माइक्रो-सीटी और एएनएसवाईएस ने कृत्रिम अग्न्याशय में विफलता का कारण उजागर किया

एक बंद-लूप कृत्रिम अग्न्याशय ने एक मरीज को इंसुलिन की गलत खुराक देकर एक गंभीर विफलता प्रस्तुत की। स्वायत्त रूप से हार्मोन जारी करने के लिए डिज़ाइन किया गया प्रत्यारोपण योग्य उपकरण, आवश्यकता से कम खुराक देना शुरू कर दिया। समस्या के स्रोत का पता लगाने के लिए, बायोमेडिकल इंजीनियरिंग टीम ने माइक्रो-कंप्यूटेड टोमोग्राफी (माइक्रो-सीटी) और ANSYS के साथ बायोमैकेनिकल सिमुलेशन को मिलाकर एक गैर-विनाशकारी फोरेंसिक विश्लेषण का सहारा लिया।

क्रिस्टलीकरण अवरोध का 3D पुनर्निर्माण और सिमुलेशन 🧬

पहला कदम माइक्रो-सीटी के साथ डिवाइस को स्कैन करना था, जिससे 5 माइक्रोन का वोक्सेल रिज़ॉल्यूशन प्राप्त हुआ। Volume Graphics सॉफ्टवेयर के साथ, आउटलेट नोजल के आंतरिक चैनल का 3D में पुनर्निर्माण किया गया, जिसका व्यास मात्र 50 माइक्रोन था। वॉल्यूमेट्रिक पुनर्निर्माण ने एक अनियमित ठोस जमाव का खुलासा किया जो आंशिक रूप से वाहिनी को अवरुद्ध कर रहा था। बिंदु बादल को संसाधित करने और एक साफ मेश उत्पन्न करने के लिए अवरोध की ज्यामिति को MATLAB में निर्यात किया गया। इस मेश को नोजल के माध्यम से इंसुलिन प्रवाह का अनुकरण करने के लिए ANSYS Biomechanics में आयात किया गया। CFD सिमुलेशन ने पुष्टि की कि जमाव, जिसे इंसुलिन क्रिस्टल के रूप में पहचाना गया, प्रवाह दर को 40% तक कम कर रहा था, जिससे कम खुराक हो रही थी।

प्रत्यारोपण योग्य उपकरण डिजाइन के लिए सबक 🔧

यह मामला दर्शाता है कि चिकित्सा उपकरणों के माइक्रोचैनलों में विफलताएं हमेशा मानक कार्यात्मक परीक्षणों द्वारा पता लगाने योग्य नहीं होती हैं। माइक्रो-सीटी और ANSYS का संयोजन इंजीनियरों को आंतरिक अवरोधों की कल्पना करने और खुराक पर उनके प्रभाव की भविष्यवाणी करने की अनुमति देता है। कृत्रिम अग्न्याशय के भविष्य के पुनरावृत्तियों के लिए, बड़े व्यास के साथ नोजल को फिर से डिजाइन करने या क्रिस्टल नाभिकीकरण को रोकने के लिए एक नॉन-स्टिक कोटिंग शामिल करने की सिफारिश की जाती है। इस प्रकार बायोमैकेनिकल सिमुलेशन नैदानिक उपयोग से पहले प्रत्यारोपण की सुरक्षा को मान्य करने के लिए एक अनिवार्य उपकरण के रूप में समेकित होता है।

इस चिकित्सा डेटा के लिए आप किस सेगमेंटेशन सॉफ्टवेयर की सिफारिश करते हैं?