Een levensecht lijkend hart uit de 3D-printer. Een team van artsen en onderzoekers van de Universiteit van Florence gebruikt de 3DUJ-553-printer van Mimaki om driedimensionale anatomische modellen te maken met een extreem hoge en voorheen onbereikbare mate van kleurgetrouwheid.
Wat hebben anatomie en 3D-printen gemeen? Als de wetenschap die de vorm en structuur van het menselijk lichaam bestudeert, is anatomie door de eeuwen heen de basis geweest van medische en wetenschappelijke kennis en blijft de rode draad in de opleiding en professionele ontwikkeling van elke arts. De focus van deze discipline is het onderzoeken en produceren van figuratieve representaties van de morfologie van het menselijk lichaam, met een mate van realisme en nauwkeurigheid die een cruciale rol heeft gespeeld – en nog steeds speelt – bij het waarborgen van effectief onderwijs en de verspreiding van anatomische kennis. 3D-printen kan binnenkomt wel eens een keerpunt markeren in de anatomische representatie van het menselijk lichaam.
Italiaans project
Een grote stap voorwaarts in deze richting werd gemaakt in een recent Italiaans project waarbij de Universiteit van Florence en Bompan, de Italiaanse importeur van Mimaki, betrokken was. Een gedeelde passie voor anatomie leidde ertoe dat Ferdinando Paternostro, arts en universitair hoofddocent in de afdeling Anatomie van de afdeling Experimentele Geneeskunde aan de Universiteit van Florence, en arts Giacomo Gelati nieuwe manieren zochten in de anatomische representatie.
De jonge arts voerde een reeks experimenten uit, met als resultaat een uniek beeldimplementatie- en integratiealgoritme dat een getrouwe grafische reproductie van anatomische systemen genereert. “Ik had een duidelijk doel en dat heb ik bereikt door verschillende tools te combineren die belangrijke resultaten opleverden. Ik begon met een scan en voegde vervolgens de foto toe om de kleur te introduceren. Ten slotte hadden we gedetailleerde informatie nodig over de interne structuren, die ik integreerde met behulp van resonantie. Zo kon ik een verkenbare driedimensionale weergave produceren die vanuit alle hoeken zichtbaar was – zowel aan de oppervlakte als van binnen – en vooral getrouw in termen van licht, kleur, morfologie en anatomische topografische relaties.”
Rol van 3D-printen
Om dit beeld te vertalen naar een ‘levensecht’ 3D-model is gebruikmaakt van Mimaki’s additieve printtechnologie met realistische kleuren. Het team van de Universiteit van Florence en Bompan werkten daarom samen om het eerste orgaan – een hart – te 3D-printen met behulp van de Mimaki 3D UV LED 3DUJ-553 printer. Deze 3D-printer onderscheidt zich door het gebruik van kleurprofielen en een UV-led-uithardingsmethode, waarmee een bereik van meer dan 10 miljoen kleuren kan worden weergegeven – in CMYK 4-kleuren, wit en transparant – met fotografische kwaliteit.
Resultaat
Het resultaat van dit proefproject was zeer positief en bemoedigend: volgens Parternostro en Gelati kon met de printer van Mimaki een driedimensionaal hart worden geproduceerd met goede afmetingen en detaildefinitie, en vooral een uitstekende kleurgetrouwheid. “We waren onder de indruk van deze technologie die echt full colour printen biedt met een zeer breed scala aan kleuren, waardoor we een fundamentele mijlpaal in anatomische studie hebben bereikt. Hoewel er verschillende 3D-technologieën bestaan om morfologisch natuurgetrouwe reproducties te verkrijgen, werken we er hard aan om de kleurkwaliteit te reproduceren.”