في القرن الحادي والعشرين ، عندما تندمج تكنولوجيا الكمبيوتر بشكل متزايد مع الحياة البشرية ، توقف استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصبح شيئًا خارقًا ودخلت عضويًا في الحياة اليومية.
من المتوقع أن تجد الطباعة ثلاثية الأبعاد تطبيقها في الطب: طب الأسنان ، صناعة الغرسات ، إنشاء نماذج التخطيط قبل الجراحة ، إنشاء العظام الاصطناعية والأنسجة والأوعية الدموية.
يجعل النموذج الحجمي ثلاثي الأبعاد من الممكن تصور نطاق العمل القادم ، مع مراعاة الخصائص الفردية للمريض ، وتحديد العيوب التي غالبًا ما يتم تجاهلها في الصور العادية. بناءً على العينات المطبوعة ، يتم التخطيط الدقيق للعملية ، ويتم حساب جميع المخاطر المحتملة ، ويتم إنشاء الغرسات المناسبة. قرر
إيفجيني جريجورييف من معهد تومسك العلمي والبحثي للأورام استخدام التقنيات المضافة في الطب وإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للاستخدام في ممارسته المهنية وممارسة الزملاء.
بحسب يوجين: "نشأ الاهتمام بالطباعة ثلاثية الأبعاد منذ أكثر من عامين. في البداية ، كانت هواية ، ثم بعد دراسة السؤال بمزيد من التفصيل ، بدأت أفكر في إمكانية استخدام الطباعة في الممارسة الطبية ، وقراءة العديد من المنتديات ، ودراسة برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد ، والتي يمكن أن تترجم تنسيق DICOM الطبي إلى ملف مناسب للطباعة ثلاثية الأبعاد. بعد وزن كل الإيجابيات والسلبيات ، قررت تجربة تقنيات جديدة من أجلي ، ولكن نظرًا لأنها كانت أكثر من تجربة ، تم طبع عملي الأول من قبل Tomsk guys من Bestfilament. بمشاهدة النتيجة النهائية ، سألت الزملاء من Best'a عن تكنولوجيا الطباعة ، قررت استخدام تقنيات مضافة في ممارستي ".
اليوم ، لدى يوجين طريقته الخاصة في تصنيع النماذج ثلاثية الأبعاد ، بناءً على المعالجة المتكاملة للصور الطبية التي تم الحصول عليها وتتكون من عدة مراحل:
المرحلة الأولى : إجراء دراسة التصوير المقطعي بالكمبيوتر. تحتوي عمليات المسح المستلمة على تنسيق DICOM الطبي القياسي ، وهذه الملفات مناسبة للمرحلة التالية.
المرحلة الثانية: إنشاء نموذج افتراضي. في هذه المرحلة من العمل ، يتم تحويل تنسيق DICOM الطبي بمساعدة حزم برامج إضافية إلى ملف سطحي .stl أو obj أو خيارات أخرى يمكن أن تقسمها أداة التقطيع. في حالتنا ، استخدمنا حزمة برمجيات 3Dslicer مفتوحة المصدر (3dslicer.org) ، في البيئة التي تم إعداد النموذج بها في عدة خطوات: الاقتصاص مع تقييد "منطقة الاهتمام" ، التي تخضع مباشرة للطباعة ثلاثية الأبعاد ؛ إزالة القطع الأثرية من المعدن (الغرسات ، الدبابيس ، إلخ) ؛ اختيار مجموعة من الكثافات المدرجة في تخطيط "السطح" ؛ استخدام الأدوات لتنعيم وإزالة "الضجيج". نتيجة المعالجات نموذج افتراضي لمنطقة الاهتمام في شكل ملف بدقة .stl.
المرحلة الثالثة: إعداد النموذج الافتراضي للطباعة. يتم تحميل ملف .stl في برنامج القطاعة ، وتتمثل مهمته الرئيسية في تحضير النموذج للطباعة على نموذج معين للطابعة ثلاثية الأبعاد.
المرحلة النهائية: طباعة النموذج ، وبعد ذلك يتم دراسة العينة النهائية واختيار طريقة المعالجة المثلى.
"لقد اضطررت خلال العامين الماضيين إلى تطبيق تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في مجالات مثل: جراحة الأعصاب ، وجراحة الوجه والفكين ، وممارسة الأورام.
في جراحة المخ والأعصاب ، يتم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بنشاط في تعويض عيوب ما بعد الجراحة. هنا ، يعمل النموذج ثلاثي الأبعاد كمصفوفة ، يتم على أساسها إعادة إنتاج الأطراف الصناعية الفردية.
في ممارسة الأورام ، باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يتم تصور العيوب كجزء من التدمير. في أمراض الأورام ، تتأثر أيضًا أنسجة العظام ، على سبيل المثال ، الهيكل العظمي للوجه. قد يكون هذا عيبًا في الجدار السفلي للمدار أو في الفك العلوي أو السفلي. بطبيعة الحال ، بعد إزالة التكوين الحجمي ، يجب تعويض هذا العيب. هذا هو المكان الذي تأتي فيه الطباعة ثلاثية الأبعاد للإنقاذ. إذا كان هناك نموذج ثلاثي الأبعاد ، فإن الجراح لديه الفرصة للتعرف على مجال العمل القادم قبل العملية: أمسك النموذج في يديه ، افحصه من زوايا مختلفة. يتم إنشاء أطقم الأسنان أيضًا على أساس هذه النماذج ، والتي ، بالطبع ، تلعب دورًا إيجابيًا في النتيجة الجمالية للعملية.
من الآونة الأخيرة يمكنني أن أشير إلى مثل هذه الحالة من "التعاون" للطابعة ثلاثية الأبعاد والجراحين. تحول مريض مصاب بتشخيص قصور التنفس إلى زملائي من قسم الوجه والفكين للمساعدة
(تقريبًا. من ظاهرة الأسنان التي يمكن فيها ملاحظة عدم كفاية تطور الفك العلوي). في هذه الحالة ، قمت بطباعة نموذج لمقارنة الفك العلوي والسفلي. جعل النموذج ثلاثي الأبعاد من الممكن تحريك الفك السفلي ذهابًا وإيابًا ، وتدويره وتخطيط مسار العملية. كما اكتشفت ، كانت العملية ناجحة ، وتم تصحيح العيب ، وكان المريض سعيدًا.
في الختام ، سأقول أنه بالنسبة لي فإن الميزة الكبيرة لاستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد هي القدرة على إنشاء نماذج مجمعة غير مكلفة في وقت قصير إلى حد ما. ونتيجة لذلك ، بوجود نموذج ثلاثي الأبعاد عالي الجودة لمجال العمل القادم أمامه ، يدرس المتخصص بعناية العيب ويخطط مسار العملية المستقبلية ، مما يساعد على تقليل احتمالية حدوث مضاعفات وتقليل وقت العملية ".
أود أن أنهي هذا المقال بكلمات الفيلسوف الروماني سينيكا:
"سيأتي الوقت الذي سيفاجئ فيه أحفادنا بأننا لم نكن نعرف مثل هذه الأشياء الواضحة."
في الواقع ، قبل حوالي عشرين عامًا ، كان جزء صغير جدًا يعرف قدرات الطباعة ثلاثية الأبعاد ، والآن حان الوقت الذي يمكن فيه لأي شخص شراء طابعة ثلاثية الأبعاد.
أتساءل ما يخبئه المستقبل لنا؟