چاپ سه بعدی پروستات اجازه می‌دهد تا جراحان قبل از عمل جراحی جزئیات آناتومی بیمار را تجزیه و تحلیل کنند. این سطح جدید شبیه‌سازی می‌تواند نتایج آزمایش‌های بعد از عمل بیماران را بهبود بخشد.
تمام جراحی‌ها با خطرات و ریسک‌های خاص خود همراه هستند. در جراحی پروستات، ریسک‌ها می‌توانند شامل اختلال نعوظ و مشکلات ادراری باشد.
دقت در عدم برداشت بافت سالم حیاتی است و آمادگی برای این شرایط خاص کلید موفقیت در جراحی‌ها محسوب می‌شود. قبل از باز کردن بدن یک بیمار، جراح‌ها به اسکن‌ها و شبیه‌سازی‌های پایه تکیه می‌کنند – اما هنوز راهی طولانی را باید طی کنند.
در ماه‌های اخیر گروهی از دانشمندان مؤسسه ملی تصویربرداری بیومتریکی و مهندسی بیوانرژی یا همان National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) مرزهای شبیه‌سازی جراحی را بیش از هر زمان دیگری جابه‌جا کردند و به پیش می‌برند.
موج جدیدی از مدل های ۳ بعدی
در گذشته، دانشمندان و مهندسان پزشکی مدل‌های دقیق و شخصی‌سازی اندام‌ها با استفاده از اسکن MRI و چاپگرهای ۳ بعدی تولید کرده اند. اگر چه از لحاظ بصری دقیقی و قوی به نظر می‌رسند اما لمس و احساس این مدل‌ها از اعتبار کافی برخوردار نیست یعنی نمی‌توان حس خاصی برای این ارگان‌های شبیه‌سازی‌شده در نظر گرفت.
با این حال، تیم NIBIB یک یا دو مرحله بیشتر پیش رفته‌اند و نسل کاملا جدیدی از مدل پروستات را ایجاد کرده است. به منظور ایجاد این نوآوری، آن‌ها با همکاری مهندسین و پزشکان از چندین بخش مختلف، در بسیاری از موسسات باهم همکاری کردند.
این شامل بخش‌های مهندسی مکانیک، مهندسی پزشکی، آزمایشگاه پزشکی و آسیب شناسی، اورولوژی و جراحی در دانشگاه مینه سوتا در مینیاپولیس، مرکز تحقیقات در زمینه آموزش و پرورش و فناوری‌های شبیه‌سازی در دانشگاه واشنگتن در سیاتل و علوم فیبر و بیومدیکال مهندسی در دانشگاه کرنل در دانشگاه ایاتاکا درنیویورک است.
مقاله‌ی مرتبط: آب انار: درمان سرطان پروستات؟
تکنولوژی جدید فقط یک شبیه‌سازی از پروستات نیست؛ این مدل مانند یک انسان حس دارد. Šeila Selimović، دکترا و مدیر برنامه NIBIB در Biosensors – این پروژه را مورد بحث قرار می‌دهد و می‌گوید:
این پروژه نشان می‌دهد که چگونه مهندسان مکانیک و پزشکان موفق می‌توانند با همکاری و توسعه فناوری‌های نوین و امیدوارکننده برای درمان بیماران در حیطه‌های مختلف پزشکی به بهترین نحو بهره ببرند.
Selimović ادامه می‌دهد:
ترکیب این روند و چاپگر ۳ بعدی منحصر به فرد با MRI غدد پروستات و نمونه‌های بافتی پروستات چیزی است که محققان را قادر می‌سازد تا پرینت ۳بعدی پروستات تولید کنند که می‌تواند مدل اندام‌های واقعی را از نظر شکل، اندازه و بافت باشد.
این مدل با استفاده از پلیمر بر پایه‌ی سیلیکون به نام “inks,” ساخته شده است که با دقت زیاد خواص ثابت و مکانیکی پروستات را طراحی می‌کنند.
جوهر برای چاپ مدل پروستات مورد استفاده قرار گرفت که منجر به ایجاد یک مدل اندام دقیق مطابق با اصول آناتومیکی شد، با همان کشش و نرمی بافت ارگان واقعی که انتظار می‌رفت وجود داشته باشد.
پیش از آن مدل‌های پروستات برای تعیین روند جراحی مفید بودند، اما با این مدل شبیه‌سازی شده‌ی ۳ بعدی می توان عمل جراحی را انجام داد – از جمله اقداماتی مانند پروب کردن، برش و دوختن.
بازخورد جراحی فوری
در یک مرحله فراتر از این، مدل شامل سنسورهایی است که متناسب با عملکرد جراحان بازخورد آنی به آن‌ها می‌دهد. دکتر Kaiyan Qiu، نویسنده تحقیق در دانشگاه مینه سوتا می‌گوید:
این بازخورد در زمان کوتاه و با بالاترین کیفیت ممکن می‌تواند چگونگی عملکرد جراحان در مورد پزشکی شخصی و قبل از عمل جراحی را در تحت نظر بگیرد.
این تحقیق نشان می‌دهد چگونه همکاری موفق بین تخصص‌های مختلف و متفاوت می‌تواند تا این اندازه کارآمد باشد. در آینده، این نوع مدل‌ها می‌تواند به سایر بافت‌ها و ارگان‌های پیچیده‌تر گسترش یابد.
McAlpine توضیح می‌دهد:
من از این فرآیند به عنوان پروژه “انسانیX ” برداشت میکنم. اگر می‌توانیم عملکرد این بافت‌ها و اندام‌ها را تکثیر کنیم، ممکن است روزی حتی قادر به ایجاد اندام‌های بیونیک برای پیوند باشیم.
به نظر می‌رسد که آینده‌ی روشنی برای مدل‌های جراحی ۳ بعدی وجود دارد.
