Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Drukarki 3D wspomogą neurochirurgów

Recommended Posts

Naukowcy wykazali, że trójwymiarowe modele, uzyskiwane dzięki połączeniu skanów pacjenta z tomografii komputerowej oraz technologii druku 3D, są użyteczne w planowaniu operacji neurologicznych.

Radiolodzy mogą szybko i dość tanio przekształcić zdjęcia o bardzo wysokiej rozdzielczości w utwardzone trójwymiarowe modele. Do tego celu doskonale nadają się kolorowe drukarki 3D, stosowane dotąd w architekturze czy inżynierii.

Specjaliści podkreślają, że modele 3D pozwalają zidentyfikować wady, których nie widać na modelach 2D. Wdrażamy metodę, która ma wiele zastosowań w innych dziedzinach życia, by wspomóc chirurgów w planowaniu operacji na skomplikowanych anatomicznie strukturach i złożonych patologiach, a także by ułatwić komunikację z pacjentami i ich rodzinami. [...] Radiolodzy mogą skorzystać z wyposażenia biura architekta lub fabryki, używając druku 3D do uzyskania prototypów prawie wszystkiego, co zmieściłoby się w pudełku po butach – wyjaśnia dr Michelle Yoshida.

Yoshida jest jednym z autorów wystawy, którą będą mogli podziwiać uczestnicy dorocznej konferencji American Roentgen Ray Society.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas operacji guza mózgu 53-letnia Dagmar Turner grała na skrzypcach. W ten sposób neurochirurdzy z King's College London (KCL) upewniali się, że nie zostaną uszkodzone tak ważne dla muzyka obszary odpowiedzialne za drobne ruchy dłoni i koordynację.
      Po napadzie padaczkowym w 2013 r. u kobiety zdiagnozowano wolno rosnącego glejaka. Była specjalistka ds. zarządzania z Isle of Wight, która gra w Isle of Wight Symphony Orchestra i udziela się w różnych towarzystwach chóralnych, przeszła biopsję i poddała się radioterapii w lokalnym szpitalu specjalistycznym. Gdy jesienią 2019 r. stało się jasne, że guz urósł i stał się bardziej agresywny, Dagmar zaczęła się skłaniać ku operacji. By omówić dostępne opcje, umówiła się na wizytę u polecanego specjalisty - prof. Keyoumarsa Ashkana z KCL.
      Guz Dagmar był zlokalizowany w prawym płacie czołowym, blisko obszaru kontrolującego drobne ruchy lewej dłoni. Dagmar opowiedziała o swojej miłości do skrzypiec profesorowi, który również jest pasjonatem muzyki (Ashkan ma wykształcenie nie tylko medyczne, ale i muzyczne i jest wytrawnym pianistą).
      By wyjść naprzeciw oczekiwaniom pacjentki, zespół z King's College London opracował plan. Przed operacją przez 2 godziny opracowywano szczegółową mapę jej mózgu, by dokładnie określić obszary aktywne w czasie gry na skrzypcach oraz regiony odpowiedzialne za motorykę i funkcje językowe. Kobieta wyraziła też zgodę na wybudzenie w trakcie zabiegu, by mogła zagrać na instrumencie. W ten sposób można się było upewnić, że nie ulegną uszkodzeniu rejony kluczowe dla kontroli delikatnych ruchów dłoni.
      King's to jeden z największych ośrodków leczenia guzów mózgu w Wielkiej Brytanii. Każdego roku przeprowadzamy około 400 resekcji, które często wiążą się z wybudzaniem chorych, by przeprowadzić testy językowe. To jednak pierwszy raz, gdy miałem pacjenta grającego na instrumencie. Wiedzieliśmy, że gra na skrzypcach jest ważna dla Dagmar, dlatego tak istotne było zachowanie funkcji delikatnych obszarów mózgu, które na to pozwalają. Udało nam się usunąć ponad 90% guza [...] i zachować pełną sprawność lewej dłoni.
      Skrzypce to moja pasja. Gram, odkąd skończyłam 10 lat. Na myśl o tym, że mogłabym stracić tę zdolność, pękało mi serce, ale będący muzykiem profesor Ashkan rozumiał moje obawy. Zaplanowano wszystko, od mapowania mózgu po ułożenie w czasie operacji, tak by pacjentka mogła grać na skrzypcach. Dzięki nim mam nadzieję, że bardzo szybko wrócę do mojej orkiestry.
      Trzy dni po operacji Dagmar czuła się na tyle dobrze, że można ją było wypisać do domu. Będzie się znajdować pod opieką lokalnego szpitala.
      W tym miejscu warto przypomnieć o przypadku Roberta Alvareza, który podczas operacji usuwania gwiaździaka w 2018 r. w MD Anderson Cancer Center grał z kolei na gitarze. Także w USA, tym razem w Mayo Clinic, odbyła się operacja, podczas której do wzgórza cierpiącego na drżenie samoistne Rogera Frischa z Minnesota Orchestra wszczepiano elektrody do głębokiej stymulacji mózgu. Ponieważ drżenia były delikatne, lekarzom trudno byłoby stwierdzić, czy elektrody znajdują się w najlepszym możliwym miejscu. Rozwiązaniem okazało się uwzględnienie gry na skrzypcach w planie operacji. Zespół inżyniera Kevina Benneta opracował instrument, na którym Frisch mógłby wtedy grać (zaprojektowano mocowany do smyczka akcelerometr).
       

       

       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na tegorocznym kongresie Europejskiego Towarzystwa Anestezjologicznego w Wiedniu zaprezentowano przypadek 60-letniego mężczyzny, u którego podczas operacji ratującej życie doszło w sierpniu 2018 r. do "pożaru" w klatce piersiowej.
      U pacjenta, który rok wcześniej przeszedł pomostowanie aortalno-wieńcowe, występował rozwarstwiający tętniak aorty wstępującej. Istotne jest też to, że mężczyzna od lat zmagał się z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc (POChP). Podczas operacji chirurdzy wykryli w prawym płucu pacjenta pęcherze rozedmowe. Jeden z nich przypadkowo przebito. By zapobiec niewydolności oddechowej, zwiększono przepływ gazów anestetycznych do 10 l/min; zawartość tlenu podwyższono do 100%.
      Niedługo potem przez użycie narzędzia do elektrokauteryzacji doszło do zapłonu chusty chirurgicznej. Ogień natychmiast ugaszono. Pacjentowi nic się nie stało. Dalsza część operacji przebiegła już bez przygód.
      Mimo że udokumentowano tylko parę przypadków zapłonu w klatce piersiowej - 3 dot. chirurgii klatki piersiowej i 3 dot. pomostowania aortalno-wieńcowego [pot. bypassów] - wszystkie wiązały się z chustami chirurgicznymi, elektrokauteryzacją, podwyższonym wdechowym stężeniem tlenu oraz pacjentami cierpiącymi na POChP lub inną chorobę płuc - opowiada dr Ruth Shaylor z Austin Health w Melbourne. Szczególnie chirurdzy i anestezjolodzy powinni mieć świadomość, że jeśli płuco jest uszkodzone lub następuje wyciek powietrza z jakiegokolwiek innego powodu, w klatce piersiowej może nastąpić zapłon. Pacjenci z POChP znajdują się w grupie podwyższonego ryzyka.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Największe na świecie muzeum i instytucja badawcza - Smithsonian Institution - chce ułatwić dostęp do swych niezwykle bogatych zbiorów. W skład kolekcji Smithsonian wchodzi... 137 milionów przedmiotów. Jednak powierzchnia wystawiennicza instytucji pozwala na jednoczesne zaprezentowanie jedynie 2% z nich.
      Smithsonian chce wykonać trójwymiarowe modele swoich zabytków i udostępnić je badaczom, szkołom czy muzeom na całym świecie.
      Wszystko rozpoczęło się od stworzenia repliki popiersia Thomasa Jeffersona. Jak twierdzą przedstawiciele muzeum, jest to największa na świecie trówymiarowa replika zabytku spełniająca standardy muzealne. Dotychczas takie kopie tworzono ręcznie z różnych materiałów. Wraz z rozwojem techniki możliwe stało się wykorzystanie trójwymiarowych drukarek, które, w połączeniu ze specjalnymi skanerami odtwarzają obiekty z dokładnością liczoną w mikrometrach.
      Popiersie Jeffersona to dokładna kopia posągu z Monticello. Zostało ono wykonane na potrzeby wystawy „Niewolnictwo w Monticello Jeffersona: paradoks wolności“.
      Replikę stworzyli Adam Metallo i Vince Rossi przy użyciu wartego 100 000 skanera laserowego Minolty. Koordynowali oni prace firm Studio EIS, które odpowiadało za zdigitalizowanie statuy polityka, oraz RedEye on Demand, które zajęło się drukowaniem.
      Teraz Metallo i Rossi wpadli na pomysł wykorzystania tańszych urządzeń, jak aparaty cyfrowe i dostępne w chmurach obliczeniowych oprogramowanie do digitalizacji, by stworzyć cyfrowe trójwymiarowe archiwum Smithsonian. Potrzebują jednak pomocy większej liczby firm zajmujących się tworzeniem samych wydruków.
      Z jednej strony chcieliby zeskanować jak najwięcej obiektów, z drugiej - obecnie pracują we dwójkę, muszą zatem dobrze zastanawiać się, jakie przedmioty wybrać. Ponadto, jak mówi Rossi, chcą być pewni, że tworzone przez nich dane cyfrowe będą dostępne również i za kilkadziesiąt lat. Ma on jednak nadzieję, że nie będzie z tym większego problemu. Modele 3D to tekstowy opis milionów punktów z jakich się składają. Odczytanie i ewentualna konwersja takich danych nie powinna zatem nastręczać trudności przyszłym pokoleniom.
      Jak na razie obaj specjaliści są w stanie zdigitalizować kilkadziesiąt przedmiotów rocznie. Część z nich zostanie wydrukowana, reszta będzie dostępna w formie cyfrowej. Metallo nie wyklucza, że wydrukowane obiekty będą wypożyczane przez Smithsonian. Jednak prawdziwy postęp dokona się wówczas, gdy trójwymiarowe drukarki staną się szeroko dostępne i każde zainteresowana instytucja będzie mogła pobrać z internetu trójwymiarowy model zabytku i wydrukować go na swoje potrzeby.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Tim Sweeney, założyciel firmy Epic Games stwierdził podczas zakończonej właśnie konferencji DICE Summit, jeszcze za naszego życia doczekamy fotorealistycznych gier 3D renderowanych w czasie rzeczywistym. Sweeney zauważył, że każde kolejne udoskonalenie techniczne pojawiające się w grach od Ponga po Crisis wiedzie nas ku takim właśnie grom.
      Granicę fotorealizmu wyznaczają możliwości ludzkiego oka. Organ ten jest w stanie przetworzyć 30-megapikselowy obraz z prędkością około 70 klatek na sekundę. Zdaniem Sweeneya, żeby oddać wszelkie subtelności obrazu, gry światła, interakcje poszczególnych elementów wirtualnego świata, by stworzyć w czasie rzeczywistym fotorealistyczną trójwymiarową scenę potrzebna jest moc obliczeniowa rzędu 5000 teraflopsów. Tymczasem obecnie najbardziej wydajne karty graficzne oferują 2,5 teraflopsa. Przepaść jest ogromna, jednak wystarczy uświadomić sobie, że w 1993 roku gdy na rynek trafiła gra Doom, wiele osób nie mogło z niej skorzystać, gdyż wymagała ona od karty graficznej mocy rzędu 10 megaflopsów. Różnica pomiędzy wydajnością ówczesnych kart graficznych, a kart używanych obecnie, jest zatem znacznie większa, niż pomiędzy dzisiejszymi kartami, a urządzeniami, jakich będziemy potrzebowali w przyszłości.
      Oczywiście moc obliczeniowa to nie wszystko. Wciąż bowiem nie istnieją algorytmy, które pozwoliłyby na realistyczne odwzorowanie wielu elementów. Specjaliści potrafią stworzyć realistyczny model skóry, dymu czy wody, jednak wciąż poza naszymi możliwościami jest stworzenie dokładnych modeli ludzkiego ruchu czy mowy. Nie mamy algorytmów, więc nawet gdybyśmy już dzisiaj dysponowali doskonałym komputerem ograniczałaby nas nie jego moc obliczeniowa, a nasze umiejętności tworzenia algorytmów - mówi Sweeney.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rekiny z rodziny Orectolobidae prowadzą bentoniczny tryb życia. Oznacza to, że zwykle leżą na dnie i czekają, aż zjawi się ofiara: bezkręgowiec, głowonóg, ryba albo w przypadku większych gatunków inny rekin. Ponieważ na rafie niełatwo zaobserwować akt upolowania, o nawykach żywieniowych wnioskuje się na podstawie zawartości żołądka. W zeszłym roku po raz pierwszy udało się przyłapać łobegonga brodatego (Eucrossorhinus dasypogon) na gorącym uczynku - podczas pożerania rekina bambusowego (Chiloscyllium punctatum).
      Pierwszego sierpnia 2011 r. Daniela Ceccarelli prowadziła ze współpracownikami podwodny spis ryb zamieszkujących rafę przybrzeżną Great Keppel Island. Zobaczyli łobegonga brodatego z głową rekina bambusowego w pysku. W ciągu półgodzinnej obserwacji ani Ch. punctatum nie zmienił pozycji, ani łobegong nie połknął bardziej ofiary. Biolodzy uważają, że proces zajmuje parę godzin. Zwierzęta nie różniły się za bardzo całkowitą długością, bo w przypadku łobegonga wynosiła ona ok. 125, a rekina bambusowego ok. 100 cm.
      Wszystko wskazuje na to, że łobegongi są wszechstronnymi drapieżnikami. Choć na co dzień zadowalają się bezkręgowcami i drobnymi rybami, gdy nadarza się okazja, nie pogardzą innym rekinem. Jest to możliwe za sprawą ruchomego połączenia szczęk i skierowanych ku tyłowi ostrych zębów. Dzięki temu rekin jest w stanie przytrzymać przed połknięciem w całości nawet spory "kąsek".
      Jak można się domyślić, opublikowane na łamach pisma Coral Reefs zdjęcia (dwa ujęcia z różnych pozycji) zrobiły prawdziwą furorę. Ich autorem jest Tom Mannering. Nic dziwnego, że rekin bambusowy nie spostrzegł w porę łobegonga, bo ten bardziej przypomina kawałki koralowców niż rybę. Kamuflaż spełnił więc swoją rolę...
      Dr Daniela Ceccarelli jest ekologiem morskim. Ma duże doświadczenie w pracy w tropikalnych ekosystemach. Prowadziła nie tylko obserwacje, ale i eksperymenty terenowe na różnych rafach: od australijskiej Wielkiej Rafy Koralowej po zatokę Kimbe w Papui-Nowej Gwinei. Po ostatniej publikacji nie spoczęła na laurach i obecnie znowu podróżuje w celach naukowych.
×
×
  • Create New...