हिप्पोक्रेट्स ने कभी सपने में भी नहीं सोचा था: चिकित्सा और उनके अनुप्रयोग में additive प्रौद्योगिकियों

XXI सदी में, जब कंप्यूटर प्रौद्योगिकी तेजी से मानव जीवन के साथ विलय कर रही है, 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग कुछ अलौकिक होना बंद हो गया है और काफी व्यवस्थित रूप से रोजमर्रा की जिंदगी में प्रवेश किया है।
यह उम्मीद की जाती है कि 3 डी प्रिंटिंग ने दवा में अपना आवेदन पाया: दंत चिकित्सा, प्रत्यारोपण का निर्माण, पूर्व नियोजन मॉडल का निर्माण, कृत्रिम हड्डियों, ऊतकों और रक्त वाहिकाओं का निर्माण।

3 डी वॉल्यूमेट्रिक मॉडल आगामी कार्य के दायरे की कल्पना करना संभव बनाता है, रोगी की व्यक्तिगत विशेषताओं को ध्यान में रखता है, और उन दोषों की पहचान करता है जिन्हें अक्सर साधारण छवियों में अनदेखा किया जाता है। मुद्रित नमूनों के आधार पर, ऑपरेशन की सावधानीपूर्वक योजना बनाई जाती है, सभी संभावित जोखिमों की गणना की जाती है, उपयुक्त प्रत्यारोपण बनाए जाते हैं। टॉम्स्क साइंटिफिक एंड रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ ऑन्कोलॉजी के एवगेनी ग्रिगोएव ने चिकित्सा में एडिटिव तकनीकों का उपयोग करने और अपने पेशेवर अभ्यास और सहकर्मियों के अभ्यास में उपयोग के लिए तीन आयामी मॉडल बनाने का फैसला किया।

यूजीन के अनुसार: “3 डी प्रिंटिंग में रुचि दो साल पहले पैदा हुई। प्रारंभ में, यह एक शौक था, फिर प्रश्न के बारे में अधिक विस्तार से अध्ययन करने के बाद, मैंने चिकित्सा पद्धति में मुद्रण का उपयोग करने की संभावना के बारे में सोचना शुरू किया, विभिन्न मंचों को पढ़ा, 3 डी-मॉडलिंग के लिए कार्यक्रमों का अध्ययन किया, जो डीआईसीओएम चिकित्सा प्रारूप को 3 डी-प्रिंटिंग के लिए सुविधाजनक फ़ाइल में अनुवाद कर सकता था। सभी पेशेवरों और विपक्षों का वजन करने के बाद, मैंने अपने लिए नई तकनीकों का प्रयास करने का फैसला किया, लेकिन चूंकि यह एक प्रयोग था, इसलिए मेरा पहला काम टॉम्स्क के लोगों द्वारा बेस्टफिलमेंट से छपा था। अंतिम परिणाम को देखकर, Best'a के सहयोगियों से प्रिंटिंग टेक्नोलॉजी के बारे में पूछते हुए, मैंने अपने अभ्यास में एडिटिव टेक्नोलॉजी का उपयोग करने का निर्णय लिया। "

आज, यूजीन के पास 3 डी मॉडल बनाने का अपना तरीका है, जो प्राप्त चिकित्सा छवियों के एकीकृत प्रसंस्करण पर आधारित है और इसमें कई चरण शामिल हैं:

पहला चरण : कंप्यूटर टोमोग्राफिक अध्ययन आयोजित करना। प्राप्त स्कैन में मानक मेडिकल DICOM प्रारूप है, और ये फाइलें अगले चरण के लिए उपयुक्त हैं।




दूसरा चरण: एक वर्चुअल मॉडल बनाना। काम के इस चरण में, अतिरिक्त सॉफ़्टवेयर पैकेज की मदद से मेडिकल DICOM प्रारूप एक सतह फ़ाइल .stl, obj, या अन्य विकल्पों में परिवर्तित किया जाता है जो स्लाइसर व्याख्या कर सकता है। हमारे मामले में, हमने खुले स्रोत 3Dslicer सॉफ़्टवेयर पैकेज (3dslicer.org) का उपयोग किया, जिसके वातावरण में मॉडल कई चरणों में तैयार किया गया है: "ब्याज के क्षेत्र" के प्रतिबंध के साथ फसल, जो सीधे 3 डी प्रिंटिंग के अधीन है; धातु से कलाकृतियों को निकालना (प्रत्यारोपण, पिन, आदि); "सतह" के लेआउट में शामिल घनत्व की सीमा का चयन; "शोर" को सुचारू करने और हटाने के लिए उपकरणों का उपयोग। जोड़तोड़ का परिणाम .stl के रिज़ॉल्यूशन वाली फ़ाइल के रूप में ब्याज के क्षेत्र का एक आभासी मॉडल है।

तीसरा चरण: प्रिंटिंग के लिए वर्चुअल मॉडल तैयार करना। .Stl फ़ाइल को स्लाइसर प्रोग्राम में लोड किया जाता है, जिसका मुख्य कार्य 3 डी प्रिंटर के विशिष्ट मॉडल पर प्रिंटिंग के लिए मॉडल तैयार करना है।

अंतिम चरण: मॉडल को प्रिंट करना, जिसके बाद तैयार नमूने का अध्ययन किया जाता है और इष्टतम उपचार पद्धति का चयन किया जाता है।




“पिछले दो वर्षों में मुझे ऐसे क्षेत्रों में 3 डी प्रिंटिंग तकनीक को लागू करना पड़ा है: न्यूरोसर्जरी, मैक्सिलोफेशियल सर्जरी, ऑन्कोलॉजिकल प्रैक्टिस।
न्यूरोसर्जरी में, 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग पोस्टऑपरेटिव दोषों के मुआवजे में सक्रिय रूप से किया जाता है। यहां, 3 डी मॉडल एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करता है, जिसके आधार पर व्यक्तिगत प्रोस्थेटिक्स को पुन: पेश किया जाता है।
ऑन्कोलॉजिकल अभ्यास में, 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करके, दोषों को विनाश के भाग के रूप में कल्पना की जाती है। ऑन्कोलॉजिकल रोगों में, हड्डी ऊतक, उदाहरण के लिए, चेहरे का कंकाल भी प्रभावित होता है। यह कक्षा की निचली दीवार में या ऊपरी या निचले जबड़े में दोष हो सकता है। स्वाभाविक रूप से, वॉल्यूमेट्रिक गठन को हटाने के बाद, इस दोष की भरपाई की जानी चाहिए। यह वह जगह है जहां 3 डी प्रिंटिंग बचाव के लिए आता है। यदि एक 3 डी मॉडल है, तो सर्जन के पास ऑपरेशन से पहले काम के आगामी क्षेत्र से परिचित होने का अवसर है: मॉडल को अपने हाथों में पकड़ें, विभिन्न कोणों से इसकी जांच करें। ऐसे मॉडल के आधार पर भी डेन्चर बनाया जाता है, जो निश्चित रूप से ऑपरेशन के सौंदर्य परिणाम में सकारात्मक भूमिका निभाता है।

हाल ही में मैं एक 3D प्रिंटर और सर्जनों के "सहयोग" के ऐसे मामले का हवाला दे सकता हूं। हाइपोगाथिया के निदान के साथ एक मरीज मैक्सिलोफेशियल डिपार्टमेंट से मेरे सहयोगियों की मदद के लिए निकला (लगभग) एक दंत घटना का। जिसमें ऊपरी जबड़े का अपर्याप्त विकास देखा जा सकता है)। इस मामले में, मैंने ऊपरी और निचले जबड़े की तुलना करने के लिए एक मॉडल मुद्रित किया। 3 डी मॉडल ने निचले जबड़े को आगे और पीछे ले जाना संभव बना दिया, इसे घुमाएं और ऑपरेशन के पाठ्यक्रम की योजना बनाएं। जैसा कि मुझे पता चला, ऑपरेशन सफल था, दोष को ठीक किया गया था, रोगी खुश था।

अंत में, मैं कहूंगा कि मेरे लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करने का एक महत्वपूर्ण लाभ काफी कम समय में सस्ती थोक मॉडल बनाने की क्षमता है। नतीजतन, उनके सामने काम के आगामी क्षेत्र का एक उच्च-गुणवत्ता वाला 3 डी मॉडल होने के साथ, विशेषज्ञ दोष का अध्ययन करता है और भविष्य के ऑपरेशन के पाठ्यक्रम की योजना बनाता है, जो जटिलताओं की संभावना को कम करने और ऑपरेशन के समय को कम करने में मदद करता है।

मैं रोमन दार्शनिक सेनेका के शब्दों के साथ इस लेख को समाप्त करना चाहूंगा:

"वह समय आएगा जब हमारे वंशज आश्चर्यचकित होंगे कि हमें ऐसी स्पष्ट बातें नहीं पता थीं।"

दरअसल, कुछ बीस साल पहले एक बहुत छोटा हिस्सा 3 डी प्रिंटिंग की क्षमताओं के बारे में जानता था, और अब समय आ गया है जब कोई भी 3 डी प्रिंटर खरीद सकता है।
मुझे आश्चर्य है कि हमारे लिए भविष्य क्या है?