שיפור הדיוק והתוצאות הכירורגיות בזכות מהפכת התלת מימד

משתלים לבניית עצם ביולוגית, ניתוח עם משקפי מציאות רבודה ומדומה, הדפסת מודל כליה שמחקה רקמה אנושית, פיגום נמס בתוך השד והשתלת סיליקון להשלמת חסר בגולגולת, כל אלה כבר משרטטים את רפואת המחר בתחום הכירורגיה

המרכז לחדשנות כירורגית בבית החולים איכילוב, מציג את רפואת העתיד.

רופאים, מעצבי מוצר עם הכשרה מדיקלית, מהנדסי חומרים ומומחים בשחזורי תלת מימד מתחום הרדיולוגיה, מתכננים ומעצבים כירורגיה, שמוטמעת בגוף האדם, לעיתים מצילה את חייו ופעמים רבות משפרת מאד את איכותם.

מהי הדפסת תלת מימד ברפואה?

הדפסות תלת מימד חוללו מהפכה בעולם הכירורגיה, התלת מימד מביא לידי ביטוי את השילוב שבין ידע רפואי, הון אנושי וטכנולוגיה.

מכאן מצליחים  להדפיס מודלים פיזיים של איברים במגוון חומרים המחקים את רקמות גוף האדם, עד לרמת המגע והמרקם האנושי, ומאפשרים לכירורגים להתאמן עליהם ולבצע הדמיה של הניתוח.

הכירורג מקבל מודל מודפס בתלת מימד, ומרגיש שהוא חותך עצם של ממש.

ניתן להדפיס עבורו מודל של כליה שמחקה את הרקמה האנושית, והוא יכול לתרגל עליה ניתוח שלם, עם ציוד מורכב שגם אותו מדפיסים בתלת מימד.

תוצרים אחרים של הדפסת תלת מימד הם סוגים שונים של משתלים, רובם עשויים מטיטניום, המיועדים להחליף חלקי איברים בתוך גוף האדם, וכן מכשור ייעודי לביצוע פעולות ניתוחיות, המותאם לכל חולה לפי מצבו.

הדפסות תלת מימד, מובילות ומבליטות את מהפכת הרפואה המותאמת אישית, מכיוון שהן מאפשרות לשאוב מידע מהדמיות CT ו-MRI שביצענו בגוף החולה, לבנות מודל ולהדפיסו לפי המבנה האנטומי המסוים של אותו חולה מסוים.

מהם היתרונות למנתח ולמנותח?

ההחלטות הכירורגיות עברו שינוי, מעצם העובדה שהטכנולוגיה מכינה אותנו הכירורגים באופן מיטבי לקראת הניתוח: אנחנו יכולים לתכנן מראש כמה רקמה נצטרך לחתוך וכמה אפשר לשמר.

הצלחנו ליצור מהפכה בהצלת גפיים, כאשר צריך לכרות גידולים הנוצרים בהן.

תוכנות ויזואליות לתלת מימד מאפשרות לראות היכן בדיוק נמצא הגידול, ולאפשר כריתות מצומצמות יותר, כשהמטרה היא הצלה ושימור של כמה שיותר חלקי מפרק בריא.

אפילו ברובד פשוט יותר, להדפסות תלת מימד יש השפעה מכרעת. ניקח לדוגמה את האפשרות לסרוק יד שבורה של אדם, להדפיס סד גבס מפולימר במדפסת תלת מימד, ואיתו לגבס את היד.

זו מהפיכה של ממש, נפרדנו מהגבס הארכאי והכבד, החלפנו את חדר הגבס המוכר בחדר גבס עתידני, המותאם אישית ליד המטופל עם 100% ריפוי.

מהם החומרים המודפסים?

בהדפסות תלת מימד עושים שימוש במשתלים בצורת סבכות (כמו מגדל אייפל), שלתוכם ניתן להכניס תאי גזע וחומרי עצם, חומרים שיגדלו כדי להשלים את העצם באותו אזור שבו היא נכרתה.

את הסבכה, שהיא מעין פיגום, ניתן לייצר מטיטניום, ואז היא נשארת בגוף האדם אך מתמלאת בעצם שנבנית מחדש. ניתן לייצר אותה מחומר נמס, המתמוסס לתוך הגוף תוך שנה או שנתיים, ותאי הגזע המוכנסים פנימה מסייעים לעצם להיבנות מחדש.

לאחר שהמשתל נעלם, נשארת במקום עצם חדשה, ביולוגית לחלוטין.

בעתיד נבצע שחזור עם בניה ביולוגית של העצם ללא מתכות, ועולם משתלי הפיגומים יהיה רלוונטי גם לתחומי הפלסטיקה והרקמות הרכות.

במקום ניתוחי שחזור שד מורכבים לאחר כריתה חלקית, ניתן יהיה לייצר פיגום נמס שיוכנס לתוך השד, כשיש בו שומן להצמחת רקמת שד חדשה, בהתאמה מדויקת למקום החסר.

כשהשד יתמלא ברקמה הצומחת, הפיגום יתמוסס.

המדע והרפואה מאמצים אל חיקם חומרים מורכבים אחרים להדפסה, כמו חומרים קרמיים ופולימריים וכן סיליקון רפואי בהדפסת תלת מימד.

כאשר נוצרת א-סימטריה בפנים בעקבות תאונה או בעיה רפואית, ניתן יהיה בעתיד לעשות הדמיית CT של הגולגולת, ולהשתיל את החלק החסר שהודפס מסיליקון במדויק למידות המטופל.

ומה יקרה בכירורגיה בעתיד?

צפויות הפתעות מרתקות בזכותן של טכנולוגיות חדשות שיחוללו שינויים מרחקי לכת בעולם הכירורגי.

אחד השינויים הוא שימוש מוגבר בכלי בינה מלאכותית בכירורגיה.

הרעיון הוא לעשות שימוש בדאטה מתוך ניתוחים מתועדים, כדי לשפר את הכנת המתמחים למקצוע.

גם עולמות המציאות המדומה והרבודה יכנסו לחדר הניתוח, ורופאים ינתחו בסיוע משקפי מציאות רבודה ומדומה.

המחשב בונה עבורם מודל וירטואלי של האיבר שצריך להיות מנותח, אינטראקטיבי בתלת מימד, ומשקפי המציאות הרבודה מאפשרים לרופא להוריד את המודל באמצעות פקודות קוליות ותנועות ידיים, ממש אל תוך גוף האדם ו'להלביש' אותו על האיבר החי.

כך לכירורג יהיה הרבה יותר קל לנתח, כאשר החלקים הנגועים יהיו מסומנים בצבעים זוהרים, והכל מונח לפניו בצורה ברורה בדיוק כמו בספר אנטומיה.

המטרה היא לזהות טרנדים, להיות עתידניים, ולהביא כלים שלא קיימים כרגע, כדי לשפר את הדיוק והתוצאות בעוד עשור.

מדובר בהצלת חיי אדם, ובתהליכים שחוסכים למערכת הבריאות משאבים רבים.