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Los investigadores exploran los materiales de la impresión 3D para imprimir modelos realistas de la aorta

3D personalizado imprimió los modelos creados de datos cardiacos de la proyección de imagen, principal de imágenes cardiacas del CT se ha utilizado cada vez más en enfermedad cardiovascular, sobre todo en la formulación de planes y la simulación preoperativas de procedimientos quirúrgicos complejos, así como la educación médica. los modelos impresos 3D se demuestran ser altamente exactos en el repliegue de la anatomía normal y de la patología cardiaca con diferencias denunciadas menos de 0,5 milímetros entre los modelos impresos 3D y las imágenes de fuentes originales.

Siguiendo estos usos, una nueva dirección de la investigación de utilizar modelos impresos 3D es estudiar los protocolos óptimos de la exploración del CT en enfermedad cardiovascular con el objetivo de reducir la dosis de radiación mientras que preserva calidad diagnóstica de la imagen. Para lograr esta meta, un material apropiado de la impresión es esencial asegurarse de que los modelos impresos poseen la elasticidad y la adaptabilidad similares a las propiedades normales del tejido.

Zhonghua Sun, John Curtin distinguió al profesor y el investigador de la proyección de imagen médica de la universidad de Curtin, Australia ha estado en busca de los materiales convenientes de la impresión 3D para imprimir modelos realistas, y más importantemente, para imprimir modelos cardiovasculares con las propiedades similares del tejido al corazón replegado y a las arterias aórticas.

Los intereses de la investigación de profesor Sun mienten en la visualización y la diagnosis de la imagen 3D; impresión 3D, realidad virtual e inteligencia artificial en usos médicos, específicamente en la enfermedad cardiovascular. En su trabajo reciente, publicado en proyección de imagen médica actual, profesor Sun y sus presentes de las personas investigan las conclusión para imprimir los modelos de la aorta con los materiales de la impresión que tienen atenuación similar del CT al de la pared aórtica normal en exploraciones pre- y del poste-contraste del CT.

Otros avances de este estudio que los usos actuales de la impresión 3D en enfermedad cardiovascular a otro nivel presentando las pruebas que 3D impreso personalizó modelos de la aorta se pueden utilizar para estudiar protocolos óptimos del CT, además del valor que 3D imprimió modelos de la aorta sirven como herramienta útil para la formulación de planes y la simulación prequirúrgicas de la reparación endovascular de la enfermedad aórtica.

En su último artículo, profesor Sun y sus personas denunciaron conclusión en cómo los materiales determinados se pueden utilizar para imprimir modelos realistas de la aorta. Primero crearon un tipo de 25 milímetros de largo modelo aórtico de la disección de B de imágenes del CT, después impreso 4 modelos con el uso de dos materiales, a saber Agilus del CENTAVO de Stratasys y de Visijet de los sistemas 3D.

Estos materiales son suaves y se pueden mezclar con otro material tal como resina del photopolymer para crear un alcance de productos con diversas propiedades elásticos. Estos 4 modelos aórticos consistieron en dos modelos de Agilus impresos con A40 y A50, representando dos diversos grados de endurecimiento, otros dos modelos de Visijet impresos con el CENTAVO de Visijet con diverso endurecimiento, A30 y A70. El CENTAVO A30 de Visijet tiene una resistencia a la tensión entre 0,2 y 0,4 que esté cercano a las arterias del envejecimiento, mientras que Agilus A40 y A50 tiene una resistencia a la tensión de 0,5 a 1,5. Los 4 modelos de la aorta fueron explorados en un analizador de 192 CT de la rebanada con el protocolo estándar de la aorta CTA, y las exploraciones fueron realizadas con y sin el uso del ambiente de contraste de medir la atenuación del CT en el lumen verdadero, el lumen falso, la solapa íntima y dos áreas de la unión entre los lúmenes verdaderos y falsos.

Los resultados mostraron que los modelos de Agilus tenían atenuación más alta del CT que modelos del CENTAVO de Visijet en imágenes del CT del no-contraste, con Agilus A50 teniendo una atenuación media del CT similar a la de las imágenes originales del CT. En imágenes del contraste, solamente el CENTAVO A30 de Visijet produjo la atenuación del CT similar a la de imágenes originales, mientras que los modelos restantes impresos con otros materiales dieron lugar a una atenuación importante más alta del CT que el de imágenes originales. Este estudio muestra que el CENTAVO A30 de Visijet está considerado un material apropiado para imprimir el modelo aórtico de la disección debido a su elasticidad similar a la aorta normal.

La angiografía del CT de la aorta (CTA) es actualmente el método de referencia en la evaluación preoperativa del aneurysm aórtico y de la disección. Además, CTA es de uso general seguir a los pacientes tratados con los injertos endovascular del stent. Por lo tanto, las continuaciones regulares de CTA de estos pacientes en 3, 6 y 12 meses, contribuyen anualmente después de eso a la dosis de radiación acumulativa, que despierta las preocupaciones debido a la malignidad inducida por radiación. La optimización de la dosis es clínico importante para estos pacientes que reciben exploraciones múltiples del CT.

los modelos aórticos impresos 3D con el material del CENTAVO de Visijet dan el aspecto de amarillo claro translúcido permitiendo su uso para el propósito de la educación, además de su valor denunciado en conducir cirugía aórtica compleja o la reparación aórtica endovascular. La impresión de modelos aórticos de la disección muy desafiador se compara a otros modelos cardiovasculares debido a la estructura membranosa muy fina de la solapa íntima.”

Zhonghua Sun, profesor distinguido e investigador de la proyección de imagen médica, universidad de Curtin, Australia de John Curtin

Las imágenes de CTA usadas en este estudio representaron las estructuras anatómicas agradables incluyendo solapa íntima que fueron divididas en segmentos e impresas sin ninguna dificultad. Esto confirma la importancia de la calidad de las imágenes de fuente para garantizar la impresión de los modelos de alta calidad.

Las personas de profesor Sun están continuando trabajar en la impresión de estructuras más anatómicas incluyendo costillas, vértebras torácicas, tejidos suaves, los pulmones y el corazón que permite la simulación de un ambiente más realista. “El fantasma se debe perfeccionar para imitar in vivo la condición económica y éste permite la investigación de los protocolos óptimos de la exploración del CT de la aorta para la detección de la disección aórtica,” dice a profesor Sun.

Source:
Journal reference:

Wu, C., et al. (2021) Investigation of three-dimensional printing materials for printing aorta model replicating Type B aortic dissection. Current Medical Imaging. doi.org/10.2174/1573405617666210218102046.