三维重建和3D打印技术在比格犬肝脏模型构建中的应用

来源：中国畜牧兽医杂志2023年第5期北京时间：

作者：徐嘉辉, 谢嘉欣, 姜成坤, 张森, 姚华, 张华

单位：1. 北京农学院动物科学技术学院, 北京 102206;2. 滕州市农业综合行政执法大队, 枣庄 277599

摘要：【目的】运用三维重建和3D打印技术构建比格犬的肝脏三维模型,为犬的肝脏疾病诊疗和相关手术提供三维数据和形态学依据,同时为实验动物的减量使用及提升动物福利奠定基础。【方法】选取1只8月龄、体重14.5 kg的健康雌性比格犬,全身麻醉后静脉注射碘海醇,通过128层螺旋电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)对犬的肝脏进行二维图像数据采集,随后利用IPS软件进行数字化分割和三维重建,并使用Touch Viewer软件对图像进行测量。将重建数据传送至3D打印机,逐个生成门静脉、肝静脉、肝动脉等组织的3D打印模型,经上色、图层优化和拼装处理后,最终获得犬的肝脏3D物理模型。【结果】运用CT增强造影数据构建的肝脏三维重建模型形态逼真、立体感强,可在三维空间内进行任意缩放、角度旋转,并可通过调整阈值进行平面映射,形成各部位的切面或单独显示肝动脉、肝静脉、门静脉以及胆管的走向与分布,便于观察各脉管结构的空间位置,展示复杂的肝脏局部解剖结构。Touch Viewer测量结果显示,肝脏体积为556.14 mL,表面积为600.85 cm2,胆囊体积为12.67 mL,表面积为32.47 cm2。3D打印模型显示各组织血管分布清晰、颜色鲜艳,与数字化三维模型基本一致,获得了较为真实且理想的肝脏模型。【结论】利用三维重建和3D打印技术可成功构建犬的肝脏模型,能直观展示复杂的肝脏三维形态和空间结构,可作为数字化、精准化宠物医疗及兽医解剖学、影像学教学的良好模拟平台和实践工具。

关键词：犬;肝脏;CT扫描;三维重建;3D打印

基金资助：国家自然科学基金项目:北京农学院学位与研究生教育改革与发展项目(31702302);北京农学院本科生科研训练项目