D’une recherche à l’autre, l’impression 3D pourrait permettre d’ouvrir de nouveaux champs ou de créer de nouvelles techniques d’impression 3D. Rappelez-vous comment les chercheurs de l’Illinois ont développé l’impression de forme libre sur des échafaudages de sucre imprimé en 3D. Quoi qu’il en soit, cette semaine commence également avec une nouvelle technique d’impression 3D développée par le MIT et Harvard dans le domaine de la science.
Cette fois, la science a été inspirée par l’histoire personnelle du doctorant Steven Keating dont la tumeur a été enlevée de son cerveau quand il avait 26 ans. Cette phase de sa vie l’a rendu curieux de découvrir à quoi ressemblait son cerveau avant que la tumeur ne soit retirée, le but étant de mieux comprendre le diagnostic et les possibilités de traitement.
Alors, comment a-t-il fait ça ?
Après avoir recueilli ses données médicales, le chercheur a commencé à imprimer en 3D ses IRM et tomodensitogrammes après s’être rendu compte que les premiers résultats obtenus avec les méthodes existantes n’étaient pas très concluants. Une autre méthode consistant à imprimer des échantillons biologiques en 3D a donné des résultats significatifs.
Cette recherche a abouti à une collaboration impromptue qui a réuni James Weaver, Ph.D., chercheur principal à l’Institut Wyss; Neri Oxman, Ph.D., directrice du groupe Mediated Matter du MIT Media Lab et professeure agrégée des arts médiatiques et des sciences; et une équipe de chercheurs et de médecins dans plusieurs autres centres universitaires et médicaux aux États-Unis et en Allemagne.
La technique qu’ils ont développée permet de « convertir facilement et rapidement des images de l’IRM, du scanner et d’autres examens médicaux en modèles physiques avec des détails sans précédent ».
Le filtrage tissulaire à haut débit, une caractéristique majeure de l’approche développée par les auteurs de l’étude, peut aider à éliminer rapidement les tissus externes pour révéler les structures sous-jacentes souhaitées (droite) sans sacrifier la résolution ou les gradients d’intensité présents dans les données d’imagerie. et centre). Crédit: James Weaver et Steven Keating / Wyss Institute à l’Université Harvard
Les technologies d’imagerie telles que l’IRM et la tomodensitométrie produisent des images à haute résolution sous forme de « tranches » qui révèlent les détails des structures à l’intérieur du corps humain, ce qui en fait une ressource inestimable pour l’évaluation et le diagnostic des conditions médicales. La plupart des imprimantes 3D construisent des modèles physiques dans un processus couche par couche, de sorte que leur alimentation en couches d’images médicales pour créer une structure solide est une synergie évidente entre les deux technologies.
Le seul bémol était que l’IRM et la tomodensitométrie produisent des images très détaillées, par conséquent, la partie qui doit être imprimée en 3D doit être isolée des tissus environnants et convertie en mailles de surface pour être imprimée en 3D.
Les chercheurs l’ont effectué via la « segmentation » qui consiste à tracer l’objet désiré sur chaque tranche d’image. Ils pourraient également procéder par le processus automatique de « seuillage ». Dans ce cas, les zones avec des pixels en niveaux de gris sont transformées en pixels noirs ou solides, en fonction d’une nuance de gris choisie comme seuil entre le noir et le blanc.
Un modèle de pied imprimé en 3D (à gauche) et sa section transversale (à droite) révèlent clairement l’architecture interne complexe des différents types d’os, ainsi que le tissu mou environnant. Crédit: Steven Keating et Ahmed Hosny / Wyss Institute à l’Université Harvard
Cette nouvelle méthode donne aux experts médicaux le meilleur des deux mondes : une méthode rapide et très précise pour convertir des images complexes en un format pouvant être facilement imprimé en 3D.
Cela nous montre également jusqu’où la curiosité peut nous amener.
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