبقة السطحية لإنشاء نموذج بدون تسميات أو شريط مقياس.

أولا ، قم بإنتاج ملفات بيانات التسمية لملف SSLE. استخدم برنامج CAD مع قالب مقاييس. افتح ملفا جديدا وقم بعمل رسم 2D في أي طائرة.

استخدم أداة النص لإنتاج تسميات تشريحية مكتوبة بخط Times New Roman بملليمترين. عند الانتهاء ، حدد خيار إنهاء الرسم في قائمة الخروج من شريط الأدوات. لبثق الخط باستخدام الإعدادات الافتراضية، اختر أداة البثق من قائمة الإنشاء، وقم بتبديل خيار النص ثنائي الأبعاد.

بعد ذلك ، قم بإنتاج سطر تسمية واحد لكل ملصق. ابدأ بملف جديد ، واختر أداة دائرة النقطة المركزية ضمن قائمة الرسم. ثم قم بعمل دائرة مع مركز في الأصل ، وحدد قطر الدائرة كمليمتر واحد باستخدام أداة الأبعاد في قائمة القيود.

بثق العمود إلى الطول المطلوب ، والذي يتراوح من 10 إلى 50 ملم. تصنع قضبان المقياس بطريقة مماثلة. بعد إنشاء كل تسمية نصية وكل سطر تسمية وشريط المقياس، احفظ البيانات كملف STL.

هناك حاجة إلى سطر تسمية فريد لكل تسمية نصية. بعد ذلك ، في نموذج SSLE ، قم باستيراد جميع التسميات النصية وخطوط التسمية الأسطوانية وشريط المقياس. استخدم برنامج إعداد البيانات ثلاثي الأبعاد القادر على حفظ التجميع كملف STL واحد.

بعد ذلك ، استخدم أداة نقل الجزء لوضع تسميات النص بالقرب من التشريح المرتبط. في هذه العملية ، استخدم أداة تدوير الجزء لتوجيه الملصقات بحيث تواجه جميعها نفس الاتجاه. ثم استخدم نفس الأدوات لوضع خطوط التسمية بحيث تربط التسميات بالبنية المقترنة في النموذج.

حسب الحاجة ، يمكن تصغير خطوط الملصقات بالانتقال إلى وضع الإصلاح واختيار المثلثات المحددة وإزالة المثلثات المحددة. الآن ضع شريط المقياس بطريقة مماثلة. إذا تم عمل ثلاثة أشرطة ، واحدة لكل محور ، ضعها وفقا لذلك.

بعد وضع كل شيء ، حدد جميع الأجزاء وقم بتصدير البيانات كملف STL واحد. يتم وصف تقنيات التقليل الإضافي للوجوه وعملية النقش في بروتوكول النص. يعد النقش بالليزر تحت السطح للبلورات الزجاجية وسيلة عميقة لتصور أنواع عديدة من بيانات التصوير المقطعي الطبي الحيوي.

نظرا لأن الأبعاد يتم تعديلها قبل النقش ، يمكن تمثيل الهياكل ذات الأحجام المختلفة من خلال النقش بالليزر. يمكن تنفيذ أشرطة المقياس بطريقتين. يمكن أن تمتد على جانبي الهيكل ، وهو مثالي للهياكل المتوسعة مثل قلب العظام.

الخيار الآخر هو أن تتقارب ثلاثة محاور لشريط المقياس في الزاوية. هذا هو الأنسب لتوسيع نطاق الهياكل أو تخفيضها. الميزة الرئيسية للنقش تحت السطح هي القدرة على إرفاق تسميات نصية حسب الحاجة بالميزات التشريحية.

هنا ، تم وضع النص على مستويين لتباعد الملصقات والحفاظ على رؤية واضحة للتشريح. يمكن محاذاة الملصقات الخاصة بالعظام والهياكل الأخرى التي يمكن رؤيتها بوضوح من جانب واحد على طول مستوى واحد فقط. باتباع هذا الإجراء ، يمكن تحويل أي مجموعة بيانات ثلاثية الأبعاد تقريبا إلى تنسيق يمكن تصنيفه بشكل مناسب للعرض العلمي في وسط بلوري زجاجي محمول باليد.