法医学者が3Dプリントを使って低コストの検死装置を開発

出典: Additive Light

犯罪捜査、異常な死亡、災害の被害者、病院の品質管理などは、検死に大きく依存しています。法医学の分野では、死体は死因を判定する手がかりとなる重要な証拠です。しかし、法医学は高額になることが多いため、スイスのチューリッヒ大学の専門家チームは、死体の法医学的病理学的検査を行うための自動化ツールを数年にわたって開発してきた。

数多くのイノベーションの中で、チームが開発した最も興味深いものの一つは、非常に手頃な価格の死後コンピューター断層撮影血管造影（PMCTA）キットである。 3D プリントと地元の金物店で購入した部品を組み合わせることで、グループは PMCTA キットを 120 ドルで組み立てることができました。最も優れている点は、誰でも virtopsy.com で STL ファイルとして印刷可能な 3D モデルを見つけることができ、ハードウェアストアで入手できる部品とその詳細な仕様も見つけることができることです。

PMCTA は、剖検診断の質の向上に役立つため、実際の剖検を補助するものとして有用です。また、CT や MRI などの最新の画像技術は法医学病理学でよく使用されますが、PMCTA 技術は軟部組織のコントラストの低さや血管系の可視化などの他の問題にも対処しており、体内に造影剤を使用することで検査官は特定の可能性のある、または潜在的な漏れを特定できます。これは、同大学の法医学・画像学部（PMCTA）のウルフ・シュバイツァー、パトリシア・ミルドレッド・フラック、マイケル・タリー、パトリック・ラボック、ドミニク・ガショウが発表した「死後CT血管造影のための非常に経済的な浸漬ポンプの実現可能性」と題する論文によるものである。腐敗した死体であっても、特に難しい法医学的病理学の事件を解決するのに役立つ可能性がある。

チューリッヒ大学法医学研究所所長のマイケル・タリー氏は、PMCTAのようなツールは「法医学のまったく新しい世界を切り開き、この分野を加速させることができる」とし、「MRI、CT、生検、血管造影法を使うことで、法医学的死因の60％から80％を発見できる」と語った。 ”

現在、PMCTA は研究とケーススタディの両方で人気が高まっています。しかし、死後血管造影の現在の主流の商用ソリューションは 8 万ドル以上の費用がかかる機械であり、剖検スキャナーを追加すると、すでに高額な費用にさらに 500 ドルが追加されます。チューリッヒ大学の専門家は、多くの法医学者にとって、そのようなコストは法外な額であると考えている。これが、世界中のどの法医学研究所でも使用できる低コストの PMCTA というアイデアを思いついた理由の 1 つです。

非常に手頃な価格の PMCTA キットを製造します。左: 進行中の 3D プリント。中央: 完成したプリントバッチ。右: パッケージング中のキット。
チームは、金物店の資材と 3D プリント技術を使用して、誰でも 120 ドルで作成して使用できる死後 CT 血管造影キットを開発した。このキットは、デバイスの特許を取得する代わりに、オンラインで説明書をアップロードすることさえできる。一部の PMCTA キットには、特殊な設計と製造が必要です。設計レベルでは、チームは最初にハイブリッドパラメトリックモデリングと直接モデリングのアプローチを使用し、その後、さまざまなソフトウェアプラットフォームで使用できるように設計を STL 形式のファイルに転送しました。彼らは 3D プリント技術を使用して、大腿カテーテル、円筒形のプッシュデバイス、バレルチューブ固定装置、血管止血帯を作成しました。

PMCTA ツールキットは、Virtopsy プロジェクトの一部です。Virtopsy プロジェクトは、チューリッヒ大学の法医学者が、法医学における診断放射線学の画像診断法と測定技術を実装するために、世紀の変わり目に開発した学際的な応用研究プロジェクトです。それ以来、Virtopsy法は新たな方法として登場し、世界中の法医学調査における標準的な手順となりました。実際、「Virtopsy」という用語は、高度な技術を使用して法医学を支援し、進歩させるために、世界中のさまざまな場面で使用されてきました。 Virtopsy は、コンピューター断層撮影、磁気共鳴画像、光学 3D 表面スキャン、3D 写真測量、3D 印刷を使用して、最小限の侵襲性と観察者に依存しない方法で死体の法医学的証拠を検出し記録します。刑事事件や法廷の捜査官によって広く使用されています。

Virtopsy チームの専門家は、3D プリントの助けを借りて、手頃な価格で強力なツールキットを作成することができました。このキットは小さな箱に簡単に収まり、大きすぎず、重すぎません。コスト削減について言えば、この PMCTA キットの価格は、現在市販されている市販の PMCTA の 1% 未満です。法医学には多くの課題があり、特に発展途上国では、この分野への資金が必ずしも確保できるとは限らず、法医学病理学者や技術者も不足しています。CSIや法医学の舞台裏の作業に焦点を当てたテレビ番組が数多く放映されて以来、この分野がいかに人気を博したかを考えると、これは衝撃的な事実です。

PMCTA の結果は、対照的な血管と臓器の全身像を示します。たとえば、インドのような国では、法医学の専門家が不足しているだけでなく、遺体安置所には基本的な設備がなく、参考資料は時代遅れになっています。さらに、2017年には、清掃員と当直医が配置されたバラバンキの遺体安置所で972件の検死が行われたが、これはほんの一例であり、他にも多くの検死例がある。技術の進歩は、特に世界中の法医学者が情報をダウンロードし、独自のツールキットを構築できる場合、現場の基本的なニーズのいくつかに対処するための優れた方法です。

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