X-Ray oder MRI in 3D-Modell umwandeln: So geht's

Warum DICOM der Schlüssel ist

DICOM ist der internationale Standard zum Übertragen, Speichern, Abrufen, Drucken, Verarbeiten und Anzeigen medizinischer Bildinformationen. Der Standard ist kostenlos herunterladbar und bildet die Grundlage für nahezu alle medizinischen Bildgebungsverfahren.

Wenn Sie einen X-Ray- oder MRI-Scan in ein 3D-Modell umwandeln möchten, ist der erste Schritt daher meist der Import der DICOM-Daten in eine spezialisierte Software. Consumer-Tools zur Bild-zu-3D-Konvertierung sind für solche Daten in der Regel nicht ausgelegt.

3D Slicer: Die Open-Source-Plattform für medizinische Bildverarbeitung

3D Slicer ist eine kostenlose Open-Source-Software für Visualisierung, Verarbeitung, Segmentierung, Registrierung und Analyse medizinischer, biomedizinischer und anderer 3D-Bilder und -Meshes. Sie unterstützt den Import und Export von DICOM-Daten sowie DICOMweb und klassische DIMSE-Netzwerke, einschließlich 2D-, 3D- und 4D-Bildern und Segmentierungsobjekten.

Das Segment-Editor-Modul von 3D Slicer ermöglicht die Erstellung chirurgischer Pläne, hochwertiger Atlanten und Trainingsdatensätze für Deep Learning. Für die Umwandlung eines Scans in ein 3D-Modell ist die Segmentierung der entscheidende Schritt: Dabei werden die anatomischen Strukturen, die Sie visualisieren möchten, aus den Bilddaten herausgelöst.

• Kostenlos und Open Source
• Unterstützt DICOM-Import und -Export
• Segment-Editor für präzise Strukturauswahl
• Geeignet für Forschung, Lehre und Planung

Von der Segmentierung zum fertigen Modell

Nach der Segmentierung können Sie die extrahierten Strukturen als Oberflächenmesh exportieren. Die Qualität der Segmentierung hängt von der Auflösung des Scans, dem Kontrast und der anatomischen Struktur ab und erfordert oft manuelle Nachbearbeitung.

Ein einzelnes 2D-Röntgenbild enthält nur begrenzte Tiefeninformationen. Für ein echtes volumetrisches 3D-Modell sind daher in der Regel mehrschichtige Daten wie CT- oder MRI-Scans erforderlich, nicht ein einzelnes flaches Bild.

NIH 3D: Modelle teilen und finden

NIH 3D ist ein offenes, gemeinschaftsbasiertes Portal zum Herunterladen, Teilen und Erstellen bioswissenschaftlicher und medizinischer 3D-Modelle für den 3D-Druck und die interaktive 3D-Visualisierung, einschließlich virtueller und erweiterter Realität.

Die Plattform bietet eine durchsuchbare Sammlung von über 12.000 digitalen 3D-Assets und ermöglicht es Nutzern, eigene Modelle einzureichen oder neue aus molekularen oder medizinischen Bildgebungsdaten zu generieren. Dies kann eine wertvolle Ressource sein, um bereits erstellte Modelle zu erkunden oder die eigenen Ergebnisse zu teilen.

Datenschutz und praktische Grenzen

Die Verarbeitung von Patientenscans wirft Datenschutz- und Einwilligungsfragen auf, die in dieser Übersicht nicht im Detail behandelt werden können. Achten Sie stets auf die Einhaltung der geltenden Vorschriften.

Die Forschungsliteratur beschreibt keinen vollständigen Schritt-für-Schritt-Workflow vom DICOM-Import über die Segmentierung bis zum STL- oder OBJ-Export. Auch zu Genauigkeit, Druckbarkeit oder typischen Zeit- und Kostenanforderungen gibt es keine etablierten Benchmarks. Für den 3D-Druck sind spezifische Slicer-Einstellungen und Materialempfehlungen für anatomische Modelle nicht allgemein festgelegt.