3Dheart

By Doug Freitag, VP of technology and business development, 3DIcon

Medyczne obrazowanie (X-ray, MRI, ultradźwięki, etc.) jest wykorzystywane do tworzenia wizualnych reprezentacji wnętrza ciała w celu analizy klinicznej i interwencji medycznej złożonych chorób w krótkim czasie. Rynek obrazowania medycznego jest nastawiony na znaczny wzrost w ciągu najbliższych pięciu lat, ponieważ dostawcy usług medycznych nadal poszukują innowacyjnych sposobów poprawy opieki nad pacjentem – był wart aż 24,39 mld USD w 2012 r. i przewiduje się, że wzrośnie do 35,35 mld USD do 2019 r.

Tradycyjne systemy obrazowania medycznego zapewniają 2D wizualne reprezentacje organów ludzkich, podczas gdy bardziej zaawansowane systemy cyfrowego obrazowania medycznego (np. RTG CT) mogą tworzyć zarówno 2D, jak i w wielu przypadkach 3D obrazy organów ludzkich. Systemy zdolne do cyfrowego obrazowania medycznego 3D stanowią obecnie tylko niewielką część całego rynku obrazowania medycznego – przewiduje się, że do 2020 r. osiągnie on wartość 2,9 mld USD – ale w ciągu ostatnich dwóch lat jego wielkość skutecznie się podwoiła i już teraz szybko rozszerza się na takie obszary praktyki, jak onkologia, ortopedia, położnictwo/ginekologia, kardiologia i stomatologia.

Wyświetlacze są integralną częścią tych cyfrowych systemów obrazowania medycznego. Obecne systemy są dostarczane z wyświetlaczami, które mogą jedynie wizualnie reprezentować dane obrazowania zebrane w 2D lub w najlepszym przypadku w symulowanym 3D na 2D. W miarę postępów w dziedzinie wyświetlaczy 3D, w tym wolumetrycznych wyświetlaczy 3D bez okularów, potencjalnych zastosowań jest nieskończenie wiele. Poniżej przedstawiono kilka kluczowych dziedzin medycyny, które mogą skorzystać z obrazowania 3D.

MRI/Scan
Typowa tomografia komputerowa lub rezonans magnetyczny dają setki obrazów, które następnie trzeba przejrzeć. Zapewnienie, że wszystkie kąty i obrazy są uwzględnione jest czasochłonne, nie tylko dla pacjenta, ale także dla radiologów i lekarzy kierujących, którzy muszą spojrzeć na każdy pojedynczy obraz przekroju przed podjęciem decyzji o sposobie leczenia.

Przez wykorzystanie technologii 3D w obrazowaniu medycznym, jesteś w stanie wziąć te przekroje i połączyć je w zwięzłą wizualizację 3D skanowanego obszaru. Dane 3D można oglądać bez żadnych dodatkowych pomocy (bez okularów), w prawdziwym 3D. Zmniejsza to zmęczenie oczu oglądających i zwiększa świadomość poznawczą. Niektóre technologie wyświetlania 3D, będące obecnie w fazie rozwoju, mogą wyświetlać te obrazy z rozdzielczością do 80 000 voxeli (pikseli objętościowych), co stanowi 10-krotnie wyższą rozdzielczość niż dostępne na rynku wyświetlacze 2D.

Przykładem może być wspólna ocena MRI, CT lub obrazu ultradźwiękowego w celu określenia obecności anomalii, która w przeciwnym razie byłaby przesłonięta przy oglądaniu konwencjonalnego obrazu 2D lub symulowanego 3D na wyświetlaczu 2D – np. poszukiwanie guza w gęstej tkance piersi.

Korzyści obejmują zwiększone zaufanie pacjentów do diagnostyki, zastąpienie bardziej inwazyjnych procedur diagnostycznych oraz łatwe do odczytania rozwiązanie do edukacji pacjentów.

Chirurgia
W teorii, prawdopodobnie łatwo jest założyć, że wewnątrz jesteśmy „wszyscy tacy sami”, ale trudno jest zagwarantować, co znajdziesz, dopóki kogoś nie otworzysz. Wyobraź sobie więc, że chirurg miałby pełne zrozumienie rzeczywistej anatomii pacjenta przed wejściem na salę operacyjną.

Obecnie chirurdzy muszą „mentalnie rozwiązać” problem pacjenta na podstawie tego, co wiedzą o jego anatomii z obrazów 2D. Dzięki obrazowaniu 3D, chirurg może zobaczyć prawdziwy obraz anatomii i współdziałać z nim w dowolny sposób, co pozwala mu rozwiązać problem przed podniesieniem skalpela.

Użycie tego procesu minimalizuje operacje i procedury zwiadowcze, a także zmniejsza uszkodzenia otaczających zdrowych tkanek poprzez dokładniejsze wskazanie obszaru leczenia. Możliwość obejrzenia kompleksowego obrazu 3D obszaru przed operacją ogranicza niespodzianki na sali operacyjnej, a także zwiększa efektywność leczenia.

Telemedycyna
Bardzo trudno jest utrzymać wszystkie obszary wiedzy medycznej w jednym miejscu, czy to do badań, czy do leczenia. Obrazowanie 3D stwarza innowacyjną możliwość dokładniejszego przedstawiania danych medycznych w 3D niż tradycyjne technologie obrazowania, które mogą być następnie oglądane jednocześnie z różnych miejsc na całym świecie.

Rozważmy implikacje dla medycyny pola walki, reagowania na katastrofy, lub ratownictwa medycznego, gdzie odpowiednia pomoc medyczna jest potrzebna w ciągu kilku minut w celu ratowania życia. Wyświetlacz 3D pozwoliłby ekspertom medycznym z dowolnego miejsca na świecie na przegląd i ocenę różnych urazów w celu zalecenia leczenia wykonywanego przez ratowników na miejscu zdarzenia.

Ogranicza to również potrzebę transportu pacjentów do różnych placówek w celu zbadania przez specjalistów, ponieważ prawdziwa, trójwymiarowa wizualizacja obszaru leczenia jest dostępna w ciągu kilku sekund, umożliwiając diagnozę z dowolnego miejsca.

Drukowanie 3D
Drukowanie 3D jest idealnym partnerem dla obrazowania medycznego 3D ze względu na unikalność każdego pacjenta i wyzwania, jakie to stwarza w zrównoważonych modelach biznesowych, które wymagają sprzedaży dużych ilości podobnych produktów. Jednym z przykładów jest protetyka, podczas gdy innym są specyficzne dla noworodków urządzenia do opieki krótkoterminowej.

Jednym z bliskich zastosowań jest drukowanie modeli fizycznych z danych 3D, które mogą być wykorzystywane do planowania krytycznych operacji lub ogólnych szkoleń. W obu przypadkach, głównym wyzwaniem związanym z drukiem 3D pozostaje szybkość. Stworzenie drukowanego modelu z rzeczywistych danych obrazowania medycznego 3D może zająć godziny, a nawet dni, a jeśli dane obrazowania medycznego 3D nie są łatwo dostępne, potrzebny jest dodatkowy czas na stworzenie obrazu za pomocą różnych narzędzi do modelowania.

Każda dodatkowa iteracja drukowanej części tylko wydłuża ten czas. W przypadku planowania lub szkolenia, wyświetlacz 3D zastąpiłby lub uzupełniłby potrzebę modelu fizycznego, ponieważ utworzony obraz zachowuje wiele zalet modelu fizycznego, ale jest teraz tworzony w ciągu sekund zamiast godzin, z dodatkowymi iteracjami w podobnym tempie. Korzyść z szybkości jest znacząca, ponieważ użytkownik medyczny może wymagać informacji znacznie szybciej niż drukarka może pozwolić, nawet jeśli dane obrazowania 3D są dostępne w czasie rzeczywistym.

Wniosek
Medycyna jest jedną z najszybciej zmieniających się branż na świecie, ponieważ innowacje i postępy technologiczne wychodzą na światło dzienne każdego dnia, a obrazowanie medyczne 3D nie jest inne. Technologia ta ma szansę zmienić sposób diagnozowania i leczenia w wielu scenariuszach medycznych – gdzie obraz jest wart tysiąca słów, obraz 3D może uratować życie.

.

Leave a comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.