Revolusi Manufaktur Digital dalam Pemodelan Anatomi di Medis Modern
Manufaktur digital memberikan dampak besar pada banyak area medis, dari hal kecil seperti pemesinan tabung pengujian aluminium hingga praktis futuristik seperti cetak 3D implan titanium.
Dari banyak aplikasi medis manufaktur digital, salah satu area yang berkembang pesat adalah penciptaan model anatomi — replik fisik organ, tulang dan bagian tubuh lain yang dapat digunakan oleh profesional medis untuk melatih dokter atau mempersiapkan bedah pada pasien.
Model anatomi ini dapat dibuat menggunakan berbagai teknologi manufaktur dan dari berbagai bahan, dan penggunaannya semakin meningkat di seluruh dunia.
Mengapa membuat model anatomi?
Dengan teknologi manufaktur digital seperti perangkat lunak pemodelan 3D dan printer cetak 3D, kini lebih mudah dari sebelumnya untuk membuat model anatomi yang hidup dengan cepat dan terjangkau untuk keperluan pendidikan, pelatihan atau bedah.
Model ini dapat bersifat umum dan digunakan untuk menggambarkan bagian tubuh yang sehat atau terpengaruh dalam kuliah atau kelas, atau dapat spesifik pasien, dibuat menggunakan data citra medis untuk mereplikasi fisik bagian tubuh dari pasien individu.
Model anatomi spesifik pasien adalah salah satu aplikasi paling menarik dari teknologi manufaktur digital, karena mereka dapat memungkinkan bedah untuk melihat dan merasakan salinan yang hidup dari organ yang rusak atau penyakit yang harus dioperasi — kadang-kadang jauh sebelum prosedur sebenarnya.
Dengan memahami model skala fisik, bedah dapat lebih siap untuk operasi, mencoba berbagai insisi atau gerakan pada replik plastik sebelum harus melakukan bedah sebenarnya. Tingkat persiapan praktis tambahan ini membantu meningkatkan peluang hasil positif bagi pasien.
Mengubah citra medis menjadi model 3D
Sebagian besar proses pembuatan model medis spesifik pasien adalah mendapatkan data dari tubuh pasien. Melakukannya memerlukan penggunaan scanner CT atau MRI, peralatan yang digunakan di rumah sakit untuk memeriksa pasien dan memeriksa berbagai masalah.
Scanner ini menggunakan sinar X atau medan magnet kuat untuk mendapatkan gambar otak, paru-paru atau bagian tubuh lainnya pasien.
Sayangnya, perangkat citra medis tidak dirancang untuk menangkap gambar 3D. Sebaliknya, mereka menghasilkan serangkaian iris 2D, yang — dibandingkan keseluruhan — memungkinkan dokter menganalisis tubuh pasien.
Tetapi iris 2D ini dapat dengan mudah diubah menjadi bentuk 3D: setelah profesional medis memiliki serangkaian gambar 2D, yang umumnya disimpan dalam format Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), perangkat lunak dapat digunakan untuk mengonversi data menjadi model digital 3D.
Model di layar itu kemudian dapat diubah, diubah ukurannya atau bahkan diberi warna, dan kemudian dapat diproses dengan cara yang relevan sebelum dikirim ke printer cetak 3D atau mesin lainnya.
Manufaktur digital model anatomi
Salah satu cara terbaru untuk membuat model anatomi — baik jenis spesifik pasien maupun umum — adalah manufaktur tambahan, atau cetak 3D.
Menggunakan printer cetak 3D Fused Deposition Modeling (FDM) atau Stereolithography (SLA), profesional medis dapat dengan cepat memproduksi model menggunakan informasi digital yang dikonversi dari scan CT atau MRI. Dan karena printer cetak 3D dapat disimpan di laboratorium atau bahkan kantor, hanya memerlukan waktu sangat singkat untuk menyelesaikan seluruh proses pembuatan.
Sementara FDM adalah teknologi cetak 3D yang paling umum dan terjangkau, banyak di bidang medis memilih SLA untuk model anatomi. Teknologi berbasis cahaya kompatibel dengan resin translusen dan semi-translusen, dan cetak 3D dengan bahan semacam itu dapat berguna untuk menyajikan organ kompleks dengan bagian internal (yang pada gilirannya dapat dihiasi dengan warna khas).
Untuk model anatomi dengan penggunaan yang lebih umum — yang dibuat untuk pendidikan daripada tujuan bedah, misalnya — teknologi lain dapat sama berguna seperti manufaktur tambahan.
Injeksi molding, misalnya, dapat menjadi cara hemat biaya untuk memproduksi beberapa salinan satu model, yang kemudian dapat digunakan oleh banyak pengguna di rumah sakit atau institusi pendidikan.
Manfaat dunia nyata dari model anatomi
Manufaktur digital model anatomi adalah lebih dari sekadar tren sementara. Faktanya, nyawa tak terhitung telah selamat di seluruh dunia berkat replik bagian tubuh plastik.
Awal tahun ini, bedah di rumah sakit Guy’s dan St Thomas’ di London menggunakan cetak 3D multi-bahan untuk mempersiapkan transplantasi ginjal kompleks pada anak berusia dua tahun.
“Kemampuan untuk mencetak model 3D anatomi pasien dengan tekstur yang bervariasi, dengan detail pembuluh darah yang jelas terlihat di dalamnya, memungkinkan kita untuk membedakan hubungan anatomi kritis antara struktur,” kata Pankaj Chandak, Transplant Registrar di rumah sakit. “Bahan lentur juga memungkinkan kita untuk lebih baik meniru fleksibilitas organ dalam perut untuk simulasi lingkungan bedah.”
Sebelum prosedur itu, dokter di Rumah Sakit Rakyat Jilin di China menggunakan model cetak 3D untuk membantu pengobatan bayi yang menderita cacat jantung yang disebut Total Pulmonary Venous Anomalous Drainage.
“Dengan model, kami dapat mengetahui dengan tepat di mana dan bagaimana kita harus memotong, dan seberapa besar insisinya harus,” ujar Dokter Zhang Xueqin. “Dan dengan rencana yang begitu menyeluruh, kami hanya menghabiskan setengah waktu yang kami duga untuk menyelesaikan bedah.”
Dengan semakin banyak profesional medis yang mengadopsi manufaktur digital untuk membuat model anatomi yang akurat, dokter menjadi lebih terinformasi dan lebih siap untuk menyelamatkan nyawa pasien mereka.
Mencari model anatomi atau peralatan medis yang diproduksi secara digital lainnya? Hubungi 3ERP, perusahaan dengan pengalaman dalam manufaktur alat medis, untuk melihat apakah layanan produksi dan prototipe sesuai permintaan mereka dapat bermanfaat.
