چاپ سه بعدی از قلب با چند تکنیک عکس برداری

به گزارش کلیک، طی سال های اخیر چاپ مدل سه بعدی از قلب بیماران به عنوان بخشی از یک حوزه تجربی نوظهور رواج بیشتری پیدا کرده و مشخصا هدفش این است تا پزشکان از ساختار و ویژگی های عروقی فرد تصویر بسیار دقیق تری داشته باشند. با این حال، این برای اولین بار است که متخصصین موفق شدند تا برای چاپ یک مدل سه بعدی ترکیبی از قلب بیمار، دو روش برش نگاری رایانه ای (سی تی اسکن) و اکوکاردیوگرافی سه بعدی (3DTEE) را با یکدیگر تلفیق کنند. همچنین تحقیقات انجام شده توسط متخصصین بیمارستان اطفال هلن دووس نشان می دهد که می توان این روش ها را با ابزار سومی، یعنی تصویربرداری با تشدید مغناطیسی (MRI) نیز ترکیب کرد.

به گفته جوردن گوسنل، یکی از متخصصین این بیمارستان و سرپرست این تحقیقات، چاپ سه بعدی ترکیبی بهترین بخش های دو یا چند روش تصویربرداری را با یکدیگر تلفیق می کند که به طور بالقوه امکان تشخیص سریع تر و نیز برنامه ریزی برای جراحی و مداخله برای درمان بیماری را فراهم می کند. به گفته او، در روش های پیشین چاپ سه بعدی صرفا از یک روش تصویربرداری استفاده می شد که دقت آن زیاد به نظر نمی رسد.
این تیم تحقیقاتی به منظور ثبت تصاویر این دو روش تصویربرداری جهت تلفیق گزینشی مجموعه داده ها برای تولید یک مدل تشریحی دقیق از قلب، از نرم افزار مخصوص استفاده کردند. نتیجه این کار تولید مدل های چاپ شده سه بعدی بسیار دقیق تری است که جزییات آناتومیک قلب را بهتر نشان می دهد و به پزشکان این امکان را می دهد تا بیماری های قلبی را بهتر تشخیص دهند و درمان کنند.

سی تی اسکن و تصویربرداری با تشدید مغناطیسی (MRI) روش های تصویربرداری جاافتاده ای برای تولید مدل های چاپی سه بعدی هستند. اکوکاردیوگرافی سه بعدی (3DTEE) روشی است که اخیرا توسط دکتر جوزف وتوکاتیل و همکارانش در این بیمارستان به عنوان روش تصویربرداری برای تولید مدل سه بعدی در بیماری های مادرزادی قبل گزارش شده است.
بر اساس نظر دکتر وتوکاتیل و همکارانش، هر یک از ابزارهای تصویربرداری نقاط قوت متفاوتی دارند که می توانند مدل چاپ سه بعدی بهتر و دقیق تری تولید کنند:
• سی تی اسکن تصویر بهتری از آناتومی بیرونی قلب ارائه می دهد
• MRI نسبت به سایر روش های تصویربرداری، برای سنجش بخش های درونی قلب از جمله بطن چپ و راست یا حفره اصلی قلب و نیز بافت عضلانی قلب قابلیت بسیار بیشتری دارد.
• 3DTEE بهترین تصویر از آناتومی دریچه قلب را می دهد.

به گفته دکتر وتوکاتیل، این کار گام بسیار بزرگی در پزشکی برای بیماران دارای بیماری های مادرزادی قلب و کاردیولوژی است. این فناوری برای پزشکان و جراحان قلب می تواند مفید باشد. این مدل قابلیت تشخیص بهتر و برنامه ریزی بهتر برای جراحی و مداخله را افزایش می دهد و از این رو، در تعیین این که یک بیماری از طریق ترانس کاتر قابل درمان است یا به جراحی نیاز دارد کمک شایانی به ما خواهد کرد.
دکتر وتوکاتیل به خاطر تحقیقات و اقداماتش در زمینه اکوکاردیوگرافی سه و چهار بعدی، شهرتی بین المللی کسب کرده است. یکی از جالب توجه ترین کارهای او توسعه روش پیشرفته بازسازی چند صفحه ای در اکوکاردیوگرافی است، روشی که برای بخش بندی ساختارهای قلب به صفحات سه بعدی نامحدود در یک محیط مجازی مشابه با آسیب شناسی عروقی است که در آن به منظور نشان دادن آسیب شناسی اصلی، قلب را بخش بندی می کنند. دکتر وتوکاتیل با تلفیق این روش با سایر فناوری های درمانی مانند سی تی اسکن پیشتاز استفاده از این روش در اکوکاردیوگرافی جهت ارزیابی نقایص پیچیده قلب است.
وتوکاتیل یافته های مطالعه خود را در سال 2015 در کنگره مداخله های کاتتری در بیماری های مادرزادی، ساختاری و دریچه ای قلب در فرانکفورت آلمان ارائه و امکان چاپ مدل های قلبی و عروقی سه بعدی با استفاده از چند روش تصویربرداری را نشان داده است.

Mimics نرم افزار مورد استفاده توسط این تیم تحقیقاتی ساخت شرکت بلژیکی متریالایز است که یکی از ارائه دهندگان نرم افزار و خدمات چاپ سه بعدی است که این مدل را با استفاده از فناوری هارت پرینت فلکس خود چاپ کرد. گوسنل برای تولید رندر نهایی سه بعدی با تلفیق روش های تصویربرداری با شعبه متریالایز در آمریکا همکاری کرد. وتوکاتیل مفهم تلفیق دو یا چند روش تصویربرداری برای چاپ سه بعدی را ابداع کرده است.
به منظور ارزیابی کارآیی مدل های سه بعدی ترکیبی در تصمیم گیری برای مداخله از طریق جراحی یا ترانس کاتر، به تحقیقات بیشتری نیاز است.

منبع: DAILYSCIENCE