Применение 3D-печати в детской нейрохирургии.

Подписаться на 3Dtoday
dr.viom
Идет загрузка
Загрузка
05.09.18
3110
48
3D-печать
64
Статья относится к принтерам:
PICASO Designer X PRO
Введение.
Я - нейрохирург одного из ведущих национальных центров страны. Давно хотел поделиться своим опытом в применении 3D печати в повседневной работе. И главной целью своей статьи я считаю показать возможности и реальность применения печати в медицина. На сайте большое количество статей о печати органов, костей, имплантов, однако подавляющее число их - эпизодические случаи, описания иностранных разработок или переажиотированные записи на основании статей из СМИ, которые мало вникают в суть проблемы. Я постараюсь кратко описать свой опыт в использовании 3D-печати в клинической практике.

Наука.
Свой путь в 3D печати я начал с анализа литературы. Если вбить запрос "3d printing" на сайте www.ncbi.nlm.nih.gov, то можно наблюдать забавную кривую по количеству публикаций за каждый год.
9b1b184c9569c66d01b8498d61b3c608.PNG
Если говорить об областях применения, то на 2017 год данные приблизительно такие:
Хирургических рекомендаций – 60%
Изготовление моделей для хирургического планирования - 38,7%
Индивидуальные имплантаты - 12,1% (титан, PEEK, гидроксиапатит, метакрилат, силикон)
Ортезы и протезы – 3,9%
Лекало – 1,7%
Отбор пациентов для хирургии - 0,8%
Области применения:
ЧЛХ – 24%
Черепно-лицевая хирургия – 12,7%
Спинальная хирургия – 7,4%
Сосудистая нейрохирургия – 1,3%

Стоит отметить, что солидных публикаций по 3D-печати в России практически нет. Я перерыл все публикации по запросу в elibrary.ru, и был несколько разочарован. Связано это с одной стороны с тем, что у нас в стране нет сертифицированных методик, принтеров и материалов для печати и использования, с другой, что врачи по сути не получают существенного профита от технологии с учетом личностных и финансовых затрат. По большей части все описанные на сайте случаи - энтузиазм отдельных людей, реже - студенческих кружков.

Что же можно делать?
Представляется, что наибольшее практическое применение имеют стоматологические модели и импланты и стельки, но тут коллеги могут меня поправить.
Что касается нейрохирургии, то реальное применение с внедрением в клиническую практику имеют 3D SLS модели из титана для краниопластики (такие например изготавливают в ФГАУ "НМИЦ им.Н.Н.Бурденко) и биополимерные модели на основе PEEK и PMMA (опыт применения их есть в НИИ неотложной детской хирургии и травматологии). Объемы выполняемых операций с применением подобных технологий в год не превысит пары десятков.
Более перспективной областью применения является изготовление моделей для предоперационного планирования. На первое место тут выходят травматология и нейрохирургия. Именно на этой части я остановлюсь подробнее позже. Стоит отметить, что изготовление прототипов для подготовки к операции не требует специальной сертификации.
Так же, достаточно обширной областью представляется печать демонстрационных моделей для студентов, ординаторов и самих пациентов, так как наглядное представление гораздо облегчает общение с человеком, далеким от анатомии человека.

Создание модели.
Не буду пересказывать широко освещенные методики импорта STL из DICOM, остановлюсь только на паре особенностей, которые мне показались важными.
Практически для всех моделей я использовал InVesalius, поскольку его интерфейс и скорость создания модели выгодно отличают его от того же 3DSlicer. Сразу хочется предостеречь энтузиастов, которые хотят печать анатомические модели органов - выйдет стремно. Кратко для обывателей: компьютерная томография - метод, основанный на поглощении тканями рентгеновского излучения. Он хорошо дифференцирует ткани по плотности: воздух черный, мягкие ткани серые, кость черная.
a8c803dfc467505c3277122fd8bce76c.PNG
Опухоли, сосуды, паренхиматозные органы видны не будут. InVesalius увидит разницу в плотности в пару сотен единиц Хаусфилда (HU), а у всех органов разница 15-30 HU. Исключение составит только контрастное исследование сосудов, и то только в том случае, когда правильно подобрано время прохождения контраста, иначе разница с мягкими тканями будет минимальна.
Что касается магнитно-резонансной томографии - основана она на резонансе атомов водорода, хорошо различается ткани с разной концентрацией воды/белков/жиров/металлов.
5f1ab9c852f9101d3d10513606e220eb.jpg
Получить 3D модель из такой последовательности снимков практически нереально, либо постобработка займет катастрофическое количество времени. То же касается и опухолей с выраженной сосудистой сетью - на уровне сосудов среднего калибра получится очень много разрозненных объектов, печатать такое нереально. Смысла печатать магистральные сосуды в предоперационной подготовке не считаю нужным - хирург чаще всего знает, где проходит магистраль.
Таким образом, реально с небольшими затратами печатать образования костной плотности (собственно кости, кальцинаты, инородные тела - пули, лезвия, дробь....) и контрастные исследования (сосуды, камеры сердца).

Предоперационная подготовка.
На данный момент мой материал составляет 18 моделей. Все модели изготовлены по данным компьютерной томографии пациентов в возрасте от 1 месяца до 14 лет. Из них моделей черепа - 13, моделей сосудов - 3, моделей позвоночника - 2.
Модели печатались на 2х принтерах: Ultimaker 2 и Designer X PRO.
В предоперационном планировании использовалось 8 моделей. Суть патологии - краниосиностоза - врожденная деформация черепа, связанная с ранним закрытием черепаных швов. Деткам с такой патологией необходимо проводить реконструктивные операции по исправлению формы черепа. После получения готовой модели, удаления поддержек и постобработки, при помощи мини-дрели выполнялась "остеотомия" - череп распиливался так, как это предполагается на операции. Готовые фрагменты ремоделировались, устанавливались в правильном положении и фиксировались титановыми пластинами, которые так же подгонялись при планировании. В части случаев эти пластины и отправлялись на стерелизацию и имплантировались пациенту.

Клинический пример.
Ребенок с синдромом Крузона, бикоронарным краниосиностозом. Был оперирован ранее ранее в другом учреждении. Поступил с жалобами на обширные дефекты костей черепа с пролабированием мозгового вещества в костные дефекты. При дообследовании выявлен краниоцеребральная диспропорция - несоответствие объема черепа объему головного мозга. Ребенку требовалось одновременно выполнить и расширяющую реконструкцию и краниопластику дефектов. Была изготовлена модель черепа, размерами 1:1.
Рендер DICOM изображений:
10232c7f30c7cb0be757c9f4f95df8bc.jpg
960d6077286ef997c6e358a3963fcd68.jpg
И сама модель после печати и удаления поддержек (PLA). Конкретно эта модель была напечатана при помощи Ultimaker 2.
08b0206c266394fdbbf0d9a618ead7c0.jpg
28481395a99318bda6b85bbb24d6cc93.jpg
Учитывая необходимость реконструкции верхних отделов орбит, расширение лобных отделов черепа, образовались обширные дефекты свода. Еще до операции на шаблоне были намечены линии остеотомии, смоделирована титановая сетка для закрытия дефекта. Сама операция заняла 7 часов, что было связано с выраженными рубцово-спаечными процессами после первой операции. Итоговый вариант на компьютерной томографии выглядел так:
f923032f79ffaba4d39a735af567642e.jpg
Таким образом выполнялось планирование еще 7 пациентам. Временной промежуток данной работы - 1 год. Я не старался сделать модели для всех планируемых операций - в этом нет необходимости. Но в сложных клинических случаях изначально иметь представлении об анатомической структуре - бесценно.
PREVIEW
Остальные модели использовались в качестве демонстраций и учебных моделей, что так же имело немалый смысл. Заинтересовавшись этой темой, даже удалось найти научно обоснованные исследования, подтверждающие улучшение усвоения материала при использовании различных материальных анатомических моделей.

Выводы/Заключение.
На современном этапе развития медицины применение 3D-моделей в качестве имплантатов остается явлением единичным. К сожалению, больших работ в области не ведется. Что касается изготовления макетов для планирования - область имеет как перспективы развития, так и реальную практическую ценность, по крайней мере моим пациентом это кране помогло.

Хотелось бы выразить огромную благодарность людям, которые помогли советом и печатью всех моделей:
Москвичеву Ивану Николаевичу, известный как plastmaska - реализация идеи была бы невозможна без его помощи;
Исупову Андрею Викторовичу, Vato - за техническую поддержку, помощь в печати моделей;
Кучеровой Полине Алексеевне - за информационную и техническую поддержку.

Если интересны какие то конкретные детали по применению моделей, может что то в обработке или самом получении STL - постараюсь ответить, пишите в комментарии. Напоследок еще просто несколько фотографий.
f132e2bf03a657b819cac2a264eec8a6.jpg
5cb74f71b1234e0c9e87b8832b091b71.jpg
24085d6f59840884ad68a0a826e9dec5.jpg
88ca413b5280fc45279d5f7181f2892d.jpg
8a07fa4ad390bff1026037cd1d5235f1.jpg
1f0caea7c9b35945ba7e42cce4481f8a.jpg
80f9a32c090c2449b7adb407aaeafa1c.jpg
8ddaafdb96d0f588fde89bb03284dba4.jpg
d828d6552ee6588022f27a742f59b7c2.jpg
ccba34e950077f1e438ad7633d3f6d76.jpg
f75ee8113515acadaf92ef0de3715cdf.jpg
75c1f6d18842161799f04d572f2e8fec.jpg
Подписаться на 3Dtoday
64
Комментарии к статье

Комментарии

05.09.18 в 06:35
11
Вадим, спасибо, это было действительно очень интересно и познавательно.
До сих пор часто ко мне заходят посетители с вопросами типа что только игрушки печатать можно, а ты им фотографию черепа и твой опыт.
05.09.18 в 07:59
4
Удачи автору в его нелегком деле!
05.09.18 в 08:59
3
Познавательно, а главное, даже наличие специфических терминов (хотя большинство из них я понимаю, так как вокруг сплошные медики :)) позволяет с легкостью понять материал неискушенному читателю. Замечательная статья. А уж тем более большое спасибо за труд врача-практика.
05.09.18 в 09:16
3
Браво! Это то, для чего и стоит развивать технологии!
05.09.18 в 09:27
2
Спасибо за познавательную статью!
05.09.18 в 10:24
1
Большое спасибо за статью, очень познавательно! И удачи вам в вашем нелегком деле!
05.09.18 в 10:54
1
Доктор, если не секрет, как Вы подгоняли масштаб к 1:1? В смысле, как узнавали, до какого именно размера надо увеличить/уменьшить модель?
05.09.18 в 12:10
4
Очень зависит от самого СКТ. DICOM файл содержит данные о размерах, если при рендере не указывается масштабирование модели, то она будет по размерам соответствовать оригинальному DICOM файлу. Несколько раз я сталкивался с проблемой, что в самом DICOM система координат была в пикселях (pxl). В этом случае построить точную модель невозможно, поскольку любые измерения на самом человеке с попыткой переноса будут иметь погрешность мягких тканей - это около 1 см.
05.09.18 в 14:17
1
Спасибо. Понял.
Если надо, то можно. Кронциркулем. Под местной анестезией измерить расстояние между двумя точками на кости и измерить его же на модели. И масштабировать. Если в стоматологии перед постановкой импланта пациент отказывается от КТ, то именно так и измеряют толщину нижней челюсти.
05.09.18 в 12:14
3
интересен взгляд на статью со стороны 3D-печати,
1) персональный принтер используется не каждый день и, скорее, как удобство (в смысле, возможна печать "на стороне")
2) требования к качеству печати в реальном деле не очень высокие
Стоит отметить, что солидных публикаций по 3D-печати в России практически нет. ... По большей части все описанные на сайте случаи - энтузиазм отдельных людей, реже - студенческих кружков.
серьёзная "глубокая" медицина в РФ себя не окупает (ну, кроме как у пилящих страховщиков от медицины, но это не медицина), как следствие, и серьёзных работ не ведётся (хотя бы потому, что оборудование не бесплатно). Если бы эти операции делались бы не за госсчёт, то для большинства населения РФ дешевле было бы просто сдохнуть, для меньшинства - сделать операцию за рубежом (видимо, туда потом и отвалят студенты из этих кружков).
Если вбить запрос "3d printing" на сайте www.ncbi.nlm.nih.gov, то можно наблюдать забавную кривую
ну да, как печать стала коммерчески доступна, заинтересованные в прибыли буржуи её сразу направили на рост производительности и качества, в первую очередь в "дорогой" медицине (90% - в оплачиваемой в основном страховщиками хирургии)
05.09.18 в 12:35
6
1) да, так по сути и выходило. С другой стороны стоимость оборудования, которым мы работаем, просто зашкаливает. Можно вполне сопоставить со стоимостью тех же SLS установок для запекания титана. Вопрос скорее в стандартизации, поскольку доказать обоснованность закупки можно, а вот доказать, что технологию можно использовать на человеке - нет... И исходит это из пункта 3
2) да, тут все упирается в разрешении нативной СКТ, а это от 0,5 мм. Чаще всего - 1 мм, на картинках видно ступеньки - оно самое.
3) не соглашусь. Сейчас есть госзадания по науке в медицине, есть граны, есть клинические апробации. Я сам - автор 2 апробаций, в которых выделяемая сумма на расходные материалы для каждого пациента могла бы окупить и стоимость принтера, и расходных материалов, и программное обеспечение. Весь вопрос в сертификации, а это просто геморрой.
По поводу публикаций стоит оговориться - солидных в моем понимании - прошедших высшую аттестационную комиссию. Сейчас все что есть - доклады с конференций, а они не рецензируется, и обзор того, что есть в мире. Нет представления своих данных (скоро будет). А за границей много статей именно эпизодического применения... Там материала не больше, чем у нас. Просто там это описывают. А сейчас, чтобы переделать эту статью для рецензируемого журнала, нужно провести анализ литературы, расписать описанные методики с ссылками на первоисточники, доказать практическую значимость и подогнать под публицистический вид (цель-методы-результаты-выводы). Наверно это сравнительно просто для научных сотрудников, но вот для простого хирурга районной больницы - достаточно тяжелый и непонятный труд, не имеющий выхлопа.
Спасибо за комментарий!
05.09.18 в 18:36
0
конечно, не мне Вам советовать (это не скрытая реклама), но мне кажется, что Вы - тот редкий клиент на интенсивно рекламируемые тут "цветные" 3D-принтеры (который с чернильными картриджами и печатает цветом на фирменном PLA). Наверняка это дороже, но зато цвет явно можно пустить на пользу делу, например, красить те области, что трогать нельзя или, наоборот, можно. Или наносить различны сетки для удобства. В общем, использовать для выделения чего-то важного в предметной области или даже результатов вычислений/обработки/.... Вопрос лишь в том, насколько удобен софт для этого и есть ли модели для такой окраски в полуавтоматическом режиме. Как оптимальный вариант - не покупать такой принтер, а печатать только на заказ, возможно что-то хорошее выйдет.

А за границей много статей именно эпизодического применения... Там материала не больше, чем у нас. Просто там это описывают
да нет, просто тупо в разы (или, с учётом возможности печати на заказ, в десятки раз) больше доступного оборудования и денег, и, как следствие, больше применения Надо честно себе сказать, что мы нищая страна.
Наверно это сравнительно просто для научных сотрудников, но вот для простого хирурга районной больницы - достаточно тяжелый и непонятный труд, не имеющий выхлопа.
А Вы точно знаете зарплату простого хирурга районной больницы в провинции РФ (Вы сами из типа-культурной столицы, а в РФ есть много типа-некультурных мест с другими бюджетами и зарплатами) ? И то, как бюджет там соотносится со стоимостью 3D-принтера? При том, что там принтер надо ещё и помочь запустить и встроить в процесс, а это тоже затраты.
Зарплата хирурга в США, даже в тамошней провинции, примерно в X0-X00 раз больше местной, а техника стОит примерно столько же, как и здесь. Следовательно эффективность её использования в пересчёте на человеко-час выше, что приводит к более интенсивному её использованию с целью максимизации экономии/прибыли/...
Я сам - автор 2 апробаций, в которых выделяемая сумма на расходные материалы для каждого пациента могла бы окупить и стоимость принтера, и расходных материалов, и программное обеспечение. Весь вопрос в сертификации, а это просто геморрой.
это - госсистема РФ, деньги государственные должны пойти "своим". Пока чиновники не поделят и не направят их по своим понятиям в правильное русло своих карманов, Вы их потратить не сможете (Вам не дают это делать без сертификации, а сертификацию напишут "как надо" и будут давать "кому надо"). Там такой "экономики по понятиям" нет, как следствие - всё по другому.
06.09.18 в 16:07
1
Написал огромный комментарий, а он не опубликовался... Прям обидно. Ну да ладно.

Да, я думал про цветные, но на практике целесообразно выделять сосуды, а их куда проще покрасить кисточкой, что я и сделал. Для печати в цвете нужно выделить их в отдельные области, а это прямо геморрой... То же касается сложной модели с функциональными зонами и анатомическими образованиями - это здорово, но нужен человек, который хорошо бы знал и анатомию и 3D редактор. Для меня это займет просто нереальное количество времени.

Тема интересная, к тому же у меня есть у кого спросить. В принципе я могу провести некоторое "маркетинговое" исследование.... Больница может купить принтер. Готовые решения выйдут не дороже комплекты кресел в больничную бухгалтерию, только главные врачи не видят выхлопа. Зачем тратить деньги на то, без чего можно обойтись? А вот если бы были конкретные программы исследования и практического применения с экономическими плюсами - например лангетка на принтере вместо закупки гипса - был бы и принтер.

И да, я из глубинки )
06.09.18 в 20:22
1
Да, я думал про цветные, но на практике целесообразно выделять сосуды, а их куда проще покрасить кисточкой, что я и сделал.
я имел в виду совсем не это.
Вы знаете, что такое эквипотенциальные поверхности? Если нет, то неважно - это просто поверхности с одинаковым значением какого-либо параметра по поверхности.
Идея в том, чтобы в Вашей предметной области понять, какие параметры для операции Вам важны и покрасить модель результатами расчёта. Например, Вам нужны линии, по которым что-то ломается или пилится легче всего: посчитали на компе, принтер при печати покрасил и Вы смотрите - когда в этом месте надо ломать, то по этому направлению ломаете, если ломать в этом месте не надо, но оно отмечено как "слабое", то по этому направлению даже не дышите. Покраска мест, где давить нельзя/опасно/... и т.п. Такую модель можно напечатать побольше, засунуть в прозрачную стерильную тару и брать как шпаргалку, мне кажется, что это удобство, особенно если "что-то пошло не так" (С).
"посчитали" - это достаточно сложная математическая модель, но в случае её создания возможны крайне интересные решения.
То же касается сложной модели с функциональными зонами и анатомическими образованиями - это здорово, но нужен человек, который хорошо бы знал и анатомию и 3D редактор.
Вряд ли найдёте, здесь нужны два работающих рядом человека :). Система РФ не позволит его нанять (ДОПИСАНО ПОЗЖЕ разумеется, имелось в виду официально без проблем), круг замкнулся.
07.09.18 в 08:26
0
Спасибо за то, что делитесь опытом.

Я рентгенолог, научный сотрудник в НИИ онкологии, занимаюсь СКТ и МРТ... Тоже есть опыт в данной сфере, только мне самому приходится всё делать (вот примерно так..). Как вы правильно подметили, всё на собственной инициативе.
Полностью с Вами согласен по всем пунктам! , только...
- Насчет публикаций - нужна мотивация, даже научному сотруднику. Обычно он занимается конкретной темой научной работы, и эта тема должна перекликаться с 3Д-печатью... Если нет, до вышедшую статью "к делу не пришьешь").
- Насчет лицензирования/ сертификации, действительно, большой вопрос.. ЧТО это за услуга? какой фонд оплачивает? и.т.п.

Практический вопрос: а кто оплачивал 3Д-печать в Вашем случае? Как это происходит?
07.09.18 в 08:49
0
Практический вопрос: а кто оплачивал 3Д-печать в Вашем случае? Как это происходит?
Печать делали пара человек на личном энтузиазме, я про это писал у себя в блоге и призывал присоеденится желающих.
07.09.18 в 09:38
0
оО.. Ну это вообще, тогда, Молодцы!


p.s.: С другой стороны, пока нет в нашей стране рыночных механизмов, всё так и будет на личном энтузазизме...
Например, стоила бы ваша работа, как у буржуев (был в Вене на конференции в этом году, на выставке - контора, которая занимается изготовлением моделей в идентичных целях, выполнено в качестве....ну может 10-15% лучше, не суть..), и вот цена озвучена - около 500-1000 Евро, условно, за череп )). Работают в команде врач/инженер/рентгенолог. + маркетинг.
Было бы развитие...
07.09.18 в 10:29
0
Денег нет но вы держитесь...
На хлеб с водой я себе в другом заработаю.
А тут если работать только на это, то как раз дорого и получается, а врачам платить не с чего, вот и получается что развивать это можно только на энтузиазме, тогда и рещультат будет, а не нии которое сидит и чего то ждет.
05.09.18 в 12:21
1
Уважуха!
05.09.18 в 15:33
0
Главное, что - детям смогли помочь.
Молодцы!

С Уважением,
Ski.
05.09.18 в 18:01
0
О как -)
А я в своей лазерной бытности резал несколько таких титановых сеточек. В целом на наших станках изготавливается масса хирургических и стоматологических изделий. Создали так же комплекс на основе фемтосекундного лазера, для изготовления наших Российских биостенов.
06.09.18 в 15:49
0
Спасибо за статью! У меня вопрос по переносу stl файла. В программах хорошо и удобно выделять кортикальные слои костей (свод черепа, нижняя челюсть и т.д) у меня возникла проблема по напечатанию верхней челюсти а в частности бугров, так как кортикального слоя там практически нет а только губчатый. И соответственно когда его начанаешь в программе выделять то начинают выделяться и артефакты. Кроме как в ручную контурировать каждый слой есть какие варианты?
06.09.18 в 15:59
0
Не совсем понял вопрос. Кортикальный слой у верхней челюсти есть, он ее покрывает. А губчатое вещество внутри и с ним, все верно, есть огромные проблемы, так как плотность его близка к мягким тканям. Мне видится, что проще всего рендерить бикортикальные слои, а в 3D редакторе сделать сплошное заполнение. Но тут сильно зависит, что именно печататься будет - какая-то часть челюсти или целиком? То есть, границы будут замкнуты или открыты?
06.09.18 в 16:41
0
Да проблема именно в том что плотность картикального слоя бугра верхней челюсти практически не видна на рендеринге и просто срезается! для того что бы распечатать челюсть верхнюю целиком мне сегодня приходится каждый слой послойно выделять получается не очень точно но просто хотел узнать, может быть есть какой метод побыстрее!
07.09.18 в 13:17
0
Inobitec
06.09.18 в 16:23
0
. По большей части все описанные на сайте случаи - энтузиазм отдельных людей, реже - студенческих кружков.
Я - нейрохирург одного из ведущих национальных центров страны.
в качестве ответа http://3dtoday.ru/blogs/evgen2/the-use-of-3d-printing-in-medicine/
06.09.18 в 16:26
0
Пост находится на модерации
06.09.18 в 16:33
1
мда. ну можно пока фотку в телеге посмотреть
06.09.18 в 19:59
0
Ну, собственно, мы о разных вещах говорим видимо...
07.09.18 в 08:41
2
Сразу видно, что автор мало, что не знает о применении 3D моделей в хирургии. Судя по всему и с 3D знаком недавно.
Раньше эти технологии назывались быстрым прототипированием или Rapid Prototyping, потом их стали называть 3D печатью, а теперь внедряют термин "аддитивные технологии".

В России SLA модели широко применяются с самого начала 2000-х. Институт прикладных лазерных и информационных технологий РАН в Шатуре не только постоянно (практически ежедневно) выращивал SLA модели для стоматологов и нейрохирургов, но и собирал, а также поставлял в другие институты SLA установки (при этом из импортного там был управляющий компьютер (обычный системный блок и монитор), блок сканатора и привода, все остальное (все железо, лазер, система управления приводами и т.п.) было отечественное, даже было разработано свое оригинальное ПО.
За применение этих разработок в медицине коллектив ИПЛИТ РАН получил Госпремию еще в далеком 2010 году.
Ну а сейчас этот институт потихоньку загибается вместе с остальной Академией наук. Оптимизация, так сказать.
07.09.18 в 08:53
0
Доктор применял то что ему доступно и на те средства которые ему доступны.
Изначальное общение было на предмет попробовать распечатать, а потом если результат устроит, то помочь в сборке принтера.
07.09.18 в 09:11
2
Я не говорю, что он что-то сделал не так, но заявлять о том, что этим вопросом практически никто не занимается это перебор.
Есть множество российских организаций, которые на изготовлении моделей для медицины этом собаку съели.
Правда, есть нюанс, 90% этих моделей делались по SLA технологии, а она достаточно дорогая, даже отечественные полимеры ни разу не дешевые, и модели достаточно долго выращиваются. Если у доктора получится сделать аналогичные по качеству и светопропусканию модели, которые будут изготавливаться быстрее и стоить дешевле, то он может смело идти к Путину и просить Госпремию)
07.09.18 в 09:19
1
Да есть даже среди пользователей портала есть Саша aka Balmont, который этим занимается профессионально.
Но тут вопрос в другом что никто на sla денег не дает, хотя она существует, знаете какие красивые фотографии висят в Питерском политехе с sla имплантами, а детей лечить надо, без денег, точнее теми средствами что уже есть, доктор нашел выход, все модели что Вы видете в этом блоге напечатаны на принтере "ультумбочка", ultimaker2 и picaso x pro (цена от 25 до 300 тыр) и расход материала примерно 500 грамм на один череп с поддержками, т.е. около 500-700 рублей и этого достаточно для решения некоторых задач доктора.
07.09.18 в 09:08
0
Добавлю - ИПЛИТ разработал несколько рецептур отечественных фотополимерных композиций.
Надеюсь, что когда-нибудь на этом портале кто-нибудь подробно о нем напишет.
07.09.18 в 09:12
0
Я боюсь там сейчас все плохо, ради интереса сегодня зашел к ним на сайт и опечалился.
07.09.18 в 09:17
0
жаль...
Но может не все так плохо - что-то печатают, ореденую рецептуру полимера разрабатывают...
07.09.18 в 10:58
1
Меня несколько умиляют подобные комментарии. Неужели Вы серьезно считаете, что я вчера увидел принтер и подумал "О БОЖЕ, КАКОЕ ЧУДО! А ЧТО ЕСЛИ....". Я знаком со стереолитографическими моделями, знаком с очень старыми случаями их применения для разных целей. Но статья же совсем о другом. Мне казалось понятным, что я имею в виду ДОСТУПНЫЕ методы прототипирования, к которым SLA не относится. Коллектив ИПЛИТ РАН большие молодцы, но если технология замечательна и востребована - почему нет ее реализации в клинической медицине? Поспорите? В Санкт-Петербурге десяток нейрохирургических отделений, ежегодно выполняется около 500 реконструктивных операций на черепе. Сколько из них сопровождается созданием SLA модели? И это - Санкт-Петербург. А взять регионы - там доктора макеты черепов с руками отрывают и на полке хранят. И касается это не только нейрохирургии.

Еще раз: в клиническую практику можно реально внедрять методики быстрого создания дешевых, простых моделей анатомических структур. МНЕ КАЖЕТСЯ, что на данный момент подходящим способом является FDM печать, о чем я и говорил. Данный метод, на сегодняшний момент, распространен среди среди энтузиастов и небольших СОМУ на базе институтов и имеет выхлоп на конференциях, постерных докладах и т.д. Если областью заниматься, то вполне реально включение прототипирования в СТАНДАРТ лечения костно-травматических повреждения, что даст новый виток развития области в медицине. Стоимость необходимого оборудования и расходных материалов очень низкая, как, видимо, сотрудник РАН, Вы должны понимать, что для крупного учреждения, например больницы с коечным фондом за 500, 200 000 рублей закупки - деньги весьма скромные. Реально такое будущее для стереолитографии? Нет. Реально оно за стенами ИПЛИТ РАН? Вероятно да, печать же производится, однако масштаб?

Ну и раз пошло дело и моделях, практически за те же деньги можно получать титановые подели утраченных участков. Занимается этим компания КОНМЕТ, они давно предлагают 3D совместимые титановые импланты для краниальной хирургии. Цена такого импланта вместе с моделированием - порядка 35 т.р., цена просто закупки сетки - порядка12 т.р. И уж есть вообще не заморачиваться про уровни внедрения и цены - есть гидроксиапатит, есть биологические матрицы, титан с остеокондукторами, силиконовые учебные модели с высоким уровнем соответствия анатомической модели - много есть всего на свете, брат Горацио. Только применять это в реалиях отечественного здравоохранения - нереально. И, как будто, все читают сквозь строчки:

По большей части все описанные на сайте случаи - энтузиазм отдельных людей, реже - студенческих кружков
07.09.18 в 11:16
0
Не соглашусь с автором. В России уже достаточно давно аддитивные технологии применяют в медицине и вариантов их применения в разы больше, чем было озвучено. Количество напечатанных и имплантированных титановых компонентов по SLM (не SLS, как указано в статье) давно исчисляется сотнями! Про анатомические модели, различные гайды и шаблоны я уже не говорю. А стоматология? В Питере 10+ SLM принтеров, которые печатают днем и ночью индивидуальные зубные конструкции из Ti и CoCr. Про них забыли? Примеров множество на самом деле.

Что касается печати анатомических моделей – это самый простой и лежащий на поверхности вариант применения. Количество напечатанных моделей для планирования краниопластики и изготовления индивидуальной пластины в России по моим подсчетам перевалило за тысячу а то и больше. Только не стоит забывать про то, какое ПО вы применяете для выполнения сегментации. Это важный и тонкий момент, т.к. ПО это тоже медицинское изделие!

За рубежом ситуация иная. Там количество тех же напечатанных на SLS гайдов для коленного состава исчисляется сотнями тысяч в год… Никто не задумывается, но и серийные имплантаты (кейджи, чашки для ТБС, компоненты для коленных протезов, аугменты и прочее) многие зарубежные производители давно печатают, к примеру, Lima и Stryker.

Применения FDM технологии для задач, приведенных в статье вполне оправдано. Соотношение цена/качество приемлемое.
Автору конечно же успехов в своих начинаниях! Дело это благое.
07.09.18 в 12:09
1
Ну не только в костях и сосудах дело)
Давайте дружить кейсами
t.me/neuro3d
https://www.youtube.com/channel/UCdHmp-K8xITfSPMg8xwDGpg?view_as=subscriber
07.09.18 в 12:28
1
Получить 3д модель из Мрт нереально??? Оо
Я их каждый день делаю )
07.09.18 в 12:36
0
+1
07.09.18 в 13:29
0
https://www.youtube.com/watch?v=ASNXmbZHzTA
На примере такого? Под видео, к сожалению, нет подписей, сложно судить о первоначальном источнике. Конечно получить модель можно, я о времени. К примеру, создать модель такой опухоли - не составит труда, все сделается в автоматическом режиме:
a5151f0f596b316c25d2b100d05da83d.jpg

А вот с подобными опухолями проблем будет больше:
17de7cb9fd55b56686bca9688c19b90d.jpg


И уже выше говорили, что найти в одном лице врача, который конкретно знает и понимает, что ему надо напечатать с какими образованиями и специалиста, который хорошо работает в 3Dредакторе и может выполнить любую постобработку - крайне сложно. А ведь если говорить о рутинной печати в мед.учреждении, то вряд ли там будут держать ставку технического специалиста.

ЗЫ на канале отличные видео
ЗЫ ЗЫ срезу МРТ выбраны рандомно из сети, однако суть передают, надеюсь
07.09.18 в 13:51
0
вот конкретно этот случай я сделал минут за 10 по мрт, которые к нам прислали из Ливана. Фокус в правильном выборе режима мрт, когда-то нужен контраст, когда-то он категорически не нужен. когда то нужно жироподавление, когда то fspgr гораздо лучше чем fiesta нервы выдает. например если нужен рисунок извилин, контраст сделает оболочки изоинтенсивными и это будет страдание выделять их. я отрисовывал практически все. объединял на одной сцене объекты из аг, мрт, кт. все возможно)
07.09.18 в 14:03
0
Касательно последней опухоли. Дайте мне Т1 bravo до и после введения контраста, 3d tof (можно кт-аг, но лучше тоф в артериальном сдвиге) и кт и я сделаю за час модель всего доступа включая кожный флап, трепанацию, энцефалотомию, тракцию мозга и сосудов (артерии красные, вены синие), стенки желудочка в доступе со сплетением.
07.09.18 в 14:18
0
И уже выше говорили, что найти в одном лице врача, который конкретно знает и понимает, что ему надо напечатать с какими образованиями и специалиста, который хорошо работает в 3Dредакторе и может выполнить любую постобработку - крайне сложно.
Вот поэтому приживается связка врач - инженер. Хороший пример - Materialise. Софт для их коммуникации они разработали. К слову, есть и российский аналог.
11.09.18 в 17:48
0
Большое спасибо за статью, это самое интересное что я прочитал тут за последнее время. Кроме того, это прекрасный пример применения FDM печати, пример как можно использовать эту технологию с реальной пользой. В FDM печати я новичок и до сих пор отношусь к ней скептически, но эта статья серьезно подвинула чашу весов:)

Пока читал, возник вопрос, подвергаются ли воксельные модели какой-либо постобработке? Дело в том, что у нас на предприятии промышленный рентгеновский томограф и к нам как-то раз падали DICOM файлы, но детализация и контрастность были низкие и в итоге получалась "каша", которую еще надо чистить. К томографу прилагается софт VGstudio max, там для постобработки очень мощный инструментарий. Так вот, интересно допустимо ли в медицине "чистить" воксельные модели или же можно затереть что-то важное?
13.10.18 в 22:35
0
Большое спасибо за статью - очень интересно.
Жаль, что у нас в бесплатной медицине, в частности применения новых технологий, все так печально - я надеялся на большую поддержку со стороны государства.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Metamolds – быстрый и дешевый способ производства силиконовых форм для 3d-печати

Настольный пылесос на 3D-принтере

ABSолютно осенний PLAстикопад в iGo3D Russia!

Пластик Prototyper Soft (SBS) от "Filamentarno!"

Драйвер TMC2100 от FYSETC.COM

Ultimaker предлагает хотэнды с рубиновыми соплами