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Zur Planung der Operation können personalisierte 3D-gedruckte Modelle der Patientenherzen verwendet werden

Zur Planung der Operation können personalisierte 3D-gedruckte Modelle der Patientenherzen verwendet werden
Anonim

Zur Planung der Operation können personalisierte 3D-gedruckte Modelle der Patientenherzen verwendet werden

Das Londoner Designstudio Cellule hat ein System zur Erstellung personalisierter digitaler und 3D-gedruckter Modelle von Herzen entwickelt, mit denen Ärzte Operationen für Transplantationspatienten planen können.

Big Heart Data wurde im September 2017 ins Leben gerufen und untersucht die Rolle des 3D-Drucks und der parametrischen Modellierung in der Herzchirurgie sowie das Potenzial, ein anpassbares und persönliches Gesundheitssystem für einzelne Patienten zu schaffen.

Durch die Nutzung der neuesten Innovationen in den Bildgebungs- und Modellierungstechnologien können Forscher und Ärzte nun Computermodelle und 3D-gedruckte Modelle der einzigartigen und individuellen Herzen ihrer Patienten anzeigen.

Diese Modelle können wiederum dazu verwendet werden, neue und personalisierte Behandlungen für Menschen mit Herzinsuffizienz zu entwickeln.

Das Big Heart Data-Projekt erstellt digitale und 3D-gedruckte Modelle von Herzen

Das spekulative Projekt ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Pablo Lamata vom Department of Biomedical Engineering am King's College London und dem Designer Salomé Bazin, der das kreative Designstudio Cellule leitet.

"Das Projekt basiert auf unserem anhaltenden Interesse an Kardiologie, 3D-Druck und den Änderungen, die wir in einem zukünftigen Gesundheitssystem vorhersehen könnten", sagte Bazin gegenüber Dezeen.

"Zum ersten Mal können wir Computermodelle verwenden, um vorherzusagen, wie effektiv verschiedene Behandlungen sein werden, und neue MRT-Techniken werden verwendet, um anatomisch korrekte 3D-Modelle der Herzen einzelner Patienten für die präoperative Planung zu erstellen", fuhr sie fort.

Die Modelle sind genaue Darstellungen der Herzen einzelner Patienten

Die Herzen werden mit einem erneuerbaren biobasierten PLA-Kunststoff bedruckt, der direkt aus Zuckerrohr gewonnen wird. Die Technologie basiert auf laufenden Forschungen von Wissenschaftlern des Wellcome Center for Biomedical Engineering, die auf die Modellierung von Herzcomputern spezialisiert sind.

"Die Kombination von geometrischen und Computermodellen des Herzens mit dem 3D-Druck bietet das Potenzial, maßgeschneiderte chirurgische und interventionelle Geräte zu ermöglichen", sagte Bazin.

"Cellule sieht in dieser Technologie auch eine einzigartige Möglichkeit für Patienten, sich stärker an der präoperativen Planung zu beteiligen und folglich eine stärkere Personalisierung im Gesundheitswesen zu ermöglichen."

Die Herzen dienen dazu, medizinische Eingriffe zu planen

Um diese Entwicklung weiter voranzutreiben, entwickeln Informatiker Algorithmen und Computermodelle, um vorherzusagen und zu visualisieren, wie das Herz von der Geburt bis zum Erwachsenenalter wachsen und sich entwickeln wird. Auf diese Weise können sie die Auswirkungen von Lebensbedingungen und Frühgeburten vorhersagen.

"Obwohl das Projekt ausschließlich auf wissenschaftlichen Forschungsergebnissen basiert, handelt es sich um ein spekulatives Projekt, da wir uns ungefähr zehn Jahre vor der möglichen Verfügbarkeit einer nahtlosen Technologie für jedermann befinden", sagte Bazin.

"Was den 3D-Druck betrifft, so ist die Technologie heute verfügbar und funktioniert reibungslos. Wir arbeiten mit einem kommerziellen Unternehmen, BatchWorks, zusammen, das ein optimiertes Verfahren für den stapelweisen und erschwinglichen 3D-Druck entwickelt hat."

Die Herzen werden mit Standard-3D-Druckern gedruckt

Das von der Science Gallery am King's College London in Auftrag gegebene und vom Centre for Medical Engineering auch am King's College London unterstützte Big Heart Data-Projekt wird ab Februar 2019 im Rahmen von Spare Parts in der Science Gallery London vorgestellt.

"Das Projekt zielt darauf ab, das nichtmedizinische Publikum mit den neuesten Forschungsergebnissen im Bereich der Herzmodellierung und der Operationsplanung zu beschäftigen", sagte Bazin. "Wir möchten die Menschen einladen, an ihrer eigenen Gesundheitsversorgung teilzunehmen und ihre Individualität zu verstehen, und eine Diskussion darüber eröffnen, was für die Zukunft von Gesundheit und Chirurgie möglich und vorzuziehen ist."

Im vergangenen Jahr berichtete Dezeen über eine Ausstellung auf der Dutch Design Week, in der untersucht wurde, wie Designer den Gesundheitssektor revolutionieren können, indem sie Patienten helfen, die Kontrolle über Behandlungen zu verbessern. Die Ausstellung wurde in der Botschaft für Gesundheit gezeigt und von Sabine Wildevuur kuratiert. Dabei ging es um gestalterische Lösungen für Probleme wie die ungleiche Verfügbarkeit von Gesundheitsleistungen und die weltweite Zunahme chronischer Krankheiten.