مادا تک mada tech ماداتک

مطالعه موردی: پرینت سه بعدی پزشکی

به زودی، تمامی بیمارستان­ها ممکن است دارای واحدهای پرینت سه بعدی شوند که قادر به ساخت مدل­های سه بعدی بیمار خاص و ابزارهایی برای تشخیص، درمان، آموزش بیمار، برنامه ریزی جراحی و راهنمایی های داخل اتاق عمل هستند.

بیمارستان کودکان Sant Joan de Déu در بارسلونا برای کمک به برنامه ریزی یک رویکرد پیچیده آنکولوژی (غده شناسی) کودکان در سال ۲۰۱۳ برای اولین بار به پرینت سه بعدی روی آورد. جراحان برای آماده سازی رویکرد خود به اطلاعات بیشتری نیاز داشتند.

از زمان اولین مورد برنامه ریزی، تیم های داخل بیمارستان از شش رشته تخصصی جراحی برای پرینت سه بعدی استفاده کرده اند که منجر به برقراری واحد پرینت سه بعدی برای هماهنگی بهتر این نیازها می شود.

متخصص تولید افزایشی (افزودنی) که پیشتاز راهی برای استفاده از این فناوری در بیمارستان است، تیمی چند­تخصصی از افراد هستند که توسط آرناو والس استو (Arnau Valls Esteve)، مهندس تحقیق و توسعه با سابقه مراقبت های بهداشتی هماهنگ شده اند. در اینجا او نگاهی به بیمارستان می اندازد تا ببیند که چگونه استفاده از پرینتر سه بعدی رومیزی منجر به روش های جدیدی برای نزدیک شدن به درمان و کمک به نتایج بهتر بیمار می­شود.

تقاضای بالا برای پرینت سه بعدی در داخل بیمارستان

خدمات پرینت سه بعدی

 

متخصصان پزشکی در بیمارستان Sant Joan de Déu  بارسلونا از پرینت سه بعدی برای کمک به برنامه ریزی برای یک جراحی پیچیده کودکان استفاده می کنند. (منبع: بیمارستان Sant Joan de Déu  بارسلونا)

مطالعه موردی در یک نگاه

نوع پرینت: مدل ها، ابزارها و راهنماهای پزشکی؛ قطعات نمونه اولیه

قابلیت ها: آماده مصرف (موجود) در مقابل FFF

صنعت: مراقبت های بهداشتی

حجم پرینت سه بعدی: ۳-۲ پرینت در هفته/ بیش از ۷۰ تا در سال

مواد پرینتی: PLA ، ABS، ترموپلاستیک های پزشکی

پرینتر انتخاب شده: BCN3D Sigma R19

سرمایه گذاری پرینتر: ۳۳۰۰ دلار

صرفه جویی در وقت: ۳۰٪ کاهش در زمان جراحی

زمان ROI: مورد انتظار: ۱ سال

والس می گوید: اولین موارد ما با پرینت سه بعدی در تحقیقات و برنامه های آزمایشی، عمدتا برای برنامه ریزی جراحی، برای انکولوژی کودکان و جراحی ترمیمی بود. از سال ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۵، هر ساله تقاضا از سوی جراحان بیشتری افزایش یافت، بنابراین تصمیم گرفتیم دپارتمان شخصی خود را با پرسنل برپا کنیم تا بهترین مدل خود را برای پیاده سازی این فناوری در بیمارستان ایجاد کنیم.

این بیمارستان تا پایان سال ۲۰۱۵ برای تأمین نیازهای پرینت سه بعدی خود تنها با واسطه های خارجی کار می­کرد - و هنوز هم با تأمین کنندگان خارجی کار می کند - اما این افزایش قابل توجه در استفاده، الهام­بخش ایجاد واحد پرینت سه بعدی بود. پیاده سازی قابلیت های جدید داخلی به تحقیقات قابل توجهی نیاز داشت: کدام پرینترهای سه بعدی بهتر کار می کنند و چه چیزی ایجاد می کنند؟ هزینه پرینتر سه بعدی و متریال آن چقدر است؟ تأثیر بالینی چه خواهد بود و چگونه نیازها و مقررات سلامت برآورده می شود؟ تنها پس از پاسخ دادن به این سؤالات بزرگ، واحد پرینت سه بعدی توانست موفق شود.

والس می گوید: بسیاری از نیازها چیزهایی بودند که می توان آنها را در داخل بیمارستان انجام داد، مانند شبیه­سازی و آموزش که با انجام آن در داخل می توانیم هزینه ها را کاهش دهیم.

به این خاطر بود که بیمارستان کودکان SJD بارسلونا برای اولین بار در سال ۲۰۱۵ یک پرینتر سه بعدی رومیزی از BCN3D مستقر در بارسلونا تهیه کرد. والس توضیح می دهد که این بیمارستان رابطه بسیار خوبی با تولید­کننده محلی پرینتر سه بعدی و همچنین دانشگاه CIM-UPC - مرکز فناوری UPC  (دانشگاه پلی تکنیک کاتالونیا) - ایجاد کرده است که در ابتدا یک بخش بود، زیرا مراکز فناوری منطقه به خوبی در ارتباط هستند.

خدمات پرینت سه بعدی

 

دپارتمان نوآوری و تحقیقات مسئول پرینت سه بعدی در بیمارستان Sant Joan de Déu بارسلونا به عنوان شرکت کننده در کنفرانس Healthio  ۲۰۱۸ در بارسلونا.

والس می گوید: ”BCN3D Sigma بهترین پرینتر سه بعدی با قیمت مناسب است که به خوبی کار می کند و ما می دانستیم که با این شرکت ارتباط داریم، بنابراین تصمیم گرفتیم که به دنبال این پرینتر برویم. سایر گزینه­های موجود در بازار اکستروژن دوگانه ندارند که به نظر ما بسیار مفید است. ما از متریال مختلفی مانند ABS یا PLA با دیگر متریال استفاده می کنیم و متوجه شدیم که حذف آسان متریال پشتیبان، از مشخصه های بسیار مفید است. همچنین برای ما وجود بخش پشتیبانی کننده در شهر خودمان اهمیت داشت، چیزی که اکثر تامین­کنندگان از آن برخوردار نیستند.

فناوری های گسترده برای برآورده کردن نیازهای منحصر به فرد

 

پرینترهای BCN3D Sigma R19 برای پرینت سه بعدی دقیق تر و چند متریالی به سیستم اکستروژن دوگانه مستقل (IDEX) مجهز هستند. 

با شروع استفاده از سیستم سیگما اولیه در سال ۲۰۱۵، بیمارستان با در دسترس قرار دادن Sigma R19 ارتقاء یافت - و آنها در فکر سرمایه گذاری در واحد دوم هستند. به گفته والس، این حقیقت که BCN3D یک شرکت محلی با تیمی جوان و طرز فکر سریعا رو به رشد است، نشان می دهد که آنها انگیزه زیادی دارند تا همه چیز خوب پیش برود و بهترین باشد.

Sigma R19 یکی از چندین پرینتر سه بعدی صنعتی، از جمله فناوری های FDM ، PolyJet و SLA است که برای تأمین نیازهای کلی واحد پرینت سه بعدی استفاده می شود. گرچه سادگی سیستم BCN3D به استفاده قابل توجهی در ایجاد مدل های کالبدشناسی بیمار خاص، ابزارهای شخصی برای جراحی مانند راهنماهای برش و راهنماهای موقعیت یابی و قطعات اولیه دستگاه های پزشکی کمک می کند.

از بسیاری جهات، واحد پرینت سه بعدی به یک فناوری جایگزین برای روند کاری قدیمی تبدیل نمی شود و روش­های کاملا جدید در حال توسعه عملکرد هستند.

والس توضیح می دهد: این روشی جدید برای انجام برنامه ریزی های جراحی است؛ سابقا تنها از یک تصویر و دانش جراح، رادیولوژیست و پزشک استفاده می شد. اکنون پرینت سه بعدی و تصویربرداری سه بعدی بخشی از آن است که جدید است: هیچ گزینه دیگری وجود ندارد. ما از پرینت سه بعدی در بیش از ۷۰ عمل جراحی برنامه­ریزی شده در سال استفاده می کنیم.

داده های بیمارستان از سال ۲۰۱۸ نشان می دهد که واحد پرینت سه بعدی در موارد زیر مشارکت داشته است:

  • بیش از ۷۰ عمل جراحی
  • ۴ پروژه اروپایی
  • ۱ دستگاه پزشکی
  • ۱ دوره دانشگاهی
  • ۴ پروژه تحقیق و توسعه
  • ۸ نشریه

تنها در مدت یک سال استفاده، هزینه پرینتر BCN3D به دست آمد؛ این مطمئناً چشم انداز دستیابی به سیستم دوم را برای مدیریت بیمارستان جذاب تر کرد. والس توضیح می دهد که ما حتی پیش از یک سال توانستیم بازگشت سرمایه داشته باشیم. این به تعداد موارد متقاضی در یک سال بستگی دارد. در سال ۲۰۱۸، بیمارستان کودکان SJD بارسلونا گزارش داد که سالانه ۳۵۰۰۰۰ بیمار مشاهده می شوند و این امکان، استفاده بالقوه بیشتر از ۷۰ عمل جراحی را در به کارگیری قابلیت های واحد پرینت سه بعدی به طور سالانه فراهم می کند.

 

 

 

مدل های سه بعدی زمان جراحی را کاهش می دهند

 

مدل های پزشکی مورد استفاده در بیمارستان Sant Joan de Déu  بارسلونا. (منبع: بیمارستان Sant Joan de Déu  بارسلونا)

گرچه والس از افشای هزینه های مالی صرفه جویی شده داخلی برای بیمارستان در زمینه پرینت سه بعدی خودداری كرد، اما در مورد اهمیت زمان صرفه جویی شده ای تاکید داشت كه جراحان گزارش می دهند:  می توانیم حدود ۳۰ درصد کاهش در زمان جراحی داشته باشیم که لزوما به معنای کاهش بسیار قابل توجه هزینه ها برای اتاق عمل است. هنوز هزینه های مربوط به پرینت سه بعدی و استفاده از متریال وجود دارد، اما روی هم رفته با همان هزینه می توانید زمان کمتری را برای جراحی و زمان بیشتری را برای برنامه ریزی صرف کنید. این برای بیماران بهتر است، زیرا زمان کمتری را تحت بیهوشی سپری می کنند و می توانند سریعتر بهبود یابند و در طولانی مدت با عواقب کمتری روبرو می شوند.

او تصریح کرد: زمان بندی برنامه ریزی طولانی تر است - اما زمان اضافی صرف شده پیش از عمل به معنای زمانی كمتر برای بیمار است که تحت داروهای آرام بخش باشد. تیم جراحی که روی یک بیمار عمل انجام می دهند، می توانند درک کاملی از آناتومی دقیقی داشته باشند که با آن روبرو می شوند و حتی می توانند پیش از عمل برای اطمینان از عملی بی نقص، تمرین کرده باشند.

والس می گوید: زمان و هزینه برای ما منطقی است؛ این حائز اهمیت است. به دلیل حجم کاری، داشتن یک پرینتر سه بعدی در آزمایشگاهی در داخل بیمارستان که در طول سال استفاده می شود، به بیماران ما کمک می­کند. همچنین این دریچه ای را برای شرکت در پروژه های تحقیق و توسعه باز می کند که برای بیمارستان جالب توجه است. ما واقعاً می توانیم به پزشکی اروپا کمک کنیم تا پیشرفت کند، زیرا همه ما در تولید افزایشی پزشکی فعالیت می کنیم.

والس برای سایر بیمارستان هایی که افزودن پرینت سه بعدی را به آزمایشگاه های خود در نظر دارند، مطمئن است که هنگامی که پرسنل پزشکی مزایا را ببینند و درک کنند، تعداد آنها به سرعت رشد می کند. نه تنها فناوری پرینت سه­بعدی خود به سرعت در حال رشد است، بلکه درک پزشکان و جراحان از کاربردهای عملی آن در عمل نیز به همین صورت است. او توصیه می کند: از نظر سرمایه گذاری، شما باید تکامل فناوری و همچنین مقررات و تقاضا را در نظر بگیرید.

اگرچه برای بیمارستان کودکان SJD بارسلونا، این تقاضا صرفا در حال افزایش است، زیرا آنها همچنان مزایای مراقبت از بیمار را می بینند. با شبیه سازی بهتر و آموزش کاهش پیچیدگی ها و همچنین کارآیی در کاهش زمان درمان و بهبود نتایج و کیفیت آموزش، آوردن پرینت سه بعدی به داخل این بیمارستان، به عنوان یک پیشرو در مراقبت های بهداشتی اسپانیا کمک کرده است.

این بیمارستان در حال برنامه ریزی برای پرداختن عمیق به تعهد خود در زمینه پرینت سه بعدی در آینده، با هدایت واقعیت افزوده (AR)، ردیابی بیمار و دستگاه و زیست پرینت (پرینت زیستی) اندام ها به صورت افقی است. والس برای مراحل برنامه ریزی اولیه می گوید: پرینت سه بعدی ممکن است انقلابی در نحوه انجام جراحی ها ایجاد کند - و در طولانی مدت: با زیست پرینت، امیدواریم که روزی این مورد را نیز ببینیم.

آخرین آخبار