突破软件打印3 d人体解剖学的复制品

尼古拉斯·雅各布森,建筑师通过培训,对结构与美学相结合的热情。直到他参加了Inworks团队安舒茨医学科罗拉多大学校园他把另一个技能——一个协作的本领——上场了。

受一种魅力如何事情,固有的美丽中最复杂的结构,雅各布森开发突破软件打印3 d人体解剖学的复制品。雅各布森的科技的力量——第一个专利的铜安舒茨Inworks实验室——是它的高分辨率速度和范围的解剖组件,这些组件可以被打印出来。

想象一些最精致的功能在我们的身体-毛细血管,神经元,阀门,以惊人的3 d印刷精度。“没有一个地区,我们发现,我们不能取得突破,”雅各布森说。

管道的专业知识

雅各布森的标题是临床设计研究员,但是他也可以称为“collaborator-in-chief。“也许一次史无前例的协作在铜安舒茨、雅各布森在过去三年里与30多个外科医生和内科医生咨询从12个学科,他开发了测试版软件。

雅各布森的创始人兼发明家Inworks的第一分拆公司,名为混合外科技术。肥田,鉴于对可支付医疗法案使得某些医疗目的3 d打印资格通过医疗保险,医疗补助和绝大多数医疗计划。

尼古拉斯·雅各布森

“我们期望在这个市场巨大的增长和中断,这就是为什么我们现在失控,”他说。

里面的软件

新领域的医学图像中的每个像素映射到液滴的打印机。大约15微米的液滴大小;相比之下,人的头发是50微米的横截面。

“真正的突破是我们可以打印彩色的,而且在不同密度的材料更好的复制软组织的梯度,”雅各布森说,他收到了他的硕士学位从哈佛大学设计技术和计算设计。“这使我们能够复制软组织和得到很好的特性就像大脑中的神经元,或肺的分支,或小骨质密度的差异。没有限制的复杂性,我们可以打印”。

医生说这高保真复制医学成像在术前计划提供了一个飞跃。现在可以精确的地图在肾肿瘤的位置,或确切地知道钙沉积所在肺动脉,或确定语言功能的大脑区域,以免他们在手术中。

诊断模型仅仅是一个开始。软件从图像捕捉数以亿计的数据点,允许直接从核磁共振成像三维打印,CT扫描和其他医学图像。“我们可以开始覆盖其他形式的数据并添加应力、应变和动力学,”雅各布森说。

这是一个形象的4 d流,血流动力学,显示

血液流动的方向和速度

人类的心。线条跟踪方向

和颜色指的是速度。的更蓝

速度越高,绿色越慢。

例如,他曾与儿科心脏病专家创建特定的植入式心脏瓣膜和支架。

“我们可以模型动态数据,如血流动力学(血流动力学),tractography(视觉代表大脑和神经系统的神经束),并可以包括结构分析的参数化设计。”

后者将允许建设的患者假肢和植入物。

让创新

雅各布森说,他的公司和它的知识产权,这是通过科罗拉多大学的授权,不可能没有学校领导在创新上的焦点。

“我不会,我没有能够走进珍妮Zablah办公室(Zablah博士是一个助理pediatrics-cardiology教授铜医学院和一个先天性介入心脏病专家科罗拉多州儿童医院),或者拿起电话,有一个来回(与医生的对话),”他说。“我们被鼓励从上到下让自己创新。它非常有意思。”

克里斯汀木博士,主任Inworks,位于施特劳斯健康科学图书馆(另一个实验室是铜丹佛)表示,铜安舒茨实验室的核心策略是链接engineering-trained设计师与外科医生、内科医生和其他医疗专家。目标是创造尖端技术,如雅各布森的软件,这将改善和挽救生命,减少医疗成本通过更好的手术、计划和培训。

木,也是高级副院长铜丹佛大学的工程设计和计算Inworks说,作为一种“沙箱”,不同学科的专业人士一起,追求自由的障碍,突破性的解决方案。“他们做的伟大的事情以一种非常灵活的方式,和机会是无限的。”

发现,所有在一起

而他最终产品领先的设计和应用,雅各布森就几乎等于满足能够在校园内漫步,会见一些世界上最好的医学和科学的思想。他回顾三年铜安舒茨和许多有见地的认为开放的对话,导致混合的外科技术。

“当我们都聚在一起,一个建筑师,放射科医生和外科医生——这就是真的对我们所做的开创性安舒茨医学校区,”雅各布森说。“这是独特的,它主要的发现。”

医生是怎么说的软件

雅各布森的几个铜安舒茨的合作者说关于他的3 d打印软件:

珍妮Zablah

珍妮Zablah博士的助理教授pediatrics-cardiology在铜医学院和工作心导管实验室科罗拉多州儿童医院。她说,印刷技术提供了复制的组织层不同的优势——在心脏的问题极其重要。3 d模型给她“更好的解剖学的样子,如果某些阀门要合适,”她说。“我是一个大计划,所以这一切都帮助我预测的方法对这些病人。”

针对病人的,高清的心模型也升值了的家庭,谁持有的复制品的触觉体验他们所爱的人的心而Zablah表示手术将如何展开。“这不是像画在一块板子上,”她说。“这是更真实。”

Zablah正在与雅各布森超越诊断建模,最终,开发定制可以植入病人的心脏瓣膜。

西蒙金

西蒙•金博士,副教授surgery-urology在铜医学院,专业泌尿道的肿瘤在UCHealth托尼Grampsas泌尿道的癌症治疗诊所。他说,3 d模型提供一个肿瘤术前的路线图,提高效率在手术室和患者的结果。

“边缘地位的癌症是至关重要的,我认为拥有一个3 d模型的前列腺,或者肾质量,将取得更好的肿瘤的结果,”金说。他与雅各布森合作研究调查如果肾脏和肾质量的3 d模型允许手术并发症较少。

尼古拉斯支顶木材

尼古拉斯支顶木材,医学博士,副教授放射学在铜医学院儿科放射学实践科罗拉多州儿童医院。支顶木材说大脑的3 d模型提供复制和质量更优雅和触觉的外科医生。是特别重要的神经外科医生,他打算切除肿瘤时,必须考虑大脑功能的解剖学和不同区域的灰质。

一个3 d人脑的复制品。

三维模型传达这个信息更有效比几个飞机电脑屏幕上的图像。“拥有额外的效用是开创性的,”支顶木材说。

亚伦梅森

亚伦梅森,医学博士,副教授整形手术和儿科在铜医学院首席儿科系的科罗拉多州儿童医院整形手术。他的专长是唇腭裂和颅面出生异常。他的教师有兴趣使用3 d模型开发方法术前修改例唇腭裂伤口之前修复它们。方法将允许团队的颅面牙齿矫正医师,克里斯汀劳博士,根据需要修改模具,使一系列的电器,病人可以按顺序进行,无需患者住在诊所每周签到。

在教育方面,美万博手机版下载国的布鲁克法语是勾结雅各布森博士虚拟现实教学模块中,学生工作通过一个虚拟现实版的一个特定的程序。学生将执行过程实时模型已经从3 d印刷生产。