3D列印技術在醫療領域的應用案例越來越多，然而仍然有很多技術痛點尚未解決，比如從CT數據三維重建獲得可3D列印的模型數據，這個過程時間仍然比較長，影響了手術的進度。 2018年6月1日，我們從外媒獲悉，哈佛大學和麻省理工學院的研究人員提出了一種簡單的方法，在不到一個小時的時間內就可以提取出可3D列印的精細人類大腦模型。
從理論上講，像MRI和CT掃描這樣的醫學成像科技能够產生高解析度的影像，並且可以使用3D列印機列印出模型。但是，麻省理工學院畢業生Steven Keating發現，當他手術切除棒球大小的腫瘤後，想要檢查自己的大腦時，現有的方法過於耗時，麻煩，並且未能準確揭示重要的特徵。Keating與專家們合作，致力於開發一種新技術，使MRI和CT掃描影像能够以前所未有的細節快速轉換為物理模型。
新方法提供了一種快速且高度精確的方法，可將複雜的圖像轉換為易於3D列印的格式。關鍵在於使用抖動點陣圖進行列印，這是一種數位檔案格式，其中灰度影像的每個點數都被轉換為一系列黑白點數，而黑色點數的密度則是定義不同的灰度，而不是點數本身顏色不同。與黑白新聞報紙中的影像類似，使用不同大小的黑色墨點傳達陰影，在給定區域中存在的黑色點數越多則越黑。通過將來自各種灰度陰影的所有點數簡化為黑色或白色點數的混合，抖動點陣圖允許3D列印機使用兩種不同的資料列印複雜的醫學影像，從而以更高的精度和速度保留原始數據的所有細微變化。
研究人員使用基於點陣圖的3D列印來創建Keating的大腦和腫瘤模型，該模型忠實地保存了原始MRI數據中存在的所有細節層次，直至與人眼可區分的分辯率相同。使用這種相同的方法，他們還能够使用不同資料打印出人體心臟瓣膜的可變剛度模型，從而做出有機械效能梯度的模型，便於深入瞭解斑塊對瓣膜功能的實際影響。
Weaver說：「我們的方法不僅可以保留高水準的細節並且可以用於3D列印醫療模型，而且還可以節省大量時間和金錢。」「例如，手工分割一個健康人脚的CT掃描數據，包括它所有的內部骨骼結構，骨髓，肌腱，肌肉，軟組織和皮膚都需要超過30個小時，即使是訓練有素的專業人員，而我們能够在不到一個小時的時間內完成。」
研究人員希望他們的方法能够幫助3D列印成為常規檢查和診斷，患者教育更可行的工具。「現在，對於醫院而言，聘請專家團隊進行手動分割3D列印的影像數據，除非是極其高風險的病例，否則對醫院來說成本太高了，我們希望能夠改變這種情況。」Wyss研究所研究員Ahmed Hosny說。
「我想，在未來五年內的某個時候，任何進行CT或MRI掃描的患者都可以在幾天內獲得他們的3D列印模型。」Weaver說。
