Stampiamo il nostro cuore in 3D!

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Vediamo come usare il file ottenuto da una tomografia assiale computerizzata per realizzare un modello 3D della parte anatomica oggetto d’indagine.

Con la diffusione delle stampanti 3D open-source, sempre più persone e aziende hanno approcciato queste tecnologie con l’intento di esplorarne le possibilità e carpirne le potenzialità tecniche e applicative.

Tra i tanti interessati si annoverano le strutture ospedaliere e centri di ricerca medici.

Ma anche il piccolo professionista, o addirittura il paziente, avrebbe interesse nel “toccare con mano” l’oggetto di studio dell’indagine clinica.

Sia ben chiaro: non parliamo di parti biocompatibili!

Una stampante di tipo FDM di certo non sarebbe in grado di produrne, per ora!  Tuttavia, sarebbe anche possibile realizzare eventuali prototipi biocompatibili: ma sareste pronti ad affrontare degli elevati costi di realizzazione?

Se la risposta è NO, allora siete nel posto giusto.

Per motivi di studio, o anche per gioco, potrebbe interessarvi sapere come si stampa una TAC direttamente a casa, o magari dal divano… sfruttando semplicemente la vostra stampante da scrivania.

Iniziamo a parlare quindi delle immagini mediche…

Nel mondo medico sono numerose le combinazioni di dati rappresentabili in tre dimensioni: ogni comparto anatomico può essere sezionato, ruotato e analizzato una volta completata l’acquisizione.

Una stampante 3D è virtualmente in grado di realizzare ogni tipo di oggetto tridimensionale parametrizzato.

Con l’imaging clinico il comparto anatomico analizzato è parametrizzato sfruttando opportune considerazioni geometrico-matematiche. Al termine di ogni acquisizione, le strumentazioni deputate alla raccolta dei dati provvedono all’elaborazione degli stessi, producendo così un file DICOM:

DIgital COmmunications in Medicine

…uno standard per l’archiviazione dei risultati provenienti dalle indagini mediche.

È un formato aperto che facilita lo scambio d’informazioni fra macchine di diverse case produttrici.

Non è da considerarsi come un un vero e proprio file, piuttosto come…

un contenitore d’informazioni!

Le immagini della analisi, come quelle della TAC, sono contenute spesso in cartelle. Questo ci aiuta a comprendere la diversa natura dell’immagine del file DICOM rispetto una comune JPG, PNG ecc.

Le scansioni contenute nel file DICOM corrispondono dunque ad acquisizioni di slice del paziente, la cui mutua distanza, è dipendente dal passo di traslazione (pitch)— che è scelto in fase di acquisizione dal radiologo.

Può variare dai pochi millimetri, ai centesimi di millimetro… e dipende dalla necessità di risoluzione!

Ciascuna fetta è rappresentabile mediante un’immagine raster: memorizzata cioè in una matrice di punti a dimensione variabile.

Se vi siete sottoposti ad una TAC, sicuramente vi è stato rilasciato un disco contenente i dati dell’acquisizione.

È giunto il momento di tirarlo fuori dal cassetto, inserirlo all’interno del PC e curiosare tra i file che ci stanno dentro!

In rete esistono numerosi software freeware per visualizzare correttamente i file DICOM come 3DSlicer, Dicom2, Osiris, Micro-Dicom e altri.

Nella guida qui proposta, vengono dettagliatamente descritti tutti i processi da effettuare per trasformare i file DICOM contenuti nel vostro CD in un file STL pronto per la stampa.

Iniziamo col dire che saranno necessari tre software per processare correttamente tutti gli step; qualora non foste in possesso (attualmente) di questi ultimi, allora è bene che li scarichiate:

Seg3D — sarà il primo software che analizzeremo, molto semplice e intuitivo. Il download è raggiungibile attraverso il link.

ImageVis — sarà il secondo software, che ci guiderà nel raggruppamento delle informazioni in un volume unico e pronto per la stampa (o quasi).

MeshLab — terzo software da utilizzare, sarà utile nel caso in cui si vorranno eliminare elementi distaccati, o poco chiari, che potrebbero aumentare notevolmente la complessità di stampa.

Cura Slicing Software — è l’ultimo, dei quattro, e ci guiderà nelle impostazioni di stampa.

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