2025.02.25

AI 自動分割影像工具加速客製化植入物設計

AI 自動分割影像工具加速客製化植入物設計

德國骨科醫療器材公司 Implantcast 的客製化植入物部門每年處理約 1,000 個客製化的手術計劃，專注於複雜的解剖結構和修復手術案例。

Implantcast 公司使用 Simpleware 自動影像分割軟體來處理患者的特定解剖結構。Simpleware 軟體的 AI 工具可以縮短工作時間，只需一鍵即可生成分割模型。客戶在使用回饋中強調 Simpleware 軟體的高效率，特別是具有金屬偽影的修復案例中，可將分割時間從幾小時縮短到幾分鐘。AI 驅動的骨骼填充工具可以進一步簡化工作流程，特別是針對腕骨和掌骨的影像分割。Simpleware AI 自動分割工具提高了手術計劃效率，即使面對具有挑戰性的影像數據也能獲得可靠的結果，並且在特定的情況下可節省高達 100% 的時間。

 

本次案例亮點

  • 德國 Implantcast 公司使用 Simpleware AI 自動分割工具，大幅減少在手術規劃前手動分割影像的常規工作時間，以及處理更複雜病例影像的時間。
  • 影像分割時間從 3 小時縮短到 15 分鐘，某些情況下，幾乎僅需一鍵即可完成
  • AI 分割工具 和 AI 骨骼填充功能 也有助於處理如手部骨骼等具有挑戰性的影像分割案例

 

客製化植入物案例介紹

Implantcast 公司成立於 1988 年，專注於內置植入物技術，並提供人工關節置換、腫瘤和修復系統等解決方案。在過去十年中，Implantcast 公司還成立了 C-Fit 3D 部門，專門為非標準解剖結構和手術計劃客製化植入物，每年處理約 1,000 例病例。此團隊專注於腫瘤和修復系統病例，並出口到 80 多個國家。從患者的 CT 斷層影像開始，然後創建虛擬骨骼模型和植入物設計，以進行後續的手術。

Implantcast 公司用於部分骨盆置換的客製化植入物工作流程

 

創建骨骼模型的一大挑戰是處理患者特定的解剖結構，尤其是在骨骼和金屬部分可能無法完全區分的修復案例中。Implantcast 公司使用 Simpleware 自動影像分割工具，此工具基於 AI 機器學習方法節省大量時間，同時不會犧牲準確性。

Simpleware 自動分割工具建立在軟體中可用的腳本選項之上，可快速分割醫學影像資料。在某些病例，只需點擊一下 Apply ，即可建立完全可用的模型，並包含標誌點的標記 (Landmark)。對於更複雜的病例，AI 工具的產出結果會為後續的手動調整提供一個非常好的起點。在使用 Simpleware 軟體來簡化影像分割工作的數年後，Implantcast 公司正在使用軟體最新版本的 AI 工具，實現更多不同情況下的「一鍵分割」。

Simpleware 自動影像分割工具只需 "一鍵點擊" 即可偵測包含偽影的 CT 影像中的完整解剖結構

 

處理複雜的病例情況

在複雜的修復案例中，使用閾值設定和其他手動或半自動的分割工具需要花 2-3 小時才能做出一個可用於植入物設計的結果。相較之下，使用 Simpleware Hip CT 自動分割工具可在幾分鐘內獲得影像分割結果，而後只需要進一步的處理金屬偽影。若使用更專業的 Hip Revision CT 工具之後，使用者能在短短 3-4分鐘內達成「所有的重要區域幾乎被完美的影像分割」；後處理時間約 15 分鐘。

甚至有時候只需點擊一下 Hip Revision CT 工具，即可直接獲得完整的模型，達到「無須任何後期處理」。

使用者在使用 Simpleware Spine CT 工具生成植入物設計的虛擬模型時，也獲得了類似的成功。使用者可以在 2-3 分鐘內獲得影像分割結果，而且 Simpleware 軟體能夠很好地提取小椎間關節。

Simpleware Spine CT 工具處理脊椎 CT 影像數據

 

AI 骨骼填充工具

Implantcast 公司也使用了 Simpleware 的 AI 骨骼填充工具 (Bone Filling Tool) ，尤其是針對手部的腕骨和掌骨。這個功能是為一般骨科影像分割而設計，以改善耗時的工作流程。整個影像分割流程是在進行 Mask Flood Fill 操作前對初始影像數據應用閾值處理。如果遮罩沒有完全閉合，就會使用骨骼填充工具快速完成分割，整個影像分割流程大約只需 15-20 分鐘，就能生成整隻手和手腕的虛擬骨骼模型。

使用 Simpleware 骨骼填充工具改善腕骨分割

 

總結 Simpleware AI 工具帶來的成果

本案例展示了 Implantcast 公司如何在整個工作流程中成功使用 Simpleware AI 影像分割工具來節省時間、提高準確性並保持為手術規劃準備虛擬模型的一致性。

即使面對具有挑戰性的修復數據，implantcast 也能獲得可靠的結果，並提高其工作流程的效率。

 

客戶使用心得

Implantcast 公司表示，與過去相比，整個醫學影像分割流程已經完全不同。在影像分割時離不開 AI 人工智慧。

 

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