محققان دانشگاه مینه سوتا پیشرفت های اساسی در صنعت پرینتر سه بعدی را برای اهداف پزشکی به انجام رسانده اند. این گروه از فناوری ضبط حرکت برای پرینت سه بعدی مستقیم بر روی اندام های در حال حرکت استفاده کرده اند. فناوری ضبط حرکت معمولاً در ساخت فیلم برای ایجاد جلوه های ویژه مورد استفاده قرار می گیرد، اما اخیراً برای پرینت سه بعدی در بخش پزشکی با موفقیت مورد آزمایش قرار گرفته است. با وجود این موضوع که چنین پیشرفتی تا چند سال پیش غیرقابل تصور به نظر می رسید، امروزه تغییرات مهمی را در بسیاری از اقدامات پزشکی می تواند به وجود آورد. این روش جدید می تواند به تشخیص و نظارت بر ریه در بیماران مبتلا به کرونا نیز کمک کند.
استفاده از تکنولوژی ضبط حرکت جهت پرینت سه بعدی روی عضوهای در حال حرکت بدن
علیرغم این واقعیت که تکنولوژی پرینت سه بعدی می تواند با طیف گسترده ای از مواد از پلاستیک و فلزات گرفته تا زیست ماده ها کار کند، مدت زمان بیشتری طول می کشد تا فناوری پرینتر سه بعدی بر کاربرد های پرینت سه بعدی زیستی که به طور معمول روی سطوح بیولوژیکی زنده متمرکز می شوند تأثیر بگذارد. دلیل این امر این است که پرینت سه بعدی مستقیم بر روی بافت های نرم در حال حرکت بسیار چالش برانگیز است و سنسورها باید با پارامترهایی از عضو که دائماَ در حال تغییر هستند سازگار شوند. علاوه بر این موضوع، هرگز اندامهای زنده بی حرکت نیستند و بطور مداوم منبسط و منقبض می شوند. اما محققان دانشگاه مینه سوتا تکنیک جدیدی توسعه داده اند که با استفاده از دوربین های دوگانه جهت ایجاد ابزاری برای پرینت سه بعدی در زمان واقعی این مانع را بر طرف می سازد.
محققان پیشنهاد کردند که می توان از داده های اسکن سه بعدی برای یادگیری فضای تغییر شکل سطح استفاده کرد. این امر باعث می شود هندسه دقیق سطح به صورت سه بعدی بازیابی شود و برای انطباق مسیر پرینت سه بعدی در زمان واقعی مورد استفاده قرار گیرد. محققان از نشانگرهای ردیابی ضبط حرکت مشابه موارد استفاده شده برای ایجاد جلوه های ویژه در صنعت فیلم سازی، برای کمک به دستگاه پرینتر سه بعدی به منظور تنظیم مسیر پرینت سه بعدی با حرکات انبساط و انقباض اندام مورد نظر استفاده کردند. این تیم تحقیقاتی برای نشان دادن سنسور جدید و تکنیک ضبط حرکت، یک حسگر کرنش EIT (توموگرافی امپدانس الکتریکی) مبتنی بر هیدروژل را به طور مستقیم بر روی یک ریه در حال تنفس به منظور نظارت بر تغییر حالات آن پرینت سه بعدی کردند.
طبق گفته این محققان زیست سازگاری سنسورها باید بیشتر شود و دقت کلی تکنیک بهبود یابد. این روش می تواند کاربرد های جدیدی برای پرینت سه بعدی زیستی در عمل های جراح ایجاد کند. به عنوان مثال در موارد بالینی که تزریق مواد بیولوژیکی مورد نیاز است، پرینت سه بعدی اتوماتیک در محل می تواند برای دستیابی به کنترل مکانی دقیق در مدت زمان طولانی، جایگزین عملیات دستی شود.
این احتمال وجود دارد که در آینده نزدیک این روش پرینت سه بعدی تطبیقی، درمان های پزشکی با کمک ربات با قابلیت پرینت سه بعدی را تقویت کرده و امکان پرینت اتوماتیک و مستقیم مواد بیولوژیکی داخل و روی بدن انسان را فراهم سازد. پروفسور Michael McAlpine، سرپرست این پروژه گفت: “ما مرزهای پرینت سه بعدی را با روش هایی که حتی تصور نمیشد جا به جا کردیم. پرینت سه بعدی در آینده فقط مربوط به پرینت نیست بلکه بخشی از یک سیستم روباتیک خودکار بزرگتر خواهد بود. این موضوع می تواند برای بیماری هایی مانند کرونا که ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی هنگام درمان بیماران در معرض خطر هستند مهم باشد. “
منبع: https://www.3dnatives.com
در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.
ثبت ديدگاه