Biyomedikal Uygulamalar için Açık Kaynaklı 4D Görüntüleme Araçlarının KullanımıAçık kaynaklı yazılım, birçok alanda uygulamacı, öğrenci ve araştırma toplulukları için farklı yazılım değerlendirme veya dağıtım modellerini temsil eder ve kullanıcı için yenilik mekanizmaları açısından yol gösterir.Açık kaynak topluluklarına dayalı modelin başarısı, uzay araştırmaları, tıbbi görüntüleme, farmasötik geliştirme ve ileri üretim gibi bilgisayar uygulamaları dışındaki yeni alanlarda ortaya çıkan bir paradigma oluşturdu. Premium veya daha doğrusu ücretli yazılımlar, kaynak kodu erişimi olmayan kullanıcıların yazılım lisansı için ödeme yapmak zorunda olduğu ve yazılım şirketlerinin koşul ve kısıtlamalar uyguladığı farklı bir model üzerinde çalışır.Açık kaynaklı yazılım, kaynak koduyla paylaşılabilir veya dağıtılabilir, bu da daha kolay kullanılabilirlik ve değişiklik sağlar. Açık kaynaklı yazılım geliştirme projeleri, genellikle kendi ihtiyaçlarını karşılamak için bireyler tarafından veya kullanıcıların tüketimi için birey grupları tarafından ücretsiz olarak yürütülür.Açık kaynaklı yazılım geliştirme modeli, gönüllü katkı ile yürütülür. Açık kaynaklı bir yazılım projesi geliştirmede en yaygın senaryo, bir kişinin veya grubun bir özelliğe olan ihtiyacı karşılamak için kod yazması veya yerel bir ihtiyacı beslemek için tamamen yeni bir yazılım yaratmasıdır. Açık kaynak geliştirme toplulukları, yüksek motivasyona sahip profesyoneller ve bazen son derece yetenekli programcılar ve geliştiriciler olan gönüllülerden oluşur.Açık kaynak projesini gönüllü olarak yürütme motivasyonu, kullanıcı ihtiyacı, yüksek kaliteli açık kaynak projelerinin yüksek itibarı ve işten keyif almanın bir bileşimidir. Açık kaynaklı yazılımla ilgili avantajlar, kullanılabilirlik kolaylığı, işlev kolaylığı, kullanıcı dostu arayüz, esneklik, kalite, ucuzluk, birlikte çalışabilirlik, özelleştirilebilirlik, kararlılık ve topluluk desteğidir.Gelişmekte olan ülkelerde açık kaynak yazılımların sağladığı dijital dönüşüm fırsatları dikkat çekicidir. Yazılım şirketleri tarafından geliştirilen yazılımlar ile akademik projelerde bireyler tarafından geliştirilen yazılımlar arasında önemli bir fark vardır; yazılım şirketleri tarafından geliştirilen yazılımlar, pazar ihtiyaçlarını karşılamaya ve güçlü ve somut sonuçlar üretmeye yönelikken, akademik projede geliştirilen yazılımlar bilimsel yenilik içindir veya bilime hizmet etmeyi amaçlar.Klinik deneyler ve uygulamalardan elde edilen araştırma sonuçlarını tercüme etmek için, biyomedikal bilişim alanındaki gelişmeler, profesyonel, yüksek verimli ve doğru, klinik olarak yetkin yazılım elde etmek için sınırları zorlamıştır. Yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirlik ile güvenilir sonuçlar için klinik araştırmalarda kullanılabilecek güvenilir tıbbi görüntüleme yazılımını belirlemeye ihtiyaç vardır.Gelecek vaat eden biyomedikal yazılım geliştirme, aşağıdaki önerilen yönergeler izlenerek tamamlanabilir: proje ve ekip yönetimi; sürekli geri bildirim entegrasyonu ile test odaklı geliştirme; yorumlanabilirlik; Yazılım Dağıtımı; kalite odaklı bir yaklaşım; ve kullanıcı merkezli tasarım vb.Biyomedikal bilişimdeki yaygın ve canlı açık kaynak projeleri, yaratıcı süreci hızlandırabilen disiplinler arası işbirliği yoluyla yeni modülleri entegre ederek gerçek dünyadaki sağlık bilgilerinin keşfedilmesinde büyük buluşlara yol açabilir. Tıbbi yazılım araştırmasındaki disiplinler arası yaklaşım, yaratıcılığı açığa çıkarabilir ve uzmanlık alanına dayalı olarak konu alanındaki bilgiyi entegre edebilir.Görüntüleme cihazları nelerdir
Tıbbi görüntüleme yöntemleri
Kesitsel görüntüleme nedir
X ışını kullanılan GÖRÜNTÜLEME cihazları
Röntgen cihazları nelerdir
Tomografi mi ultrason mu
Tomografi nedir
Röntgen ve tomografi farkıTIBBİ GÖRÜNTÜLEMETıbbi görüntüleme, konunun anatomik inceliklerini anlamak için cerrahlar tarafından önceden görselleştirme tekniği olarak kullanılır. Tıbbi görüntü analizi, tedavi için 3B ve hatta daha yüksek boyutlu görüntü veri setlerinin geliştirilmesini tetiklemiştir.Görüntüleme yazılımı, bilgisayarlı tomografi (CT), X-ışını ve manyetik rezonans görüntülemeden (MRI) elde edilen hacimsel biyolojik görüntüleme verilerinin görselleştirilmesi ve analizi için biyomedikal ve diğer birçok bilimsel disiplinde ilerleme sağlamıştır.Tıbbi görüntü işleme, bilgisayarla görmenin bir alt kümesidir. Son yirmi yılda, açık kaynak proje toplulukları, bilgisayar destekli tanıda biyomedikal araştırmalar için bir çerçeve olarak sağlanabilecek standart tıbbi görüntüleme görselleştirme ve analiz araçlarının geliştirilmesine katkıda bulunmuştur.Tıbbi görüntüleme verilerini kullanarak yeni teknikler, implantlar ve yapı iskeleleri geliştirmek için hızlı prototiplemeyi kullanmaya yönelik araştırmacıların ve tıp uzmanlarının ilgisinde hızlı bir artış olduğunu da belirtmekte fayda var. Klinik denemeler sırasında veya hasta teşhisi dışında klinik amaçlarla elde edilen tıbbi görüntüleme verileri, hızlı prototiplemede ve çok merkezli denemelerde veya cerrahi değerlendirmede kullanılmak üzere araştırma kitaplıklarında yasal ikincil uygulamalara hizmet eder.Tıp asistanları ve cerrahlar, tedavi ve karar verme için yalnızca tıbbi görüntüleme verilerine güvenir. Tıbbi görüntülemedeki gelişme, cerrahların hastaya hedefe yönelik gelişmiş kişiselleştirilmiş tedavi sağlamasına olanak tanır.Tıpta dijital görüntüleme ve iletişim (DICOM), sağlık sektöründe tıbbi görüntüleme veri yönetimi için altın standart olarak kabul edilir; DICOM'un amacı, resim arşivleme ve iletişim sistemlerinde kayıt, yakalama ve ortam alışverişidir.Sağlık hizmetlerinde 4D görüntüleme, 2D ve 3D hacimsel görüntülerin zamandan ve hasta hareketinin ayrıntılarından kaynaklanan, kaçınılmaz olan ancak belirsizliğe, tanımlamaya, artefakt hatasına ve lokalizasyona yol açan hatalarını en aza indirmiştir.2B ve 3B paradigma, zamana bağlı bilgisayarlı tomografi (CT), manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ve ultrason görüntüleme makinelerinden elde edilebilen 4B tıbbi görüntülemeye ilerlemiştir; bu teknolojiler, hacimsel görüntü rekonstrüksiyonu ve doğru görüntü projeksiyonu için paralel çoklu dedektör dizisini kullanır.Tıbbi görüntülemedeki ilerleme, açık erişimli yazılımın uygulama programlama arabirimi (API) aracılığıyla hastaya veya soruna özel olarak uyarlanabilen dijital tıbbi görüntü analiz yazılımının geliştirilmesini teşvik etmiştir.Özel tıbbi görüntüleme yazılımının sınırlamaları, artefakt düzeltme, uzamsal görüntü kaydı, kantitatif özellik çıkarımı ve anatomi segmentasyonu için modüller eklenerek çözülebilir. Tıbbi görüntüleme yazılımının gelişimi esas olarak akademik araştırma toplulukları tarafından yürütülmektedir.Sağlık hizmetlerinde açık kaynak kodlu yazılım geliştirmenin özellikle tıbbi görüntü analizi, hasta tıbbi kayıt yönetimi yazılımları ve resim arşivleme ve iletişim sistemleri (PACS) uygulamalarına odaklandığı görülmektedir.Herhangi bir hastalığın başarılı ameliyatı veya teşhisi, esas olarak hastanın tıbbi görüntüleme verilerine dayanır. Tıp asistanları ve cerrahlar, hastanın mevcut durumunu anlamak, ampirik verilerden veya görsel muhakemeden durumları değerlendirmek ve görüldüğü gibi tercih edilen tedaviye karar vermek için tıbbi görüntüleme verilerine ihtiyaç duyar.
Polimerizasyon parçaları, pürüzsüz bir yüzey kaplamasının ve yüksek doğruluğun istendiği görsel uygulamalar ve prototip oluşturma için en uygun olanlardır. Vat Polimerizasyonunun en yaygın uygulamalarından bazıları aşağıda sunulmuştur.
Enjeksiyon kalıbı benzeri prototipler
Vat Polymerization tarafından üretilen pürüzsüz yüzeyler, genellikle enjeksiyonla kalıplanmış prototiplerin üretimi için benimsendiğini görür. Bu, tasarımcıların pahalı araçlara yatırım yapmaya gerek kalmadan gözden geçirmek üzere bir tasarımı hızlı bir şekilde yazdırmasına olanak tanır.
Vat Polimerizasyon teknolojileri, hassas döküm işlemi yoluyla mücevher üretiminde düzenli olarak kullanılmaktadır. Sürecin üretebildiği doğruluk ve karmaşık ayrıntılar, parçaların pürüzsüz yüzeyiyle birleştiğinde onu kuyumculuk endüstrisi için ideal bir teknoloji haline getiriyor.
Diş uygulamaları
Dişçilik endüstrisi, bir dizi uygulama için Vat Polimerizasyonunu benimsemiştir. Vat Polimerizasyon, diş modelleri, cerrahi kılavuzlar, apareyler, kronlar ve köprülerin üretiminde kullanılır. Parçaları yüksek düzeyde doğruluk ve ayrıntıyla üretebilme yeteneği ve mevcut malzemelerin sayısı (özellikle dişçilik ve dökülebilir reçineler), Vat Polimerizasyonunun dişçilik endüstrisinde gerçekten yıkıcı bir teknoloji haline geldiğini gördü.
İşitme cihazları
İşitme cihazları, şu anda Vat Polimerizasyon teknolojileriyle üretilen işitme cihazlarını kullanan 10.000.000’den fazla kişi ile Vat Polimerizasyonun sürekli geliştirilmesinden gelen en büyük başarı öykülerinden biridir. Bir işitme cihazı için gerekli olan pürüzsüz ve organik yüzeylerin geleneksel tekniklerden daha düşük bir maliyetle basılabilmesi, artık tüm işitme cihazlarının yaklaşık %97’sinin Vat Polimerizasyon yoluyla üretilmesiyle sonuçlanmıştır.
Vat Polimerizasyon en eski 3D Baskı teknolojisi olsa da, son on yılda sınırlı yenilik gördü. 3D baskının bu alanındaki en çok beklenen yeniliklerden biri, sürekli baskının icadı olmuştur.
Sürekli Işık İşleme
Sürekli Doğrudan Işık İşleme (CDLP), parçaları DLP’ye benzer bir yöntemle üretir, ancak CDLP, yapı plakasının Z yönünde (yukarı doğru) sürekli hareketine dayanır. Bu 3D baskı yöntemini ticari olarak kullanan bir şirket Carbon’dur. Şirketin CDLP’ye benzeyen Digital Light SynthesisTM teknolojisi, Sürekli Sıvı Arayüz Üretimi (CLIP) adı verilen bir süreçle etkinleştirilir.
Carbon’un M-Serisi yazıcıları, teknenin dibinde sertleşmemiş reçineden bir “ölü bölge” oluşturmak için oksijen geçirgen bir pencereyle birlikte sürece özel bir fotopolimer kullanır.
Bu, baskının alt kısmının tekneye asla yapışmamasına neden olur ve aşağıdan yukarıya yazıcıların çoğunun gerektirdiği ayırma adımı ihtiyacını ortadan kaldırır.
Bu, yazıcının her katman üretildikten sonra parçayı yapı plakasından durdurması ve ayırması gerekmediğinden önemli ölçüde daha hızlı oluşturma süreleri sağlar. Ayrıca, baskı sırasında üretilen ayrı katmanlar olmadığından, parçaların doğal olarak izotropik olduğu anlamına gelir. Karbon yazıcılar yalnızca aşağıdan yukarıya makinelerdir.
Toz Yatak Füzyonu
Toz Yatak Füzyon teknolojileri, katı bir parça üretmek için yapı alanının belirli bir yerinde toz parçacıkları arasında füzyonu başlatmak için bir termal kaynak kullanır. Çoğu Powder Bed Fusion teknolojisi, bir parça yapılırken tozu uygulamak ve yumuşatmak için mekanizmalar kullanır, bu da nihai bileşenin tozla kaplanmasına neden olur. Polimer Powder Bed Fusion uygulamalarına odaklanmaktadır. Aynı teknoloji için metal uygulamalarını tartışacaktır.
3D baskı endüstrisinde, parça üretmek için Powder Bed Fusion teknolojisinin polimer tozuyla kullanılmasına genellikle Seçici Lazer Sinterleme (SLS) veya sadece Lazer Sinterleme (LS) denir.
SLS işlemi, bir kutu polimer tozunun, polimerin erime noktasının hemen altındaki bir sıcaklığa ısıtılmasıyla başlar. Bir yeniden kaplama bıçağı, bir inşa platformu üzerine çok ince bir toz malzeme tabakası (tipik olarak 0,1 mm) bırakır. Daha sonra bir CO2 lazer ışını yüzeyi taramaya başlar.
Lazer, tozu seçerek sinterler ve parçanın bir enine kesitini katılaştırır. SLA gibi, lazer de bir çift galvanometre ile doğru konuma odaklanır. Tüm kesit tarandığında, bina platformu bir kat yüksekliğinde aşağı doğru hareket eder.
Yeniden kaplama bıçağı, yakın zamanda taranan katmanın üzerine yeni bir toz katmanı bırakır ve lazer, parçanın birbirini izleyen enine kesitini daha önce katılaşmış olan enine kesitlere sinterlemeye başlar. Bu işlem, tüm parçalar tamamen üretilene kadar tekrarlanır. Sinterlenmemiş toz, yapılırken parçayı desteklemek için yerinde kalır ve destek yapılarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Bu, SLS’nin en önemli avantajlarından biridir.
Sonuç, toz ve birleştirilmiş ürünlerle dolu bir çöp kutusudur. Aynı anda birden fazla ürün üretilebildiğinden, süreç toplu üretim için kullanılabilir. Toz, SLS makineleri için %50 oranında geri dönüştürülebilir olduğundan, bir hazneyi tam kapasiteye kadar doldurmak aynı zamanda daha fazla malzeme kullanır ve atıkları azaltır. Parçaların yerleşimi ve yönü, her baskı sırasında toz kutusundaki parça doluluğunu en üst düzeye çıkarmak için optimize edilmiştir.
Yazdırma işlemi tamamlandığında ve toz kutusu ve parçalar soğuduğunda, toz kutusu paketinden çıkarılır. Katı ürünler sinterlenmemiş tozdan ayrılır ve basınçlı hava ve kumlama ortamı ile temizlenir. Sinterlenmemiş tozun %50’si toplanır ve yeniden kullanılır. Parçalar daha sonra kullanıma hazırdır veya görünümlerini iyileştirmek için sonradan işlenir.
Yazıcı Parametreleri
Bir parçanın bir SLS makinesinde ne kadar iyi yazdırılacağını yöneten bir dizi parametre vardır. Lazer nokta boyutu ve katman yüksekliği genellikle yazdırılan bir parçanın doğruluğunu ve yüzey kalitesini tanımlar. Çoğu SLS parçası, 100 mikron (0,1 mm) varsayılan katman yüksekliğiyle yazdırılır.
Toz parçacık geometrisi ve boyutu da bir parçanın özelliklerini tanımlamada büyük rol oynar. Daha ince tozlar daha pürüzsüz bir parça yüzeyi ile sonuçlanacak, ancak baskının yeniden kaplanması aşamasında işleme ve yayılma ile ilgili sorunlar ortaya çıkaracaktır. Daha kaba tozlar, işlenmesi daha basit olmakla birlikte, yüzey kalitesi ve ulaşılabilir özellik boyutları üzerinde zararlı bir etkiye sahip olacaktır.
SLS parçalarının yüzey kaplaması tipik olarak mat ve dokunulduğunda pütürlüdür. Çoğu 3D baskı teknolojisinin aksine, bir baskının aşağı bakan tarafı genellikle en iyi yüzey kaplamasına sahip olacaktır.
Optimum makine ayarları genellikle yazıcı üreticisi tarafından yapılır. Bu, makinelerin, operatör tarafından yapılan yapı malzemesi girişine göre parametreleri otomatik olarak ayarlamasıyla sonuçlanır. SLS makineleri ısınma, baskı ve soğuma aşamalarında özerktir ve operatörün etkileşimi yalnızca toz kutularının yüklenmesi ve boşaltılması ve baskı izleme için gereklidir.
