通过基于立体石刻的3D打印实现现实的形态和密度的部分固体肺结节幻影:从设计到验证
Louise D'hondt1,2, Dimitri Buytaert3, Pieter-Jan Kellens3
1Department of Human Structure and Repair, Faculty of Medicine and Health Sciences, Ghent University, Ghent, Belgium. louisdho.dhondt@ugent.be.
European radiology experimental
|November 4, 2025
概括
研究人员使用立体石版仪器 (SLA) 3D打印开发了患者现实的3D打印的肺结节幻影. 这些具有成本效益的模型模仿复杂的结节形态和放射密度,在读者研究中证明无法与真实的结节区分.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 3D打印技术的使用
- 放射学 放射学是一门学科.
背景情况:
- 过于简单化的肺结节幻象阻碍了计算机断层扫描 (CT) 研究的临床转化.
- 需要具有异质辐射密度的患者现实的模型,以进行准确的CT研究.
研究的目的:
- 使用立体石刻仪 (SLA) 3D打印制造和验证符合患者现实的部分固体肺结节模型.
- 评估与真实结节相比,3D打印结节的临床现实性和区分能力.
主要方法:
- 利用患者衍生的CT图像来确定结节形态和放射密度范围 (Hounsfield单位).
- 设计了可变的3D格子结构,具有不同的梁和间隙厚度,以降低树脂密度.
- 结合了带有结节细分的格子结构,3D打印了模型,并将它们纳入了一个用于低剂量CT评估的幻影.
- 对17名放射科医生进行了多中心,单盲读者研究,以评估区分能力.
主要成果:
- 成功制造了具有异质地面玻璃组件和固体核心的肺结节幻影,重现了目标辐射密度.
- 在3D打印结节和真实部分固体结节之间没有发现显著差异 (χ2 = 136.13,p = 1.864e-31).
- 平均读取器准确率为53.5%,其中47.5%的3D打印结节被错误地归类为真实.
结论:
- 立体石墨仪器 (SLA) 3D打印工作流程可以生产具有成本效益的,对患者现实的部分固体肺结节幻影.
- 开发的方法提供可定制的地面真实幻影模型用于CT成像研究,包括软件验证和参数优化.
- 这种方法克服了通用,标准化幻影的局限性,为研究目标提供了增强的现实主义和适应性.
