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junio 16, 2021

La impresión 3D de Mimaki aporta color a la “belleza” de la anatomía

La impresora Mimaki 3D permitió producir un corazón tridimensional con buenas dimensiones y buena definición dedetalles y, sobre todo, una excelente fidelidad de color.

Un proyecto revolucionario ve a un equipo de médicos e investigadores de la Universidad de Florencia utilizar la impresora 3DUJ-553 de Mimaki para crear modelos anatómicos tridimensionales con un grado de fidelidad de color extremadamente alto y previamente inalcanzable

¿Qué tienen en común la anatomía y la impresión 3D? Como ciencia que estudia la forma y estructura del cuerpo humano, a lo largo de los siglos la anatomía ha sido la base del conocimiento médico y científico y sigue siendo el hilo conductor de la formación y el desarrollo profesional de todo médico. El foco de esta disciplina es investigar y consecuentemente producir representaciones figurativas de la morfología del cuerpo humano, con un grado de realismo y precisión que ha jugado – y sigue jugando – un papel crucial para asegurar una enseñanza eficaz y la difusión del conocimiento anatómico. . Y aquí es precisamente donde entra en juego la impresión 3D como tecnología de vanguardia que podría marcar un punto de inflexión en la representación anatómica del cuerpo humano.

Un gran paso adelante en esta dirección se dio en un proyecto italiano reciente que involucró a la Universidad de Florencia y Bompan, el importador italiano exclusivo de Mimaki, que aprovecha la pasión, las habilidades y la determinación de un equipo de médicos e investigadores visionarios, y el color completo y fotorrealista. capacidad dela tecnología de impresión 3D de Mimaki.

Un algoritmo revolucionario para una representación gráfica extraordinaria
Una pasión compartida por la anatomía llevó a Ferdinando Paternostro, médico y profesor asociado de la Sección de Anatomía del Departamento de Medicina Experimental de la Universidad de Florencia, y a Giacomo Gelati, médico y residente, a explorar nuevas formas de llenar el vacío existente y hacer el definitivo salto cualitativo en la representación anatómica. Debido a una serie de cuestiones críticas, como la naturaleza perecedera de los cadáveres y las complicaciones legales, la práctica de la disección – el principal método de investigación anatómica que nos ha permitido adquirir conocimientos y producir una representación iconográfica de las estructuras del cuerpo humano – se ha vuelto cada vez menos práctico. “Durante mis estudios de medicina, gracias a Ferdinando, que era mi profesor, me apasionó la anatomía. Sin embargo, pronto me di cuenta de una serie de dificultades.

No solo fue imposible participaren las prácticas de disección anatómica (sigue siendo la mejor herramienta disponible para conocer la morfología del cuerpo humano) sino también la iconografía utilizada (aunque basada en fotografías que mostraban detalles anatómicos realistas y acuarelas de gran valor artístico, a pesar de depender de una representación esquemática de estructuras anatómicas), permaneció plano y estático, y por lo tanto poco utilizable ”, dice Giacomo Gelati. “Para las personas que estudian anatomía o practican la medicina, la oportunidad de ver la luz y los colores reales de una muestra anatómica, y de probar su consistencia y relación con las estructuras circundantes, realmente puede marcar la diferencia”. a pesar de depender de una representación esquemática de estructuras anatómicas), permaneció plano y estático, y por lo tanto poco utilizable ”, dice Giacomo Gelati.
“Para las personas que estudian anatomía o practican la medicina, la oportunidad de ver la luz y los colores reales de una muestra anatómica, y de probar su consistencia y relación con las estructuras circundantes, realmente puede marcar la diferencia”. a pesar de depender de una representación esquemática de estructuras anatómicas), permaneció plano y estático, y por lo tanto poco utilizable ”,dice Giacomo Gelati. “Para las personas que estudian anatomía o practican la medicina, la oportunidad de ver la luz y los colores reales de una muestra anatómica, y de probar su consistencia y relación con las estructuras circundantes, realmente puede marcar la diferencia”.

Es precisamente el deseo de encontrar una solución lo que impulsó al joven médico a realizar una serie de experimentos, cuyo resultado es un algoritmo único de implementación e integración de imágenes que genera una reproducción gráfica fiel de los sistemas anatómicos. “Tenía un objetivo claro y lo logré combinando varias herramientas que arrojaron resultados importantes. Comencé con un escaneo y luego agregué la fotografía para introducir el color. Finalmente, necesitábamos información detallada sobre las estructuras internas, que integré usando resonancia. Así pude producir una representación tridimensional explorable, visible desde todos los ángulos – tanto en la superficie como en el interior – y, sobre todo, fiel en términos de luz, color, morfología y relaciones anatómicas topográficas ”.

Este algoritmo, ya patentado por Giacomo Gelati, despertó de inmediato un gran interés en los campos tanto del estudio académico como de la divulgación científica. “Los estudiantes reaccionaron con entusiasmo porque finalmente tuvieron la oportunidad de acceder a imágenes realistas y, en consecuencia, comprender el tema de inmediato y memorizarlo con mayor facilidad. Presentadas en congresos médicos internacionales, nuestras imágenes fueron recibidas con igual entusiasmo por nuestros compañeros, quienes nos animaron a continuar con el proyecto”, explica Ferdinando Paternostro. “Fue un descubrimiento agradable tanto para mí como para Giacomo: lo estéticamente bello es también didácticamente bello y, por tanto, útil”.

El papel de la impresión 3D
Una vez que se logró el primer objetivo, el siguiente paso fue casi ineludible, pero el resultado ciertamente no se dio por sentado.
“Teníamos disponibles imágenes gráficas hermosas y efectivas, por lo que comenzamos a considerar la oportunidad de transformarlas en objetos tridimensionales, manejables e imperecederos.
Inmediatamente pensamos en la impresión 3D, enfocándonos en la fidelidad del color, que es un elemento crucial para nosotros ”, dice Gelati. Este último aspecto llevó a los dos médicos e investigadores a recurrir a la tecnología de impresión aditiva de Bompan y Mimaki con colores realistas. “Fue un desafío dentro de un desafío.
La calidad gráfica y la calidad de impresión van dela mano: sin un buen archivo fuente nunca habrá un buen objeto impreso en 3D y, a la inversa, sin una buena impresora 3D, un archivo fuente perderá su calidad en el proceso de impresión.

Por lo tanto, el equipo de la Universidad de Florencia y Bompan trabajó en conjunto para imprimir en 3D un primer órgano, un corazón, utilizando la impresora Mimaki 3D UV LED 3DUJ-553.
Esta impresora 3D se distingue por el uso de perfiles de color y un método de curado UV-LED, que permiten reproducir una gama de más de 10 millones de colores, en CMYK 4 colores, blanco y transparente, con calidad fotográfica. El resultado de este proyecto piloto fue muy positivo y alentador: según Parternostro y Gelati, la impresora de Mimaki permitió producir un corazón tridimensional con buenas dimensiones y definición de detalle, y sobre todo una excelente fidelidad de color. “Nos impresionó esta tecnología que realmente ofrece impresión a todo color con una amplia gama de colores, lo que nos permite lograr un hito fundamental en el estudio anatómico.

Ferdinando Paternostro explica la razón por la que el color es tan importante: “Las diversas estructuras anatómicas con las que nos encontramos al realizar una cirugía o en la sala de disección tienen su propio color específico y están  rodeadas de un contexto topográfico de varios colores diferentes. Distinguir estructuras en su contexto topográfico anatómico no es particularmente fácil y el color juega un papel crucial ”. Por tanto, el conocimiento del color es fundamental a la hora de aprender y, en consecuencia, a la hora de reconocer la estructura durante una disección quirúrgica o anatómica. Y este es el objetivo del equipo: aprovechar la calidad del color, la replicabilidad y la durabilidad de los objetos impresos en 3D en la práctica médica.

“Los objetos que creamos combinando nuestro algoritmo con la tecnología de impresión 3D de Mimaki son cromática y morfológicamente realistas, medibles y repetibles. Con este método, potencialmente podríamos cruzar más fronteras. En anatomía patológica, por ejemplo, podremos crear un órgano en 3D que muestre las anomalías causadas por una enfermedad específica, proporcionando así una herramienta muy útil para preparar cualquier intervención quirúrgica y para comunicarse con el paciente ”.

Según el equipo de la Universidad de Florencia, la impresión 3D puede contribuir eficazmente a transformar el mundo de la enseñanza y la investigación médico-científica. “Aún estamos en una etapa temprana, pero estamos seguros de que estamos en el camino correcto. Tenemos la oportunidad de sustituir modelos anatómicos y piezas anatómicas plastinadas, ambas de gran valor, pero delicadas, perecederas y, por tanto, solo utilizables en determinados contextos, por piezas anatómicas impresas en 3D, disponibles para universidades, institutos de investigación, hospitales y clínicas”.

“Volviendo a lo que decía antes, me gusta inspirarme en“ kalokagathia ”, el concepto griego de salud y belleza, según el cual la perfección estética del cuerpo y la maravilla funcional interna de los órganos individuales están íntimamente ligadas. La salud es belleza y viceversa. Un hermoso modelo anatómico es funcional para el aprendizaje, la comunicación, la práctica médica y quirúrgica ”, concluye Paternostro.

Andrea Ferrante, especialista en 3D de Bompan comenta: “Estamos entusiasmados con esta colaboración con el equipo de la Universidad de Florencia. Este proyecto demuestra y confirma las cualidades superiores de nuestra tecnología de impresión 3D: la impresora 3DUJ-553 ha demostrado ser la solución más adecuada, de hecho, la única capaz de lograr una alta fidelidad y consistencia de color, así como una definición ultra rrealista. de los detalles necesarios para estas aplicaciones. Estamos convencidos de que esta tecnología será ampliamente utilizada en una variedad de campos diferentes y las oportunidades se verán potenciadas por la inminente llegada del 3DUJ-2207, una versión con un diseño más compacto y accesible pero equipada con la misma tecnología que el 3DUJ-553 ”.

Traducido por GRAFIX Digital con autorización de WhatTheyThink.

Fuente: whattheythink.com

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