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

L’imaging medico (raggi X, MRI, ultrasuoni, ecc.) è utilizzato per creare rappresentazioni visive dell’interno del corpo per analisi cliniche e interventi medici di malattie complesse in un breve periodo di tempo. Il mercato dell’imaging medico è destinato a crescere significativamente nei prossimi cinque anni, in quanto i fornitori medici continuano a cercare modi innovativi per migliorare la cura del paziente – valeva ben 24,39 miliardi di dollari nel 2012 e si prevede che crescerà fino a 35,35 miliardi di dollari entro il 2019.

I sistemi tradizionali di imaging medico forniscono rappresentazioni visive 2D degli organi umani, mentre i sistemi più avanzati di imaging medico digitale (ad esempio, X-ray CT) possono creare immagini 2D e in molti casi 3D degli organi umani. I sistemi capaci di immagini mediche digitali 3D sono attualmente solo una piccola parte del mercato complessivo dell’imaging medico – che si prevede toccherà i 2,9 miliardi di dollari entro il 2020 – ma ha effettivamente raddoppiato le sue dimensioni negli ultimi due anni e si sta già espandendo rapidamente in aree di pratica come l’oncologia, l’ortopedia, l’ostetricia/ginecologia, la cardiologia e l’odontoiatria.

I display sono una parte integrale di questi sistemi di imaging medico digitale. I sistemi attuali sono dotati di display che possono solo rappresentare visivamente i dati di imaging raccolti in 2D o al massimo in 3D simulato su 2D. Poiché i progressi continuano ad essere fatti nei display 3D, compresi i display volumetrici 3D senza occhiali, le potenziali applicazioni sono infinite. Alcune verticali chiave all’interno della medicina che possono beneficiare dell’imaging 3D sono delineate di seguito.

MRI/Scan
Una tipica TAC o RM produce centinaia di immagini in una sola volta che poi devono essere riviste. Assicurarsi che tutte le angolazioni e le immagini siano prese in considerazione richiede molto tempo, non solo per il paziente, ma anche per i radiologi e i medici di riferimento, che hanno bisogno di guardare ogni singola immagine in sezione trasversale prima di decidere un corso di trattamento.

Utilizzando la tecnologia 3D nell’imaging medico, si è in grado di prendere quelle sezioni trasversali e combinarle in una visualizzazione 3D concisa dell’area sottoposta a scansione. I dati 3D sono visualizzabili senza alcun ausilio visivo aggiuntivo (senza occhiali), in vero 3D. Questo riduce l’affaticamento degli occhi degli spettatori e aumenta la consapevolezza cognitiva. Alcune tecnologie di visualizzazione 3D attualmente in fase di sviluppo possono visualizzare queste immagini con risoluzioni fino a 80.000 voxel (pixel volumetrici), un fattore di risoluzione 10 volte superiore rispetto ai display 2D disponibili in commercio.

Un esempio potrebbe essere una valutazione collaborativa di un’immagine MRI, CT, o ultrasuoni per determinare la presenza di un’anomalia che altrimenti sarebbe oscurata se vista su un display 2D convenzionale o 3D simulato su 2D – come cercare un tumore nel tessuto denso del seno.

I vantaggi includono una maggiore fiducia diagnostica da parte dei pazienti, la sostituzione di procedure diagnostiche più invasive e una soluzione facile da leggere per l’educazione del paziente.

Chirurgia
In teoria, è probabilmente facile assumere che siamo “tutti uguali” all’interno, ma è difficile garantire ciò che si trova fino a quando non si apre qualcuno. Quindi immaginate se un chirurgo avesse una comprensione completa dell’anatomia reale di un paziente prima di entrare in sala operatoria.

Attualmente, i chirurghi devono “risolvere mentalmente” il problema di un paziente sulla base di ciò che sanno della sua anatomia da immagini 2D. Con l’imaging 3D, un chirurgo può vedere un’immagine reale dell’anatomia e interagire con essa in qualsiasi modo, permettendo loro di risolvere il problema a portata di mano prima di prendere un bisturi.

Utilizzare questo processo riduce al minimo gli interventi e le procedure esplorative, e diminuisce anche i danni ai tessuti sani circostanti, individuando più esattamente l’area di trattamento. Essere in grado di visualizzare un’immagine 3D completa della zona prima dell’intervento limita le sorprese in sala operatoria e aumenta anche l’efficienza del trattamento.

Telemedicina
È molto difficile mantenere tutte le aree di competenza medica in un unico luogo, sia per la ricerca o il trattamento medico. L’imaging 3D crea un’opportunità innovativa per rappresentare più accuratamente i dati medici in 3D rispetto alle tecnologie di imaging tradizionali, che possono poi essere visualizzati simultaneamente da luoghi diversi in tutto il mondo.

Considera le implicazioni per la medicina del campo di battaglia, la risposta ai disastri o l’assistenza medica di emergenza, dove è necessaria un’attenzione medica appropriata entro pochi minuti per salvare vite. Un display 3D permetterebbe agli esperti medici da qualsiasi parte del mondo di rivedere e valutare varie lesioni al fine di raccomandare il trattamento eseguito dai soccorritori sulla scena.

Questo limita anche la necessità di trasportare i pazienti in diverse strutture per essere esaminati da specialisti, perché una vera visualizzazione 3D dell’area di trattamento è disponibile in pochi secondi, permettendo la diagnosi da qualsiasi luogo.

Stampa 3D
La stampa 3D è un partner ideale per l’imaging medico 3D a causa dell’unicità di ogni paziente e delle sfide che questo crea nei modelli di business sostenibili che richiedono la vendita di grandi volumi di prodotti simili. Un esempio sono le protesi, mentre un altro sono i dispositivi neonatali specifici per la cura a breve termine.

Un’applicazione a breve termine è la stampa di modelli fisici dai dati 3D che possono essere utilizzati per la pianificazione di interventi chirurgici critici o di formazione generale. In entrambi i casi, la sfida principale con la stampa 3D continua ad essere la velocità. Possono essere necessarie ore, o anche giorni, per creare un modello stampato da dati di imaging medico 3D reali, e se i dati di imaging medico 3D non sono facilmente disponibili, è necessario un tempo aggiuntivo per creare l’immagine attraverso vari strumenti di modellazione.

Qualsiasi iterazione aggiuntiva della parte stampata continua solo a prolungare questo tempo. Nel caso della pianificazione o dell’addestramento, un display 3D potrebbe sostituire o completare la necessità di un modello fisico perché l’immagine creata mantiene molti dei benefici del modello fisico, ma è ora creata in secondi invece che in ore, con iterazioni aggiuntive ad una velocità simile. Il vantaggio della velocità è significativo, poiché l’utente medico può richiedere informazioni molto più velocemente di quanto una stampante possa permettere, anche quando i dati di imaging 3D sono disponibili in tempo reale.

Conclusione
La medicina è una delle industrie che cambiano più rapidamente nel mondo con l’innovazione e i progressi tecnologici che vengono alla luce ogni giorno, e l’imaging medico 3D non è diverso. La tecnologia è pronta a cambiare il nostro modo di diagnosticare e trattare una pletora di scenari medici – dove un’immagine vale più di mille parole, un’immagine 3D potrebbe salvare una vita.

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