Фантомски проект: Студент работи со 3-Д печатење на целосен “човек” , за истражување на радијациона терапија

Во изминатата година, високиот биолошки и земјоделски инжињер Меган Мур од Батон Руж, работеше на 3D печатење на првото вистинско човечко тело за истражување на радијациона терапија.

Само на 1 година, таа е висока 5 сантиметри и тежи 15 килограми. Таа може да држи 36 литри вода до 4 1/2 часа.

Таа има отстранлива глава, но останува безлична. Нејзиното име е Мари.

 Проектот Фантом, исто така познат како Мари, ќе помогне да се тестира изложеноста на радијација на човек со вистинска големина за да се открие најдобриот агол за распределба на дозата.

“Фантомите се користат во медицината и здравствената физика со децении како сурогати за човечкото ткиво”, рече Мур. “Прашањето е дека повеќето дозиметриски модели моментално се направени од стандардни луѓе. Во моментов не постојат никакви персонализирани фантоми со полно тело”. – додаде тој.

Иако сегашните фантоми чинат 40.000 долари, немаат екстремитети и не го претставуваат секој тип на тело, Мари претставува цело човечко тело кое е пореално и чини само 500 долари за да се создаде. Користејќи 3D скенирања од пет вистински жени кои беа набавени од Центарот за биомедицински истражувања на Пенингтон, Мур разви жив женски фантом од биопластика кој може да се полни со вода за да се воспостави различна густина слична на пациентот.

“Јас посебно сакав да работам со жена бидејќи, во науката, жените обично не се изучуваат, бидејќи се сметаат за комплексни поради различни причини”, рече Мур. “Сакам човек со најкомплексна геометрија”.

Потребни биле 136 часа за да се отпечати Мари во четири дела на печатачот БигРеп во Аткинсон салата на LGU. За поврзување на деловите, Мур користеше комбинација од сотерирање, заварување и песок.

Повремено користела чекан и длето за да ги тргне парчињата од пластика без да ја оштети Мари. Главниот проблем беше да пронајде каде да ја стави цевката за мерење на дозата. Таа завршуваше надолу по средишната линија од главата до нејзиниот карличен под.

Со цел да се тестира фантом на повеќемилионска опрема, потребно е да се спроведат повеќе тестови за вода. За време на секој тест, во Мари се истурало 36 литри вода за да се види дали може да ја држи таа тежина за 4 1/2 часа. Мур потоа импровизирала со користење на ПВЦ цевка за да ги фати “дрибливите” кои излегуваа од некои области.

“Овој процес секогаш ме нервира, но знам дека нема да пукне, бидејќи има покрив запечатувач што го покрива”, рече Мур. “Начинот на кој се обликува Мари исто така помага.”

Пред тестирањето на вода, Мари била обложена со течен латекс и виолетова кровна обвивка за заштита. Зошто пурпурна масичка?

Мур вели. “Излегува дека бојата се совпаѓа со бојата на LSU и Универзитетот во Вашингтон. Исто така носи и нејзини чанти за анти-пролизгување LSU.”

Во октомври минатата година, Мур ја донесе Мари во Медицинскиот циклотронски центар во Сиетл, каде што истражувачите беа заинтересирани да ја тестираат брзата неутронска терапија. Овој тип на терапија – специјализирана и моќна форма на надворешна зрачна терапија – често се користи за лекување на одредени тумори кои се отпорни на радиоактивност, што значи дека тие се екстремно тешки за убивање на терапијата со зрачење на Х-зраци.

“УВ и Орегон здравството и наука на Универзитетот придонесоа за проектот “, рече Мур. “Тие изградија ковчег за Мари да може да се пренесува. Ги замолив работниците и раководителите темелно да пишуваат за тоа како се грижат за неа”. – објаснува Мур.

Патувањето на Мари го донесе директорот на Програмата за медицинска физика на ЛСУ и професорот Вејн Њуаузер, кој не само што служеше како ментор на Мур за проектот Фантом, туку  исто така знаеше и истражувачи на Западниот брег кои би биле заинтересирани за проектот.

“Почетната идеја за целиот проект не беше сосема моја идеја”, рече Мур. “Д-р. Беки Кармајкл [Комуникација во ЛУК низ научниот координатор на наставната програма и тренер за звучници на TEDxLSU],  му кажал на д-р Њуаузер дека треба да разговара со мене. Го сретнав во неговиот TED Talk, каде што направи презентација за 3D печатење и како се поврзува со науката. Откако започнав да правам 3D моделирање на мојот проект , му го покажав мојот 3D отпечаток. Овој проект  повлече од неговата работа при истражување на рак на дојка и пресметковно моделирање.

“Единствената причина што сакам да работам со д-р Њуаузер е дека е добар во наоѓањето на решенија “, додаде Мур. “Тоа е она што го турка секој проект во постоење, не само со идеја, туку со акција зад идејата. Тоа е вид на околина со која сакам да работам, и каде што можеме да направиме нешто да се случи”.

• Уметност и наука

Мур се запишала на LSU како студент на BAE минатата есен, бидејќи чувствувала дека дисциплината била платформа каде што можела да ги комбинира уметноста и науката.

“Овој проект започна од уметничка перспектива, а потоа стана наука”, рече Мур, која првично сакаше да ги удвои главните улоги во уметноста и науката пред да го открие БАЕ. “Сакам да разговарам за интерфејсот меѓу уметноста и инженерството, бидејќи мислам дека е навистина важно за тоа како јас постојам во областа на науката на многу начини”.

Љубовта кон науката на Мур во младоста ја инспирирала да студира невронски мрежи за истражување на колеџ во Шревепорт.

“Отсекогаш сум знаела дека сакам да научам”, рече таа. “Јас правев уметност со некоја од науките што ги правев и на крајот сфатив дека само сакав да играм околу инженерството. Биомедицината и инженерска околина само се собираше, и си помислив:” Ова е она што веќе го правам. Ова е она што треба да го направам во животот “.

“Јас создадов интердисциплинарна улога за мене, земајќи малку повеќе да работам на мојата  диплома”, продолжи таа. “Успеав да работам во многу различни програми и да користам многу алатки. Би сакала да добијам диплома и да продолжам понатаму, но научив поинаку, и ако можам да учествувам во процесот додека учам, тоа е неверојатна поставка “.

Што се однесува до Мари, чие име е комбинација на Marie Curie (истражувач на зрачење), Марија Антоанета (раздлабена глава) и Мари Лаво (пурпурна симболика), Мур се надева дека персоналните реплики кон неа ќе бидат креирани и употребени во полето на медицината за попрецизно третирање на пациенти со рак.

“Она што би сакала да го видам за овој проект е истражувањето што ќе се користи како основана работа за персонализирање на третманите за рак на луѓе со посложени третмани”, рече Мур. “Децата и пациентите со рак на дојка имаат навистина различна морфологија која обично е многу тешко да се третира. Сметам дека колку повеќе учиме за било кое тело, толку покомплексно ќе биде. Ние сè уште добиваме погрешни лекови на многу нивоа. Имаме многу да научиме. ” – заврши Мур.

Креирано од: