Sztuczna inteligencja w służbie biodruku 3D sztucznych organów

Zagadnienia biodruku 3D od kliku lat są dogłębnie eksplorowane przez specjalistów – uzyskane jak na razie rezultaty różnią się od tego czym drukowanie przestrzenne tkanek jest w masowej świadomości. Naukowcy związani z technologią biodrukowania twierdzą, że druk przestrzenny całych, w pełni działających organów to odległa (ale realna) przyszłość.

Aether, producent biodrukarki 3D stworzył oprogramowanie oparte o rozwiązania z zakresu sztucznej inteligencji, które ma przyczynić się do szybszego rozwoju druku przestrzennego funkcjonalnych organów, a nie jedynie prostych tkanek. Jak twierdzą twórcy, opracowana przez nich technologia może być impulsem, który w ma szansę znacznie przyspieszyć rozwój tej dziedziny nauki.

Sprawa biodruku 3D nie jest prosta – nawet z pozoru proste struktury tkankowe składają się z wielu typów komórek. Aby wydrukowana w 3D tkanka mogła prawidłowo funkcjonować niezbędna jest m.in. sieć kapilarnych naczyń krwionośnych odpowiedzialnych za jej permanentne odżywianie oraz odbieranie produktów metabolicznych. Zbudowanie wymaganej struktury przestrzennej tkanki wydaje się być najmniejszym problemem – o wiele trudniej nadać tkance wszystkie wymagane funkcji (m.in. wyposażyć ją w sieć neuronową).

Oprogramowanie stworzone przez Aether na podstawie obrazów uzyskanych z badania tomografem komputerowym pozwala na łatwą segmentację modeli organów, pozwalając już na poziomie softu wybór materiałów do wytworzenia konkretnych struktur. Pierwsze testy oprogramowania przeprowadzane są we współpracy z Harvard Medical School – lekarze korzystając z zaproponowanej technologii będą mogli podzielić się z twórcami informacją zwrotną.

Ryan Franks, CEO Aether mówi, że  że sztuczna inteligencja jest jedynym sposobem, w jaki biodruk 3D może osiągnąć swój pełen potencjał. Zadaniem programowania zaproponowanego przez firmę jest wypełnienie luki pomiędzy zagadnieniami z dziedziny science-fiction a rzeczywistością. Cały proces jest zautomatyzowany i przebiega przy minimalnej ingerencji człowieka – włączenie sztucznej inteligencji do etapu przetwarzania obrazów medycznych zwiększa znacznie szybkość procesu a także  efektywność lekarzy i naukowców.

System automatycznej segmentacji i rekonstrukcji ASAR pozwala użytkownikom na segmentację narządy i tkanki – uzyskane pliki mogą następnie zostać zrekonstruowane jako cyfrowe modele 3D a następnie wykorzystywane w procesie biodruku 3D. Rozwiązanie ma szansę być realną alternatywą dla organów przeznaczonych do przeszczepów, co może być odpowiedzią na problem niedoboru organów od dawców.

Źródło: all3dp.com