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Par Doug Freitag, vice-président du développement technologique et commercial, 3DIcon

L’imagerie médicale (rayons X, IRM, ultrasons, etc.) est utilisée pour créer des représentations visuelles de l’intérieur du corps pour l’analyse clinique et l’intervention médicale de maladies complexes dans un court laps de temps. Le marché de l’imagerie médicale est appelé à croître de manière significative au cours des cinq prochaines années, car les prestataires de soins médicaux continuent de chercher des moyens innovants d’améliorer les soins aux patients – il valait pas moins de 24,39 milliards de dollars en 2012 et devrait atteindre 35,35 milliards de dollars d’ici 2019.

Les systèmes d’imagerie médicale traditionnels fournissent des représentations visuelles en 2D des organes humains, tandis que les systèmes d’imagerie médicale numérique plus avancés (par exemple, la tomodensitométrie à rayons X) peuvent créer des images en 2D et, dans de nombreux cas, en 3D des organes humains. Les systèmes capables d’imagerie médicale numérique 3D ne représentent actuellement qu’une petite partie du marché global de l’imagerie médicale – qui devrait atteindre 2,9 milliards de dollars d’ici 2020 – mais sa taille a effectivement doublé au cours des deux dernières années et il se développe déjà rapidement dans des domaines de pratique tels que l’oncologie, l’orthopédie, l’obstétrique/gynécologie, la cardiologie et la dentisterie.

Les écrans font partie intégrante de ces systèmes d’imagerie médicale numérique. Les systèmes actuels sont dotés d’écrans qui ne peuvent représenter visuellement les données d’imagerie recueillies en 2D ou, au mieux, en 3D simulée sur 2D. Les progrès réalisés dans le domaine des écrans 3D, y compris les écrans volumétriques 3D sans lunettes, offrent des possibilités d’application infinies. Certains secteurs verticaux clés de la médecine qui peuvent bénéficier de l’imagerie 3D sont décrits ci-dessous.

IMR/Scan
Un scanner ou une IRM typique produit des centaines d’images en une seule fois qui doivent ensuite être examinées. Il faut beaucoup de temps pour s’assurer que tous les angles et toutes les images sont pris en compte, non seulement pour le patient mais aussi pour les radiologues et les médecins traitants, qui doivent examiner chaque image de coupe transversale avant de décider d’un traitement.

En utilisant la technologie 3D au sein de l’imagerie médicale, vous êtes en mesure de prendre ces tranches de coupe transversale et de les combiner en un visuel 3D concis de la zone scannée. Les données 3D sont visibles sans aucune aide visuelle supplémentaire (sans lunettes), en véritable 3D. Cela réduit la fatigue oculaire des spectateurs et augmente la conscience cognitive. Certaines technologies d’affichage 3D en cours de développement peuvent afficher ces images avec des résolutions allant jusqu’à 80 000 voxels (pixels volumétriques), soit une résolution 10 fois supérieure à celle des écrans 2D disponibles dans le commerce.

Un exemple serait l’évaluation collaborative d’une image IRM, CT ou ultrasonique pour déterminer la présence d’une anomalie qui, autrement, serait masquée lors de la visualisation sur un écran 2D conventionnel ou une simulation 3D sur écran 2D – comme la recherche d’une tumeur dans un tissu mammaire dense.

Les avantages comprennent une amélioration de la confiance diagnostique des patients, le remplacement de procédures de diagnostic plus invasives et une solution facile à lire pour l’éducation des patients.

Chirurgie
En théorie, il est probablement facile de supposer que nous sommes « tous les mêmes » à l’intérieur, mais il est difficile de garantir ce que vous trouverez jusqu’à ce que vous ouvriez quelqu’un. Imaginez donc qu’un chirurgien ait une compréhension complète de l’anatomie réelle d’un patient avant d’entrer dans la salle d’opération.

Actuellement, les chirurgiens doivent « résoudre mentalement » le problème d’un patient en se basant sur ce qu’ils savent de son anatomie à partir d’images 2D. Avec l’imagerie 3D, un chirurgien peut voir une image réelle de l’anatomie et interagir avec elle de la manière qu’il choisit, ce qui lui permet de résoudre le problème en question avant de prendre un scalpel.

L’utilisation de ce processus minimise les chirurgies et les procédures exploratoires, et diminue également les dommages aux tissus sains environnants en localisant plus précisément la zone de traitement. Le fait de pouvoir visualiser une image 3D complète de la zone avant la chirurgie limite les surprises dans la salle d’opération et augmente également l’efficacité du traitement.

Télémédecine
Il est très difficile de maintenir tous les domaines d’expertise médicale sur un seul site, que ce soit pour la recherche ou le traitement médical. L’imagerie 3D crée une opportunité innovante de représenter plus précisément les données médicales en 3D que les technologies d’imagerie traditionnelles, qui peuvent ensuite être visualisées simultanément à partir de différents endroits dans le monde.

Considérez les implications pour la médecine de champ de bataille, la réponse aux catastrophes ou les soins médicaux d’urgence, où une attention médicale appropriée est nécessaire en quelques minutes afin de sauver des vies. Un affichage 3D permettrait aux experts médicaux de n’importe où dans le monde d’examiner et d’évaluer diverses blessures afin de recommander un traitement effectué par les intervenants sur place.

Cela limite également la nécessité de transporter les patients vers différentes installations pour qu’ils soient examinés par des spécialistes, car une véritable visualisation 3D de la zone de traitement est disponible en quelques secondes, permettant un diagnostic de n’importe où.

Imprimer en 3D
L’impression 3D est un partenaire idéal pour l’imagerie médicale en 3D en raison du caractère unique de chaque patient et des défis que cela crée dans les modèles commerciaux durables qui nécessitent de vendre de grands volumes de produits similaires. Un exemple est celui des prothèses, tandis qu’un autre est celui des dispositifs spécifiques aux nouveau-nés pour les soins à court terme.

Une application à court terme est l’impression de modèles physiques à partir de données 3D qui peuvent être utilisés pour planifier des chirurgies critiques ou une formation générale. Dans les deux cas, le principal défi de l’impression 3D reste la vitesse. Cela peut prendre des heures, voire des jours, pour créer un modèle imprimé à partir de données d’imagerie médicale 3D réelles, et si les données d’imagerie médicale 3D ne sont pas facilement disponibles, il faut du temps supplémentaire pour créer l’image à l’aide de divers outils de modélisation.

Toute itération supplémentaire de la pièce imprimée ne fait que continuer à prolonger ce temps. Dans le cas de la planification ou de la formation, un affichage 3D remplacerait ou compléterait le besoin d’un modèle physique parce que l’image créée conserve un grand nombre des avantages du modèle physique, mais elle est maintenant créée en quelques secondes contre des heures, avec des itérations supplémentaires à une vitesse similaire. L’avantage de la vitesse est significatif, car l’utilisateur médical peut avoir besoin d’informations beaucoup plus rapidement qu’une imprimante ne le permet, même lorsque les données d’imagerie 3D sont disponibles en temps réel.

Conclusion
La médecine est l’une des industries qui évoluent le plus rapidement dans le monde, car des innovations et des avancées technologiques sont mises en évidence chaque jour, et l’imagerie médicale 3D n’est pas différente. Cette technologie est prête à changer la façon dont nous diagnostiquons et traitons une pléthore de scénarios médicaux – là où une image vaut mille mots, une image 3D pourrait sauver une vie.

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