چاپ ۳ بعدی قفسه سینه برای آموزش جراحی

به گزارش مجله خبری نگار، به نقل از بیواینجینیر، مهندسان و پزشکان "دانشگاه اتو فون گوریکه ماگدبورگ" (Otto von Guericke University Magdeburg) آلمان، یک مدل آموزشی برای جراحی قفسه سینه انسان ابداع کرده‌اند. این مدل که مبتنی بر داده‌های واقعی به دست آمده از بیماران است و با استفاده از چاپگر سه بعدی ابداع شده، در آینده هم برای آموزش دانشجویان و هم به عنوان یک مدل آموزشی واقع‌گرایانه جراحی قفسه سینه برای جراحان استفاده خواهد شد. دکتر "تورستن والز" (Thorsten Walles)، رئیس بخش جراحی قفسه سینه در بیمارستان دانشگاه ماگدبورگ باور دارد که استفاده از این مدل برای آموزش کادر پزشکی یا برای آموزش در بخش فناوری پزشکی نیز امکان‌پذیر خواهد بود.

والز گفت: به عنوان مثال، جراحی‌های ریه از نظر فنی، مداخلات بسیار پیچیده‌ای هستند. در جراحی‌هایی که کمی تهاجمی هستند، قفسه سینه به دلیل زره استخوانی آن شامل دنده‌ها، استخوان سینه و اندام‌های داخلی ظریف و بسیار حساسی که از آن‌ها محافظت می‌کند، چالش خاصی را برای جراحان به وجود می‌آورد. بنابراین، جراحی قفسه سینه با حداقل تهاجم، به مهارت‌های روانی و حرکتی ویژه جراحان نیاز دارد که باید در بیرون از اتاق عمل آموخته شوند. تا به حال مدل‌های خوب برای آموزش کمیاب بوده‌اند.

به گفته والز، تخمین زده می‌شود که سالانه ۵۰ هزار جراحی ریه در آلمان انجام می‌گیرد. این تعداد به دلیل افزایش مداوم موارد سرطان ریه، هر سال بیشتر می‌شود. وی افزود: به لطف پیشرفت‌های فنی در سال‌های اخیر، امروزه بسیاری از جراحی‌های بزرگ‌تر قفسه سینه که مستلزم برداشتن تمام بخش‌های ریه است، می‌توانند با روشی که کمتر تهاجمی است، انجام شوند.

هدف جراحان قفسه سینه این است که تا حد امکان بتوانند یک روش کمتر تهاجمی را به بیماران ارائه دهند. این امر در آینده ممکن است با استفاده روزافزون از ربات‌های جراح تسهیل شود. این برای جراحان قفسه سینه بدان معناست که آن‌ها باید روش‌های جراحی جدید را یاد بگیرند و آموزش ببینند تا بتوانند با خیال راحت از این روش‌ها برای بیماران خود استفاده کنند.

والز و همکارانش، یک مدل آموزشی موسوم به "مدل قفسه سینه ماگدبورگ" (Magdeburg Thorax Model) ابداع کرده‌اند که شرایط قفسه سینه انسان را شبیه‌سازی می‌کند. نخستین نمونه این مدل، با استفاده از اطلاعات به دست آمده از بیماران ساخته شده است.

این مدل با استفاده از انواع برنامه‌های نرم‌افزاری پردازش شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سپس، یک چاپگر سه بعدی معمولی با پارامتر‌های به دست آمده از این مدل تغذیه شد. پس از آن، یک مدل قفسه سینه با ابعاد تقریبا ۵۰ در ۴۰ سانتی‌متر با استفاده از پلاستیک مقاوم "پلی‌اتیلن ترفتالات" (PETG) چاپ شد. این مدل را می‌توان ضد عفونی کرد و همچنین می‌توان آن را با مدل‌هایی از اندام‌های موجود در قفسه سینه تکمیل کرد. این مدل دقیقا لایه عضله و بافت نرم بیمار را شبیه‌سازی می‌کند.

والز گفت: در جراحی رباتیک، استاندارد‌هایی برای راه‌های دسترسی به ریه‌ها و سایر اندام‌های قفسه سینه وجود دارد، اما این روش‌ها باید آموزش داده شوند. این کار تاکنون با استفاده از مدل‌هایی برای جراحی شکم انجام شده است، اما این مدل‌ها بسیار مبهم هستند. چیزی که ما کم داشتیم، مدلی بود که وضعیت قفسه سینه را به شکلی طبیعی همراه با دنده‌ها و اندام‌های داخلی در جای خود به تصویر بکشد. در آینده با مدل‌هایی از این دست، امکان آموزش طی جراحی‌های روزمره و استانداردسازی کسب فرآیند‌های جراحی وجود خواهد داشت. جراحان جوان پیش از تماس با بیماران، دوره یادگیری خود را پشت سر خواهند گذاشت و جراحان باتجربه نیز زمینه بیشتری برای توسعه روش‌های جدید جراحی به دست خواهند آورد.

به گفته والز، این مدل پیشتر در نمایشگاه تخصصی پزشکی به مردم ارائه شده و با استقبال بسیار گرمی روبه‌رو شده است. برخی از شرکت‌ها مایل هستند تا از این مدل برای نمایش فناوری پزشکی یا آموزش عملی استفاده کنند. مدل‌های بیشتر در حال حاضر به طور مشترک توسط پزشکان و مهندسان در حال برنامه‌ریزی هستند.

"فابیان لافر" (Fabian Laufer)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما برای چالش‌های گوناگون و مهم جراحی، قصد داریم در آینده نسخه‌های کوچک‌تر مونث و جوان مدل قفسه سینه را توسعه دهیم.