Kaip 3D spausdinimas padėjo žmogui išsaugoti savo žmonos regėjimą - 💡 Fix My Ideas

Kaip 3D spausdinimas padėjo žmogui išsaugoti savo žmonos regėjimą

Kaip 3D spausdinimas padėjo žmogui išsaugoti savo žmonos regėjimą


Autorius: Ethan Holmes, 2019

Pamela Shavaun Scott, su 3D spausdintu savo kaukolės egzemplioriumi. Jos dešinysis pirštu nurodoma, kad ji buvo pašalinta iš meningiomos.

2013 m. Vasarą Michaelis Balzeris rado gerą sveikatą. Prieš kelerius metus jis kovojo su ilga liga, kuri jam kainavo. Atkūręs, jis pastatė nepriklausomą karjerą, kurdamas 3D grafiką ir padėdamas savo žmonai, psichoterapeutui, pavadintam Pamela Shavaun Scott, sukurti vaizdo žaidimų priklausomybės gydymo būdus. Balzero aistra yra technologija, o ne medicina, tačiau jo skaitmeninių užsiėmimų metu dažnai susidūrė su piktadarių ir atkūrimo temomis. Tačiau Balzer nežinojo, kokią įtaką šis ryšys turėjo iki šios vasaros, netrukus po to, kai jis pradėjo savo verslą 3D dizainu, skenavimu ir spausdinimu. 2013 m. Rugpjūčio mėn., Kaip ir naujoji įmonė, „Scott“ pradėjo gauti galvos skausmą.

Gali būti, kad niekas nebuvo, bet „Scott“ išgėrė skydliaukę prieš kelis mėnesius, todėl pora ypač atidžiai stebėjo viską, kas galėjo reikšti komplikaciją. Balzeras nugrimzdė savo žmoną, kad gautų MRT, ir kai ji pagaliau sutiko, skenavimas atskleidė masę savo kaukolėje, trijų centimetrų naviko, esančio už jos kairiosios akies. Jie buvo suprantami bijo, bet neurologai, kurie skaitė radiologijos ataskaitą, atrodė nerūpestingi, paaiškindami, kad tokios masės buvo įprastos moterims, ir pasiūlė, kad „Scott“ jį patikrintų per metus.

Tai ne sėdėjo gerai su Balzeriu. Neseniai atlikta skydliaukės operacija „Scott“ nurodė jiems, kad geriausia priežiūra turi būti aktyvi ir labai gerai informuota. Tipiškas skydliaukės šalinimas atliekamas per didelį pjūvį per gerklę, kuriam reikalingas ilgas, nepatogus atsigavimas ir paliekamas didelis randas, bet kai jis ir Scott pradėjo ieškoti alternatyvų, jie atrado, kad gali vengti visko, jei jie išvyko iš savo namų Kalifornijoje prie Pitsburgo universiteto Medicinos centro robotų vadovo ir kaklo chirurgijos centro. Ten chirurgai atlieka subtilias procedūras su robotu, kuris sumažina jų judesius, todėl jie yra mažesni ir tikslesni, nei tai, ką žmogus sugeba vieni. Patirtis supažindino Balzer ir Scott su naujausiomis medicinos technologijomis ir savo tyrimų svarba. Taigi, nors pirmieji gydytojai liepė jiems palaukti, Balzer ir Scott išsiuntė MRT rezultatus saujeliui neurologų visoje šalyje. Beveik visi iš jų sutiko, kad Scott reikalinga chirurgija.

„Lodged“, gyvenęs už „Scott“ kairiosios akies, buvo trijų centimetrų navikas

Šiuo metu Balzer paprašė „Scott“ DICOM failų (standartinio skaitmeninio formato medicininiams vaizdavimo duomenims), kad jis galėtų dirbti su jais namuose. Tai buvo esminis žingsnis. Po kelių mėnesių Scott'as turėjo kitą MRT, o radiologas grįžo su siaubinga ataskaita: navikas išaugo iš esmės, o tai parodė daug sunkesnę būklę, nei buvo diagnozuota iš pradžių. Bet grįžęs namuose, Balzer naudojo Photoshop, kad padengtų naujus DICOM failus ant senų vaizdų, ir suprato, kad navikas visai nepagerėjo - radiologas ką tik matavo iš kito vaizdo taško. Nusileidęs reljefas, Balzeras buvo įsiutę ir ryžtingesnis nei kada nors likti kontroliuoti Scott gydymą. „Maniau,„ kodėl mes neimame to į kitą lygį? “- sako Balzer. „Pažiūrėkime, kokios priemonės yra prieinamos, kad galėčiau paimti DICOM, kurie yra 2D skiltelės, ir konvertuoti juos į 3D modelį.“ Šis sprendimas pakeitė viską.

Balsas, buvęs Karinių oro pajėgų techninis instruktorius ir programinės įrangos inžinierius, taip pat 3D vaizdavimo entuziastas, greičiausiai yra geriau pasiruošęs priimti medicininę diagnostikos technologiją į savo rankas, tačiau nebūtina turėti savo kompetencijos, kad būtų galima naudoti 3D vaizdus geriau suprasti diagnozę ir galimus gydymo būdus, ir tai tik lengviau. Naujoviški medicininės priežiūros pasiekimai atliekami naudojant pagrindinius įrankius ir programinę įrangą, o tai reiškia, kad naujausia sveikatos priežiūra tampa pigesnė, greitesnė ir plačiau prieinama, bet taip pat - ir galbūt dar svarbiau - tai reiškia, kad mes gali naudoti tuos pačius įrankius, kad įsitikintų, jog mūsų sveikatos priežiūra yra lygi.

Kai Balzeris surinko Scotto kaukolės vaizdus į šį 3D vaizdą, auglio forma ir forma tapo matomi.

3D spausdinimas jau atnešė tam tikrų nuostabių pokyčių ne DIY medicininėje priežiūroje, o laukas vis dar yra pradiniame etape. Kinijoje ir Australijoje, kur patvirtinti 3D spausdintiniai implantai, gydytojai pakeitė vėžinius ir netinkamus kaulus pagal užsakymą titano dubenimis, pečiais ir kulkšniais, kurie gaminami greičiu, tikslumu ir stiprumu, kurie iki šiol buvo neįsivaizduojami. Britų ir Malaizijos mokslininkų komanda naudojo daugiasluoksnį 3D spausdintuvą, kad sukurtų modelio galvutes su realiai tekstūruota oda, kaukolės kaulais, smegenų medžiagomis ir navikais, kad studentai galėtų saugiai atlikti didelės rizikos operacijas. JAV, Mičigano universiteto gydytojų pora spausdino individualius trachėjos fragmentus dviem mažiems vaikams, kurių būklė vadinama tracheobronchomalacija, arba trachėjos ir bronchų minkštėjimas, dėl kurio kvėpavimo takai žlugo. Šnyplės leis trachėjos raumenims išsivystyti, ir, kaip jie darys, atramos bus saugiai absorbuojamos į vaikų kūnus. Tačiau viena iš plačiausiai naudojamų programų yra viena iš paprasčiausių: pacientų CT nuskaitymas naudojant 3D spausdintus tikslius organų modelius, kad gydytojai galėtų planuoti ir pasirengti chirurginėms procedūroms. Reikalinga programinė įranga ir įranga yra lengvai prieinama visiems - vienas Ajovos universiteto chirurgas surinko vietinį juvelyrikos gamintoją su 3D spausdintuvu ir įtikino jį gaminti pasirinktinį modelio širdį universitete savo laisvalaikiu.

Balzeris norėjo, kad būtų pasiektas konkretus Scotto kaukolės modelis, kad jis galėtų gauti perspektyvą apie auglio vietą ir dydį ir galvoti apie tai, kokio gydymo būdą reikia tęsti. Standartinis auglio, kaip Scott'o, vadinamo meningioma, pašalinimo procesas yra craniotomija, kurioje kaukolė yra pjauta atvira. Jos auglys buvo po savo smegenimis, todėl, norėdami jį pašalinti, gydytojai turėtų fiziškai pakelti savo smegenis. Tai yra taip rizikinga, kaip atrodo. Nervai gali būti išstumti, o pacientai gali prarasti kvapą, skonį ar net regėjimą. Galvodama apie savo skydliaukės operaciją, ji ir Balzer stebėjosi, ar gali būti įmanoma panašiai neinvazinė procedūra.

Priekinės kaukolės sekcija su augliu. „Slo 3D“ kūrėjai „Sketchfab“

Balzeris parsisiuntė nemokamą programinę įrangą „InVesalius“, kurį sukūrė Brazilijos mokslinių tyrimų centras, kad konvertuotų MRI ir CT nuskaitymo duomenis į 3D vaizdus. Jis naudojo jį, kad sukurtų 3D apimties vaizdą iš „Scott“ DICOM atvaizdų, kurie leido jam žiūrėti į auglį nuo bet kokio kampo. Tada jis įkėlė failus į „Sketchfab“ ir pasidalino jais su neurochirurgais visoje šalyje, tikėdamasis rasti tą, kuris norėjo išbandyti naują tipo procedūrą. Galbūt neįtikėtina, kad jis rado gydytoją, kurio jis ieškojo, UPMC, kur Scott pašalino skydliaukę. Neurochirurgas sutiko apsvarstyti minimaliai invazinę operaciją, kurioje jis galėtų patekti į naviką per „Scott“ kairįjį akies voką ir išimti jį naudojant mikro gręžtuvą. Balzeras pritaikė apimties atvaizdus 3D spausdinimui ir sukūrė keletą pilno dydžio „Scott“ kaukolės dalies MakerBot modelių. Norėdami padėti chirurgui atlikti savo mikro gręžimo idėją ir suplanuoti procedūrą, Balzer supakavo vieną iš modelių ir išsiuntė jį į Pitsburgą.

Šis 3D spausdinimas padėjo gydytojams suplanuoti naują, minimaliai invazinę operaciją, kad pašalintų Scott meningiomą.

Balzeras nežinojo pradėjęs to, ką mokslininkai naujojoje medicinos inovacijų laboratorijoje Austine, Teksase, prognozuoja, greičiau bus priežiūros standartas. Naudojant 3D spausdinimą, siekiant padėti planuoti procedūras ir paaiškinti diagnozes pacientams, „taps nauja norma“, - sako dr. Michael Patton, „Lab“ generalinis direktorius, kuris pradėjo veikti 2014 m. Spalio mėn. technologijas. Patton sako, kad jos durys yra atviros kūrybingiems mąstytojams, tokiems kaip Balzer, ir pažymi, kad 3D spausdinimas gali pagreitinti produkto, įrankių ir prietaisų kūrimo procesą medicinoje. „Tai, ką dabar galite padaryti per 3D spausdinimą, yra tarsi tai, ką jūs galite padaryti programinės įrangos pasaulyje: spartus iteravimas, nesėkmė greitai, kažkas greitai pasiekiamas rinkai“, - sako Patton. „Jūs galite atspausdinti prototipus, o tada galite atspausdinti modelinius organus, kuriais bandysite produktus. Galima pašalinti kai kurių tyrimų su gyvūnais poreikį, ir jūs galite tai padaryti įrodymų įrodymą prieš atliekant išsamius pacientų tyrimus. “

Bandymai, bandymai ir tyrimai yra pagrindiniai dalykai: Vienas svarbiausių Medicinos inovacijų laboratorijų vaidmens yra padėti vadovauti išradimams per reguliavimo procesą. „Tai yra plati ir sunki“, - sako Patton, ir tai yra priežastis, dėl kurios daugybė puikių idėjų niekada nepalieka kokteilių servetėlės. Tačiau Patton nenumato jokių reguliavimo problemų, susijusių su 3D spausdintinių modelių naudojimu chirurginiam planavimui, ir jis prognozuoja, kad kitos pažangos, susijusios su paprastu nuskaitymu ir spausdinimu, bus pateikiamos į rinką gana lengvai. „Tai yra naujosios sienos su nuskaitymu ir 3D spausdinimu dalis, ir nematome reguliavimo kliūčių, kurias matytumėte implantuose“, - sako Patton. Jis tikisi, kad galės namuose nuskaityti lūžusį kaulą ir išspausdinti kvėpuojančią dalį.

Arčiau, bet ne mažiau fantastinis, yra rankinis medicininis atvaizdavimo įrenginys, kuris naudos ultragarso skaitytuvus, kad sukurtų 3D vaizdus - nereikalaujantį MRT, ir siųsti juos į debesies tarnybą, kur juos gali pasiekti gydytojai visame pasaulyje. „Butterfly Network“ neseniai gavo 100 milijonų JAV dolerių finansavimą įrenginiui ir debesies įrankiui sukurti, kuris atpažins ir automatiškai nustatys tam tikrus pažeidimus, pvz., Girdimąjį gomurį negimusiame vaisiuje, ir išmoks per tam tikrą laiką. Įkeliant daugiau nuskaitymų, jis galės automatizuoti daugiau diagnozių.

Patton sako, kad jis dar labiau džiaugiasi, kad dirba su išradėjais ir kūrėjais, nei medicinos srities specialistai. „Tiek daug žmonių yra mokomi išlaikyti savo galvą žemyn ir sutelkti dėmesį į praktikuojančius vaistus“, - sako jis, - ir kartais jie nemano, kodėl jie daro tam tikrą kelią, arba kaip jie galėjo juos daryti kitaip. geriausias pavyzdys. 3D nuskaitymas ir spausdinimas suteikė jam galimybę naudotis aukštųjų technologijų sveikatos priežiūros paslaugomis, tačiau taip pat leido jam daryti įtaką medicinos įstaigos pažangai. Tai, kaip sako Patton, yra radikalus naujas medicinos inovacijų modelis.

„Balzer“ iš tiesų sukūrė medicinos reikmėms skirtą produktą, panašų į „Butterfly Network“ įrenginį, derindamas nešiojamą 3D nuskaitymą su platforma, kuria gydytojai ir pacientai gali dalintis vaizdais per saugų (HIPAA suderinamą) debesų serverį. Jis taip pat tampa labiau orientuotas į švietimą ir priima skambutį „podcast“ Visi dalykai 3D, kuriame jis dažnai kviečia gydytojus kalbėti. Neseniai jis surengė nemokamą seminarą apie 3D medicinoje. „Dabar mano didelė žinia yra ta, kad ši medžiaga yra ten, ir daug jos yra nemokama“, - sako jis. „Pirmas dalykas yra tai, kad jūsų rankos nėra susietos. Jūsų bičiulis turi 3D spausdintuvą? Panaudok tai."

„Scott“ auglys buvo pašalintas UPMC 2014 m. Gegužės mėn. Per mažą angą virš jos kairiosios akies. Neurochirurgas nustatė, kad navikas pradeda įsipainiojti savo optinius nervus, ir pasakė jai, kad jei ji laukė šešis mėnesius, ji būtų turėjusi sunkią ir galbūt nuolatinę jos regėjimo degradaciją. Procedūra užtruko aštuonias valandas ir pašalinta 95% naviko. Ji grįžo į darbą per tris savaites. Jos randai, Balzer sako, yra matomi tik jai.


Spausdinti savo

Norite spausdinti tavo medicinos įvaizdį? Pasitarkite su gydytoju dėl DICOM failų ir atsisiųskite „3D Slicer“. Tada naudokite „Region Growing“ įrankį, kad segmentuotumėte vaizdą. Ištraukite 3D paviršių, išsaugokite kaip STL ir naudokite „ParaView“, kad supaprastintumėte jį į valdomą trikampių skaičių. Norėdami pamatyti daugiau informacijos, patikrinkite Kaip 3D spausdinti savo medicininį nuskaitymą čiaPadaryti :.




Jums Gali Būti Įdomu

7 DIY katės namai, kuriuos galite padaryti savaitgalį

7 DIY katės namai, kuriuos galite padaryti savaitgalį


Live: Maker Faire Roma

Live: Maker Faire Roma


„Makerspace Spotlight“: „Cherry Pit Collective“ Kanzaso mieste

„Makerspace Spotlight“: „Cherry Pit Collective“ Kanzaso mieste


Pagaminta Japonijoje - 25 tomas

Pagaminta Japonijoje - 25 tomas