Использование современных экструзионных пластиковых и технологии печати, теперь это возможно быстро и недорого производить физические модели рентгеновским данным КТ, принятых в лаборатории. Трехмерной печати томографических данных является мощным визуализации, научно-исследовательских и образовательных инструментов, которые могут теперь получить доступ к доклинической сообщества изображений.
Трехмерная печать позволяет производить высоко детализированных объектов посредством процесса, известного как добавка производства. Традиционные формы впрыска методы для создания модели или детали имеют ряд ограничений, самым важным из которых является трудность в создании очень сложных продуктов в своевременной и экономически эффективным образом. 1 Тем не менее, постепенное улучшение в трехмерной технологии печати привели в обоих высокого класса и экономика инструментов, которые теперь доступны для поверхностной производства специализированных моделей. 2 Эти принтеры имеют возможность выдавливания высокого разрешения объектов с достаточно подробно, чтобы точно представлять в естественных изображений, полученных от доклинических рентгеновский компьютерный томограф . При правильном сборе данных, визуализации поверхности, и стереолитографической редактирования, теперь можно и недорого, чтобы быстро произвести подробный скелета и мягких тканей с рентгеновскими данными КТ. Даже в ранней стадии разработкиния, анатомических моделей, выпускаемых трехмерной печати призыв к обеим преподавателей и исследователей, которые могут использовать технологии, чтобы улучшить визуализацию языком. 3, 4 реальных преимуществ этого метода результат ощутимый опыт исследователя может иметь с данными, которые не могут быть адекватно передается через экран компьютера. Перевод доклинических 3D-данных на физический объект, который является точной копией испытуемого представляет собой мощный инструмент для визуализации и коммуникации, особенно для визуализации исследований, касающихся студентов, или тех, и в других областях. Здесь мы предоставляем подробные метод для печати пластиковых моделей костей и органов структур, полученных от рентгеновского КТ использованием Albira рентгеновской КТ системы в сочетании с PMOD, ImageJ, MeshLab, Netfabb, и ReplicatorG пакетов программного обеспечения.
Рентгеновская КТ наборы данных живого Lobund-Wistar крысах и бывших естественных условиях Новой Зеландии Белый Кролик черепа были использованы для демонстрации возможностей 3D производственного объекта от доклинических биологических данных. Модели были получены с помощью трех разницу источников: 1) популярное Replicator Makerbot, 2) третьей стороной компании Shapeways Inc, и 3) полноценное коммерческое ProJet HD 3000. Каждый принтер был в состоянии генерировать объекты, которые удовлетворяют принципу целью расширения визуализации данных.
В процессе печати доклинические данные КТ, преимущества и недостатки каждого метода печати были установлены и обобщены для конечного пользователя. Replicator MakerBot является недорогой ($ 1750), настольный решение, которое является доступной практически для любой лаборатории по всему миру. Он может печатать в несколько цветов с недорогими входов (крысы КТ легких использовано около $ 3,50 в пластик). Тем не менее, Makerbot ограничен резолюции,и, таким образом некоторые модели должны быть увеличены для правильного экструзии и визуализации предназначены структуры. Shapeways Инк предоставляет выдающимся число выбор с учетом цвета и материала. Модели имеют высокое разрешение и надежный. В то время как цены на них примерно в 10 раз выше, чем MakerBot в расчете на единицу (крыса КТ легких составила $ 41,61), пользователь может выполнять ограниченное число рабочих мест и избежать авансовых затрат на покупку принтера. Две недели сроков от Shapeways это небольшой недостаток. ProJet HD 3000 при условии, выдающихся моделей в соответствии с резолюцией и силы. Нам достаточно повезло заключить контракт печати наших объектов на ProJet HD 3000 на Парк инноваций в Нотр-Дам (около $ 30 за крысой КТ легких для труда и материалов). Пользователи могут возникнуть трудности с доступом к этому типу оборудования, как они стоят в диапазоне от $ 80000, и это громоздко для печати с нескольких цветов. Так как каждый инструмент / производителяпредоставляет различные метрики для описания объекта разрешения для печати (Shapeways минимального уровня детализации = 0,2 мм, минимальная толщина стенки = 0,7 мм, 5 MakerBot толщина среза = 0.2-0.3 мм с 0,4 мм сопло, 6 ProJet HD 3000 DPI = 656 х 656 х 800 с точностью до 0,025-0,05 мм), качественная оценка относительной резолюций между каждой системы предполагает, что оба Shapeways и системы ProJet HD может печатать в высокой детализации в масштабе, а некоторые объекты должны быть увеличены для успешного использования MakerBot. В совокупности все три метода являются экологически чистыми и обеспечивают удобное средство для достижения поверхностное производство высоко детализированных доклинических рентгеновского модели CT.
Заключение
Постепенно технология 3D-печати стала более доступной, как затраты и сложности были сведены к минимуму. 8, 9 Сейчас, буквально каждый желающий может распечатать высокого разрешения, трехмерные объекты из раскопокItal файлов. Эти подробные трехмерные объекты могут быть полезными инструментами для преподавателей и исследователей. Кроме того, они обеспечивают средства визуальной коммуникации, который помогает в достижении четкого понимания 10. Например, медицинские исследователи могут использовать образец или конкретного пациента моделей для улучшения как связь и понимание с коллегами и пациентами. 11 Хотя представительство в 2D-экранами долгий путь, нет абсолютно никакой замены для визуального и чувственного опыта проведения реального объекта, который может быть проведен, поворачивать, рассмотрены и перемещать. Модель в паре с электронным представлением данных является еще более мощным, так как позволяет исследователям изучить физический объект для регионов, представляющих интерес, и найти те области, на компьютерной модели для дальнейшего количественного анализа. При правильном сборе данных, визуализации поверхности, и стереолитографической редактирования, можно быстро произвести подробный, релятивистВели недорогих моделей с рентгеновскими данными КТ. Здесь мы предоставляем подробные, шаг за шагом метод для производства трехмерной модели от доклинических данных о малых животных, собранных с рентгеновским микро-КТ. Мы приобрели наш в естественных условиях и бывших естественных условиях CT наборы данных, использование станции Albira изображения, и выполняется последующая обработка с PMOD, ImageJ, MeshLab и пакеты Netfabb программного обеспечения. Наконец, мы предоставляем подробные инструкции, позволяющие трехмерной модели печати с рядом коммерческих решений. В любом случае, конечным результатом является моделью, которая предоставляет уникальный, ручной, физические проявления полученных данных томографических, которые обычно ограничены экране компьютера.
The authors have nothing to disclose.
Мы искренне благодарим Nanovic Института европейских исследований, семьи Глинн отличием программы, Нотр-Дам Комплексная изображений фонда (NDIIF) и Carestream здравоохранения за финансовую поддержку этого проекта. Исследования кролика черепно развития поддержке NSF BCS-1029149 на MJR.
Required Programs
|