Тепер ми можемо зробити надточні 3D-моделі мозку пацієнтів
Все почалося, коли студент PhD отримав пухлина головного мозку. Брайан Кітінг, який отримував докторську ступінь від групи MIT Media Mediated Matter, хотів краще зрозуміти, що відбувається в його голові, перш ніж він переніс операцію, щоб видалити пухлину. Він хотів побачити пухлину там - тримати її.
Отже, Кітінг провів спостереження своїх лікарів з співробітниками лабораторії в Інституті Гарварда в Віссе. Разом, група з'ясувала, як 3D-мозок друку грунтується на дослідженнях пацієнтів з КТ і МРТ пацієнтів. Результати їх роботи були опубліковані у вівторок в журналі 3D Printing and Additive Manufacturing.
Дві технології - 3D-принтери і методи візуалізації мозку - дивно сумісні. Принтери працюють з поступовим розшаруванням сегментів предмета від низу до верху; Сканування за допомогою КТ збирає зображення головного мозку (або будь-який інший частини тіла) таким же чином, зріз за шматочком, але зверху вниз. Кітінг і його колеги могли зібрати мозок в принтері, просто завантаживши комп'ютерне сканування пристрою в правильному порядку.
Це не перша команда, яка перетворює сканування мозку в відчутні 3D-об'єкти - в минулому році, наприклад, дослідники Південно-Західного медичного центру Юта використовували аналогічні моделі для вивчення того, як розсіяний склероз вражає мозок. Але в минулому ці моделі були не так деталізовані. КТ-сканування виконується з дуже високою роздільною здатністю, створюючи зображення у відтінках сірого, що відображають всі удари і хвилі тіла. Але попередні методи друку, які були не такими докладними, не могли б зафіксувати це, зменшуючи відтінки сірого до чорного або білого. Результат: менш точний друкований продукт. І коли справа доходить до візуалізації надщільного мозку, питання має значення.
Щоб ухилитися від цієї проблеми, Кітінг і його колеги розбили кожен сірий піксель на ще більшу кількість пікселів, кожен з яких був чорним або білим. Таким чином, тривимірний принтер міг реєструвати надзвичайно докладні зміни зображення на основі співвідношень цих дуже маленьких пікселів від чорного до білого.
Це може здатися чимось більшим, але це того варто, тому що це означає з'ясувати, що в КТ сканує швидше. Дослідницька група могла б перевести зображення для принтера менш ніж за 60 хвилин. Якщо радіологи роблять це вручну, як це часто буває, це може зайняти більше 30 годин.
Завдяки надточним 3D-друкованим моделям, які можуть бути створені швидше, ніж будь-коли раніше, дослідницька група сподівається, що індивідуальні моделі можуть почати працювати в призначеннях лікарів. В цілому, американці щосили намагаються зрозуміти своє здоров'я - в 2006 році Департамент освіти виявив, що 36 відсотків дорослих мають рівень читання п'ятого класу (або нижче) щодо медичних умов зокрема. Можливо, персоналізована візуальна допомога може допомогти пацієнтам краще зрозуміти їх умови, щоб вони могли приймати більш обґрунтовані рішення про те, як їх лікувати.
