Bagaimana Profesional Medis Menggunakan Manufaktur Digital untuk Membuat Model Anatomi Generasi Berikutnya
Manufaktur digital membuat dampak besar pada banyak bidang kedokteran, mulai dari hal-hal kecil seperti pemesinan pemegang tabung reaksi aluminium hingga praktik futuristik seperti pencetakan 3D implan titanium.
Dari banyak aplikasi medis manufaktur digital, satu bidang tertentu yang berkembang pesat adalah penciptaan model anatomi — replika fisik organ, tulang, dan bagian tubuh lainnya yang dapat digunakan oleh profesional medis untuk melatih dokter atau mempersiapkan operasi pada pasien. .
Model anatomi ini dapat dibuat menggunakan teknologi manufaktur yang berbeda dan dari bahan yang berbeda, dan penggunaannya sedang meningkat di seluruh dunia.
Mengapa membuat model anatomi?
Dengan teknologi manufaktur digital seperti perangkat lunak pemodelan 3D dan printer 3D, kini lebih mudah untuk membuat model anatomi yang nyata dengan cepat dan terjangkau untuk tujuan pendidikan, pelatihan, atau pembedahan.
Model ini dapat bersifat umum dan digunakan untuk menggambarkan bagian tubuh yang sehat atau terpengaruh dalam kuliah atau kelas, atau dapat khusus pasien, dibuat menggunakan data pencitraan medis untuk secara fisik mereplikasi bagian tubuh pasien individu.
Model anatomi khusus pasien adalah salah satu aplikasi yang paling menarik dari teknologi manufaktur digital, karena dapat memungkinkan ahli bedah untuk melihat dan merasakan salinan organ yang rusak atau sakit yang mereka butuhkan untuk dioperasi — terkadang jauh sebelum prosedur yang sebenarnya. .
Dengan menguasai model skala fisik, ahli bedah dapat lebih siap untuk operasi, mencoba berbagai sayatan atau gerakan pada replika plastik sebelum harus melakukan operasi yang sebenarnya. Tingkat persiapan langsung yang ditambahkan ini membantu meningkatkan kemungkinan hasil positif bagi pasien.
Mengubah gambar medis menjadi model 3D
Sebagian besar proses pembuatan model medis khusus pasien adalah memperoleh data dari tubuh pasien. Untuk melakukannya, diperlukan penggunaan pemindai CT atau MRI, peralatan yang digunakan di rumah sakit untuk memeriksa pasien dan memeriksa berbagai masalah.
Pemindai ini menggunakan sinar-X atau medan magnet yang kuat untuk mendapatkan gambar otak, paru-paru, atau bagian tubuh pasien lainnya.
Sayangnya, perangkat pencitraan medis tidak dirancang untuk menangkap gambar 3D. Sebagai gantinya, mereka menghasilkan serangkaian irisan 2D, yang — diambil secara keseluruhan — memungkinkan dokter menganalisis tubuh pasien.
Namun irisan 2D tersebut dapat dengan mudah diubah menjadi bentuk 3D:setelah profesional medis memiliki kumpulan gambar 2D, yang biasanya disimpan dalam format Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), perangkat lunak dapat digunakan untuk mengonversi data menjadi model 3D digital.
Model di layar tersebut kemudian dapat diubah, diubah ukurannya, atau bahkan diwarnai, dan kemudian dapat diproses dengan cara yang relevan sebelum dikirim ke printer 3D atau mesin lain.
Pembuatan digital model anatomi
Salah satu cara baru terbaik untuk membuat model anatomi — baik dari jenis khusus pasien maupun generik — adalah manufaktur aditif, atau pencetakan 3D.
Menggunakan printer 3D Fused Deposition Modeling (FDM) atau Stereolithography (SLA), profesional medis dapat dengan cepat membuat model menggunakan informasi digital yang dikonversi dari pemindaian CT atau MRI. Dan karena printer 3D dapat disimpan di laboratorium atau bahkan kantor, hanya dibutuhkan waktu yang sangat singkat untuk melakukan seluruh proses pembuatan.
Sementara FDM adalah teknologi pencetakan 3D yang paling umum dan terjangkau, banyak di bidang medis lebih memilih SLA untuk model anatomi. Teknologi berbasis cahaya ini kompatibel dengan resin tembus cahaya dan semi-transparan, dan pencetakan 3D dengan bahan tersebut dapat berguna untuk menghadirkan organ kompleks dengan bagian internal (yang pada gilirannya dapat dihiasi dengan warna khas).
Untuk model anatomi dengan penggunaan yang lebih umum — yang dibuat untuk tujuan pendidikan daripada tujuan bedah, misalnya — teknologi lain bisa sama bergunanya dengan pembuatan aditif.
Cetakan injeksi, misalnya, dapat menjadi cara yang hemat biaya untuk membuat banyak salinan dari satu model, yang kemudian dapat digunakan oleh banyak pengguna di rumah sakit atau lembaga pendidikan.
Manfaat model anatomi di dunia nyata
Manufaktur digital model anatomi lebih dari tren yang lewat. Faktanya, banyak nyawa telah diselamatkan di seluruh dunia berkat replika bagian tubuh plastik.
Awal tahun ini, ahli bedah di rumah sakit Guy dan St Thomas di London menggunakan pencetakan 3D multi-material untuk mempersiapkan transplantasi ginjal kompleks pada anak berusia dua tahun.
“Kemampuan untuk mencetak model 3D dari anatomi pasien dalam berbagai tekstur, dengan seluk-beluk pembuluh darah yang terlihat jelas di dalamnya, memungkinkan kami untuk membedakan hubungan anatomi kritis antar struktur,” kata Pankaj Chandak, Panitera Transplantasi di rumah sakit. “Bahan yang fleksibel juga memungkinkan kami untuk lebih meniru fleksibilitas organ di dalam perut untuk simulasi lingkungan bedah.”
Sebelum prosedur itu, dokter di Rumah Sakit Rakyat Jilin di China menggunakan model cetak 3D untuk membantu perawatan bayi yang menderita cacat jantung yang disebut Drainase Anomali Vena Total Paru.
“Dengan model tersebut, kami dapat mengetahui dengan tepat di mana dan bagaimana kami harus memotong, dan seberapa besar sayatannya,” jelas Dokter Zhang Xueqin. “Dan dengan rencana yang begitu matang, kami hanya menghabiskan separuh waktu yang kami harapkan untuk menyelesaikan operasi.”
Dengan semakin banyaknya profesional medis yang mengadopsi manufaktur digital untuk menciptakan model anatomi yang akurat, dokter menjadi lebih terinformasi dan lebih siap untuk menyelamatkan nyawa pasien mereka.
Mencari model anatomi atau peralatan medis lain yang diproduksi secara digital? Hubungi 3ERP, perusahaan yang berpengalaman di bidang manufaktur perangkat medis, untuk mengetahui apakah layanan pembuatan dan pembuatan prototipe sesuai permintaan dapat digunakan.
