人工智能驅動的3D打印助力手術準備
時間：2024-10-03 11:06 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
技術亮點
人工智能算法經過大量腎臟、前列腺等人體器官的圖像和關鍵屬性的訓練，能夠優化3D打印機的設置，以平衡模型的精度、重量和打印速度。具體來說，噴嘴尺寸、材料壓力和打印層高等關鍵參數會根據具體需求自動調整。這使得在顯著縮短的時間內制作出精確的器官模型成為可能，極大地提高了手術準備的效率。
華盛頓州立大學機械與材料工程系助理教授Kaiyan Qiu表示：“人工智能驅動的流程可以快速生成高保真模型，有助于手術演練。實際上，外科醫生可以在早上接受患者的MRI（磁共振成像）檢查，半小時內打印出模型，然后用剩余的時間準備手術。這一過程不僅節省了時間，還提高了手術的精確度和安全性。“
技術創新
WSU團隊采用了多目標貝葉斯優化（BO）方法來設計AI，以提高3D打印過程的精度。BO算法通過概率建模來優化打印設置，確保每次打印都能達到最佳效果。這種方法可以不斷提高模型的質量和打印效率，幫助根據每項手術的獨特需求定制輸出。
WSU的系統使用NVIDIA A40 GPU和NeRF技術來創建3D打印器官的精確網格模型，確保結構和功能的保真度。NeRF技術通過神經輻射場（Neural Radiance Fields）生成高質量的3D模型，使得打印出來的器官模型在細節和功能上都非常接近真實器官。同樣的AI流程還可應用于醫療設備原型的制作，例如起搏器或支架，并具有更廣泛的工業應用潛力。
應用前景
機器學習輔助的3D打印方法是一個四步遞歸過程，確保每個環節的優化。首先，通過MRI或CT掃描獲取患者的器官圖像；其次，AI算法分析圖像并優化3D打印設置；第三，3D打印機根據優化后的設置打印器官模型；最后，醫生使用模型進行手術演練。這一過程不僅在醫療領域有巨大的應用潛力，還可以擴展到其他工業領域，提高生產和設計的效率。
行業動態
在Rapid+TCT 2024會議上，nTop首席執行官布Bradley Rothenberg討論了AI如何優化材料使用并提高打印質量，從而更輕松地設計和測試針對特定患者的醫療設備。AI工具現已廣泛集成，以提高設計流程的效率，特別是在醫療保健領域。通過AI的輔助，3D打印技術不僅能夠制作出更精確的醫療設備，還能大幅降低生產成本和時間。
通過整合人工智能和3D打印技術的最新進展，醫療和工業用途的定制化、快速生產的未來似乎將繼續發展。AI不僅將提高醫療手術的精確度和安全性，還將推動相關行業的創新和發展。隨著技術的不斷成熟和應用范圍的擴大，我們有理由相信，未來的醫療和工業領域將迎來更多的變革和突破。
(責任編輯：admin)
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