Name: Tworzenie skalowanego modelu anatomicznego na podstawie danych z obrazowania tomografii biomedycznej i powiązanych etykiet do późniejszego podpowierzchniowego grawerowania laserowego (SSLE) kryształów szklanych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-25T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 57 s
Description: Poznaj metodę podpowierzchniowego grawerowania laserowego szkła do wizualizacji danych tomograficznych z etykietami anatomicznymi. Technika tworzy trwałe modele edukacyjne z danych CT bez zasłaniania struktur.

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

Dziękujemy College of Science Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) za wsparcie finansowe tego projektu. Autorzy dziękują również prof. Glenowi Nieburowi z Uniwersytetu Notre Dame za dostarczenie próbek kości (szczegółowo opisanych powyżej) wykorzystanych w tym badaniu.

Wszystkie zestawy danych z ludzkiej tomografii komputerowej zostały zanonimizowane zgodnie z zatwierdzonym protokołem SJRMC.
1. Akwizycja danych CT próbek przedklinicznych i klinicznych
<ol>
	<li>Przeprowadź mikrorentgenowską tomografię komputerową w celu wygenerowania zestawu danych przedklinicznych. W tym przypadku należy użyć mikrotomografii komputerowej do zobrazowania próbki rdzenia kostnego przy następujących ustawieniach: 45 kV, 0,4 mA i 1,000 projekcji. 5</li>
	<li>Rekonstrukcja surowych danych w wysokiej rozdzielczości (woksel izotropowy 125 μm). Aby jeszcze bardziej zwiększyć rozdzielczość, zidentyfikuj i zrekonstruuj sześcian o średnicy 1 cm ze środkiem w punkcie początkowym objętości (woksel izotropowy 10 μm).</li>
	<li>Wyeksportuj zrekonstruowany zestaw danych w formacie DICOM w celu dodatkowego przetwarzania.</li>
	<li>Alternatywnie, uzyskaj zrekonstruowane zestawy danych CT, takie jak te złamanego nadgarstka i stopy użyte w tym badaniu, od współpracowników klinicznych (dane pokazane tutaj uzyskane z Regionalnego Centrum Medycznego Saint Joseph) lub archiwów DICOM o otwartym kodzie źródłowym (http://www.osirix-viewer.com/datasets/).</li>
	<li>Zaimportuj pliki do oprogramowania do obrazowania DICOM i w razie potrzeby wyeksportuj je jako zdekompresowane pliki DICOM.</li>
</ol>
2. Przetwarzanie danych
<ol>
	<li>Otwórz każdy zestaw danych DICOM (składający się ze wszystkich wycinków obrazu) za pomocą opcji "Załaduj DICOM" w ustawieniu "Widok" oprogramowania do przetwarzania obrazu.</li>
	<li>Zapisz każdy zestaw danych jako analizę NIfTI, uznany format obrazowania do analizy naukowej. Zaimportuj pliki NIfTI do programu o ugruntowanym zastosowaniu w obrazowaniu medycznym, obliczeniowej i automatycznej segmentacji do generowania map powierzchni (np. 3DSlicer).</li>
	<li>Wgraj dany plik NIfTI do programu do generowania map powierzchni za pomocą narzędzia 'Dodaj dane'.</li>
	<li>Wybierz narzędzie "Kreator modeli w skali szarości" ze specyfikacją "Utwórz i zmień nazwę nowego modelu". Ustaw dolne wartości progowe na około 300 HU dla segmentacji kości.</li>
	<li>Zapisywanie modeli w skali szarości jako plików STL w celu dalszego przetwarzania danych.</li>
	<li>Zaimportuj każdą mapę powierzchni do oprogramowania do przygotowywania danych 3D (np. Netfabb Studio Basic) i wybierz tryb "Naprawa".</li>
	<li>Użyj narzędzi 'Wybierz część' i 'Usuń', aby usunąć wszystkie powierzchnie, które nie reprezentują interesującej nas konstrukcji.</li>
	<li>Użyj narzędzia "Dodaj trójkąt", aby częściowo zakryć w powierzchniach i skryptu "Automatyczna naprawa", aby całkowicie zamknąć pozostałe luki.</li>
	<li>Wybierz skrypt "Napraw zdegenerowane powierzchnie" w menu akcji, aby rozwiązać krawędzie bez powierzchni i skrypt "Zastosuj naprawę", aby wyjść z trybu "Napraw" ze zmodyfikowaną częścią.</li>
	<li>Użyj narzędzia "Wytnij", aby usunąć niechciane elementy lub zmniejszyć rozmiar modelu. Wyznacz położenie każdego cięcia w płaszczyźnie "X", "Y" lub "Z" w menu "Wytnij" obszaru kontekstowego.</li>
	<li>Użyj narzędzia "Wykonaj cięcie" i wybierz "Cięcie triangulacyjne" w ustawieniach, aby automatycznie zamknąć wszystkie powstałe otwory.</li>
	<li>Użyj jednocześnie narzędzi 'Wybierz element' i 'Usuń', aby usunąć wszystkie powierzchnie powstałe w wyniku cięcia, które nie reprezentują interesującej nas konstrukcji. 
	UWAGA: Jeśli mapa powierzchni ma być połączona z paskiem skali, pomiń następujący krok. Cecha anatomiczna i pasek skali zostaną przeskalowane jednocześnie po połączeniu ich w jednym STL.</li>
	<li>Wybierz opcję "Skala", aby zmodyfikować wymiary każdej mapy powierzchni. Modele mogą być poszerzone (rdzeń kostny) lub zmniejszone pod względem wymiarów (stopa) lub utrzymane w oryginalnym rozmiarze (nadgarstek), aby zmieściły się w prostokątnym pryzmacie o wymiarach 8 cm lub 5 cm x 5 cm x 8 cm. Należy pamiętać, że pliki na tym etapie mogą zostać wysłane do SSLE, jeśli nie są wymagane żadne etykiety ani podziałki liniowe.</li>
</ol>
3. Oznakowanie anatomiczne
<ol>
	<li>Wybierz opcję "Nowy" w menu programu CAD (np. Autodesk Inventor Professional), aby utworzyć nowy skoroszyt przy użyciu szablonu metrycznego dla części "Standardowa (mm).ipt".</li>
	<li>Wybierz opcję "Utwórz szkic 2D" i wybierz dowolną płaszczyznę. Użyj narzędzia "Tekst" w menu "Rysuj" na pasku narzędzi, aby utworzyć wpisane etykiety anatomiczne z żądaną czcionką i rozmiarem (Times New Roman i 2,0 mm).</li>
	<li>Po zakończeniu wybierz opcję "Zakończ szkic" w menu "Wyjdź" na pasku narzędzi.</li>
	<li>Wybierz narzędzie "Wyciągnięcie" z menu "Utwórz" na pasku narzędzi z opcją "Tekst 2D". Wyznacz głębokość wytłaczania (2,0 mm) za pomocą ustawienia symetrycznego.</li>
	<li>Eksportuj etykiety tekstowe w formacie CAD z ustawieniem STL "Zapisz jako typ".</li>
	<li>Otwórz nowy skoroszyt do produkcji cylindrycznej linii etykiet. Wybierz opcję "Plik", aby utworzyć nowy szablon metryki z częścią "Standardowy (mm).ipt".</li>
	<li>Wybierz narzędzie "Utwórz szkic 2D" i wybierz dowolną płaszczyznę. Użyj narzędzia "Okrąg punktu środkowego" w menu "Rysuj" na pasku narzędzi, aby utworzyć okrąg ze środkiem w punkcie początkowym.</li>
	<li>Użyj narzędzia "Wymiar" w menu "Ograniczenie", aby ustawić średnicę okręgu (1,0 mm).</li>
	<li>Po zakończeniu wybierz opcję "Zakończ szkic" w menu "Wyjdź" na pasku narzędzi.</li>
	<li>Wybierz narzędzie "Wyciągnięcie" wybrane z menu "Utwórz" na pasku narzędzi z opcją "Tekst 2D". Wybierz głębokość wytłaczania (10,00 mm) z ustawieniem symetrycznym.</li>
	<li>Eksportuj etykiety tekstowe i cylindry w formacie CAD z ustawieniem .stl "Zapisz jako typ".</li>
</ol>
4. Dołączanie etykiet
<ol>
	<li>Importuj modele, etykiety tekstowe i cylindryczne linie etykiet do oprogramowania do przygotowywania danych 3D.</li>
	<li>Przetłumacz etykiety tekstowe na lewo lub na prawo od powiązanej anatomii za pomocą narzędzia "Przesuń część". Użyj narzędzia "Obróć część", aby ustawić etykiety tak, aby były skierowane w tym samym kierunku.</li>
	<li>Przesuwaj i obracaj cylindryczne linie etykiet za pomocą narzędzi "Przesuń część" i "Obróć część", aby połączyć etykiety z powiązanymi strukturami w modelu.</li>
	<li>W razie potrzeby przejdź do trybu "Napraw" i użyj opcji "Wybierz trójkąty" i "Usuń wybrane trójkąty", aby zmniejszyć rozmiar cylindrów do odpowiedniej długości.</li>
	<li>Jeśli korzystasz z wersji podstawowej, wybierz wszystkie części i zapisz je jako projekt. Następnie ponownie otwórz ten projekt w wersji profesjonalnej.</li>
	<li>W wersji profesjonalnej wybierz wszystkie części i wyeksportuj je jako pojedynczy plik STL.</li>
</ol>
5. Projekt skali
UWAGA: W programie CAD zaprojektowano dwa rodzaje podziałek liniowych. Pierwszy z nich znajduje się w Rysunek 1 i składa się z trzech oddzielnych pasków skali, ze znacznikami w różnych wymiarach, leżących na każdej płaszczyźnie. Druga, zawarta w Rysunek 2, <silna klasa="xfig">Rysunek 3, & <silna klasa="xfig">Rysunek 4, składa się z prostopadłych linii leżących na trzech osiach i zbiegających się w rogu. Wykonaj kroki 5.1-5.2, aby rozpocząć projektowanie każdej podziałki liniowej.
<ol>
	<li>Utwórz nowy skoroszyt w programie CAD, wybierając część 'Nowy' i 'Standardowa (mm).ipt'.</li>
	<li>Wybierz opcję "Utwórz szkic 2D" i wybierz dowolną z trzech płaszczyzn, na których chcesz rozpocząć pracę. 
	UWAGA: Kontynuuj kroki 5.3-5.16, aby wyprodukować pierwszy typ podziałki. Podane wymiary zostały zaimplementowane do stworzenia skali o długości 1 cm ze znacznikami w odstępach co 25 mm.</li>
	<li>Użyj narzędzi "Prostokąt" i "Wymiar", aby narysować prostokąt (10 mm x 0,25 mm) o szerokości odpowiadającej żądanej długości podziałki liniowej (10 mm) i długości o dowolnej rozsądnej wartości (0,25 mm). Umieść lewy dolny wierzchołek w punkcie początkowym, aby można było użyć współrzędnych x do rozmieszczenia znaczników osi.</li>
	<li>Aby utworzyć znaczniki, użyj narzędzia "Prostokąt", aby narysować prostokąt bezpośrednio nad paskiem skali. Ogranicz rozmiar (0,025 mm x 0,432 mm) za pomocą narzędzia "Wymiar".</li>
	<li>Korzystając ze współrzędnych x, przesuń nowo utworzony prostokąt tak, aby leżał w żądanej odległości od krawędzi. To jest górna część znacznika wyboru.</li>
	<li>Aby utworzyć dolną część znacznika podziałki, narysuj kolejny prostokąt o takich samych wymiarach jak górna połowa, bezpośrednio pod paskiem skali. Użyj narzędzia "Wyrównaj", aby wyrównać dwie połówki znacznika wyboru.</li>
	<li>Wybierz narzędzie "Przytnij" w menu "Modyfikuj" i wybierz obszar, w którym pasek skali i znaczniki nakładają się na siebie. Spowoduje to usunięcie nadmiarowych linii i umożliwi interpretację części jako pojedynczego elementu po wyciągnięciu.</li>
	<li>Powtórz kroki 5.4–5.7 dla pozostałych znaczników wyboru.</li>
	<li>Po zakończeniu wybierz opcję "Zakończ szkic" w menu "Wyjdź" na pasku narzędzi.</li>
	<li>Wybierz "Wyciągnięcie" w menu "Utwórz" i wybierz pasek podziałki. Określ odległość i kierunek wytłaczania (0,25 mm i do ekranu).</li>
	<li>Aby zaprojektować etykiety dla znaczników, wybierz opcję "Utwórz szkic 2D" i wybierz podziałkę liniową jako płaszczyznę roboczą.</li>
	<li>W menu "Rysuj" wybierz narzędzie "Tekst", aby utworzyć tekst o określonej czcionce i rozmiarze (Times New Roman i 0,25 mm). Przetłumacz tekst w żądane miejsce obok podziałki liniowej.</li>
	<li>Po zakończeniu wybierz opcję "Zakończ szkic" w menu "Wyjdź" na pasku narzędzi.</li>
	<li>Wybierz narzędzie "Wyciągnięcie" z menu "Utwórz" na pasku narzędzi z opcją "Tekst 2D". Wyznacz głębokość wytłaczania (0,25 mm) i kierunek (do ekranu).</li>
	<li>Powtórz kroki 5.12-5.14, aby utworzyć pozostałe etykiety.</li>
	<li>Wyeksportuj wypełnioną podziałkę liniową w formacie CAD z ustawieniem .stl 'Zapisz jako typ'. 
	UWAGA: Po wykonaniu kroków 5.1-5.16 przejdź do kroków 5.17-5.31, aby utworzyć drugi typ podziałki. Dostarczone pomiary zostały wykorzystane do stworzenia skali o długości 2 cm na każdej osi i grubości 2 mm.</li>
	<li>Wybierz narzędzie "Prostokąt", aby utworzyć kwadrat i ogranicz długość i szerokość (2 mm x 2 mm) za pomocą narzędzia "Wymiar". Wymiary wybrane w tym kroku określą grubość części.</li>
	<li>Wybierz opcję "Zakończ szkic", aby powrócić do ustawień modelu 3D.</li>
	<li>W sekcji "Utwórz" wybierz "Wyciągnięcie" i wybierz kwadrat narysowany w trybie szkicu 2D. Wybierz żądaną głębokość i kierunek wytłaczania (20 mm i w głąb ekranu).</li>
	<li>Wybierz opcję "Utwórz szkic 2D" i kontynuuj pracę na tej samej płaszczyźnie, co poprzedni szkic.</li>
	<li>Użyj narzędzi "Prostokąt" i "Wymiar", aby narysować prostokąt (2 mm x 18 mm) bezpośrednio nad kwadratem. Dopasuj długość prostokąta do długości kwadratu (2 mm), a szerokość powinna być równa żądanemu rozmiarowi podziałki pomniejszonej o szerokość kwadratu (20 mm - 2 mm = 18 mm). Naciśnij "Zakończ szkic" po zakończeniu.</li>
	<li>W sekcji "Utwórz" wybierz "Wyciągnięcie" i wybierz prostokąt. Wprowadź głębokość wyciągnięcia, która powinna być równa długości kwadratu (2 mm) i wybierz kierunek (na ekranie).</li>
	<li>Obróć część tak, aby wyglądała jak litera "L". Utwórz nowy szkic dwuwymiarowy (2D) i wybierz przód litery "L" jako płaszczyznę roboczą.</li>
	<li>Narysuj kwadrat w rogu dwóch prostokątów za pomocą narzędzia "Prostokąt". Ogranicz wymiary (2 mm x 2 mm) tak, aby dokładnie pasował do rogu. Wyjdź ze szkicu za pomocą narzędzia "Zakończ szkic".</li>
	<li>W sekcji "Utwórz" wybierz "Wyciągnięcie" i wybierz nowo utworzony kwadrat. Wprowadź odległość wyciągnięcia, która powinna być równa żądanemu rozmiarowi podziałki pomniejszonej o szerokość kwadratu (20 mm - 2 mm = 18 mm). Wybierz kierunek (poza ekranem) i zastosuj wyciągnięcie.</li>
	<li>Aby dodać tekst wskazujący wymiary podziałki liniowej, utwórz nowy szkic 2D na dowolnej płaszczyźnie.</li>
	<li>Użyj narzędzia "Tekst" w menu "Rysuj" na pasku narzędzi, aby utworzyć etykietę z żądaną czcionką i rozmiarem (czcionka Times New Roman i 2,5 mm).</li>
	<li>Przetłumacz tekst w żądane miejsce obok podziałki liniowej. Wyjdź z trybu szkicowania, wybierając opcję "Zakończ szkic".</li>
	<li>Użyj narzędzia "Wyciągnięcie" i wprowadź odległość wyciągnięcia, która odpowiada grubości podziałki liniowej (2 mm) i kierunkowi, który wyrównuje etykietę z paskiem skali (na ekranie).</li>
	<li>Powtórz kroki 5.26–5.30, używając pozostałych płaszczyzn, aby utworzyć etykiety dla wszystkich trzech osi.</li>
	<li>Po zakończeniu wyeksportuj podziałkę liniową i towarzyszące jej etykiety w formacie CAD z ustawieniem .stl "Zapisz jako typ".</li>
</ol>
6. Dodawanie podziałek liniowych do modeli anatomicznych
<ol>
	<li>Otwórz model anatomiczny w oprogramowaniu do przygotowywania danych 3D i zaimportuj podziałkę liniową.</li>
	<li>Użyj narzędzi "Przesuń część" i "Obróć część", aby ustawić pasek skali obok modelu anatomicznego.</li>
	<li>Jeśli został utworzony pierwszy typ podziałki liniowej, zaimportuj część jeszcze dwa razy. Przesuń i obróć poszczególne paski skali tak, aby jedna leżała na każdej osi.</li>
	<li>Jeśli korzystasz z wersji podstawowej, wybierz wszystkie części i zapisz je jako projekt.</li>
	<li>Otwórz plik w wersji profesjonalnej. Wybierz wszystkie części i wyeksportuj je jako pojedynczy plik STL. 
	UWAGA: Wymiary są zachowywane po zaimportowaniu map powierzchni i podziałek liniowych do wersji podstawowej lub profesjonalnej. Przed grawerowaniem mapy powierzchni wraz z powiązanymi etykietami i paskami skali są skalowane tak, aby pasowały do wnętrza kryształów. Ponieważ podziałki liniowe są skalowane w tym samym tempie co modele, zmiany rozmiarów podziałek liniowych są reprezentatywne dla zmian wymiarów w strukturach anatomicznych.</li>
</ol>
7. Redukcja twarzy
<ol>
	<li>Użyj narzędzia "Importuj siatkę", aby dodać plik . Plik STL w programie do przetwarzania siatek 3D. Korekty zostaną zastosowane do modelu powierzchni i wszystkich komponentów, w tym tekstu i podziałek liniowych, ponieważ oprogramowanie interpretuje siatkę jako jedną część.</li>
	<li>W sekcjach 'Filtry' i 'Ponowne tworzenie siatki, uproszczenie i rekonstrukcja' wybierz narzędzie 'Zdziesiątkowanie załamania krawędzi kwadratowej', aby zmniejszyć liczbę ścian obecnych w siatce.</li>
	<li>Wprowadź żądaną liczbę twarzy (100 000) w polu "Docelowa liczba twarzy" i wybierz "Zastosuj". Ta operacja ma na celu utworzenie łatwego do opanowania rozmiaru pliku dla oprogramowania SSLE i zapobieżenie nadmiernemu czasowi grawerowania.</li>
	<li>Wyeksportuj gotowy produkt jako STL za pomocą ustawienia "Eksportuj siatkę jako...".</li>
</ol>
8. Grawerowanie modelu w kryształze
UWAGA: Ukończone pliki STL są przekazywane do współpracownika przemysłowego, gdzie kryształy szkła są grawerowane laserowo w celu wytworzenia fizycznych modeli danych anatomicznych. W przypadku pytań i dalszej pomocy prosimy o kontakt z branżowymi autorami tego manuskryptu.
<ol>
	<li>Otwórz plik STL w oprogramowaniu do grawerowania laserowego i przekonwertuj go na plik SCAX.</li>
	<li>Zaimportuj plik SCAX w pakiecie oprogramowania podłączonym do maszyny do grawerowania laserowego 3D.</li>
	<li>Zdefiniuj rozmiar kryształu odpowiedni do połączenia z plikiem SCAX.</li>
	<li>Ustaw moc lasera i wprowadź napięcie i gęstość. Podczas gdy 8,5 V i 0,2 są zwykle wybierane dla napięcia i gęstości, inne pomiary można określić, zmniejszając napięcie i zwiększając gęstość, upewniając się, że kryształ nie pęka ani nie pęka.</li>
	<li>Wyślij plik do grawera laserowego 3D w celu produkcji kryształów.</li>
</ol>

<ol><li>Edelman, R., Warach, S. <a target="_blank" href="http://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJM199303113281008">Magnetic Resonance Imaging.</a> N. Engl. J. Med. 328 (10), 708-716 (1993).</li>
<li>Momose, A., Takeda, T., Itai, Y., Hirano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase-contrast+X-ray+computed+tomography+for+observing+biological+soft+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Med%22%5BJournal%5D)">Phase-contrast X-ray computed tomography for observing biological soft tissues.</a> Nat. Med. 2 (4), 473-475 (1996).</li>
<li>Paulus, M., Gleason, S., Kennel, S., Hunsicker, P., Johnson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+Resolution+X-ray+Computed+Tomography%3A+An+Emerging+Tool+for+Small+Animal+Cancer+Research%5BTitle%5D)+AND+%22Neoplasia%22%5BJournal%5D)">High Resolution X-ray Computed Tomography: An Emerging Tool for Small Animal Cancer Research.</a> Neoplasia. 2 (1), 62-70 (2000).</li>
<li>Robb, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+visualization+in+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">3D visualization in biomedical applications.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 1 (1), 377-399 (1999).</li>
<li>Hsieh, J. Chapter 12, Section 1, Advanced CT Applications. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHsieh%2C+J+%22Computed+Tomography%3A+Principles%2C+Design%2C+Artifacts%2C+and+Recent+Advances%22">Computed Tomography: Principles, Design, Artifacts, and Recent Advances</a>. , 2nd ed, (2009).</li>
<li>Robb, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+biomedical+imaging+resource+at+Mayo+Clinic%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Med.+Imaging%22%5BJournal%5D)">The biomedical imaging resource at Mayo Clinic.</a> IEEE Trans. Med. Imaging. 20 (9), 854-867 (2001).</li>
<li>Davison, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multimodal+Optical%2C+X-Ray+CT%2C+and+SPECT+Imaging+of+a+Mouse+Model+of+Breast+Cancer+Lung+Metastasis%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Mol.+Med%22%5BJournal%5D)">Multimodal Optical, X-Ray CT, and SPECT Imaging of a Mouse Model of Breast Cancer Lung Metastasis.</a> Curr. Mol. Med. 13 (3), 368-376 (2013).</li>
<li>Digital Morphology. , Available from:
	 <a target="_blank" href="http://www.digimorph.org">http://www.digimorph.org</a> (2016).</li>
<li>Preece, D., Williams, S., Lam, R., Weller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%26%2334%3BLet%27s+Get+Physical%26%2334%3B%3A+Advantages+of+a+physical+model+over+3D+computer+models+and+textbooks+in+learning+imaging+anatomy%5BTitle%5D)+AND+%22Anat.+Sci.+Educ%22%5BJournal%5D)">&#34;Let's Get Physical&#34;: Advantages of a physical model over 3D computer models and textbooks in learning imaging anatomy.</a> Anat. Sci. Educ. 6 (4), 216-224 (2013).</li>
<li>Torres, K., Staskiewicz, G., Sniezynski, M., Drop, A., Maciejewski, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+rapid+prototyping+techniques+for+modelling+of+anatomical+structures+in+medical+training+and+education%5BTitle%5D)+AND+%22Folia+Morphol%22%5BJournal%5D)">Application of rapid prototyping techniques for modelling of anatomical structures in medical training and education.</a> Folia Morphol. 70 (1), 1-4 (2011).</li>
<li>Camaros, E., Sanchez-Hernandez, C., Rivals, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Make+it+clear%3A+molds%2C+transparent+casts+and+lightning+techniques+for+stereomicroscopic+analysis+of+taphonomic+modifications+on+bone+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Anthropol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Make it clear: molds, transparent casts and lightning techniques for stereomicroscopic analysis of taphonomic modifications on bone surfaces.</a> J. Anthropol. Sci. 94, 223-230 (2016).</li>
<li>Rengier, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Printing+based+on+imaging+data%3A+review+of+medical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Comput.+Assist.+Radiol.+Surg%22%5BJournal%5D)">3D Printing based on imaging data: review of medical applications.</a> Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 5 (4), 335-341 (2010).</li>
<li>Esses, S., Berman, P., Bloom, A., Sosna, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+Applications+of+Physical+3D+Models+Derived+From+MDCT+Data+and+Created+by+Rapid+Prototyping%5BTitle%5D)+AND+%22AJR+Am.+J.+Roentgenol%22%5BJournal%5D)">Clinical Applications of Physical 3D Models Derived From MDCT Data and Created by Rapid Prototyping.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 196 (6), W683-W688 (2011).</li>
<li>Canessa, E., Fonda, C., Zennaro, M. Low-cost 3D Printing for Science, Education and Sustainable Development. <a target="_blank" href="http://sdu.ictp.it/3D/book.html">Low-Cost 3D Printing</a>. , (2013).</li>
<li>Schelly, C., Anzalone, G., Wijnen, B., Pearce, J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1045926X15000051">Open-source 3-D printing technologies for education: Bringing additive manufacturing to the classroom.</a> J. Vis. Lang. Comput. 28, 226-237 (2015).</li>
<li>Bourke, P. <a target="_blank" href="http://paulbourke.net/papers/GSTF2015/paper.pdf">Scientific Data Visualization Using Techniques Normally Reserved for more Frivolous Activities.</a> GTSF Int. J. Comput. 4 (3), 35-41 (2015).</li>
<li>Hardware Highlight: Stratasys Objet500 Connex. Intellectual Ventures Laboratory. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.intellectualventureslab.com/invent/hardware-highlight-3d-printer">http://www.intellectualventureslab.com/invent/hardware-highlight-3d-printer</a> (2016).</li>
<li>Stratasys Production Series. Stratays. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.stratasys.com/3d-printers/production-series">http://www.stratasys.com/3d-printers/production-series</a> (2016).</li>
<li>Products Overview. MakerBot. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://store.makerbot.com/printers">http://store.makerbot.com/printers</a> (2016).</li>
<li>Evans, B. A World of 3D Printers. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEvans%2C+B+%22Practical+3D+Printers%3A+The+Science+and+Art+of+3D+Printing%22">Practical 3D Printers: The Science and Art of 3D Printing</a>. , Apress. New York, NY. (2012).</li>
<li>J750 Stratasys-3D printer. Aniwaa. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.aniwaa.com/product/3d-printers/stratasys-j750">http://www.aniwaa.com/product/3d-printers/stratasys-j750</a> (2016).</li>
<li>Berman, B. <a target="_blank" href="http://connection.ebscohost.com/c/articles/72341433/3-d-printing-new-industrial-revolution">3-D printing: The new industrial revolution.</a> Bus. Horizons. 55, 155-162 (2012).</li>
<li>Image Transfer Laser Engraving. United States Patent. , 4,156,124 (1979).</li>
<li>3D Laser Engraving Machine STNDP-801AB4 . STN. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.stnlaser.com/products/3d-laser-engraving-machine-stndp-801ab4.html">http://www.stnlaser.com/products/3d-laser-engraving-machine-stndp-801ab4.html</a> (2016).</li>
<li>National Biomedical Imaging Archive. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://imaging.nci.nih.gov/ncia/login.jsf">https://imaging.nci.nih.gov/ncia/login.jsf</a> (2016).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Zestawy danych przedklinicznych i klinicznych uzyskanych za pomocą metod obrazowania biomedycznego odegrały zasadniczą rolę w nowoczesnych badaniach i postępach medycznych. Wcześniejsze metody wizualizacji danych biomedycznych obejmowały wyświetlanie komputerowe i modele fizyczne generowane z tradycyjnego odlewania lub nowoczesnych metod druku 3D. Tutaj opisujemy metodę grawerowania kryształów 3D jako alternatywny sposób wizualizacji tomograficznych danych biomedycznych, ponieważ generuje dobrze zdefiniowane, oznaczone modele w prosty sposób. Te stosunkowo niedrogie modele mogą być szeroko stosowane jako narzędzia edukacyjne. Wykorzystanie grawerowania kryształów do dokładnego odwzorowania danych anatomicznych daje mu duży potencjał w warunkach klinicznych i edukacyjnych. Możliwość wizualizacji danych w fizycznym, trójwymiarowym formacie pokonuje ograniczenia tradycyjnych form edukacji z wykorzystaniem płaskich obrazów lub wirtualnych renderingów9. Wysoka rozdzielczość grawerowanych struktur oraz dołączanie etykiet do konkretnych widocznych cech ułatwiają wykorzystanie tych modeli do edukacji pacjentów lub studentów. Ponadto modalność ta oferuje możliwość identyfikacji i obserwacji przyczyn i aspektów stanów chorobowych w obrębie próbki. Na przykład klasyfikacja i lokalizacja złamania kości, takiego jak złamanie nadgarstka odnotowane na rycinie 2, zapewnia bardziej wszechstronne zrozumienie związku między stanami chorobowymi a innymi fizycznie widocznymi objawami i/lub objawami pacjenta.
Za pomocą grawerowania kryształów 3D, przedkliniczne i kliniczne zestawy danych CT zostały przedstawione jako struktury fizyczne wpisane w kryształy. Przedkliniczne dane TK uzyskano za pomocą mikrotomografu komputerowego, natomiast kliniczne obrazy TK zebrano z klinicznych źródeł radiologicznych. Przed dalszym przetwarzaniem dane obrazowania klinicznego są konwertowane do zdekompresowanych plików DICOM za pomocą oprogramowania do obrazowania. Kolejne programy przekształcają zrekonstruowane pliki DICOM w mapy powierzchni. Modyfikacja tych map powierzchni oraz generowanie etykiet anatomicznych i pasków skali odbywa się za pomocą oprogramowania do przygotowywania danych i projektowania wspomaganego komputerowo (CAD). Ukończone pliki STL są redukowane i konwertowane na pliki SCAX. Po ustawieniu rozmiaru kryształu i mocy lasera, pliki są odczytywane przez maszynę do grawerowania laserowego 3D, która tworzy swobodne struktury anatomiczne w krysztale.
Opisany powyżej proces można zastosować do różnych zestawów danych klinicznych i przedklinicznych. Chociaż w tym projekcie wdrożono zestawy danych CT, możliwe jest, że dane uzyskane z innych metod obrazowania mogą być wizualizowane w krystalice, w tym ultrasonografia 3D (US), obrazowanie rezonansu magnetycznego (MRI) i pozytonowa tomografia emisyjna (PET). Również inne ludzkie struktury anatomiczne i próbki biologiczne mogą być obrazowane i reprezentowane w tym medium. Jednak kryształy występują w określonych rozmiarach, a struktury będą musiały być odpowiednio cięte lub skalowane. Wskazane jest dopasowanie geometrii części anatomicznej do wielkości kryształu. Na przykład noga najlepiej pasuje do prostokątnej bryły o wymiarach 5 cm x 5 cm x 8 cm (Rysunek 4), podczas gdy stopa najlepiej pasuje do sześcianu o wymiarach 8 cm (Rysunek 3). Zmiany rozmiaru, czcionki i grubości tekstu można przeprowadzić w oprogramowaniu CAD. Dodatkowo najlepiej jest umieścić etykiety na jednej lub dwóch płaszczyznach, aby wyraźnie odczytać etykiety, nie zasłaniając widoku anatomii podczas obracania kryształu do innych ścian.
Podczas wykonywania SSLE danych anatomicznych należy wziąć pod uwagę dwa dodatkowe czynniki: liczbę twarzy na mapie powierzchni oraz rozmiar każdego punktu, który jest grawerowany laserowo w krysztale. Czynniki te wpływają na liczbę i wielkość punktów, które będą pochłaniać padające światło, a tym samym potencjalnie poprawiać lub umniejszać daną wizualizację SSLE. Po pierwsze, liczba twarzy, która jest wprost proporcjonalna do liczby punktów w przestrzeni 3D, będzie miała wpływ zarówno na ogólną rozdzielczość, jak i "jasność/kontrast" wyświetlanego modelu. W każdym z przedstawionych przykładów ukończony plik STL został zredukowany do 100 000 ścian bez widocznej degradacji wynikowego produktu krystalicznego, niezależnie od rozmiaru czy powiększenia. Ogólna jasność/kontrast były również akceptowalne przy użyciu tego podejścia. Wartość 100 000 to bezpieczny zakres dla używanego grawera, aby nie przeciążać oprogramowania i sprzętu. Jednak w niektórych przypadkach mogą być potrzebne dodatkowe powierzchnie do poprawnego wyświetlenia danego zestawu danych, a te pliki mogą być traktowane jako eksperymentalne do momentu pomyślnego ukończenia. Ponadto rozmiar każdego punktu, który jest "wypalony" w krysztale, można dostroić za pomocą wartości wejściowych napięcia i "gęstości" grawera, aby zwiększyć kontrast jasności wyjściowej. W przedmiotowych przypadkach wybrano domyślne wartości Napięcie: 8,5 i Gęstość: 0,2. Chociaż te wartości stanowią punkt wyjścia, można je zmienić metodą prób i błędów, aby w razie potrzeby poprawić wizualizację danych.
Istnieje wiele zalet wykorzystania grawerowania kryształów 3D do wyświetlania danych obrazowania przedklinicznego i klinicznego. Kryształy są zwykle wytwarzane w czasie krótszym niż 30 minut, podczas gdy struktury drukowane w 3D mogą wymagać kilku godzin, w zależności od ich wielkości i złożoności 16,20,22. Grawerowanie laserowe może być stosowane do przedstawiania zawieszonych konstrukcji bez użycia podpory, ułatwiając tworzenie skomplikowanych lub zwisających elementów anatomii bez zmniejszania dokładności za pomocą dodatkowego materiału16. Dzięki rozdzielczości 800-1 200 DPI i dokładności poniżej 10 μm modele te bardzo przypominają dane medyczne24. Podczas gdy profesjonalne drukarki 3D mają podobną rozdzielczość około 600 DPI w XY i 1,600 DPI w Z, są one na ogół mniej dokładne (20-200 μm)17,19,20 (Tabela 1).
Grawerowanie kryształów 3D ma duży potencjał, ale jest ograniczony w kilku obszarach. Ponieważ dane są grawerowane wewnątrz kryształu, użytkownicy nie mogą mieć dotykowego doświadczenia z częściami anatomicznymi. Reprezentacje w skali są trudne do wykonania, ponieważ dane są zwykle skalowane w górę lub w dół, aby zmieścić się w kryształach. Co więcej, laser może grawerować tylko w skali szarości z minimalnym kontrastem. Gęstość struktury jest również ograniczona przez zdolność lasera do przetwarzania danych. Ogólna stabilność kryształów jest zaletą do potencjalnego użytkowania przez kilka lat, ale lite szkło może nie wytrzymać upadków na twarde powierzchnie (tabela 1).
Pomimo tych ograniczeń, grawerowanie kryształów 3D ma znaczącą wartość jako medium do wizualizacji danych biomedycznych. Podczas gdy w przypadku drukarek 3D należy wziąć pod uwagę materiał wyjściowy i wsparcie, aspekty te nie muszą być brane pod uwagę w przypadku grawerowania laserowego. W rezultacie można przedstawić bardziej złożone części, takie jak ludzka stopa. Podczas gdy czas produkcji nieznacznie się wydłuża w przypadku bardziej skomplikowanych konstrukcji, nie jest wymagany żaden dodatkowy materiał, a koszt modelu pozostaje taki sam. Zdolność lasera do wypalania szkła w sposób punkt po punkcie tworzy wysoce zdefiniowane struktury, które wyświetlają drobne szczegóły danych biomedycznych, jak zaznaczono na przerwanym promieniu na rysunku 2. Dodatkowo umieszczenie tych struktur wewnątrz kryształów sprawia, że są one odporne na uszkodzenia zewnętrzne. W przeciwieństwie do litych tworzyw sztucznych stosowanych na wielu platformach druku 3D, półprzezroczyste szklane powierzchnie umożliwiają wizualizację wewnętrznych struktur w prosty sposób. Jednym z najpotężniejszych narzędzi do grawerowania kryształów 3D jest możliwość oznaczania poszczególnych części, a także dodawania paska skali w celu odniesienia rozmiaru. Technika ta dodaje kryształom znacznej wartości edukacyjnej, ponieważ studenci na wszystkich poziomach mogą uczyć się anatomii i wchodzić w interakcje z danymi klinicznymi, dwoma cennymi elementami edukacji biologicznej i medycznej w jednym modelu. W połączeniu z możliwością trzymania ich w dłoni i oglądania struktur pod różnymi kątami, etykietowanie znacznie zwiększa wartość edukacyjną tych modeli. W rezultacie grawerowane kryształy 3D mają szerokie zastosowanie na kursach anatomii, praktyce klinicznej i edukacji ogólnej.

Metody obrazowania biomedycznego, takie jak tomografia komputerowa (CT) czy rezonans magnetyczny (MRI) są rutynowo używane przez społeczność medyczną, badawczą i akademicką do nieinwazyjnego badania wewnętrznych struktur ludzi lub osób biologicznych1,2,3. We współczesnej medycynie technologia ta umożliwia bardziej świadome diagnozy, a co za tym idzie, lepsze leczenie pacjentów4. W szczególności tomografia komputerowa stanowi doskonałą okazję do rekonstrukcji 3D ze względu na wysoką rozdzielczość i izotropowe właściwości wokseli (identyczna długość każdej krawędzi sześcianu). 5 Ponadto dostępne są pakiety oprogramowania, które renderują dane obrazowania biomedycznego w trzech wymiarach (3D) dla funkcji wyższego rzędu, takich jak chirurgia wspomagana komputerowo i wirtualna endoskopia6. W ramach badań przedklinicznych obrazowanie nieniszczące stanowi platformę translacyjną, na której można badać modele chorób u myszy i szczurów7. Biblioteki cyfrowe, takie jak biologiczna baza danych Digital Morphology (http://digimorph.org), zostały wypełnione danymi CT pochodzącymi z różnych próbek lub klinicznych stanów chorobowych, aby zapewnić łatwy dostęp do nich szerszym społecznościom naukowym i medycznym8.
Obecnie dane obrazowania biomedycznego są wizualizowane w przestrzeni wirtualnej na ekranach komputerowych lub w przestrzeni fizycznej za pomocą modeli ręcznych. Podczas gdy oprogramowanie komputerowe pozwala użytkownikom analizować i manipulować danymi, fizyczne repliki są miłym uzupełnieniem o doskonałych korzyściach edukacyjnych9,10. Tradycyjne modele zostały wygenerowane przy użyciu taniego procesu odlewania, w którym podstawowe formy są wypełniane żywicą, która twardnieje do pożądanej struktury11. Modele odlewane są podatne na tanią masową produkcję, ale są ograniczone do podstawowych struktur, które nie pochodzą z zestawów danych pacjenta. W ciągu ostatnich pięciu lat drukowane w 3D repliki ludzkiej anatomii stały się coraz bardziej powszechne ze względu na wysoką złożoność, a często specyficzne dla pacjenta obiekty, które mogą być generowane i wyświetlane. Modele te są tworzone przez maszyny, które osadzają płynne lub stopione tworzywa sztuczne w warstwach dodatków i pomagają lekarzom w diagnozowaniu, skomplikowanych operacjach, leczeniu chorób, projektowaniu protez i komunikacji z pacjentem12,13. Co więcej, powszechna dostępność drukarek 3D klasy konsumenckiej w szkołach podstawowych, średnich i uczelnianych służy zwiększeniu wpływu pedagogicznego współdzielonych plików modeli anatomicznych14,15.
Ogólnie rzecz biorąc, druk 3D znacznie przyspieszył rozwój modeli anatomicznych w medycynie, jednak ma ograniczenia. Po pierwsze, tworzenie wieloczęściowych modeli anatomicznych może być trudne, ponieważ często wymagana jest dodatkowa praca, aby cyfrowo połączyć ze sobą oddzielne elementy, które w przeciwnym razie mogłyby się rozpaść16. Ponadto nieprzezroczystość wielu materiałów drukowanych w 3D, szczególnie w przypadku maszyn klasy konsumenckiej, uniemożliwia wizualizację wewnętrznych podstruktur, które zapewniają dodatkowy wgląd w kość i tkankę miękką próbki. Co więcej, wytłaczarki z płynnego lub stopionego tworzywa sztucznego ograniczają rozdzielczość wydruków 3D. Wytłaczarki profesjonalnych drukarek mają średnicę około 50 μm i pozwalają na grubość warstwy 14 μm, z rozdzielczością do 600 punktów na cal (DPI) w osiach X i Y oraz 1 600 DPI w osi Z17,18. Dla porównania, drukarki 3D klasy konsumenckiej mają ekstrudery o średnicy około 400 μm i dają grubość warstwy 100 μm i rozdzielczość w przybliżeniu odpowiadającą 42 DPI19,20. Cena również różni się znacznie w zależności od klasy konsumenckiej do profesjonalnej drukarki20,21. Dodatkowo, wysokie koszty materiałów uniemożliwiają masowej produkcji przemysłowej osiągnięcie ekonomii skali22.
Sub Surface Laser Engraving (SSLE), czyli grawerowanie kryształów 3D, wykorzystuje wiązkę laserową do tworzenia małych "bąbelków" lub kropek z dużą precyzją o współrzędnych tysięcy X, Y, Z w sztywnej, sześciennej, szklanej matrycy23. Każda kropka ma rozdzielczość 20-40 μm, co daje rozdzielczość między 800-1,200 DPI24. Ponadto każda kropka jest półprzezroczysta, co umożliwia wizualizację wewnętrznych podstruktur. Wiele niepołączonych ze sobą części jest reprezentowanych w tym samym krysztale, a w przypadku dużych, skomplikowanych struktur nie jest wymagany dodatkowy materiał. Ponieważ matryca jest solidna, można dodać anatomiczne etykiety i paski skali rozmiarów, aby zwiększyć potencjał edukacyjny wyświetlanych w niej danych obrazowych. W tym miejscu przedstawiamy proces, w którym dane rentgenowskiej tomografii komputerowej (CT) są formatowane dla kryształowego SSLE. Po pierwsze, dane mogą być zbierane z komercyjnych przedklinicznych systemów mikrotomografii komputerowej, skanerów klinicznych z wydziałów radiologii / uniwersytetów lub pochodzących z repozytoriów internetowych, takich jak National Biomedical Imaging Archive (https://imaging.nci.nih.gov/ncia/login.jsf)25 Tutaj demonstrujemy to podejście z rdzeniem z kości owczej, złamanym nadgarstkiem, oznakowaną stopą i oznakowanymi kryształami nóg, aby zilustrować zdolność do włączania zarówno danych przedklinicznych, jak i klinicznych, Dostosuj skalę struktur anatomicznych i skoordynuj geometrię struktury z rozmiarem kryształu. Biorąc pod uwagę łatwy charakter SSLE i już powszechne stosowanie plików STL w druku 3D, wytwarzanie oznakowanych kryształów anatomicznych zapewnia ekscytujące, ręczne narzędzie do wizualizacji do użytku w społecznościach akademickich i edukacyjnych.

<table><tbody><tr><td>Maszyna do grawerowania laserowego 3D</td><td>Wuhan Synpny Laser Co., Ltd.</td><td>STNP-801AB4</td><td>Grawer laserowy</td></tr><tr><td>3D Krajalnica 3D</td><td>Slicer</td><td>Wersja 4.3.1</td><td>Program generatora map powierzchni</td></tr><tr><td>Albira micro CT</td><td>Bruker Corporation</td><td></td><td>Alternatywnie można użyć skanera PET/SPECT/CT</td></tr><tr><td>Autodesk Inventor Professional 2013</td><td>Autodesk, Inc.</td><td>Edycja 64-bitowa, 2013 RTM, kompilacja 138</td><td>Program CAD</td></tr><tr><td>Kliniczne zestawy danych CT</td><td>Regionalne Centrum</td><td></td><td></td>Medyczne Saint Joseph</tr><tr>Instytut<td>MeshLab</td><td>Narodowej Rady ds. Badań Naukowych Włoch (ISTI-CNR)</td><td>Tom 1.3.4</td><td>BETA Program do przetwarzania siatek 3D</td></tr><tr><td>Netfabb Studio Basic</td><td>Netfabb GmbH</td><td>Wersja 4.9.0</td><td>Oprogramowanie do analizy danych 3D</td></tr><tr><td>Netfabb Studio Professional</td><td>netfabb GmbH</td><td>Wersja 5.2.1 64-bitowe</td><td>oprogramowanie do analizy danych 3D-Profesjonalne</td></tr><tr><td>oprogramowanie do obrazowania OsiriX Lite Oprogramowanie do obrazowania</td><td>Pixmeo</td><td>Wersja 7.0.3</td><td>Oprogramowanie do obrazowania DICOM</td></tr><tr><td>PMOD</td><td>PMOD Technologies LLC</td><td>Wersja 3.306</td><td>Oprogramowanie do przetwarzania obrazu</td></tr></tbody></table>

tworzenie skalowanego modelu anatomicznego na podstawie danych z obrazowania tomografii biomedycznej i powiązanych etykiet do późniejszego podpowierzchniowego grawerowania laserowego (ssle) kryształów szklanych

Scaled Anatomical Model Creation of Biomedical Tomographic Imaging Data and Associated Labels for Subsequent Sub-surface Laser Engraving (SSLE) of Glass Crystals

Metody obrazowania biomedycznego, takie jak tomografia komputerowa (CT) i rezonans magnetyczny (MR), stanowią doskonałe platformy do zbierania trójwymiarowych zestawów danych anatomii pacjenta lub próbki w warunkach klinicznych lub przedklinicznych. Jednak użycie wirtualnego wyświetlacza na ekranie ogranicza zdolność tych obrazów tomograficznych do pełnego przekazania zawartych w nich informacji anatomicznych. Jednym z rozwiązań jest połączenie zestawu danych obrazowania biomedycznego z technologią druku 3D w celu wygenerowania fizycznej repliki. W tym miejscu szczegółowo opisujemy uzupełniającą metodę wizualizacji danych obrazowania tomograficznego za pomocą modelu ręcznego: Sub Surface Laser Engraving (SSLE) szkła kryształowego. SSLE oferuje kilka unikalnych korzyści, w tym: łatwą możliwość dołączania etykiet anatomicznych, a także paska skali; usprawniony wieloczęściowy montaż złożonych konstrukcji w jednym medium; wysoka rozdzielczość w płaszczyznach X, Y i Z; oraz półprzezroczyste powłoki do wizualizacji wewnętrznych podbudów anatomicznych. W tym miejscu pokazujemy proces SSLE za pomocą zestawów danych CT pochodzących ze źródeł przedklinicznych i klinicznych. Protokół ten będzie służył jako potężne i niedrogie nowe narzędzie do wizualizacji złożonych struktur anatomicznych dla naukowców i studentów w wielu środowiskach edukacyjnych i badawczych.

Podpowierzchniowy grawer laserowy w kryształach szklanych jest skutecznym sposobem wizualizacji wielu rodzajów danych z obrazowania tomograficznego w biomedycynie. Rycina 1 przedstawia dane z tomografii komputerowej (CT) przedklinicznej, natomiast Rycina 2, Rycina 3 oraz Rycina 4 demonstrują możliwości wykorzystania klinicznych skanów CT. Ponieważ wymiary są modyfikowane przed grawerowaniem, za pomocą tej metody można przedstawić struktury o różnych rozmiarach. O ile Rycina 2 obrazuje druk anatomii w skali, o tyle większość struktur wymaga powiększenia lub pomniejszenia. W celu pomiaru zmian wymiarowych można zastosować dwa rodzaje pasków skali: jeden przebiegający wzdłuż boków struktury oraz drugi, w którym trzy osie zbiegają się w narożniku. Pierwszy typ jest idealny dla struktur rozszerzonych, takich jak rdzeń kostny, podczas gdy drugi najlepiej sprawdza się w przypadku struktur w skali lub pomniejszonych. Ponadto rozmiar kryształu jest dobierany do kształtu struktury anatomicznej. W rezultacie stopę umieszczono w sześcianie, a nogę w graniastosłupie prostokątnym.
Kluczową cechą grawerowania podpowierzchniowego jest możliwość przypisania etykiet tekstowych do struktur anatomicznych. Technikę tę można zastosować do różnych rodzajów danych obrazowych, przy czym optymalne rozmieszczenie etykiet zależy od geometrii struktury. Na Rysunku 2 tekst rozmieszczono na dwóch płaszczyznach, aby zwiększyć odstępy między etykietami i uniknąć zasłaniania widoku anatomii. W przypadku Rysunku 3 i Rysunku 4 kości były wyraźnie widoczne z jednej strony, dlatego etykiety umieszczono na jednej płaszczyźnie.
<img alt="Analiza tekstury 3D; obraz mikroskopowy; badanie próbki geologicznej; wizualizacja struktury porów." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55340/55340fig1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1. Przedkliniczne dane TK zestawu rdzeni kostnych owcy, wyświetlone wirtualnie i zawieszone w krysztale z grawerem 3D. Oprogramowanie do obrazowania zostało wykorzystane do wygenerowania i dołączenia pasków skali do mapy powierzchni izotropycznej kości owczej o rozmiarze 1 cm (po lewej). Struktura została powiększona pięciokrotnie wzdłuż każdej osi, co wskazują paski skali, a następnie została wygrawerowana laserowo w kwadratowym krysztale o boku 8 cm (po prawej). <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55340/55340fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Schemat anatomii kości nadgarstka z etykietami; obejmuje widok złamania kości promieniowej do celów edukacyjnych." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55340/55340fig2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2. Kliniczne dane CT złamanego nadgarstka z etykietami anatomicznymi, wyświetlone wirtualnie oraz wygrawerowane w krysztale. Kliniczny zestaw danych CT ludzkiego nadgarstka ze złamaniem kości promieniowej został przekształcony w mapę powierzchni za pomocą oprogramowania komputerowego. Etykiety anatomiczne oraz pasek skali 2 cm zostały wygenerowane przy użyciu projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) i dołączone do modelu (po lewej). Grawer laserowy 3D naniósł strukturę na kryształowy sześcian o boku 8 cm (po prawej). Pasek skali zachował swój rozmiar, co dowodzi, że nadgarstek został wykonany w odpowiedniej skali. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55340/55340fig2large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Struktura kości stopy w 3D, adnotowany schemat do studiów anatomicznych, pokazujący od kości łódkowatej do paliczków." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55340/55340fig3.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Anatomicznie opisana ludzka stopa z etykietami anatomicznymi, wyświetlona wirtualnie oraz grawerowana w krysztale. Zbiór danych CT ludzkiej stopy został przekształcony w model w skali szarości przy użyciu oprogramowania do obrazowania. Tekst oraz pasek skali 4 cm zostały utworzone za pomocą CAD i zintegrowane z mapą powierzchni (po lewej). Model został zmniejszony do połowy rozmiaru i wygrawerowany laserowo w kryształowej kostce o boku 8 cm (po prawej). <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55340/55340fig3large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Schemat anatomiczny kości ludzkiej nogi z oznaczeniami stawu biodrowego, kości udowej, rzepki i kości piszczelowej w modelu 3D." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55340/55340fig4.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4. Kliniczny zestaw danych CT ludzkiej nogi z oznaczeniami anatomicznymi wykonanymi za pomocą oprogramowania komputerowego i wygrawerowany w krysztale. Wykorzystano pakiety oprogramowania do przygotowania mapy powierzchni na podstawie pełnego skanu CT człowieka oraz do oddzielenia nogi od reszty ciała. Dołączono etykiety anatomiczne i pasek skali 2,5 cm zaprojektowany w programie CAD (po lewej), a następnie strukturę wygrawerowano w krysztale o wymiarach 5 cm x 5 cm x 8 cm (po prawej). Pasek skali w krysztale obrazuje, że noga została pomniejszona w stosunku 5:3. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55340/55340fig4large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td fo:width="1in" style="width:100px"></td>
			<td>Druk 3D</td>
			<td>Podpowierzchniowe grawerowanie laserowe (SSLE) kryształów</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="10">Zalety</td>
			<td>Doznanie dotykowe</td>
			<td>Tworzenie struktur w wolnej przestrzeni</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modele w pełnym kolorze</td>
			<td>Generowanie modeli wieloelementowych</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Możliwość reprezentacji w skali z zastosowaniem szerszego zakresu struktur</td>
			<td>Mocowanie etykiet anatomicznych</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wytrzymały materiał z tworzywa sztucznego odporny na upadki</td>
			<td>Skale odniesienia zawieszone wewnątrz modelu</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dostępne niedrogie drukarki klasy konsumenckiej</td>
			<td>Wysoka rozdzielczość i dokładność</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wysoka rozdzielczość drukarek klasy profesjonalnej</td>
			<td>Krótki czas produkcji</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Łatwe łączenie oddzielnych podjednostek anatomicznych w przestrzeni 3D</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Struktury wewnątrz kryształu niewrażliwe na uszkodzenia zewnętrzne</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Niskie koszty materiałowe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Grawerki laserowe w umiarkowanej cenie</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="8">Wady</td>
			<td>Trudność w powiązaniu oddzielnych podjednostek anatomicznych w przestrzeni 3D</td>
			<td>Brak doświadczenia dotykowego</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Koszt i czas produkcji różnią się w zależności od stopnia złożoności</td>
			<td>Skala szarości</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bardziej podatny na błędy produkcyjne</td>
			<td>Rozmiar ograniczony przez kryształ</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Możliwe jest konieczność przeprowadzenia przemyć po zakończeniu procesu.</td>
			<td>Trudność w przedstawieniu w odpowiedniej skali</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rozdzielczość ograniczona przez ekstrudery do tworzyw sztucznych</td>
			<td>Gęstość ograniczona laserem </td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elementy modelu mogą odpryskiwać</td>
			<td>Kryształy mogą odprysnąć lub pęknąć w przypadku upuszczenia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kosztowne drukarki klasy profesjonalnej</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ceny materiałów znacznie się różnią</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1. Zalety i wady druku 3D oraz SSLE w produkcji modeli anatomicznych. Druk 3D i SSLE to dwie metody wizualizacji danych z obrazowania tomograficznego w biomedycynie, a każda z nich posiada szereg mocnych i słabych stron w odniesieniu do tworzenia fizycznych modeli tych danych.

Metodologia jest opisana tutaj do reprezentowania danych obrazowania anatomicznego w kryształach. Tworzymy skalowane trójwymiarowe modele danych obrazowania biomedycznego do wykorzystania w podpowierzchniowym grawerowaniu laserowym (SSLE) szkła kryształowego. Narzędzie to stanowi użyteczne uzupełnienie wyświetlaczy obliczeniowych lub modeli drukowanych trójwymiarowo stosowanych w warunkach klinicznych lub edukacyjnych.

Tworzenie skalowanego modelu anatomicznego na podstawie danych z obrazowania tomografii biomedycznej i powiązanych etykiet do późniejszego podpowierzchniowego grawerowania laserowego (SSLE) kryształów szklanych

Biomedical imaging modalities like computed tomography (CT) and magnetic resonance (MR) provide excellent platforms for collecting three-dimensional data ...

Ogólnym celem niniejszej metodologii jest wykorzystanie podpowierzchniowego grawerowania laserowego (SSLE) w kryształach szklanych do wizualizacji danych obrazowania tomograficznego z oznakowanymi strukturami. Powstałe modele ręczne mogą służyć jako skuteczne narzędzie edukacyjne. Metoda ta pozwala na stworzenie wytrzymałych modeli ręcznych, opracowanych na podstawie klinicznych lub przedklinicznych zestawów danych tomografii komputerowej (CT), co ułatwia edukację pacjentów lub studentów.Główną zaletą tej techniki jest to, że etykiety tekstowe są zawieszone wewnątrz szklanego medium i przypisane do powiązanej struktury, nie zasłaniając widoku wysokorozdzielczego obrazu anatomicznego. Wizualna demonstracja tej metody jest kluczowa, ponieważ tworzenie map powierzchni z tekstem i paskami skali jest trudne do opanowania ze względu na wieloetapowość procesu oraz precyzję wymaganą do dokładnego obrazowania struktur. Na początek należy przekonwertować przekrój obrazu CT z zestawu danych DICOM na odpowiedni format pliku.W oprogramowaniu do przetwarzania obrazów wybierz polecenie ładowania plików DICOM w ustawieniach widoku. Następnie zapisz zestaw danych w formacie plików NIfTI. Teraz zaimportuj pliki NIfTI do powszechnie stosowanego programu do obrazowania medycznego, który generuje mapy powierzchni przy użyciu automatycznej segmentacji.W programie 3D Slicer należy użyć narzędzia dodawania danych (add data). Następnie wybrać narzędzie grayscale model maker i zaznaczyć opcję tworzenia i nazywania nowego modelu (create and rename new model). W dalszej kolejności należy obniżyć wartości progu do około 300 HU lub do poziomu segmentacji kości, a następnie zapisać otrzymane modele w skali szarości jako pliki STL w celu dalszego przetwarzania danych.Następnie zaimportuj pliki mapy powierzchni do oprogramowania do przygotowania danych 3D. W programie Netfabb Studio Basic wybierz tryb naprawy. Następnie użyj narzędzi wyboru części i usuwania, aby usunąć wszystkie powierzchnie, które nie reprezentują analizowanej struktury.Następnie należy użyć narzędzia dodawania trójkątów, aby częściowo zakryć otwory w powierzchniach, a potem uruchomić skrypt automatycznej naprawy, aby całkowicie zamknąć wszelkie pozostałe luki. Teraz z menu akcji należy wybrać skrypt naprawy powierzchni zdegenerowanych, aby wyeliminować krawędzie pozbawione pola powierzchni, a następnie użyć opcji zastosuj naprawę, aby wyjść z trybu naprawy i zapisać wprowadzone zmiany. Kolejnym krokiem jest użycie narzędzia cięcia w celu usunięcia niepożądanych elementów lub zmniejszenia rozmiaru modelu.Z menu cięcia w obszarze kontekstowym określ lokalizację każdego cięcia w płaszczyźnie x, y lub z. Następnie użyj narzędzia wykonaj cięcie i wybierz ustawienie trianguluj cięcie, aby automatycznie zamknąć wszystkie powstałe otwory. Aby usunąć wszystkie powierzchnie powstałe w wyniku cięć, które nie reprezentują analizowanej struktury, użyj jednocześnie narzędzi wybierz część oraz usuń.Na koniec, jeśli nie będzie używana skala, należy zmodyfikować wymiary każdej mapy powierzchni za pomocą opcji skali. Dzięki temu model może zostać dostosowany tak, aby zmieścił się w sześcianie o boku 8 cm lub w graniastosłupie prostokątnym o wymiarach 5 cm na 5 cm na 8 cm. Teraz plik danych może zostać wykorzystany do grawerowania warstwy podpowierzchniowej w celu stworzenia modelu bez etykiet ani skali.W pierwszej kolejności przygotuj pliki z danymi etykiet dla pliku SSLE. Użyj oprogramowania CAD z szablonem metrycznym. Otwórz nowy plik i utwórz szkic 2D w dowolnej płaszczyźnie.Użyj narzędzia tekstowego, aby stworzyć wpisane etykiety anatomiczne czcionką Times New Roman o rozmiarze 2 mm. Po zakończeniu wybierz opcję zakończenia szkicu w menu wyjścia na pasku narzędzi. Aby wytłoczyć czcionkę przy użyciu ustawień domyślnych, wybierz narzędzie wytłaczania z menu tworzenia i przełącz opcję tekstu 2D.Następnie utwórz jedną linię etykiety dla każdej etykiety. Rozpocznij od nowego pliku i wybierz narzędzie okręgu z punktem środkowym w menu rysowania. Następnie narysuj okrąg z centrum w punkcie początku układu współrzędnych i określ średnicę okręgu na 1 mm, korzystając z narzędzia wymiarowania w menu ograniczeń.Wymuś ekstruzję kolumny do pożądanej długości, mieszczącej się w przedziale od 10 do 50 mm. Paski skali tworzy się w podobny sposób. Po przygotowaniu każdej etykiety tekstowej, każdej linii etykiety oraz paska skali, zapisz dane jako plik STL.Dla każdej etykiety tekstowej wymagana jest osobna linia etykiety. Następnie do modelu SSLE należy zaimportować wszystkie etykiety tekstowe, cylindryczne linie etykiet oraz pasek skali. Należy użyć oprogramowania do przygotowywania danych 3D, które umożliwia zapisanie całego zestawu jako pojedynczy plik STL.Następnie należy użyć narzędzia przenoszenia części, aby umieścić etykiety tekstowe obok powiązanych struktur anatomicznych. W tym procesie należy wykorzystać narzędzie obracania części, aby zorientować etykiety w taki sposób, aby wszystkie były skierowane w tym samym kierunku. Następnie należy użyć tych samych narzędzi do ustawienia linii etykiet tak, aby łączyły one opisy z odpowiednimi strukturami w modelu.W razie potrzeby linie etykiet można pomniejszyć, przechodząc do trybu naprawy (repair mode), wybierając trójkąty (select triangles), a następnie usuwając zaznaczone trójkąty (remove selected triangles). Teraz w podobny sposób należy ustawić pasek skali. Jeśli utworzono trzy paski, po jednym dla każdej osi, należy odpowiednio je rozmieścić.Po ustawieniu wszystkich elementów zaznacz wszystkie części i wyeksportuj dane jako jeden plik STL. Techniki dodatkowej redukcji ścianek oraz proces grawerowania zostały opisane w protokole tekstowym. Podpowierzchniowy grawerowanie laserowe kryształów szklanych jest skutecznym sposobem wizualizacji wielu rodzajów danych z obrazowania tomograficznego w biomedycynie.Ponieważ wymiary są modyfikowane przed grawerowaniem, za pomocą grawerowania laserowego można przedstawić struktury o różnych rozmiarach. Paski skali można zaimplementować na dwa sposoby. Mogą one obejmować boki struktury, co jest rozwiązaniem idealnym dla struktur rozszerzonych, takich jak rdzeń kostny.Inną opcją jest zbieganie się trzech osi skali w jednym narożniku. Rozwiązanie to najlepiej sprawdza się w przypadku struktur w skali rzeczywistej lub pomniejszonych. Kluczową cechą grawerowania podpowierzchniowego jest możliwość przypisywania etykiet tekstowych do wybranych struktur anatomicznych.W tym przypadku tekst rozmieszczono na dwóch płaszczyznach, aby rozsunąć etykiety i zachować przejrzysty widok anatomii. Kości i inne struktury, które można wyraźnie dostrzec z jednej strony, mogą mieć etykiety wyrównane wzdłuż tylko jednej płaszczyzny. Stosując tę procedurę, niemal każdy trójwymiarowy zestaw danych można przekształcić w format, który może zostać odpowiednio opisany do celów prezentacji naukowej w ręcznym medium z ultraczystego kryształu szkła.

scaled-anatomical-model-creation-biomedical-tomographic-imaging-data

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Istnieje potrzeba opracowania alternatywnych metod mocowania protez w związku z utratą kończyn spowodowaną naczyniowymi chorobami zatorowymi oraz urazami. Celem niniejszych prac jest wprowadzenie inteligentnego systemu projektowania implantów osseointegracyjnych w celu zwiększenia stabilności kostnej oraz zmniejszenia częstości występowania infekcji okołoimplantacyjnych u pacjentów wymagających zastosowania technologii osseointegracji.

Analizy bioelektryczne inteligentnego systemu projektowania implantów osseointegracyjnych dla osób po amputacjach

Korzystając z nowoczesnych technologii wytłaczania i drukowania tworzyw sztucznych, teraz można szybko i tanio produkować fizyczne modele danych z tomografii komputerowej wykonanej w laboratorium.  Trójwymiarowe drukowanie danych tomograficznych jest potężnym narzędziem do wizualizacji, badań i edukacji, do którego może teraz uzyskać dostęp społeczność zajmująca się obrazowaniem przedklinicznym.

Druk 3D przedklinicznych zestawów danych tomografii komputerowej rentgenowskiej

Opisujemy nowatorską technikę obrazowania in vivo, która łączy fluorescencyjne chimeryczne myszy z oknami wewnątrzczaszkowymi i mikroskopią 2-fotonową o wysokiej rozdzielczości. Ta platforma obrazowania wspomaga badania dynamicznych zmian w tkance mózgowej i mikrokrążeniu na poziomie pojedynczej komórki, po patologicznych urazach i jest przystosowana do oceny wewnątrzczaszkowego dostarczania i dystrybucji leków.

Nowatorska technika obrazowania in vivo o wysokiej rozdzielczości do badania dynamicznej odpowiedzi struktur wewnątrzczaszkowych na wzrost guza i terapie

Połączone obrazowanie optyczne i μCT w mysim modelu infekcji implantu ortopedycznego, wykorzystujące bioluminescencyjny zmodyfikowany szczep Staphylococcus aureus, zapewniło możliwość nieinwazyjnego i podłużnego monitorowania dynamiki infekcji bakteryjnej, jak również odpowiadającej jej reakcji zapalnej i zmian anatomicznych w kości.

Połączone obrazowanie optyczne in vivo i μCT w celu monitorowania infekcji, stanu zapalnego i anatomii kości w zakażeniu implantu ortopedycznego u myszy

Ten protokół opisuje wytwarzanie czaszki, mózgu i fantomu guza specyficznego dla pacjenta. Wykorzystuje druk 3D do tworzenia form, a alkohol poliwinylowy (PVA-c) jest używany jako materiał naśladujący tkankę.

Specyficzne dla pacjenta wytwarzanie fantomów z alkoholu poliwinylowego z kontrastem ultradźwiękowym i rentgenowskim w celu planowania operacji guza mózgu

Modele dostosowane do potrzeb pacjenta zwiększają pewność siebie chirurga i współpracowników podczas opracowywania lub uczenia się planów chirurgicznych. Drukarki trójwymiarowe (3D) generują odpowiednie szczegóły do przygotowania chirurgicznego, ale nie są w stanie odtworzyć wierności dotykowej tkanek. Przedstawiono protokół szczegółowo opisujący tworzenie specyficznych dla pacjenta, silikonowych modeli serca, łączących precyzję druku 3D z symulowaną tkanką silikonową.

Tworzenie specyficznych dla pacjenta silikonowych modeli serca z zastosowaniami w planach przedoperacyjnych i szkoleniach praktycznych

Ta metoda demonstruje przepływ pracy druku 3D oparty na wokselach, który drukuje bezpośrednio z obrazów medycznych z dokładną wiernością przestrzenną i rozdzielczością przestrzenną/kontrastową. Umożliwia to precyzyjną, stopniowaną kontrolę rozkładu materiałów za pomocą morfologicznie złożonych, stopniowanych materiałów skorelowanych z gęstością promieniotwórczą bez utraty lub zmiany danych.

Anatomia drukowania wokselowego: projektowanie i wytwarzanie realistycznych, przedchirurgicznych modeli planistycznych za pomocą drukowania bitmapowego

To badanie przedstawia metodę wizualizacji i rozwoju trójwymiarowych (3D) modeli osteocytów w sieci lacunarno-kanalicznej (LCN) do analizy obliczeniowej dynamiki płynów (CFD). Wygenerowane modele wykorzystujące tę metodę pomagają zrozumieć mechanosensację osteocytów w zdrowych lub chorych kościach.

Analiza i obrazowanie osteocytów

Ten protokół przedstawia ustandaryzowany model myszy do rozszerzania szwów oraz metodę wizualizacji 3D do badania mechanobiologicznych zmian szwu i przebudowy kości pod wpływem siły rozciągającej.

Technika wizualizacji 3D do przebudowy kości w mysim modelu rozszerzania szwów

Mikroskopia przyżyciowa umożliwia badanie dynamicznych procesów biologicznych, takich jak regeneracja tkanek i rozwój guza. Szpik kostny kalwarii, wysoce dynamiczna tkanka, oferuje wgląd w hematopoezę i funkcję naczyń krwionośnych. Korzystanie z biokompatybilnego, wydrukowanego w 3D implantu mocującego głowę pozwala na powtarzalne obrazowanie podłużne, zwiększając naszą wiedzę na temat dynamiki tkanek i mikrośrodowiska guza.

Przyżyciowe obrazowanie podłużne dynamiki naczyń krwionośnych w szpiku kostnym kości nazębnej

Protokół ten oferuje przewodnik do implementacji śledzenia znaczników w podczerwieni dla swobodnie poruszających się fantomów (np. organów) i wizualizacji holograficznej przy użyciu rzeczywistości rozszerzonej. Ponadto przedstawiono w nim konfigurację do przedklinicznej walidacji systemów nawigacji holograficznej wykorzystujących śledzenie elektromagnetyczne na swobodnie poruszających się fantomach.

Techniczne podejście do śledzenia w podczerwieni w nawigacji tkanek miękkich z holograficznym wyświetlaczem montowanym na głowie i walidacją przedkliniczną

Poznaj metodę podpowierzchniowego grawerowania laserowego szkła do wizualizacji danych tomograficznych z etykietami anatomicznymi. Technika tworzy trwałe modele edukacyjne z danych CT bez zasłaniania struktur.

Tworzenie skalowanego modelu anatomicznego na podstawie danych z obrazowania tomografii biomedycznej i powiązanych etykiet do późniejszego podpowierzchniowego grawerowania laserowego (SSLE) kryształów szklanych (Wideo) | JoVE Journal

Tworzenie skalowanego modelu anatomicznego na podstawie danych z obrazowania tomografii biomedycznej i powiązanych etykiet do późniejszego podpowierzchniowego grawerowania laserowego (SSLE) kryształów szklanych

Przeglądaj więcej filmów