Moderní medicína využívá zobrazovací metody, jako jsou počítačová tomografie (CT) a magnetická rezonance (MRI), k detailní diagnostice vnitřních struktur lidského těla. Výsledkem těchto vyšetření nejsou běžné obrázky, ale komplexní obrazová data uložená ve standardu DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Díky dostupnosti open-source nástrojů je dnes možné tato data převést do 3D modelů a následně využít například pro 3D tisk v oblasti výuky, výzkumu nebo klinické simulace.
DICOM je mezinárodní standard určený pro ukládání, přenos a archivaci lékařských obrazových dat. Na rozdíl od běžných obrazových formátů (JPEG, PNG) obsahuje DICOM:
Každý DICOM soubor obvykle reprezentuje jeden řez, přičemž kompletní vyšetření je tvořeno celou složkou těchto souborů.
3D Slicer je open-source software určený pro analýzu a vizualizaci medicínských obrazových dat. Umožňuje import DICOM souborů, segmentaci anatomických struktur a export výsledných 3D modelů do formátu STL.
Odkaz: https://download.slicer.org/
InVesalius je další open-source nástroj určený pro rekonstrukci 3D modelů z CT a MRI dat. Oproti 3D Sliceru je jednodušší na ovládání a vhodný zejména pro úvodní výuku a rychlé experimenty.
Odkaz: https://invesalius.github.io/download.html
Podporované systémy:
InVesalius umožňuje přímý export do formátů STL, OBJ nebo PLY, což jej činí vhodným pro 3D tisk.
Medimodel poskytuje anonymizované ukázkové DICOM soubory vhodné pro testování softwaru a výuku. Dataset je malý a ideální pro první seznámení s procesem převodu.
Odkaz: https://medimodel.com/sample-dicom-files/
Online knihovna s volně dostupnými DICOM daty (CT, RTG), která lze přímo stáhnout a použít v softwaru jako 3D Slicer nebo InVesalius.
Odkaz: https://3dicomviewer.com/dicom-library/
TCIA je rozsáhlý veřejný archiv anonymizovaných medicínských obrazů (CT, MRI, PET), využívaný především pro výzkum a výuku. Data jsou dostupná ve formátu DICOM a organizována do tematických kolekcí.
Po exportu STL souboru je vhodné model:
Převod DICOM dat na 3D modely má významné uplatnění:
Použití reálných anonymizovaných dat umožňuje studentům propojit teorii s praktickými dovednostmi v oblasti zpracování obrazových dat a aditivní výroby.
Díky otevřeným databázím a open-source nástrojům je dnes převod lékařských obrazových dat do 3D tisknutelné podoby dostupný i mimo klinickou praxi. Workflow DICOM → segmentace → STL → 3D tisk představuje moderní mezioborové propojení medicíny, informatiky a technických oborů a je ideálním tématem pro vysokoškolskou výuku i samostatné experimentování.