3Dkuvantaminen

3D-kuvantaminen tarkoittaa menetelmiä, joiden avulla muodostetaan kolmiulotteisia kuvia kappaleista, elimistä tai ilmiöistä. Sen tavoitteena on avata tilallinen näkymä sekä pintojen että syvien rakenteiden perusteelliseen tarkasteluun. Kuvia voidaan tarkastella suoraan kolmiulotteisina tai rekonstruoituna, erilaisia suunnattuja leikkauksia ja virtuaalisia näkymiä hyödyntäen.

Tekniikat perustuvat usein keräämään multiple kuvia tai mittausdataa useista suunnista tai eri aistien avulla, ja niiden avulla muodostetaan tilallinen rekonstruktio. Tunnetuimpia 3D-kuvantamisen tekniikoita ovat tietokonetomografia CT, magneettikuvaus MRI sekä kolmiulotteinen ultraääni (3D/4D-ultraääni). Lisäksi positiivisen emittoivan tai SPECT-tomografian yhdistelmät (PET/SPECT) voivat tuottaa sekä rakenteellista että toiminnallista kolmiulotteista tietoa. Joissakin aloilla käytetään myös valon perusteella tehtyä kolmiulotteista rekonstruointia, kuten optisen koherenssitomografia OCT.

Sovelluksia on laajasti: lääketieteessä artroskopia-, kirurgian suunnittelu- ja diagnostiikkakuvaus sekä hoidon seuranta; teollisuudessa vika- ja kuntoarviointi; geologiassa ja arkeologiassa rakenteiden kartoitus; arkkitehtuurissa ja suunnittelussa virtuaalinen visualisointi.

Edut ja rajoitteet liittyvät resoluutioon, skaalaan ja kustannuksiin. 3D-kuvantaminen tarjoaa syvän ja tarkan tilallisen käsityksen, mikä voi auttaa päätöksenteossa ja suunnittelussa. Toisaalta säteilyaltistus (esim. CT), kustannukset, tekniset Artefaktit sekä työpyynnön vaativuus voivat rajoittaa käytettävyyttä. Tulevaisuudessa kehittyvät algoritmit, tekoälyn integrointi ja reaaliaikainen intraoperatiivinen kuvantaminen parantavat kuvausnopeutta, tarkkuutta ja tulkinnan nopeutta.