Name: 前臨床X線コンピュータ断層撮影データセットの3Dプリント (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-03-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 6 s
Description: 学ぶ前臨床X線CTデータから3Dプラスチック印刷で解剖学的モデルを作成する手法。骨格や軟組織の複雑な構造を可視化し、プレ臨床イメージング研究と教育の可能性を拡大する革新的技術です。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

我々は温かく、このプロジェクトへの財政支援のためにヨーロッパの研究Nanovic研究所、グリンファミリー特別プログラム、ノートルダム統合イメージング機能（NDIIF）とケアストリームヘルスに感謝します。 NSFのMJRにBCS-1029149でサポートされているウサギ頭蓋開発に関する研究。

<ol><li>Kazmer, D. O., Speight, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+Injection+Molding+Technology+for+the+Next+Millennium%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Injection+Molding+Technology%22%5BJournal%5D)">Polymer Injection Molding Technology for the Next Millennium.</a> Journal of Injection Molding Technology. 1 (2), 81-90 (1997).</li>
<li>Bradshaw, S., Bowyer, A., Haufe, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+intellectual+property+implications+of+low-cost+3D+printing%5BTitle%5D)+AND+%22ScriptEd%22%5BJournal%5D)">The intellectual property implications of low-cost 3D printing.</a> ScriptEd. 7 (1), 5-31 (2010).</li>
<li>Partridge, R., Conlisk, N., Davies, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-lab+three-dimensional+printing%3A+An+inexpensive+tool+for+experimentation+and+visualization+for+the+field+of+organogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Organogenesis%22%5BJournal%5D)">In-lab three-dimensional printing: An inexpensive tool for experimentation and visualization for the field of organogenesis.</a> Organogenesis. 8 (1), 1-6 (2012).</li>
<li>Guillot, A., Champely, S., Batier, C., Thiriet, P., Collet, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+spatial+abilities%2C+mental+rotation+and+functional+anatomy+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Health+Sci.+Educ.+Theory+Pract%22%5BJournal%5D)">Relationship between spatial abilities, mental rotation and functional anatomy learning.</a> Adv. Health Sci. Educ. Theory Pract. 12, 491-507 (2007).</li>
<li>D Printing Materials on Shapeways [Internet]. , Shapeways. Available from: 
 
 <a target="_blank" href="http://www.shapeways.com/materials/white_strong_flexible">http://www.shapeways.com/materials/white_strong_flexible</a> (2013).</li>
<li>MakerBot Replicator [Internet]. , Makerbot. Available from: 
 
 <a target="_blank" href="http://store.makerbot.com/replicator.html">http://store.makerbot.com/replicator.html</a> (c2009-2013).</li>
<li>Information from the ProJet HD 3000 Technical Brochure [Internet]. , 3d Systems. Available from: 
 
 <a target="_blank" href="http://www.3dsystems.com/products/datafiles/projet/ProJet_HD_3000_Brochure_USEN.pdf">http://www.3dsystems.com/products/datafiles/projet/ProJet_HD_3000_Brochure_USEN.pdf</a> (2009).</li>
<li>Cignoni, P., Scopigno, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sampled+3D+models+for+CH+applications%3A+a+viable+and+enabling+new+medium+or+just+a+technological+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Association+for+Computing+Machinery+Journal+on+Computing+and+Cultural%22%5BJournal%5D)">Sampled 3D models for CH applications: a viable and enabling new medium or just a technological exercise.</a> Association for Computing Machinery Journal on Computing and Cultural. 1 (1), 1(2008).</li>
<li>Symes, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrated+3D-printed+reactionware+for+chemical+synthesis+and+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Integrated 3D-printed reactionware for chemical synthesis and analysis.</a> Nature Chemistry. 4, 349-354 (2012).</li>
<li>Sheridan, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabricating+consent%3A+three-dimensional+objects+as+rhetorical+compositions%5BTitle%5D)+AND+%22Computers+and+Composition%22%5BJournal%5D)">Fabricating consent: three-dimensional objects as rhetorical compositions.</a> Computers and Composition. 27, 249-265 (2010).</li>
<li>Windisch, G., Salaberger, D., Rosmarin, W., Kastner, J., Exner, G. U., Haldi-Brandle, V., Anderhuber, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Model+for+Clubfood+Based+on+Micro-CT%5BTitle%5D)+AND+%22Data.+J.+Anat%22%5BJournal%5D)">A Model for Clubfood Based on Micro-CT.</a> Data. J. Anat. 210, 761-766 (2007).</li>
</ol>

W·マシューLeevyはケアストリーム分子イメージングのためのコンサルタントです。ブライアンStamileはMakerBot産業のためのサポート·エンジニアです。

X線CTデータは、リビングLobund-Wistarラット及び ex vivoニュージーランドホワイトウサギの頭蓋骨のセット前臨床生物学的データからの3次元物体の製造の実現可能性を実証するために利用された。 1）人気のあるMakerbotレプリケータ、2）第三者会社Shapewaysの株式会社、3）高品位な商業挙HD 3000：モデルは、3つの異なるソースを使用して生成された。各プリンタには、高度なデータ可視化の原則の目標を満足するオブジェクトを生成することができました。 前臨床CTデータの印刷処理中に、印刷の各方法の利点と欠点が確認されたと、エンドユーザーのためにまとめ。 MakerBot Replicatorは世界中で事実上すべてのラボにアクセス可能である安価な（1750ドル）ベンチトップ·ソリューションです。これは、安価な入力（プラスチックで約3.50ドルを使用し、肺を持つラットCT）を使用して複数の色で印刷することができます。しかし、Makerbotは、分解能によって制限されるしたがって、一部のモデルには、適切な押出及び意図された構造の可視化のために拡大されなければならないでしょう。 Shapewaysのインクは色や素材に関する選択の傑出した数を提供します。モデルは、高分解能、堅牢です。その価格は原単位でMakerBot（肺ラットのCTは41.61ドルだった）よりも10倍程度であるが、ユーザはジョブの数が限られて実行し、プリンタをお買い上げの先行コストを回避することができます。 Shapewaysのから2週間のリードタイムは、マイナーな欠点である。挙HD 3000は、分解能と強度の面で傑出したモデルを提供した。我々はノートルダム（人件費や材料の肺を持つラットのCTの約30ドル）でイノベーションパークにおける挙HD 3000の私たちのオブジェクトの印刷を縮小するのに十分幸運だった。ユーザーは、それらが$ 80,000の範囲で値を付けられるようにこのタイプの装置へのアクセスの難しさがあるかもしれません、そしてそれは同様に複数の色を使って印刷するのは面倒です。以来、各インストゥルメント/製造オブジェクトの印刷の解像度を記述するために別々のメトリックを提供します（詳細のShapewaysの最低レベル= 0.2ミリメートル、最小肉厚= 0.7ミリメートル、5 MakerBotスライス厚0.4mmのノズルを用い= 0.2〜0.3ミリメートル、6挙HD 3000 DPI = 656 0.025〜0.05ミリメートルの精度を持つx 656×800）、各システムとの間の相対的な解像度の定性評価は、いくつかのオブジェクトを正しく利用するために拡大しなければならないとしながらShapewaysの挙HDシステムの両方が、スケールに高詳細に印刷できることを示唆しているMakerBot。総称して、すべての3つの方法は、環境に優しく、非常に詳細な前臨床X線CTモデルの容易な生産を実現するための便利な手段を提供します。 結論徐々に、3Dプリントの技術は、コストと複雑さの両方が最小化されているなど、よりアクセスできるようになった。8,9さて、文字通り誰もが掘るから高解像度、3次元オブジェクトを印刷することができますイタルファイル。これらの詳細な3次元オブジェクトは、同様に教育者や研究者の両方のための有用なツールであることができます。さらに、彼らは明確な理解を達成することを助ける視覚的なコミュニケーションの手段を提供します10例えば、医学研究者が同僚や患者とのコミュニケーションと理解の両方を向上させるためには標本や患者固有のモデルを使用することができます11の 2D画面上の表現がありますが長い道のりを歩いて、、、回転を開催し検討し、移動することができます、実際のオブジェクトを保持しての視覚的および感覚的な体験に代わる機能は絶対にありません。それは研究者が関心のある領域のための物理的なオブジェクトを調べるために、さらに定量分析のためのコンピュータモデルにそれらの領域を見つけることができるように、電子データ表現とペアモデルには、さらに強力です。適切なデータの収集、表面レンダリング、そして造形の編集と、それは急速に詳細な、relatiを製造することが可能であるX線CTデータからvely安価なモデル。ここでは、X線マイクロCTで収集前臨床小動物データから3次元モデルの生産のためのステップ法による詳細なステップを提供します。我々 は 、in vivo および ex vivo CTデータAlbiraイメージステーションを使用して設定し、当社を買収し、PMOD、ImageJは、MeshlabとNetfabb·ソフトウェア·パッケージに、後続の処理を行った。最後に、我々は商用ソリューションの範囲で3次元モデルの印刷を可能にするための詳細な手順を説明しています。それぞれのケースでは、最終的な結果は、通常、コンピュータの画面に限定されている取得した断層データの一意の、ハンドヘルド、物理的な症状を提供するモデルです。

<table border="1"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> 必要なプログラム <ol><li> Albira画像買付</li><li> PMOD </li><li> ImageJの</li><li> Meshlab </li><li> Netfabb </li><li> ReplicatorG </li></ol></td></tr></tbody></table>

前臨床x線コンピュータ断層撮影データセットの3dプリント

3D Printing of Preclinical X-ray Computed Tomographic Data Sets

三次元印刷は、添加剤の製造と呼ばれるプロセスを通じて、非常に詳細なオブジェクトの生成を可能にする。モデルや部品を作成するための伝統的な、金型注入方法は、いくつかの制限があり、その中で最も重要なのは、タイムリーに、費用対効果の高い方法で、非常に複雑な製品を作ることが困難であることである。1ただし、3次元印刷技術は徐々に改善がもたらした今ではカスタマイズされたモデルの容易な生産のための使用可能な両方のハイエンドと経済楽器インチ2これらのプリンタは、正確には前臨床X線CTスキャナから生成された体内画像で表現するのに十分な詳細で押し出す高解像度のオブジェクトへの能力を持っている。適切なデータの収集、表面レンダリング、そして造形の編集と、それは急速に、X線CTデータからの詳細な骨格や軟部組織の構造を生成することが可能になり、安価である。でも、開発の初期段階でリーメントは、可視化の習熟度を向上させる技術を利用することができます両方の教育者や研究者への3次元印刷の魅力によって生成解剖モデル図3、図4は、このメソッドの結果の本当の利点は、有形の経験から、研究者ができないデータとすることができます適切にコンピュータの画面を介して搬送。被験者の正確なコピーである物理オブジェクトへの前臨床3Dデータの変換は、特に学生、または他の分野のものにイメージング研究に関連するため、可視化、コミュニケーションのための強力なツールです。ここでは、X線CT由来骨や臓器の構造のプラスチックモデルを印刷するための詳細な方法はPMOD、ImageJは、Meshlab、Netfabb、とReplicatorGソフトウェアパッケージと一緒にAlbira X線CTシステムを利用してスキャンしています。

<img alt="図1" src="/files/ftp_upload/50250/50250fig1.jpg" /> 図1。ラットX線CTデータセットの肺や骨格の特徴の3Dプリントモデル。オブジェクトが挙HD 3000（左）、Shapewaysの株式会社（センター）またはMakerbotレプリケータ（右）を使って印刷した。スケールバーは2cmを表します。パネルC中のスケールバーはいくつかのケースでは、出力Makerbot十分詳細に順に拡大したオブジェクトを印刷しなければならないことを反映しており、A、Bのそれよりも小さいことに注意してください。 図1 は 、in vivoラットCTデータセット内の同じの印刷の3つのメソッドの最終製品を示しています。 3つのモデルはすべて切り取ら骨格構造と独立して印刷し、つなぎ合わせたリムーバブル肺から構成されています。左のモデルは、半透明のアクリルプラスチックを使用して作成された挙HD 3000の高解像度プリンタ、の結果です。中央にオブジェクト呼吸器の構造が紫色で作製しながら、骨格構造はナイロン12の白いプラスチックを使用して印刷されたサードパーティの会社、Shapewaysの株を用いて製造した。これらの最初の2つのモデルは長さが約11センチメートルを測定し、実際のスケールに印刷されました。右側のオブジェクトがMakerBotを用いて作製した。骨格構造は、天然カラーのABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン）プラスチックやライムグリーンABSと肺を使用して印刷されました。なぜならMakerBotの分解能の限界のために、このモデルは、胸郭のような微細構造の劣化させずにスケーリングするために印刷することができませんでした。代わりに、モデルはほぼ長さは21センチの物体で、その結果、所望の視覚的な情報を取得するためのオプション &quot;空間を構築埋める&quot;を使用して2倍に拡大した。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/50250/50250fig2.jpg" /> 図2。 ex vivoでウサギSKUの3Dプリントされたモデルllのデータセット。表示されたオブジェクトは挙HD 3000（左）、Shapewaysの株式会社（センター）とMakerbot Replicatorを（右）使って印刷した。スケールバーは1cmを表します。 図2は、ex vivoでウサギの頭骨CTデータセットの印刷の各メソッドの最終製品を示しています。左のモデルは、半透明のアクリルプラスチックを使用して挙HD 3000高解像度のプリンタからの結果である。中心にモデルがShapewaysの印刷を通じて白いナイロン12プラスチックに印刷された。右側のオブジェクトがMakerBotを使用して白いプラスチックで印刷された。すべての3つのオブジェクトは、長さが約8.5センチメートルを拡張および測定するために印刷された。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/50250/50250fig3.jpg" /> 図3。フルラットX線CTデータセットの3Dプリントモデル。オブジェクトが挙HD 3000（左）と、Shapewaysの社（右）を使って印刷した。スケールBarは1cmを表します。 図3は、ラットのセット生体 CTデータでいっぱいの印刷の2つの方法では最終製品を示しています。両方のモデルは、完全な骨格構造（マイナス尾）およびリムーバブル肺から構成されています。左のモデルは、高解像度のプリンタ、半透明のアクリルプラスチックを使用して印刷挙HD 3000の結果です。右側のモデルは白いナイロン12プラスチックや紫の肺を使用して作成された骨格構造と、Shapewaysの印刷を使用して印刷されました。これら二つのモデルは長さが約19センチメートルを測定し、実際のスケールに印刷されました。複雑な細部に求めているので、完全な骨格がMakerBot Replicatorで印刷することができませんでした。 3次元印刷技術の探索中に、特定の利点と欠点を観察し、 表1に概説されています。 <table border="1"><tbody><tr><td><stro印刷のng&gt;メソッド</td><td> 利点 </td><td> デメリット </td></tr><tr><td> MakerBot </td><td>非常に、速いさまざまな色のオプションの、2色で印刷することができ、非常に安価</td><td>詳細の最下位レベル。支持材料の除去が（数時間程度）遅いです。 </td></tr><tr><td> Shapewaysの</td><td>カラーオプションのバラエティ、印刷のための様々な材料、細部の高レベル、比較的安価</td><td>注文を処理し、受信するために二週間の時間</td></tr><tr><td>挙HD 3000 </td><td>比較的迅速な対応、最高の詳細レベル、高スループット、支持材料（ワックス）を削除するのは簡単。 </td><td>最も高価なアップフロントコスト、実用化時にのみ、1カラーオプション。 </td></tr></tbody></table> 表1。比較CTデータセットを印刷することが可能な3D印刷技術。

現代のプラスチック押出成形と印刷技術を使用して、それは迅速かつ安価に実験室で撮影、X線CTデータの物理的なモデルを生成することが可能になりました。断層データの3次元印刷は現在、前臨床イメージング·コミュニティーによってアクセスすることができる強力な可視化、調査、および教育ツールです。

前臨床X線コンピュータ断層撮影データセットの3Dプリント

Three-dimensional printing allows for the production of highly detailed objects through a process known as additive manufacturing.  Traditional, ...

本手順の目的は、3Dプリンティング技術を用いて、前臨床X線CTデータセットから解剖学的モデルを作成することです。まず、ラットまたはマウスをイメージングステーションに配置し、X線コンピューター断層撮影モードでスキャンを行います。次に、データを再構成し、市販の3Dプリンターに入力するためのフォーマットに変換します。最終ステップでは、プリンターが骨格または軟組織データの複雑な物理モデルをプラスチックで造形します。最終的に、3Dプリンティング技術を用いることで、コンピュータ画面上のデータを手のひらの中の実体として具体化できるのです。私がこの手法を最初に思いついたのは、研究室でx線CTデータセットを扱っていたときであり、ここノートルダム大学の工学の授業で3Dプリンティング技術について知りました。プラスチック射出成形などの既存の他の手法と比較して、この技術の主な利点は、3Dプリンティングによって、それ以外の手法では製作不可能だった極めて複雑なモデルの作成が可能になることです。この手法は骨格構造の3Dデータのプリントに使用できるだけでなく、肺などの軟組織系にも適用でき、このような最終製品を得ることができます。本プロトコルのデモンストレーションのために実施されたすべてのin vivoおよびex vivoイメージングは、Albea X線コンピュータ断層撮影システムを用いて取得され、画像はAlbea Suite 5.0のフィルターバックプロジェクションアルゴリズムを用いて再構成されました。本プロトコルに示すin vivo画像については、イソフルランを用いて完全麻酔した10ヶ月齢のオスLong-Evansラット1匹をスキャンし、ex vivoイメージングを行いました。10%Formalinで保存されたニュージーランドホワイトラビットの頭蓋骨サンプルをスキャンしました。これらの収集および再構成設定を組み合わせることで、0.125 millimeterの等方性ボクセルを持つ最終画像が得られ、これは個体全体の解析および解剖学的構造の3Dプリンティングに十分であると考えられます。CTスキャンから得られた骨格の特徴は、セグメンテーションを行わずに生データからプリントできる点に留意してください。ただし、これらのデータを3Dプリンティング用に処理する前に、軟組織のセグメンテーションを行う必要があります。ここでは、肺組織を用いた例を示します。次に、データをmicro PETからDICOM形式に変換する必要があります。PMOD解析ソフトウェアを使用することで、DICOMデータに各ボクセルの体積密度値が含まれるようになります。次に、DICOMデータを印刷用に準備するため、データをボリュームイメージではなく連続した表面として処理する必要があります。表面レンダリングを取得し、さらなる処理を行うために、J version 1.43 Uソフトウェアを使用できます。最後に、mesh lab version 1.31とnet fab studio basic 4.9の2つのプログラムを併用して、不要なメッシュの削除、切り離されたメッシュの結合、穴の修復を行い、最終的なメッシュを平滑化します。これら2つのプログラムの主な違いは、ユーザーが利用可能なツールセットと、インターフェースのナビゲーションコントロールのいくつかの側面です。どちらも3Dメッシュ編集ソフトウェアであり、これらを併用することがモデル編集における最も簡単なアプローチとなります。MeshLabを使用する際は、ファイル形式をSTLとして保存してください。MakerBotでCTモデルをプリントするには、前段階で生成したSTLファイルをReplicator Gソフトウェアで開いてください。Replicator Gは、ソフトウェアメニューの右下隅にあるプリンターと通信するために使用されるMakerBot Industriesのプログラムです。「Scale（スケール）」オプションをクリックし、「Fill the build space（ビルドスペースを充填）」を選択します。次に、「Rotate（回転）」を選択し、「Lay flat（水平に配置）」をクリックします。次に、詳細な造形が必要なモデルの場合は「center」をクリックします。また、「fill build platform」オプションを選択してモデルを拡大します。その後、同じメニューから「move」をクリックし、「put on platform」を選択します。適切な方向が決まったら、上部メニューバーから「generate G code」を選択します。すると、プリントオプションのウィンドウが画面に表示されます。ここで、オブジェクトをプリントするためのフィラメントを供給するエクストルーダーを、左か右から選択してください。また、「Use support material」というドロップダウンメニューから「Use raft support」にチェックを入れてください。必ず「full support」オプションを選択してください。次に、「generate G code」を選択します。すると、Gコードの作成状況を示すポップアップボックスが表示されます。Gコードの作成が完了したら、「build to file」を選択してSDカード用ファイルを作成し、この段階で生成されたファイルをSDメモリーカードに保存してください。転送するには、このSDカードをMakerBotに挿入します。次に、MakerBotのキーパッドを使用して「Print from SD」を選択し、目的のファイル名を選択します。この時点で、MakerBotはオブジェクトをプリントするための予熱を自動的に開始します。ここでは、CTデータセットから3DモデルをプリントするMakerBotのタイムラプス動画を確認できます。オンラインサービスのShapewaysを利用して、まずShapewaysのウェブサイトで無料アカウントを作成します。次に、 previously generated STLファイルを直接アップロードします。アップロードしたファイルにタイトルを設定してください。次に、表示されるドロップダウンメニューから測定単位を選択します。続いて、「upload model（モデルをアップロード）」を選択してください。ファイルのアップロードが完了すると、印刷可能であることを確認するため、ウェブサイト側でファイルの処理に数分かかります。モデルは約10分後に「My Models」ページで印刷可能になります。ここに示す例では、骨格構造の印刷にホワイトのStrong Flexibleを選択し、肺組織の印刷にパープルのStrong Flexibleを選択しました。また、STLファイルはProjet HD 3000などの市販の高解像度3Dプリンターを使用して印刷することも可能です。このシステムを使用するには、まずSTLファイルを3Dシステムの専用フォーマットに読み込み、プラットフォーム上のジョブを配置する必要があります。この際、ワックスサポートの使用量とプリント時間の両方を最小限に抑えるため、モデルの向きを調整する必要があります。このファイルを保存してプリンターに電子的に送信し、アルミニウム製のプラットフォームをプリンターに装着してください。その後、HD 3000プロジェクトが、ここで見られるように3Dオブジェクトのプリントを開始します。プリントが完了したら、プラットフォームからモデルを取り外し、約73°Cのオーブンに入れます。これにより、モデルからサポートワックスが溶け出します。最後に、物体がまだ熱いうちにオーブンから慎重に取り出し、Kimwipeで拭き取ります。これにより、物体の表面に残ったワックスが除去されます。ここでは、同一のラットin vivo CTデータセットを用いた3つのプリント手法による最終製品を確認できます。3つのモデルはすべて、切り出された骨格構造と取り外し可能な肺で構成されており、これらは個別にプリントされて組み立てられました。ここで見られるモデルは、半透明のアクリル樹脂を用いてProJet HD 3000高解像度プリンターで作成されたものです。この物体はサードパーティ企業のShapeways Incorporatedによって製作され、骨格構造にはナイロン12ホワイトプラスチックが使用され、呼吸器構造は紫色で製作されましたが、これらのモデルは全長約11 cmのスケールでプリントされています。MakerBotの解像度の制限により、このオブジェクトはMakerBotを使用して作製されました。このモデルを拡大し、全長21センチメートルのオブジェクトを作成しました。ここでは、ex vivoのウサギ頭蓋骨CTデータセットに対する各プリント手法で得られた最終成果物を示しています。3つのオブジェクトはすべて等倍でプリントされており、長さは約8.5 cmです。ここでは、2つのプリント手法による最終製品を確認できます。これはラットの完全なin vivo CTデータセットです。どちらのモデルも、尾を除いた完全な骨格構造と、取り外し可能な肺で構成されています。これら2つのモデルは実寸でプリントされました。なお、要求される詳細な精度が高いため、骨格全体をMakerBot Replicatorでプリントすることはできなかった点にご注意ください。このビデオを視聴することで、X線CTデータセットから派生した複雑な解剖学的モデルを作成するための3Dプリント技術の使用方法について、十分な理解を得ることができます。

3d-printing-of-preclinical-x-ray-computed-tomographic-data-sets

Research

JoVE Journal

Biology

生物学

我々は、非侵襲的に0.7μmのピクセル解像度での3D断層データセットを生成するために欧州放射光施設（ESRF）でシンクロトロンX線トモグラフィーを使用。ボリュームレンダリングソフトウェアを使用して、これは組織学的切片によって生成された人工物のない自然の状態で内部構造の再構築が可能になります。...

シンクロトロンX線トモグラフィを用いたサブミクロン分解能を持つ非侵襲的3次元可視化

非破壊ボリュームの可視化は、最も効率的ではX線マイクロコンピュータ断層撮影（CT）となっている断層の技術によって達成することができます。...

の高分解能3次元イメージング生体外</emマイクロCTによる>生物試料

方法は、結晶内の解剖学的撮像データを表すために本明細書に記載されています。我々は、クリスタルガラスの表面下レーザー彫刻（SSLE）における使用のための生物医学的イメージングデータのスケーリングされた三次元モデルを作成します。このツールは、計算、表示または臨床や教育現場内で使用される3次元的に印刷されたモデルへの有益な補完を提供しています。...

ガラスの結晶の次のサブ表面レーザー彫刻のための生物医学断層画像データと関連するラベルのスケーリングされた解剖モデルの作成（SSLE）

ここでは、先天性大動脈異常を処理する際に、術前計画と複雑な血管の場所の術中の再編成に 3次元印刷モデルを使用するプロトコルを提案する.

複雑な大動脈の異常の三次元印刷

X線コンピュータ断層撮影用に設計されたX線特異的染色法を用いた顕微鏡組織構造の3D可視化のためのプロトコルを提示する。...

X線特異的染色法とナノスコピックコンピュータ断層撮影法を用いた軟組織試料の3次元イメージング

ここでは、マルチモーダル療法評価、介入前計画、心血管解剖学に関する医師訓練のための模擬循環セットアップの開発を紹介する。患者固有の断層図スキャンの適用と、このセットアップは、個別化医療における治療アプローチ、トレーニング、および教育に最適です。...

介入計画と訓練のための3Dプリント心血管ファントムの開発と評価

コンピュータ断層撮影(CT)スキャンを、忠実度が高く、再利用可能で、低コストのプロシージャルタスクトレーナーに処理する手順について説明します。CTスキャンの識別プロセス、エクスポート、セグメンテーション、モデリング、および3D印刷がすべて、プロセスで学んだ問題と教訓とともに説明されています。...

3Dプリンティングによる高忠実度、低コストの骨内ライン配置タスクトレーナーの作成

3次元(3D)仮想ハイブリッドモデルを作成するためのワークフローは、コーンビームコンピュータ断層撮影データセットと、X線画像セグメンテーション法と自由曲面表面モデリングを利用した口腔内光学スキャンに基づいて設計されています。デジタルモデルは、再建歯槽骨手術の仮想計画に使用されます。...

歯槽骨再建手術の仮想計画のためのデジタルハイブリッドモデル作成

この方法は、正確な空間忠実度と空間/コントラスト解像度で医用画像から直接印刷するボクセルベースの3D印刷ワークフローを示しています。これにより、形態学的に複雑で目盛りのある材料を介して、データの損失や変更なしに放射密度に相関する材料分布の正確で段階的な制御が可能になります。...

ボクセル印刷の解剖学:ビットマップ印刷による現実的な手術前計画モデルの設計と製造

ここでは、甲状腺手術の術前評価のためにパーソナライズされた3Dプリントモデルを確立する新しい方法が提案されています。術前の話し合いに役立ち、甲状腺手術の難易度を軽減します。...

甲状腺手術における術前評価のためのパーソナライズされた3Dプリントモデル

この作品は、無料のオープンソースソフトウェアで3Dテクノロジーを使用した詳細な手術計画プロトコルを提示します。このプロトコルは、大腿骨前倒法を正しく定量化し、前膝痛の治療のための非回転近位大腿骨骨切り術をシミュレートするために使用できます。...

非回転近位大腿骨骨切り術における3次元術前仮想計画

学ぶ前臨床X線CTデータから3Dプラスチック印刷で解剖学的モデルを作成する手法。骨格や軟組織の複雑な構造を可視化し、プレ臨床イメージング研究と教育の可能性を拡大する革新的技術です。

前臨床X線コンピュータ断層撮影データセットの3Dプリント

さらに動画を探す