I ricercatori della Harvard University e del MIT hanno ideato un modo semplice per stampare in 3D modelli dettagliati di cervelli umani in meno di un’ora – ad una frazione del costo e della manodopera necessari per un prodotto di qualità inferiore.
Le tecnologie di imaging medicale come le scansioni MRI e CT producono immagini ad alta risoluzione come una serie di “sezioni” dell’organo esaminato replicabili in 3D. I ricercatori hanno sviluppato una nuova tecnica che consente di convertire rapidamente e rapidamente le immagini di risonanza magnetica e tomografia in modelli fisici con dettagli senza precedenti .
Il nuovo metodo offre un metodo rapido e altamente accurato per la conversione di immagini complesse in un formato che può essere facilmente stampato in 3D. La chiave sta nella stampa con bitmap retinati, un formato di file digitale in cui ogni pixel di un’immagine in scala di grigi viene convertito in una serie di pixel in bianco e nero e la densità dei pixel neri è ciò che definisce le diverse sfumature di grigio .Semplificando tutti i pixel da varie sfumature di grigio in una miscela di pixel bianchi o neri, i bitmap retinati consentono a una stampante 3D di stampare immagini medicali complesse utilizzando due materiali diversi che conservano tutte le sottili variazioni dei dati originali con maggiore accuratezza e velocità.
Il team di ricercatori ha utilizzato la stampa 3D bitmap per creare modelli del cervello e di un tumore allo stesso conservando fedelmente tutte le gradazioni di dettaglio presenti nei dati grezzi della risonanza magnetica fino a una risoluzione che è alla pari di ciò che l’occhio umano può distinguere . Usando questo stesso approccio, sono stati in grado di stampare anche un modello di rigidità variabile di una valvola cardiaca umana utilizzando diversi materiali per il tessuto valvolare rispetto alle placche minerali che si erano formate all’interno della valvola.
“Il nostro approccio non solo consente di mantenere elevati livelli di dettaglio e di essere stampati in modelli medici, ma consente anche di risparmiare una notevole quantità di tempo e denaro”, afferma Weaver. “La segmentazione manuale di una TAC di un piede umano sano, con tutte le sue strutture ossee interne, midollo osseo, tendini, muscoli, tessuti molli e pelle, per esempio, può richiedere più di 30 ore, anche da un professionista addestrato – noi sono riusciti a farlo in meno di un’ora. ”
I ricercatori sperano che il loro metodo contribuisca a rendere la stampa 3D uno strumento più praticabile per esami e diagnosi di routine, educazione del paziente e comprensione del corpo umano.
