La impresión de resonancia magnética a 3D se vuelve mucho más rápida

Un uso sorprendente de la impresión 3D fue crear modelos vívidos de partes del cuerpo humano mediante resonancias magnéticas o tomografías computarizadas. Los cirujanos y otros profesionales médicos pueden utilizar modelos para planificar procedimientos o ayudar en la investigación. Sin embargo, hubo un problema. El cuerpo es una cosa compleja y desordenada y hay muchos datos que salen de un escaneo típico. Históricamente, alguien tenía que identificar manualmente las estructuras en cada segmento, un proceso que requería mucho tiempo, o establecer un valor de umbral y esperar lo mejor. Un artículo reciente de varios investigadores de todo el mundo muestra cómo las exploraciones inestables pueden mejorar en gran medida los resultados y también permitir tiempos de procesamiento mucho más rápidos.

Por ejemplo, un flujo de trabajo tradicional para crear un modelo de pie de página impreso en 3D de los datos de escaneo tardó más de 30 horas en completarse, incluida una gran intervención manual. El nuevo método produjo un modelo excelente en menos de una hora.

Una cosa que los investigadores señalan es que la técnica debe ser fácilmente adoptable, ya que utiliza todos los programas de código abierto y los algoritmos de procesamiento de imágenes existentes. Sin embargo, hay algunas limitaciones. Hay varias cosas que limitan la resolución y pueden introducir errores. Por ejemplo, la intensidad de la resonancia magnética frente al tejido real parece muy variable según la configuración y el operador del escáner.

Los investigadores también señalan que los avances en la tecnología de escaneo permitirán modelos impresos en 3D aún mejores. Sin embargo, naturalmente, estas impresiones no provienen de una impresora aficionada de $ 150. La impresora Connex500 usada cuesta un cuarto de millón de dólares. Puede imprimir hasta 14 materiales diferentes en el mismo trabajo y tiene un volumen de construcción bastante grande (500x400x200 mm). Sin embargo, ese precio no incluye la estación de agua para lavar el material de apoyo, así que haga un presupuesto en consecuencia.

No pudimos evitar preguntarnos si alguna vez escaneará, imprimirá una parte defectuosa de su cuerpo y luego obtendrá la parte nueva para reemplazar la anterior. Parece que si tiene un modelo de parte del cuerpo, sería solo un poco de matemáticas imprimir un molde, soporte o soporte perfecto también. Pero, de nuevo, no somos médicos.

Crédito de la foto: Steven Keating y Ahmed Hosny / Wyss Institute de la Universidad de Harvard

• Internet dice:

  ¿Cuánto cuesta la tinta para imprimir un patrón de pie y cuánto tarda la impresión? ¿Cuánto cuesta la estación de agua?

  • Schmiben dice:

    El material cuesta alrededor de 900 USD / 3,6 kg y esta impresión probablemente ronda los 1,5 kg (incluida la basura y el material de respaldo). La estación de agua estaba por debajo de los 10k en mi memoria. El tiempo de impresión probablemente sería de unas 20 horas. Fuente: Tenía un Objet Eden 260VS en mi antiguo lugar de trabajo.

    • Internet dice:

      ¿Cuál es el momento de la impresión? $ 375 solo por el material.

      • Schmiben dice:

        Depende ... De piezas complejas y delicadas la limpieza consume mucho, lo que aumenta enormemente el coste. No puedo decir cuánto costará una hora porque depende de lo bien que cuides la máquina. Si no realiza el mantenimiento, un dolor de cabeza puede atascarse fácilmente. Un cabezal de reemplazo cuesta alrededor de $ 1250. (Hay 8 cabezales con 8 boquillas en una máquina)

• mímica dice:

  Tuve algunas preguntas después de leer este artículo y espero que otros se beneficien de esta publicación.
  Por ejemplo, para imprimir el pie como se describe arriba:

  1) Umbral y resta de todos los datos de CT / Ultrasonido / MRI para que elimine el aire (fácil). Ahora tienes los "datos de impresión" (el pie de página).
  2) Mapee los datos restantes (densidad de material orgánico) de modo que oscile entre 0 y 100% (no es demasiado difícil)
  3) use difuminado para crear datos de relleno desde su impresora 3D de 2 capas (aquí está el nuevo bit).
  4) Personalice su impresora con material transparente flexible y PLA blanco.
  5) Presione

  2) Mapeo
  Supongo que el mapeo debería ser lineal, pero tal vez no.
  Por ejemplo, si el material orgánico de (2) se presenta como datos brutos de MRI / CT / ultrasonido con valores de datos brutos de, por ejemplo, 233 a 478, el algoritmo podría mapear de 0 a 100%.
  El conjunto de datos podría determinar qué tan exitoso es este paso para realizar impresiones de apariencia.

  3) Dithering
  La vacilación de Floyd-Rosenberg convertirá los datos del 0-100% para imprimir un píxel de material transparente, A O imprimir un píxel de material opaco. Puede obtener este complemento para programas como paint.net

  4) material transparente flexible:
  https://www.youtube.com/watch?v=aSeOQgPLiIA

  5) Si la resolución es lo suficientemente alta, esto crearía la impresión correcta. Entonces, teóricamente, podría hacer esto en casa si puede tener en sus manos la base de datos.

  • mímica dice:

    Oh, no Floyd-Rosenberg, sino Floyd-Steinberg. Aquí hay un artículo de wiki:
    https://eo.wikipedia.org/wiki/Floyd%E2%80%93Steinberg_dithering

  • Internet dice:

    ¿Qué tan diversos son los datos de CT / Ultrasonido / MRI? ¿Mismos formatos de archivo?

    • mímica dice:

      Si los datos usan el formato de archivo DICOM, teóricamente no importa de dónde provienen los datos.
      Pero la fuente de la imagen (CT / MRI) puede tener diferencias inherentes que dan como resultado mapas diferentes cuando se utilizan para representar, por ejemplo, la densidad ósea. Eso es porque la TC y la RMN miden cosas diferentes cuando se quiere ver "el hueso".

    • mímica dice:

      Por cierto, puede descargar libremente la herramienta ITK https://itk.org/Wiki/ITK, que es de código abierto y se usa ampliamente en la universidad para procesar imágenes DICOM, y luego segmentarlas, etc.

      Por ejemplo: para abrir una imagen DICOM https://itk.org/ITKExamples/src/IO/GDCM/ReadDICOMSeriesAndWrite3DImage/Documentation.html

  • Mike Massen dice:

    Gracias a A Williams y un mimo por seguir 🙂

    Luego interpreto del éxito comparativo anterior, debería ser posible y aficionado imprimir un guante de goma que parezca una mano humana lo suficientemente flexible como para tirar de prototipos protésicos transparentes o no. ¿Está interesado en ver si alguien tiene tal experiencia y enlaces directos a foros considerando esto?

    Hasta ahora puedo imaginar algunas permutaciones interesantes que antes estaban en mi segundo plano ahora principalmente (eek) y podrían ser la base para un proyecto interesante y diverso. Me gusta pensar que esta podría ser una excelente manera para que los experimentadores que miran manos robóticas agreguen ese toque extra 😉

    • mímica dice:

      No está del todo claro lo que quiere.
      Si desea imprimir solo la piel como un guante de un material transparente, entonces no, no puede hacer esto con lo anterior. Eso es porque no puede separar la capa transparente de la capa rígida porque se fusionan.

      • Al Williams dice:

        ¿Podría reasignar el soporte transparente a soluble?

        • mímica dice:

          Tal vez lo que podría intentar es permanecer transparente como transparente (la piel), pero siempre que sea sólido (el hueso), traza ese soporte como un soporte soluble como sugieres.

  • Gregg Eshelman dice:

    Algunas personas se llevaron sus datos CAT o MRI a casa e imprimieron sus propios modelos 3D y se los dieron a los médicos como ayuda para planificar su operación. El modelo 3D de manos le facilitó a un médico ver cómo estaban dañadas https://www.reaktor.com/blog/how-to-create-a-3d-print-of-your-own-bones/
    La impresión 3D en el hogar de tumores cerebrales ayuda a los médicos https://makezine.com/2015/01/14/hands-on-health-care/

• DarkMarmot dice:

  Entonces, el flujo de trabajo actual básico es tomar los datos de resonancia magnética o tomografía computarizada, trabajar con un radiólogo para obtener la anatomía deseada y definir el ruido y otros detalles no deseados con un técnico para limpiarlos más tarde. Los archivos DICOM se envían al software Materialise Mimics, que ayuda a crear el archivo 3D a partir de todos los cortes y, por lo general, utiliza una combinación de Photoshop y Magics y también crea los cuerpos 3D bien definidos para crear un "Ensamblaje" de Stls que se cargará. juntos en un estudio Objet o una impresión GragCAD. El buque insignia actual para hacer este proceso es, con mucho, el Stratasys J750, que es su unidad de inyección de resina que utiliza grandes cabezales de inyección de tinta para mezclar simultáneamente 6 materiales con soporte de gel soluble en CMYKW y transparente o flexible para el sexto. Esto permite limpiar el tejido externo, las vías vasculares, los huesos, los órganos, los nervios, etc. Todos están construidos en el mismo modelo / impresión. PD: todo está bien y no es barato. La resina cuesta $ 330 + por kg de líquido y este J750 cuesta alrededor de $ 360,000 en total.

• Chris Knight dice:

  "Parece que si tienes un modelo de parte del cuerpo, sería solo un poco de matemáticas imprimir un yeso, un aparato ortopédico o un soporte perfecto también. Pero, de nuevo, no somos médicos".

  Ver: Invisalign

• jafinch78 dice:

  Y me pregunto por qué hay tantos diagnósticos erróneos o realmente erróneos. HHhmmm ... como una estafa de abogados con "conjeturas informadas" u "opinión profesional" (sí, por supuesto que quieres ganar dinero con un asesinato lento que puedas hacer y lo que quieras a menos que haya una amenaza de responsabilidad o represalia. .. me pregunto por qué las drogas amnésicas y las drogas narcóticas son tan impulsadas) cuando hay seis sistemas validados por sigma que se ha demostrado que funcionan en ambientes extremos que la gente ni siquiera puede sobrevivir.

  Alguien debe llevar a la AMA de EE. UU., Un colegio de abogados y todo tipo de criminales de guerra traidores de la ONU a tribunales militares en un juicio de guerra por practicar peor que la enfermería y la medicina nazis actuando completamente inocentes como si no hubieran cometido crímenes que pongan en peligro la vida. Incluso en estaciones de teledetección tratando de comunicarse de forma remota, lavado de cerebro, ataque sónico, control mental y asesinatos en masa creyendo que todos están diciendo la verdad, incluida la tortura de las personas para que crean. Y me pregunto por qué existe el crimen. Qué industria pan-troglodita tratando de parecer una patética e inteligente necesidad arcaica de extinguirse como la teoría evolutiva que predican, y los depredadores.

  Grandes impresiones en 3D ... ya era hora. No es de extrañar que Open Water Company se enfrente a cuestiones éticas. Patéticos nativos de la ONU forman países donde puedes casarte con tu prima.

• Sarteret dice:

  Vi esto e inmediatamente pensé en el mundo occidental.

• Dion dice:

  Leyendo el papel: parece que esto solo se puede usar realmente en impresoras 3D de resina o de chorro.
  Ciertamente, convierten los modelos normales en capas ráster cuando ya están cortadas, en lugar de las trayectorias de herramientas a las que estamos acostumbrados en FDM.
  Podría estar mal, pero puedo ver cómo esto podría usarse para crear varios .stl.
  Sin embargo excelente.