پرینت سه بعدی پروتز لگن به عنوان یکی از نوآوریهای پزشکی، امکان تولید پروتزهای سفارشی برای افرادی که نیاز به پروتز لگن دارند، فراهم میکند. این فرایند از تکنولوژی چاپ سه بعدی برای ساختار سفارشی و دقیق پروتزهای لگن استفاده میکند. این فناوری بر اساس فایلهای سهبعدی ایجاد شده توسط کامپیوتر، از طریق پرینترهای سهبعدی مواد مخصوص به کاربردهای پزشکی را به شکل مورد نظر تهیه میکند.
مراحل تولید پروتز لگن به کمک پرینت سهبعدی
1.اسکن بدن: در ابتدا، با استفاده از تکنولوژیهای اسکن سهبعدی، بخش مورد نیاز از بدن بیمار اسکن میشود. این اسکن ممکن است از قسمتهای مختلف بدن از جمله ران، زانو و قسمتهای دیگر انجام شود.
۲. مدلسازی سهبعدی: سپس، با استفاده از دادههای اسکن شده، یک مدل سهبعدی از لگن مورد نیاز برای پروتز بیمار طراحی میشود.
۳. پرینت سهبعدی: مدل سهبعدی لگن با استفاده از چاپگرهای سهبعدی و مواد مناسب (مانند پلاستیکهای مقاوم و یا مواد دیگر) چاپ میشود.
۴. تنظیم و تطبیق: پس از چاپ، لگن به اندازه و شکل بدن بیمار تنظیم میشود. این مرحله شامل تنظیمات و تغییرات لازم برای سازگاری بهتر با بدن فرد میباشد.
پروتزهای مقرون به صرفه
پرینت سهبعدی در تولید پروتز لگن به عنوان یک فرآیند سریعتر و دقیقتر از روشهای سنتی، امکان فراهم کردن پروتزهای سفارشی و بهتری را برای بیماران فراهم میکند. این روش میتواند بهبودهای مهمی در تناسب و راحتی استفاده از پروتزهای لگن برای افراد مختلف با مشکلات مختلف ایجاد کند. این روش با ارائه پروتزهای سفارشی و دقیق تر، به بیماران کمک میکند تا پروتز لگنی که بهترین تطابق را با بدن و نیازهایشان دارد را بدست آورند.
هر ساله صدها هزار نفر، یک عضو خود را از دست میدهند. اما تنها بخشی از آنها برای بازیابی عملکرد جسمانی خود به پروتز دسترسی پیدا میکنند. پروتزهای ساده فقط در چند سایز موجود هستند. بنابراین بیماران باید به بهترین وجه تناسب داشته باشند. در حالی که دستگاههای بیونیک سفارشی که برای تقلید حرکات و چنگالهای اندام واقعی طراحی شدهاند، برای کنترل عملکردشان به ماهیچههای اندام باقیمانده فرد متکی هستند. هزینه این دستگاهها به قدری زیاد است که فقط بیمارانی که به بهترین بیمه درمانی در کشورهای توسعهیافته دسترسی دارند، میتوانند از این پروتزها استفاده کنند.
این فناوری به ویژه پروتزهای کودکان را تحت تأثیر قرار میدهد. همانطور که کودکان رشد میکنند و وارد ماجراجویی میشوند، به ناچار نیاز به پروتزهای بیشتر و تعمیرات گران قیمت دارند. مشکل دستیابی به پروتزها، فقدان فرآیندهای ساخت برای ساخت قطعات سفارشی با قیمتی مناسب است. اما بهطور فزایندهای، پروتزها میتوانند از آزادی طراحی پرینت سه بعدی در پزشکی برای کاهش این موانع مالی بالا برای درمان استفاده کنند.
ابتکاراتی مانند e-NABLE به کل جوامع در سراسر جهان اجازه میدهد تا پروتزهای پرینت سه بعدی را تشکیل دهند. آنها با به اشتراکگذاری آزادانه اطلاعات و طرحهای منبع باز به صورت آنلاین، یک جنبش مستقل در تولید پروتز را هدایت میکنند. بنابراین بیماران میتوانند پروتز طراحی شده سفارشی را که به خوبی برای آنها انطباق داده شده است، با هزینهای کمتر از 50 دلار دریافت کنند.
مخترعان دیگری مانند “لیمن کانر”، این کار را یک قدم جلوتر برمیدارند. “لیمن” تنها با یک امکانات کوچک از چهار پرینتر سه بعدی رومیزی توانست اولین پروتزهای تولیدی خود را تکمیل و جاسازی کند. هدف نهایی او، ایجاد یک دست کاملا بیونیک قابل سفارشیسازی با هزینۀ بسیار کمتر نسبت به قیمت فعلی دهها هزار دلاری برای خرید چنین پروتزهای پیشرفتهای است.
همچنین محققان MIT، فناوری پرینت سه بعدی در پزشکی را به عنوان وسیلهای بهینه برای تولید سوکتهای پروتز شناسایی کردهاند. ناگفته نماند که هزینه پایین تولید این پروتزها، به همراه اختیار عمل در طراحیهای سفارشی، آشکار شده است. پروتزهای ساخته شده با پرینت سه بعدی را میتوان در کمتر از دو هفته تولید کرد و سپس با هزینه بسیار کمتری نسبت به نمونههای سنتی خود، آزمایش و نگهداری کرد. با کاهش هزینهها و بهبود خواص مواد، پرینت سه بعدی در پزشکی بدون شک نقش فزایندهای در بخش مراقبتهای بهداشتی ایفا خواهد کرد.
مزایای پرینت سه بعدی:
1- شخصیسازی
تکنولوژی پرینت، امکان تولید مدلهای تشریحی خاص بیمار و دستگاههای پزشکی را فراهم میکند؛ دستگاههایی که متناسب با نیازهای منحصربهفرد هر بیمار باشد. این شخصیسازی، امکان درمان دقیقتر و نتایج بهتر را فراهم میکند.
2- مدلسازی پیشرفته
علاوه بر این میتوانید با تکنولوژی پرینت سه بعدی در پزشکی، مدلهای دقیقی از ساختارهای تشریحی پیچیده ایجاد کنید؛ مدلهایی که ممکن است تجسم آنها با استفاده از تصاویر دو بعدی سنتی، کمی دشوار باشد. این شیوه میتواند در فرآیند تشخیص بیماریها و برنامهریزی مداخلات جراحی کمککننده باشد.
3- کاهش زمان جراحی
ارائه یک مدل پرینت سه بعدی از آناتومی بیمار قبل از عمل جراحی به پزشکان اجازه میدهد تا فرآیند درمان را به شیوهای بهتر پیش ببرند. این شیوه میتواند زمان فرآیند جراحی را کوتاهتر کند. همچنین با این روش، خطر عوارض احتمالی کاهش مییابد و نتایج بهتری در طول فرآیند درمان برای بیمار به ارمغان آورده میشود.
4- افزایش کارایی
تکنولوژی پرینت، تولید دستگاههای پزشکی، پروتزها و ایمپلنتها را ساده میکند. این امر باعث کاهش زمان و هزینه نسبت به روشهای سنتی تولید میشود و در عین حال کیفیت و دقت محصول نهایی را نیز بهبود میبخشد. با این حال، تولید محصولات منحصربهفرد ممکن است زمان بیشتری نسبت به تولیدات سری ببرد. با این حال، پرینت سه بعدی در پزشکی نسبت به روشهای معمولی ساخت دستگاهها و ابزارآلات بسیار سریعتر و کارآمدتر است.
5- نوآوری
تکنولوژی پرینت سه بعدی در پزشکی، امکان نمونهسازی و آزمایش سریع دستگاههای جدید و شیوههای درمانی نوین را فراهم میکند. این روش میتواند توسعه راهحلهای نوآورانه را برای بیماران تسریع بخشد.
معایب پرینت سه بعدی:
هزینه سرمایهگذاری
سرمایهگذاری برای خرید چاپگر سه بعدی و همچنین هزینه مواد و متریال میتواند گران باشد. این شیوه میتواند مانعی برای برخی از ارائهدهندگان ابزارهای مراقبتهای بهداشتی باشد. با این حال، حذف ضایعات متریالها میتواند از نظر هزینه، انرژی و زمان سبب صرفهجویی شود. به همین دلیل هم کاربرد پرینت سه بعدی در پزشکی برای تولیدکنندگان توجیهپذیر است.
مواد و متریال محدود
در حالی که پرینت سه بعدی با طیف گستردهای از مواد و متریالها، قابل تولید است. با این حال، در زمینه پرینت سه بعدی در پزشکی، محدودیتهایی از حیث انواع مواد و متریالها وجود دارد.
لزوم کنترل کیفیت
اطمینان از کیفیت و سازگاری محصولات پرینت سه بعدی در پزشکی میتواند چالش برانگیز باشد؛ به ویژه در هنگام تولید ساختارهای پیچیده یا دستگاههای خاص پزشکی. به همین دلیل، نگرانیهایی در مورد ایمنی و کارایی این محصولات به ذهن خطور میکند.
چالشهای نظارتی
چارچوب قانونی برای پرینت سه بعدی در پزشکی و مراقبتهای بهداشتی هنوز در حال تکامل است. اطمینان از انطباق با استانداردهای نظارتی نیز میتواند زمان بر و پرهزینه باشد.
عدم استانداردسازی
در زمینه پرینت سه بعدی در پزشکی، محدودیتهایی از نظر عدم استانداردسازی نرمافزار، سختافزار و مواد و متریال وجود دارد. این شیوه میتواند مقایسه محصولات و اطمینان از ثبات در تولید و کنترل کیفیت را دشوار کند.
کلام آخر:
حضور پرینت سه بعدی در پزشکی موجب سرعت بخشیدن به صنعت مراقبت های بهداشتی با روندی چشمگیر است. که نتایج آن ، راحتی بیشتر برای بیمار ، درک بهتر برای پزشک و …. است که در عین دقت ، سرعت و هزینه کم ، زمینه را برای رویکردی هوشمندانه تر و با نشاط تر در زمینه مراقبت های بهداشتی فراهم می کند.
سوالات متداول:
1- چرا از پرینت سه بعدی برای تولید پروتز لگن استفاده میشود؟
پرینت سه بعدی امکان تولید پروتزهای دقیق و سفارشیسازی شده را فراهم میکند که میتوانند به طور کامل با شکل و اندازه استخوانهای بیمار سازگار شوند و راحتی و عملکرد بهتری را فراهم کنند.
2- آیا پروتزهای لگن پرینت شده به اندازه پروتزهای سنتی مقاوم هستند؟
بله، پروتزهای لگن پرینت شده از موادی مانند تیتانیوم ساخته میشوند که دارای مقاومت بالا و سازگاری زیستی با بدن انسان هستند و میتوانند عملکرد مشابه یا حتی بهتری نسبت به پروتزهای سنتی داشته باشند.