Технологии 3D-печати в медицинских целях достигли нового уровня. Учёные объединили два метода диагностики, благодаря которым удалось напечатать трёхмерную анатомическую модель сердца пациента.
3D моделирование сердца становится всё более распространенным в медицине современности, но это первый раз, когда в напечатанную модель интегрированы два метода: компьютерная томография (КТ) и трёхмерная чреспищеводная эхокардиография (ЧПЭхоКГ). Гибридная 3D-модель является доказательством правильности новой концепции и открывает путь для создания ещё более совершенных 3D-копий сердца с использованием третьего инструмента — магнитно-резонансной томографии (МРТ).
«Гибрид 3D-печати объединяет лучшие аспекты двух или более диагностических методов, которые потенциально могут повысить достоверность диагноза, а также планирования интервенционного и хирургического лечения», говорят Джордан Госнелл и Хелен Де Вос, врачи кардиологической больницы и авторы исследования. «Предыдущие методы 3D-печати использовали только один вариант изображения и результат не мог быть настолько точным, как после слияния двух и более вариантов.
Команда применяла специальное программное обеспечение для регистрации изображения с методов диагностики, выборочно интегрировавших наборы данных, чтобы произвести точную анатомическую модель сердца. В результате создаются более подробные и точные 3D-анатомические визуализации и печатные модели, которые могут позволить врачам лучше диагностировать и лечить болезни сердца. С дополнением третьего метода визуализации технологии шагнут ещё дальше и врачам откроется возможность полного обследования сердца пациента по 3D-копии.
Как говорят учёные, каждый из трёх диагностических методов имеет свои уникальные особенности:
— КТ улучшает визуализацию внешней анатомии сердца.
— МРТ превосходит другие методы для измерения полости сердца, в том числе правого и левого желудочков или главных отделов, а также мышечной ткани сердца.
— ЧПЭхоКГ обеспечивает лучшую визуализацию анатомии клапана.
«Это огромный скачок для индивидуальной медицины в области кардиологии и врождённых пороков сердца», отмечают учёные. «Технология может быть полезна для кардиологов и хирургов. Подробная модель будет способствовать большим диагностическим возможностям, которые помогут определить заболеваемость сердца и способы его лечения, а также улучшить планирование интервенционного и хирургического лечения.»
Результаты исследования по созданию подробной 3D-модели сердца представлены учёными на конгрессе кардиологов во Франкфурте, проводившимся 24-27 июня.
В ходе исследования каждая группа учёных занималась своей частью работы, итоги которой были объединены на завершающем этапе. Первая команда учёных во главе с Хелен Де Вос, главным врачом детской кардиологической больницы, проводила исследование, с использованием программного обеспечения Mimics® Innovation Suite от Materialise — поставщика услуг 3D-печати. Компания основана в Бельгии и использует технологию Flex HeartPrint®.
Вторая группа учёных, во главе с доктором Джорданом Госнелом, работала над интеграцией методов визуализации для получения окончательного 3D-рендеринга, сотрудничая с компанией Materialise в их штаб-квартире в Плимуте, штат Мичиган (США).
Концепцию интеграции двух или более методов диагностики для 3D-печати разработал Джозеф Веттукаттил, доктор медицинских наук, создавший также передовую технологию мультипланарных переформатирований эхокардиографии — виртуальный метод, с помощью которого изучаются структуры сердца.
Ученые планируют провести дальнейшие исследования, чтобы оценить эффективность гибридных 3D-моделей в медицинском процессе.
Источник: ScienceDaily