Napjainkban a 3D nyomtatás robbanásszerűen tört be az orvostudományba. A korábban megoldhatatlan vagy költségesen kezelhető problémákra a 3D nyomtatási technológia – többek között az ortopédia, idegsebészet, traumatológia és a neurotraumatológia területén – nyújt izgalmas és költséghatékony megoldást. A személyre szabott terápiák egyik legnagyobb mérföldköve a CT alapon működő háromdimenziós nyomtatás. Az implantátumok és a csontpótló anyagok mellett lehetővé válik az egyes betegek adott anatómiai struktúráinak megfelelő modellek nyomtatása, amivel precízebbé és hatékonyabbá tehető a műtétek megtervezése.

Az elmúlt évtizedben a CT vezérelt 3D nyomtatás sokat fejlődött, azonban az alkalmazása során számos probléma merülhet fel. Egyes esetekben a rekonstruált anatómia modellek nyomtatása után jelentős eltérést tapasztalhatunk a nyomtatott modell és a valóságos anatómiai struktúrák között. A nyomtatott 3D modellek mindennapos problémája a pontos Hounsfield határérték (csontablak) meghatározása. Minimális csontablak módosítás hatására számos esetben a nyomtatott modell térfogata és kortikális vastagsága jelentősen eltér.

A kutatócsoportunk célja egy olyan CT rekonstrukciós módszer kidolgozása, amely lehetővé teszi azt a csontablak beállítást, amely a valós és a 3D nyomtatott modellek között minimálisra csökkenti a méretbeli különbségeket.

A kutatás során azt a hipotézist állítottuk fel, hogy egyes CT beállítások és jól meghatározott Hounsfield határértékek mellett elérhető az ideálishoz közeli rekonstrukció.

A kísérleteink során 4 db sertés femurt használtunk, amikről CT felvételeket készítettünk, majd egy speciális modellező szoftver segítségével (Materialise Mimics) 3D-ben rekonstruáltuk őket. Különböző CT beállítások és Hounsfield határértékek mellett méréseket hajtottunk végre és összehasonlítottuk a 3D modellek méreteit a valós csontokon tolómérővel és 3D szkennerrel mért adatokkal.

Eredményeink azt mutatják, hogy a geometriai szempontból legjobb rekonstrukció úgy érhető el, ha egy rekonstrukción belül több eltérő ablakolási tartományok kombinációját alkalmazzuk. A részletek kidolgozását követően eredményeink alkalmazása a mindennapokban nagy segítséget jelenthet a pontosság növelését illetően a mindennapi CT alapú 3D csontrekonstrukciós feladatok alkalmával.