3D εκτυπωτές που σώζουν ζωές
Της Τασούλας Καραϊσκάκη
Δημοσιογράφος
ΑΠΟ ΤΙΣ ΕΦΗΜΕΡΙΔΕΣ – Ιανουάριος 2019
Είναι μια τεχνολογία που γνωρίζει αλματώδη ανάπτυξη και φέρνει το μέλλον στην καθημερινή ζωή· μια τεχνολογία που έρχεται να ανακουφίσει πάσχοντες ακόμη και στις πιο φτωχές γωνιές της Γης.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση οργάνων, ιστών, οστών, αγγείων, εμφυτευμάτων, τεχνητών μελών και ιατρικού εξοπλισμού εξελίσσεται σε επανάσταση στην υγειονομική περίθαλψη. Η εντυπωσιακή μείωση στον χρόνο παραγωγής και στο κόστος οργάνων, προσθετικών μελών και εργαλείων επιταχύνει τις θεραπείες, ενώ την ίδια στιγμή περιορίζει τις ανισότητες.
Παράλληλα βελτιώνει το αποτέλεσμα, αφού κάθε προϊόν σχεδιάζεται με εξαιρετική ακρίβεια πάνω στον μεμονωμένο ασθενή, ακόμη και στον αναπτυσσόμενο κόσμο όπου μέχρι πρότινος ήταν αδύνατη η υιοθέτηση νέων τεχνικών.
Για παράδειγμα, στις εμπόλεμες ζώνες της Ασίας και της Αφρικής τα φθηνά, απόλυτα εξατομικευμένα τεχνητά μέλη, που εκτυπώνονται σε μια μέρα, έχουν αποκαταστήσει μέσα στο 2017 εκατοντάδες ακρωτηριασμένους από νάρκες.
Στην Αϊτή, επίσης, η ομάδα iLab Haiti εκτυπώνει προηγμένο ιατρικό εξοπλισμό για τα τοπικά νοσοκομεία, προσφέροντας το έως χθες αδιανόητο.
Τρισδιάστατα εκτυπωμένοι σφιγκτήρες ομφάλιας χορδής από την ομάδα iLab Haiti για χρήση σε τοπικά νοσοκομεία
Ταυτόχρονα η βιοεκτύπωση, που βρίσκεται σήμερα σε πειραματικό στάδιο, θα αλλάξει ριζικά τις θεραπείες στο μέλλον, καθώς από ζωντανά κύτταρα θα εκτυπώνονται ζωντανά όργανα και ιστοί.
Από το 2000
«Τον πρώτο τρισδιάστατο εκτυπωτή κατασκεύασε το 1984 ο Αμερικανός μηχανικός Τσαρλς Χαλ και η τρισδιάστατη εκτύπωση σταδιακά μπήκε στη βιομηχανία, στην τεχνολογία, στην ιατρική, στην εκπαίδευση, στην αεροδιαστημική, στην αυτοκινητοβιομηχανία», εξηγεί ο κ. Τάσος Λαζαρίδης, ηλεκτρολόγος μηχανικός και μηχανικός υπολογιστών, ο οποίος έχει ειδικευθεί και πραγματοποιεί τρισδιάστατες εκτυπώσεις για ιατρική χρήση.
«Στην Ευρώπη εμφανίστηκε το 1990, αλλά οι εκτυπωτές ήταν πάρα πολύ ακριβοί, ενώ δεν υπήρχαν και τα υλικά. Οι πρώτες ύλες των εκτυπωτών είναι κυρίως τα θερμοπλαστικά και οι ρητίνες, τα οποία αποτέλεσαν προϊόν της αγοράς τα τελευταία δέκα χρόνια. Η έκρηξη έγινε αρχικά στη βιομηχανία, κυρίως στη ρομποτική, και μετά στην ιατρική, γύρω στο 2000, όταν πρωτοχρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή οδοντιατρικών εμφυτευμάτων και προσθετικών μελών», λέει ο ίδιος.
Σύμφωνα με τον κ. Λαζαρίδη, το πρόβλημα με την ιατρική είναι ότι το υλικό που θα χρησιμοποιηθεί θα πρέπει να είναι βιοσυμβατό, ώστε να μην απορριφθεί από τον οργανισμό και να μην προκληθούν μολύνσεις ή τραυματισμοί.
Ωστόσο, το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της τρισδιάστατης εκτύπωσης στην ιατρική είναι η γρήγορη και φθηνή κατασκευή προσθετικών μελών, ανατομικών τμημάτων, αλλά και ιατρικών εργαλείων για κάθε ασθενή ξεχωριστά. Όποιο μέρος του ανθρώπινου σώματος φαίνεται σε τρισδιάστατη απεικόνιση (γνάθος, γόνατο, κρανίο, αγγεία, καρδιά κ.ο.κ.) μπορεί να ανασυντεθεί και να εκτυπωθεί άμεσα, με εντυπωσιακή ακρίβεια, για προεγχειρητική ή διεγχειρητική χρήση.
Με δεδομένα που λαμβάνονται από την αξονική ή μαγνητική τομογραφία εκτυπώνεται τρισδιάστατα ένα ανατομικό μοντέλο, στο οποίο φαίνονται καθαρά με κάθε λεπτομέρεια τα πάντα στο εσωτερικό και στο εξωτερικό του οργάνου ή του μέλους: ιστοί, νεύρα, αρτηρίες, αγγεία, ρίζες δοντιών, καρκινικοί όγκοι κλπ.
«Για παράδειγμα, ένας καρδιολόγος μπορεί να κάνει ευκολότερα διάγνωση σε μια καρδιά που έχει στα χέρια του παρά από εικόνες στον υπολογιστή. Μπορεί να επιτύχει προσομοίωση της ενδοκαρδιακής ροής και να μελετήσει με ακρίβεια τις ανατομικές λεπτομέρειες και τα σημεία που χρειάζονται αποκατάσταση», τονίζει ο κ. Λαζαρίδης.
Μοντέλα καρδιάς χρησιμοποιούνται για προεγχειρητική διάγνωση και τον απόλυτα επακριβή σχεδιασμό της επέμβασης
Ακόμη, πάνω στο εκτυπωμένο μοντέλο —και όχι κατευθείαν στον ασθενή— μπορεί να δοκιμαστεί και ένα νέο ιατρικό μηχάνημα, ενώ με τα απτά μοντέλα οι γιατροί μπορούν να επικοινωνήσουν καλύτερα με τους ασθενείς, αλλά και να εκπαιδεύσουν αποτελεσματικότερα τους φοιτητές.
Εργαλεία
Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι η οικονομικότερη μέθοδος κατασκευής φθηνών χειρουργικών εργαλείων, και μάλιστα εξατομικευμένης χρήσης.
Οι παραδοσιακές μέθοδοι κατασκευής εργαλείων απαιτούν παραγωγή μεγάλης κλίμακας, πάνω από 10.000 κομμάτια. «Την προηγούμενη εβδομάδα», λέει ο κ. Λαζαρίδης, «ένας καρδιοχειρουργός χρειαζόταν έναν διαστολέα αορτικής βαλβίδας για συγκεκριμένο ασθενή. Ως χειρουργικό εργαλείο υπάρχει στην αγορά, απλώς η συγκεκριμένη αορτή είχε μικρότερες διαστάσεις από τις κοινές. Με βάση τη μαγνητική τομογραφία του ασθενούς κατασκεύασα ένα και μόνο εργαλείο για τη συγκεκριμένη επέμβαση».
Σε μια άλλη περίπτωση, ένα νεογέννητο παιδί έπρεπε να χειρουργηθεί, αλλά δεν υπήρχε τόσο μικρή μάσκα παροχής οξυγόνου. Κλήθηκε ένας μηχανικός και την κατασκεύασε άμεσα.
Οδοντιατρική
Στην οδοντιατρική οι 3D εκτυπωτές είναι από τα πιο ευέλικτα εργαλεία. «Η δυνατότητα τρισδιάστατης σάρωσης και εκτύπωσης οδοντοστοιχιών, ορθοδοντικών μοντέλων και συσκευών βοηθάει τον οδοντοτεχνίτη να δουλέψει με ακρίβεια και να εφαρμόσει νέες τεχνικές», σημειώνει ο κ. Λαζαρίδης.
Τεχνητά μέλη
Τα τεχνητά μέλη σχεδιάζονται πάνω στον κάθε μυ του ασθενούς για περισσότερη λειτουργικότητα και ζωντανή αίσθηση σε κάθε κίνηση (στην αγορά είναι διαθέσιμα μόνο τρία μεγέθη).
Τα υλικά που χρησιμοποιούνται, μεγάλης αντοχής και διάρκειας, είναι τιτάνιο, άνθρακας και πλαστικό ABS. Το κόστος είναι μικρότερο, όπως και ο χρόνος κατασκευής.
Τα τεχνητά μέλη σχεδιάζονται με απόλυτη ακρίβεια πάνω στον κάθε ασθενή και κατασκευάζονται γρήγορα από υλικά μεγάλης αντοχής
«Πριν από τρία χρόνια σχεδίασα και εκτύπωσα έναν πλαστικό νάρθηκα για το χέρι έπειτα από ένα στραμπούληγμα στον καρπό, καθώς ο νάρθηκας που μου έδωσε ο ορθοπεδικός δεν μπορούσε να μπει στο νερό. Μου πήρε δύο ώρες ο σχεδιασμός και τρεις ώρες η εκτύπωση. Το κόστος του ήταν ελάχιστο, 2–3 ευρώ», λέει ο κ. Λαζαρίδης.
Νάρθηκας για χέρι
Εκτύπωση ζωντανών οργάνων
Στο όχι πολύ μακρινό μέλλον η τρισδιάστατη εκτύπωση με την εναπόθεση στρώσεων κυττάρων θα προσφέρει ζωντανές, πλήρως λειτουργικές εκδόσεις ανθρώπινων οργάνων.
Ήδη οι ερευνητές στα εργαστήρια πειραματίζονται στην εκτύπωση ζωντανού ανθρώπινου δέρματος και αιμοφόρων αγγείων.
Τρισδιάστατος εκτυπωτής κυττάρων επιδερμίδας για την επούλωση πληγών από εγκαύματα
Ταυτόχρονα οραματίζονται τη δημιουργία νεφρών, συκωτιού, καρδιάς και άλλων οργάνων και ιστών, ώστε ένας ασθενής που χρειάζεται μεταμόσχευση να μην αναζητεί δότη, αλλά... τρισδιάστατο εκτυπωτή!
Από τις εφημερίδες
ΠΗΓΗ: Η Καθημερινή (06.01.2019)
ΕΙΚΟΝΕΣ: tapchitrithuc.net, 3dworx.gr, lifo.gr, qualtechs.com, tovima.gr, xexe.club, rubenhorbach.com, καρδιολογοσπισσαριδησκ.gr
ΕΙΚΟΝΕΣ: tapchitrithuc.net, 3dworx.gr, lifo.gr, qualtechs.com, tovima.gr, xexe.club, rubenhorbach.com, καρδιολογοσπισσαριδησκ.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου