三维重建：改变诊疗流程和模式

自去年本刊9月份的PACS专题之后，三维影像的发展又出现了一些新的变化，之前提到的一些情况都已经开始落地，比如三维影像数据中心的落地、直接服务于临床的3D打印、实时三维引导技术的发展。三维重建技术的快速发展和案例的不断涌现，说明三维重建能真正推动临床诊疗质量的提升，甚至可以说，它终将引发诊疗模式和诊疗流程的改变。

三维影像数据中心 一出生就风华正茂

2013年9月，上海长征医院图像处理中心揭幕，成为国内首家设立图像处理中心的医院。

据该院医学影像科副主任萧毅介绍，图像处理中心所使用的飞利浦星云三维医学影像数据中心可实现一站式多产品（CT、核磁共振、核医学、超声等）综合诊断、多学科影像综合浏览分析、多个终端同速运行，可完美整合优化工作流程、实现移动应用和三维交互诊断。

在图像处理中心的基础上，长征医院医学影像科成立了由十多人组成的图像处理中心多学科团队，团队成员分成不同的小组，分别服务不同的临床科室。每个小组每个月都要去对口科室听取意见，一起讨论在过去一个月里有哪些影像做得不符合临床需求，以期对工作有所改进。

随着影像科服务能力和水平的提升、三维影像质量的改进，对临床诊断和术前评估有了更多的积极意义，临床科室对三维后处理的需求量开始逐渐加大。三维后处理在很多疾病的诊断中大有成为临床医生“标配”的趋势，在某种程度上，甚至可以说三维影像数据中心改变了诊疗流程和模式。

在另一个层面上，临床科室尝到了三维重建的“甜头”之后，与影像科室互动明显增多。在长征医院，已经有胸外科、心内科、神经外科、血管外科等多个临床科室到影像科进行讲课、交流，介绍其主要的病种、治疗手段和相关影像需求。这种形式的交流可以使影像医生更加了解临床需求，提升对疾病的认知和理解，以提供更有针对性的影像支持，提高了质量的影像服务反过来又会促进临床手术的成功率。这是真正意义上的教学相长、互惠互利。

在年初的一次会议上，萧毅对长征医院影像处理中心进行了介绍，与会的放射科同行对这种模式表现出了极大的兴趣。有句话叫“一出生就风华正茂”，三维影像数据中心似乎已有些许端倪。也难怪一位接受本刊采访的飞利浦的公司的经理信誓旦旦：我觉得就像本世纪初的PACS一样，三维影像数据中心在近几年一定会大热。

医用3D打印：连点成面 全面延伸

本刊2013年曾介绍北京大学第三医院用3D打印脊柱外科植入物的案例，今年已经有医院开始用3D打印技术开始真正为临床服务了。

年初，为了给一个鞍结节脑膜瘤患者手术，湘雅医院用自主研发的数字化医疗三维设计系统做了头颅和病灶的三维模型重建，并用3D打印技术把模型打印了出来。实体头颅模型能把病灶大小、位置、与周围组织的关系等直观地呈现给手术医生，给手术计划的制定带来了很大帮助。

这个“既能体现手术要求，又能表达患者病理、生理信息”的模型，让手术专家组核心成员湘雅医院神经外科副教授李学军很得意，他觉得打印出来的三维模型不止能用在帮助制定手术计划上，还有教学功能：“可以让医学生或者年轻医生在模型上演练，提高其学习效率。”

2月，东南大学附属中大医院整形外科在国内首次将3D打印技术应用于耳再造，为一名6岁患儿打印出了一只栩栩如生的耳朵。4月，广州医科大学附属口腔医院3D打印出“人造骨”，未来可应用于口腔肿瘤的治疗上。

在国内，3D打印技术在医疗上的应用正在全面铺开，大有连点成面之势。

实时三维引导：让术者身临其境

2014年春节期间，北京积水潭医院回龙观院区普外科开展了3D腹腔镜手术。该手术利用在患者体内的腹腔镜镜头包含的两个距离非常近的小镜头，各自拍下腔内图像，再通过各自的显示设备把两个角度的图像同步放映，使有细微差别的两幅图像同时显示在显示屏上。术者戴上偏振眼镜后，就可以从显示屏上看到三维立体影像，使其在操作器械时有了立体方位的感觉。

与常规腹腔镜相比，3D腹腔镜手术减少了出血和手术并发症，缩短了手术时间，因此越来越受到医患的青睐。目前，包括同仁医院、首都儿科研究所等在内的多家大医院都已经开展了3D手术。

用三维影像进行实时手术指导，成为当下手术治疗的热门技术。在医疗设备企业的技术支撑下，“实时三维引导（Live 3D Guidance）”的理念正在被接受和认可。

实时三维引导：通过便捷的床旁操作，三维成像技术与二维X线影像实时融合显示对复杂介入手术进行精确定位和引导，从而降低手术难度和风险，提高手术成功率，不断扩大介入治疗的临床适应症，体现了目前介入引导技术与介入临床相结合的最新境界。实时三维成像（Real-Time 3D-RA）、动态三维路图（3D-Roadmapping）、类CT软组织成像（Xper CT）、实时介入穿刺导航（XperGuide）等一系列高级功能模块共同组成了该理念的主要内容。

高分辨实时三维成像：可实现实时三维重建技术，旋转采集结束后瞬间得到三维影像；从头颅、胸腹部到四肢，全身各部位的血管及软组织三维重建；无需矫正处理即可进行精确三维测量分析；计算机辅助动脉瘤分析、虚拟支架系统使医生更方便地进行手术方案制定和疗效评估；方便的床旁操作和显示，三维图像与C臂机架的实时联动，与术前CT/MR图像的匹配融合，极大地提高了介入手术的工作效率。

高分辨实时三维成像在实时传导的硬件平台上真正实现了无需人为干预的即时三维重建。全系列的精确三维定量分析技术、三维图像与C臂机架的实时联动，与外部CT/MR图像的无缝结合，让医生对介入治疗决策更有信心。

实时动态三维路图技术：通过把三维血管图像与实时二维透视图像融合匹配，介入手术过程中，可以实时观察到导管、导丝、弹簧圈等介入器材在形象地融合三维血管树、血管病变内行进、治疗的过程。实时透视图像、三维血管图像、机架投照位置三者在术中实时联动，当机架的投照角度、探测器视野、SID改变，甚至患者和导管床有轻微移动时，透视图像和三维图像仍能保持实时动态改变，保证介入三维实时导航的连贯性和准确性。

该技术的应用大大降低了复杂扭曲血管树的手术风险，同时降低X线辐射剂量、造影剂用量和操作时间。从神经血管介入如动脉瘤、动静脉畸形，到复杂外周血管介入如子宫肌瘤栓塞，多血供肿瘤超选……3D-Roadmapping极大地提高了介入医生的信心、效率和手术成功率。

类CT成像：类CT成像技术是通过血管机高速旋转采集数百幅图像，进行体数据自动重建，在20～60秒之内在导管室重建出类CT的软组织成像。该技术可以实现控制室或导管室感兴趣部位软组织像的多平面观察，快速的成像能力以及可与常规CT相媲美的成像质量，使得无需再将患者在导管室与CT检查室间推来推去，极大地方便了脑动脉瘤出血介入治疗等紧急介入手术。

实时三维穿刺引导：该功能模块是具有创新性的非血管介入穿刺引导工具，该技术将实时透视图像与XperCT软组织成像或者MR、CT体数据融合显示在同一显示器上，对包括组织活检、穿刺引流和射频消融在内的各种非血管性介入操作进行实时引导。

基于穿刺介入技术最前沿的设计理念，XperGuide将全方位穿刺路径设计、全自动机架位置控制和实时穿刺引导进行无缝融合，建立了高效、简捷、精准的穿刺引导工作流程，极大地提高了穿刺引导精确度和手术效率。

（感谢医学介入技术专家程飞对本文的贡献。）