RuhunDokunuşu
Member
Cam üreticisi Müller-Uri, 1935 yılında Thüringen’in Lauscha kasabasında kriyolit camı keşfetti. Bunu yaparak yapay göz üretiminde devrim yarattı. Bugün, neredeyse 80 yıl sonra, göz protezinde bir sonraki büyük adım şekilleniyor. “Click2Print Yapay Gözler” (C2PAE), Alman-İngiliz ekibinin göz protezi üretiminde yeni ve tamamen dijital bir yol kat ettiği projenin adıdır. Proje tarafından finanse edilmektedir Haberler Eurostars KOBİ programının bir parçası olarak.
Yazılım, kayıtları dijital bir proteze “çevirir”
C2PAE’deki araştırmacılar bir yandan 3D baskıyı diğer yandan dijitalleştirilmiş hastaneyle birleştiriyor. Hepsinin kalbinde “Mürekkep Balığı: Göz” programı var. Bilgisayar bilimcisi Johann Reinhard, “Artık bir OCT cihazıyla hastadan kaydettiğimiz optik görüntü verilerini dijital olarak göz protezleri oluşturmak ve ardından bunları tam renkli bir 3D yazıcıyla üretmek için kullanabiliyoruz” diye açıklıyor. C2PAE projesinde yer alan Fraunhofer Grafiksel Veri İşleme Enstitüsü IGD’de 3D baskı alanında araştırma görevlisi olarak görev yapmaktadır. OCT, “optik koherens tomografi” anlamına gelir ve dokunun bir tür derinlik görüntüsü olan iyonlaştırıcı olmayan radyasyona dayanan bir görüntüleme yöntemidir. Bu görüntülerden, insanlara radyasyona maruz kalmadan göz protezinin gerekli hacmi, boyutu ve şekli hakkında bilgi elde edilir. Fraunhofer IGD’de 3D baskı teknolojisi yeterlilik merkezinin başında bulunan Reinhard’ın patronu Prof. Dr. Philipp Urban, “Ancak, alışılagelmiş OCT cihazlarında renkli kamera bulunmuyor” diye ekliyor. 3 boyutlu yapay gözün üretilmesi için cihazlara kameralar ve özel aydınlatmalar takıldı. “Bu, protezin görsel olarak ayarlanması için şablon görevi gören sağlıklı gözün kaydedilmesi açısından önemlidir.”
Reinhard yazılımı geliştirdi ve modelleme için yaklaşık 150 protezden alınan 3 boyutlu tarama verilerini kullandı. “Bu, çevirisel ve veriye dayalı bir tasarım yazılımıdır” diye açıklıyor. “Basitçe söylemek gerekirse, kişinin verileri giriyor ve bireysel renk tasarımına sahip göz protezinin sanal bir 3 boyutlu modeli çıkıyor.” Yazılım, kan damarları da dahil olmak üzere iris, gözbebeği ve skleranın sağlıklı göze uyacak şekilde mümkün olduğunca yeniden oluşturulacağı şekilde programlanmıştır.
Click2Print Yapay Gözler (C2PAE) – göz protezlerinin 3D baskısına yönelik proje
Eurostars projesi “C2PAE”de, Fraunhofer Grafik Veri İşleme Enstitüsü IGD’den araştırmacılar, yapay gözlerin tamamen dijital bir süreçte 3 boyutlu olarak basılması için yazılım geliştirdiler. Süreç, enstitünün 2014’ten beri geliştirmekte olduğu “Mürekkepbalığı” 3D yazıcı sürücüsünü kullanıyor. Fraunhofer IGD’ye ek olarak, Alman FIT AG şirketi de C2PAE’de proje ortağı olarak yer alıyor (odak: polyjet kullanılarak göz protezlerinin katmanlı üretimi) işlem). KOBİ bir yandan 3D yazıcıyla üretilen göz protezlerinin üretimi için kalite yönetimini uyguluyor. FIT AG ise hastaya özel göz protezlerinin seri üretimine yönelik süreci geliştirmek istiyor. C2PAE kapsamında, hastaya özel veriler içeren testler Londra’daki Moorfields Göz Hastanesi’nde gerçekleştiriliyor. Yeni kurulan Ocupeye de işin içinde: yazılımı lisanslıyor ve işletiyor, düzenleyici konularla ilgileniyor, göz protezlerinin pazarlanmasını ve satışını yapıyor.
Tamamen otomatik olarak oluşturulan ilk göz protezi
3D baskıyla tamamen otomatik olarak tasarlanan göz protezleri – ne kadar süredir piyasadalar? Reinhard “Hiç de değil” diyor: “Biz ilkiz.” Birkaç yıl önce 3D baskı kullanarak yapay göz üretme girişimleri zaten vardı. Ancak bunlar hâlâ elle boyanmış veya elle şekillendirilmişti. Almanya ve Avrupa’da göz protezleri 100 yıldır karmaşık bir süreçten geçerek plastik veya camdan elle yapılıyor.
“Bizim için tüm süreç dijital; ancak sonunda protezin okülarist tarafından cilalanması ve yerleştirilmesi gerekiyor” diyor Reinhard. Bilgisayar bilimciye göre 3D baskılı protezler plastikten yapılmış, boyutsal olarak stabil ve her açıdan el yapımı yapay gözlere ayak uydurabiliyor. Hastaların şu ana kadar yeni protezlerle geleneksel protezler arasında herhangi bir fark görmediğini belirtiyor. İlk testler, Avrupa’nın oftalmoloji alanında uzmanlaşmış en büyük hastanesi olan Londra’daki Moorfields Göz Hastanesi’nde gerçekleştirildi. Hastaneden gelen geri bildirimler, araştırma ekibinin 3D baskılı göz protezlerini sürekli olarak geliştirmesine yardımcı oldu.
Reinhard, iyi yapışmayı yeni protezlerin kaliteli bir özelliği olarak görüyor: “Bir kişi gözünü kaybettiğinde, göz yuvasına plastik veya seramik bir top implante ediliyor ve göz kasları buna bağlanıyor. Bunun üzerine kumaş katlanır ve üstüne göz protezi yerleştirilir. Bu doku ile protez arasında hala bir miktar hareketlilik vardır ve bu da protezin hareket etmesini sağlar. Ve sorumluluk burada önemli bir husustur.
Daha hızlı, daha ucuz, daha doğru
Reinhard ve Prof. Urban, yeni yazılımın daha da fazla avantaj sağlayacağını umuyor: göz protezlerinin üretimi için daha düşük maliyet ve zaman ve sonuçta daha düşük fiyat ve sürekli olarak yüksek kalite. “Şu anda protezin ne kadar iyi olacağı büyük ölçüde göz doktorunun becerisine bağlı. Yazılımımızla belirli bir düzeyde tutarlılık vaat edebiliyoruz çünkü her zaman aynı algoritmaları ve aynı yazdırma sürecini kullanıyoruz.” Bir protezin değiştirilmesi gerekiyorsa, tüm veriler mevcuttur ve bir gün içinde yedek parçanın çıktısı alınabilir. Karşılaştırma için: Şu anda hastanın plastik göz protezi alması yaklaşık dört ila altı hafta sürüyor. Böyle bir protezin yaklaşık iki yılda bir değiştirilmesi gerekir.
Yenilikçi göz protezlerinin Birleşik Krallık’ta tıbbi ürün olarak kullanımı zaten onaylandı ve orada satılıyor. C2PAE ekibi şu anda 3D baskılı göz protezlerini Avrupa ve ABD pazarlarına getirmek için çalışıyor. Bu amaçla araştırmacılar, projenin bitiminden bu yana yazılımın kullanıcı arayüzünü geliştiriyorlar. Bulut tabanlı bir uygulama da planlanıyor.
Yazılım, kayıtları dijital bir proteze “çevirir”
C2PAE’deki araştırmacılar bir yandan 3D baskıyı diğer yandan dijitalleştirilmiş hastaneyle birleştiriyor. Hepsinin kalbinde “Mürekkep Balığı: Göz” programı var. Bilgisayar bilimcisi Johann Reinhard, “Artık bir OCT cihazıyla hastadan kaydettiğimiz optik görüntü verilerini dijital olarak göz protezleri oluşturmak ve ardından bunları tam renkli bir 3D yazıcıyla üretmek için kullanabiliyoruz” diye açıklıyor. C2PAE projesinde yer alan Fraunhofer Grafiksel Veri İşleme Enstitüsü IGD’de 3D baskı alanında araştırma görevlisi olarak görev yapmaktadır. OCT, “optik koherens tomografi” anlamına gelir ve dokunun bir tür derinlik görüntüsü olan iyonlaştırıcı olmayan radyasyona dayanan bir görüntüleme yöntemidir. Bu görüntülerden, insanlara radyasyona maruz kalmadan göz protezinin gerekli hacmi, boyutu ve şekli hakkında bilgi elde edilir. Fraunhofer IGD’de 3D baskı teknolojisi yeterlilik merkezinin başında bulunan Reinhard’ın patronu Prof. Dr. Philipp Urban, “Ancak, alışılagelmiş OCT cihazlarında renkli kamera bulunmuyor” diye ekliyor. 3 boyutlu yapay gözün üretilmesi için cihazlara kameralar ve özel aydınlatmalar takıldı. “Bu, protezin görsel olarak ayarlanması için şablon görevi gören sağlıklı gözün kaydedilmesi açısından önemlidir.”
Reinhard yazılımı geliştirdi ve modelleme için yaklaşık 150 protezden alınan 3 boyutlu tarama verilerini kullandı. “Bu, çevirisel ve veriye dayalı bir tasarım yazılımıdır” diye açıklıyor. “Basitçe söylemek gerekirse, kişinin verileri giriyor ve bireysel renk tasarımına sahip göz protezinin sanal bir 3 boyutlu modeli çıkıyor.” Yazılım, kan damarları da dahil olmak üzere iris, gözbebeği ve skleranın sağlıklı göze uyacak şekilde mümkün olduğunca yeniden oluşturulacağı şekilde programlanmıştır.
Click2Print Yapay Gözler (C2PAE) – göz protezlerinin 3D baskısına yönelik proje
Eurostars projesi “C2PAE”de, Fraunhofer Grafik Veri İşleme Enstitüsü IGD’den araştırmacılar, yapay gözlerin tamamen dijital bir süreçte 3 boyutlu olarak basılması için yazılım geliştirdiler. Süreç, enstitünün 2014’ten beri geliştirmekte olduğu “Mürekkepbalığı” 3D yazıcı sürücüsünü kullanıyor. Fraunhofer IGD’ye ek olarak, Alman FIT AG şirketi de C2PAE’de proje ortağı olarak yer alıyor (odak: polyjet kullanılarak göz protezlerinin katmanlı üretimi) işlem). KOBİ bir yandan 3D yazıcıyla üretilen göz protezlerinin üretimi için kalite yönetimini uyguluyor. FIT AG ise hastaya özel göz protezlerinin seri üretimine yönelik süreci geliştirmek istiyor. C2PAE kapsamında, hastaya özel veriler içeren testler Londra’daki Moorfields Göz Hastanesi’nde gerçekleştiriliyor. Yeni kurulan Ocupeye de işin içinde: yazılımı lisanslıyor ve işletiyor, düzenleyici konularla ilgileniyor, göz protezlerinin pazarlanmasını ve satışını yapıyor.
Tamamen otomatik olarak oluşturulan ilk göz protezi
3D baskıyla tamamen otomatik olarak tasarlanan göz protezleri – ne kadar süredir piyasadalar? Reinhard “Hiç de değil” diyor: “Biz ilkiz.” Birkaç yıl önce 3D baskı kullanarak yapay göz üretme girişimleri zaten vardı. Ancak bunlar hâlâ elle boyanmış veya elle şekillendirilmişti. Almanya ve Avrupa’da göz protezleri 100 yıldır karmaşık bir süreçten geçerek plastik veya camdan elle yapılıyor.
“Bizim için tüm süreç dijital; ancak sonunda protezin okülarist tarafından cilalanması ve yerleştirilmesi gerekiyor” diyor Reinhard. Bilgisayar bilimciye göre 3D baskılı protezler plastikten yapılmış, boyutsal olarak stabil ve her açıdan el yapımı yapay gözlere ayak uydurabiliyor. Hastaların şu ana kadar yeni protezlerle geleneksel protezler arasında herhangi bir fark görmediğini belirtiyor. İlk testler, Avrupa’nın oftalmoloji alanında uzmanlaşmış en büyük hastanesi olan Londra’daki Moorfields Göz Hastanesi’nde gerçekleştirildi. Hastaneden gelen geri bildirimler, araştırma ekibinin 3D baskılı göz protezlerini sürekli olarak geliştirmesine yardımcı oldu.
Reinhard, iyi yapışmayı yeni protezlerin kaliteli bir özelliği olarak görüyor: “Bir kişi gözünü kaybettiğinde, göz yuvasına plastik veya seramik bir top implante ediliyor ve göz kasları buna bağlanıyor. Bunun üzerine kumaş katlanır ve üstüne göz protezi yerleştirilir. Bu doku ile protez arasında hala bir miktar hareketlilik vardır ve bu da protezin hareket etmesini sağlar. Ve sorumluluk burada önemli bir husustur.
Daha hızlı, daha ucuz, daha doğru
Reinhard ve Prof. Urban, yeni yazılımın daha da fazla avantaj sağlayacağını umuyor: göz protezlerinin üretimi için daha düşük maliyet ve zaman ve sonuçta daha düşük fiyat ve sürekli olarak yüksek kalite. “Şu anda protezin ne kadar iyi olacağı büyük ölçüde göz doktorunun becerisine bağlı. Yazılımımızla belirli bir düzeyde tutarlılık vaat edebiliyoruz çünkü her zaman aynı algoritmaları ve aynı yazdırma sürecini kullanıyoruz.” Bir protezin değiştirilmesi gerekiyorsa, tüm veriler mevcuttur ve bir gün içinde yedek parçanın çıktısı alınabilir. Karşılaştırma için: Şu anda hastanın plastik göz protezi alması yaklaşık dört ila altı hafta sürüyor. Böyle bir protezin yaklaşık iki yılda bir değiştirilmesi gerekir.
Yenilikçi göz protezlerinin Birleşik Krallık’ta tıbbi ürün olarak kullanımı zaten onaylandı ve orada satılıyor. C2PAE ekibi şu anda 3D baskılı göz protezlerini Avrupa ve ABD pazarlarına getirmek için çalışıyor. Bu amaçla araştırmacılar, projenin bitiminden bu yana yazılımın kullanıcı arayüzünü geliştiriyorlar. Bulut tabanlı bir uygulama da planlanıyor.