ایتنا- طی چند سال اخیر میزان سرمایه‌گذاری در عرصه مهندسی پزشکی بیش از هر زمان دیگر افزایش یافته.

اگرچه فناوری چاپگرهای سه‌بعدی طی سال‌های گذشته در عرصه پزشکی مورد استفاده قرار گرفتند و بارها نمونه اولیه تجهیزات جراحی یا اعضای بدن به کمک آنها ساخته شد، ولی پزشکان جهانی هرگز نتوانستند از این فناوری به صورت عملی بهره ببرند.


طی چند سال اخیر میزان سرمایه‌گذاری در عرصه مهندسی پزشکی بیش از هر زمان دیگر افزایش یافت و درهای جدید به روی پزشکان باز شد تا بتوانند چاپگر سه‌بعدی را در زمینه‌های جدید مورد استفاده قرار دهند.

همین مسأله موجب شد برای نخستین‌بار در تاریخ عمل پیوند قلب به یک کودک چهار ساله امریکایی با موفقیت انجام شود تا علم پزشکی عصر جدیدی را تجربه کند.

با این اتفاق، عرصه خدمات پزشکی و درمانی از هفته گذشته وارد عصر جدیدی شد تا پزشکان و مردم بتوانند نسل جدید روش‌های درمانی را به کمک فناوری پیش‌روی خود ببینند.

چاپگر سه‌بعدی عامل نجات
«میا گنزالس» هرگز نتوانست از سه‌ونیم سال ابتدای زندگی خود بهر‌ه‌ای ببرد. این دختربچه که دائماً ذات‌الریه و سرما‌خوردگی داشت از رفتن به مهدکودک و بازی با دوستان خود محروم بود.

زمانی که میا می‌توانست از خانه بیرون برود و بازی کند، خیلی سریع تنگی نفس به او غلبه می‌کرد و مجبور بود با مصرف انواع مختلف داروهای آسم شرایط عادی را برای نفس کشیدن به دست آورد.

والدین میا به بیمارستان‌های مختلف مراجعه کردند و سرانجام پس از تشکیل پرونده پزشکی در ۱۰ بیمارستان مختلف پزشکان دریافتند میا به نوعی ناهنجاری آئورت یا به عبارت دیگر اختلال در رگ اصلی پمپاژ خون به قلب مبتلا شده است.

این کودک که در ابتدای چهارسالگی به سر می‌برد، به یک عمل جراحی ویژه نیاز داشت تا بخشی از رگ آئورت که فشار زیادی را به نای وارد می‌کرد و باعث تنگی نفس می‌شد، در بدن او مسدود شود.

با این عمل جراحی او مشکلی در مقابل سرماخوردگی نداشت و می‌توانست به جمع دوستان و همسالان خود برگردد.

ولی اختلال میا بسیار پیچیده بود. جراحان بیمارستان کودکان نیکولاس در میامی به این نتیجه رسیدند که جان میا در خطر است و درمان او فقط به کمک یک فناوری نوظهور یعنی همان چاپگر سه بعدی امکانپذیر است.

جراحی با خطر‌پذیری پایین به کمک فناوری
بیمارستان کودکان میامی اوایل سال‌جاری میلادی نخستین چاپگر سه‌بعدی خود را در اختیار گرفت و از آن برای تولید برخی اعضای بدن و عمل‌های جراحی استفاده شد.

این چاپگر تصاویر MRI یا CT Scan را به عنوان پایه اصلی فعالیت خود مورد استفاده قرار می‌داد و اعضای مورد نیاز بدن را به صورت لایه لایه با پلاستیک یا لاستیک خاص تولید می‌کرد.

دکتر «ردموند بورک» مدیر مرکز جراحی قلب و عروق کودکان در بیمارستان میامی پرونده این کودک را هفته‌ها مورد بررسی قرار داد تا در نهایت مدل سه‌بعدی قلب این کودک را به دست آورد.

سپس او مدل نهایی را به همکاران خود نشان داد تا این مسأله از زوایای مختلف بررسی شود.

بورک سرانجام یک نتیجه قطعی گرفت. او گفت به جای آنکه در بطن چپ قلب این کودک یک برش مقطعی ایجاد شود، او می‌تواند از سمت راست به قفسه سینه میا دسترسی داشته باشد.

او توضیح داد: «بدون این مدل سه‌بعدی هرگز نمی‌توانستم به این سطح از اطمینان برسم و چاپگر سه‌بعدی به کمک فناوری‌های هوشمند خود به من کمک کرد نتیجه بهتری از این جراحی به دست آورم و به عبارتی بدون کمک فناوری خطر عمل این گونه جراحی‌ها ۱۰ برابر افزایش پیدا خواهد کرد و این در حالی است که حتی نبود فناوری می‌تواند دوره زمانی برای بازیابی بیمار را نیز افزایش دهد.»

او به همکارانش گفت: «با این مدل سه‌بعدی هیچ شکی وجود ندارد که می‌توانیم عمل قلب این کودک را با موفقیت به پایان برسانیم.»

او برای عمل جراحی خود یک برنامه کاملاً مشخص ارائه کرد و سرانجام در کمتر از دو ساعت توانست این عملیات را با موفقیت انجام دهد.

فناوری دست در دست پزشکان
این روزها انواع مختلف چاپگرهای سه‌بعدی با مصارف پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما «اسکات رادِر» مدیر شرکت تولیدکننده چاپگرهای سه‌بعدی Stratasys می‌گوید از این فناوری که توانست جان دختر چهار ساله را نجات دهد به صورت محدود تولید شده است؛ به نحوی که در کشور امریکا تنها ۷۵ دستگاه از آن وجود دارد و در سراسر جهان نیز فقط ۲۰۰ بیمارستان به آن مجهز شده‌اند.

این روزها پزشکان از سیستم‌های شبیه‌ساز اعضای بدن استفاده می‌کنند تا انواع مختلف آن را مورد استفاده قرار دهند.

این سیستم‌های شبیه‌ساز که بخشی از چاپگرهای سه‌بعدی محسوب می‌شوند، از خارج کردن تومورهای مغزی گرفته تا اختلالات قلبی کاربرد دارند و حتی می‌توانند برای درمان بیماری‌های خطرناک از جمله ابولا نیز مورد استفاده قرار بگیرند.

چاپگر سه‌بعدی جایگزین روش‌های سنتی
مدل‌های تولید شده به کمک سیستم‌های شبیه‌ساز سه‌بعدی به دانشجویان پزشکی کمک می‌کند تا بتوانند با پیچیدگی‌های درون بدن آشنا شوند و پزشکان در مواردی مانند بیماری میا، به خانواده‌اش با جزئیات کامل توضیح دهند که فرآیند درمان به چه صورت دنبال می‌شود.

در مورد این دختربچه، زمانی که مدل شبیه‌سازی شده سه‌بعدی از قلب او به دست آمد، چاپگر مربوطه برای ساخت ارگان مورد نظر به کار گرفته شد و در نهایت به جای آنکه از ورقه‌های لاستیکی استفاده شود، پزشکان ورقه‌های حاوی سلول انسانی را به کار گرفتند تا برای نخستین‌بار در جهان عمل پیوند قلب به کمک چاپگر سه‌بعدی انجام شود.

با تمامی موارد ذکر شده باید گفت سیستم‌های شبیه‌ساز سه‌بعدی ابزار کارآمدی هستند که نحوه تعامل پزشکان با بیمار را تغییر می‌دهند، اطلاعات لازم برای تصمیم بهتر در جریان انتخاب روش بهتر جراحی را ارائه می‌دهند، موفقیت عمل‌های جراحی را به حداکثر می‌رسانند و دوره نقاهت را نیز پایین می‌آورند.

دکتر «دانیل جونز» مدیر مرکز پزشکی هاروارد و یکی از مدیران اصلی «مرکز پزشکی مهارت و شبیه‌سازی بوستون» بر این باور است که عمل قلب این کودک می‌تواند به عنوان نقطه عطف عرصه خدمات درمانی در تاریخ ثبت شود و نشان دهد که بشر از چه زمان توانسته چاپگرهای سه‌بعدی را برای درمان اختلالات نادر و پیچیده به کار گیرد.

با وجود این باید توجه داشت که این فناوری هنوز به صورت گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و تنها تعداد محدودی بیمارستان در سراسر جهان از آن استفاده می‌کنند.

جونز می‌گوید رمز اصلی که شاید بسیاری از پزشکان هم از آن اطلاعی ندارند، قابلیت‌ها و توانمندی‌هایی است که چاپگر سه‌بعدی در اختیار دارد و می‌تواند بسرعت نمونه شبیه‌سازی شده از اعضای مختلف بدن را ارائه دهد.

شاید برای بیماران چندان خوشایند نباشد که به عنوان مثال مدل سه‌بعدی از تومور مغزی خود را مشاهده کنند.

ولی پزشکان به کمک همین مدل‌ها می‌توانند برای بیماری‌هایی که طی سال‌های گذشته جان هزاران نفر را گرفت، درمان قطعی ارائه دهند.

باید توجه داشت که در حال حاضر بیمارستان‌های مختلف در سراسر جهان به چاپگرهای سه‌بعدی رو آورده‌اند و بر این باورند که این ابزار نگاه واقع‌بینانه در جریان رویارویی با بیماران را ارائه می‌دهد.

یک چاپگر سه‌بعدی پزشکی و نرم‌افزار تخصصی مربوط به آن ۱۰۰ هزار دلار هزینه دارد که این رقم کمتر از قیمت دستگاه‌های مربوط به تصویربرداری MRI و CT Scan محاسبه می‌شود.

البته با افزایش علاقه‌مندی علم پزشکی به فناوری می‌توان امیدوار بود که در آینده نزدیک توسعه بیشتری در این زمینه صورت گیرد تا چاپگرهای سه‌بعدی پزشکی هم با قیمت ارزان‌تر در اختیار بیمارستان‌های سراسر جهان قرار گیرند.

گفتنی است با این عمل موفقیت‌آمیز بسیاری از پزشکان که در درمان بیماری‌ها از فناوری کمک می‌گیرند بر این نکته پافشاری دارند که توسعه چاپگرهای سه‌بعدی در عرصه پزشکی طی ۵ تا ۱۰ سال آینده به طور کامل مشاهده خواهد شد و این فناوری تا به آنجا پیش خواهد رفت که در آینده نزدیک هیچ بیماری نگران نقص عضو یا پیوند اعضای مختلف بدن نخواهد بود.

منبع:ایران