קצת קשה להאמין כי ישנה טכנולוגיה שמאפשרת לנו לייצר כמעט כל דבר שנרצה, ועוד יותר שניצניה הופיעו לראשונה כבר בשנות ה־80 של המאה הקודמת. מאז, כמובן, טכנולוגיית הדפסת תלת ממד עברה שינוים מרחיקי לכת, התקדמה באופן מדהים, והיום היא נמצאת בשימוש כמעט בכל תעשייה שהיא, בענף הבנייה, התעופה והרכבים, בתעשיית האופנה ובתעשיית המזון וכמובן – בבריאות. היכולת להגיע לרמת דיוק גבוהה מאוד הופכת את הטכנולוגיה התלת ממדית למנוף משמעותי בקידום רפואה מותאמת אישית – רופא שיניים יכול לסרוק שן שבורה כדי להתאים כתר שיותאם באופן מושלם לפיו של המטופל, אורתופדים כבר מדפיסים שתלים מטיטניום ולא מזמן, כאן בישראל, הדפיסו לב. הינה עוד כמה תחומים שבהם המדפסות עובדות במרץ.

בהישג יד – תותבות ביוניות מודפסות

במעבדה לביו־רובוטיקה וביו־מכניקה בטכניון החלו כבר לפני כמה שנים לגייס את הטכנולוגיה למען ילדים קטועי גפיים ולפתח עבורם, וגם עבור כמה מבוגרים, ידיים רובוטיות תותבות בהדפסת תלת ממד, כמובן בהתאמה אישית. לכאורה, שימוש בטכנולוגיות תלת ממד להדפסת פרוטזות כבר קיים כמה שנים טובות, ולצד זאת גם האיבר הביוני כבר מזמן אינו שייך למחוזות סרטי המדע הבדיוני ופיתוחים בתחום זה הגיעו להישגים מרשימים כבר לפני כעשור. כל העת נעשים ניסיונות לשפר עוד את מנגנוני המשוב שמאפשרים העברה של הוראות מהמוח לאיבר הביוני, להרחבת טווחי התנועה. עם זאת, קטוע גפיים שירצה להיעזר בתותבת ביונית יאלץ להיפרד מסכומי עתק בגובה של עשרות אלפי דולרים אם לא יותר. כאן בישראל, האפשרויות הזמינות הן תותבות קוסמטיות שאינן תפקודיות או במקרים שונים תותבות תפקודיות שבקצן מעין צבת המשמשת כ'כף יד' המוגבלת לפתיחה ולסגירה בלבד.

כאן נכנסת לתמונה טכנולוגית ההדפסה התלת ממדית. השימוש בטכנולוגיה הזו מאפשר חיסכון משמעותי בעלויות הייצור, ולא רחוק היום שבו אפשר יהיה להפוך את כל תהליך יצירת התותבת לדיגיטלי לחלוטין עד להדפסה. כך למעשה השילוב בין טכנולוגיות רובוטיקה והדפסת תלת ממד מקדמות אותנו לעידן שבו יוכל כל מי שאיבד אחת או יותר מגפיו לחזור לתפקוד מלא, ככל האדם.

לתפוס את החומר הנלמד – הדפסת מודלים ניתוחיים

לאחרונה התבצע לראשונה בישראל ניתוח נדיר שבמהלכו הופרדו תאומות סיאמיות שהיו מחוברות בראשן. ההכנות לניתוח ארכו חודשים ארוכים והתבצעו באמצעות מודלים של מציאות מדומה לצד מודלים תלת ממדיים שהתבססו על צילומי CT, MRI והדמיית כלי דם. אלו סיפקו לצוות המנתחים תמונת מצב מדויקת ומוחשית של החיבור בכלי הדם, עצמות הגולגולת והרקמות השונות ולצד טכנולוגיות של מציאות מדומה שימשו את הצוות לביצוע סימולציות לקראת הניתוח. שימוש בצילומי הדמיה משמשים כירורגים להכנה לקראת הניתוח ולהליך קבלת החלטות מאז המצאתם, אך תמונה דו ממדית לעולם לא תוכל לייצג באופן נאמן את המבנה האנטומי המדויק של האזור המועמד לניתוח. מודלים שהודפסו בטכנולוגיות תלת ממד מאפשרים למנתח להגיע לביצועים טובים יותר גם במקרים מורכבים מאוד, ובכך להקטין את הסיכונים, לקצר את משך זמן הניתוח ולהגדיל את סיכויי ההצלחה. יעידו על כך התאומות, כבר לא סיאמיות, ששוחררו לאחרונה לביתן.

לעוד כתבות בנושא, לחצו כאן:

בעשור האחרון, ככל שהטכנולוגיה משתפרת ועלויות הדפסת תלת ממד יורדת, השימוש במודלים שהודפסו בטכנולוגיית תלת ממד הופך למקובל יותר בהליך תכנון של ניתוחי לב, נוירוכירורגיה, ניתוחים אורתופדיים וכיוצא באלה. האתגר הבא הוא ביצירת מודלים שמחקים את התכונות הפיזיות של האיבר בגוף החי. המענה, כך נראה, נמצא כבר בשלבי פיתוח מתקדמים בטכנולוגיית הדפסה ביולוגית.

תלת מימד (צילום: shutterstock by FabrikaSimf)
הדפסת מודלים ניתוחיים|צילום: shutterstock by FabrikaSimf

It's Alive! – הדפסה ביולוגית

שנתיים עברו מאז שרעשו כותרות העיתונים כשחוקרים ישראלים הצליחו להדפיס לב חי דרך הדפסה ביולוגית, טכנולוגיה שפועלת בדומה להדפסת תלת ממד, שכבה אחר שכבה. אך בהדפסה ביולוגית, הדיו שבו משתמשים הוא למעשה דיו ביולוגי (Bio-Ink), סוג של תרבית המורכבת מתאים חיים ששוכפלו במעבדה, אם מתורמים או מהמטופל עצמו, ועוד חומרים ביולוגיים שונים המעודדים את התאים לתקשר, לקיים תהליכי חילוף חומרים ולהתרבות. תהליך ההדפסה הביולוגית לא מסתיים כשהאלמנט מוכן, שכן הוא זקוק לתנאים ספציפיים להבשלה של הרקמות וליצירת מבנה יציב ומתפקד שאפשר יהיה להשתיל בגוף המטופל.

הלב שהודפס כאן בישראל הוא אומנם זעיר בממדיו, והדרך עד להשתלת לב מודפס בגוף האדם עוד ארוכה, אך אין ספק שנרשם כאן הישג אדיר, בעיקר משום שעד כה, רוב ההצלחות בהדפסה ביולוגית היו בהדפסת רקמות פשוטות כמו כלי דם ומבנים פשוטים. הדפסה של איבר שלם ומורכב כמו לב הוא צעד משמעותי שמציג את הפוטנציאל העצום שבטכנולוגיה זו, הסוף לרשימות המתנה ארוכות להשתלות או אולי אפילו הדרך להארכת חיי אדם.

ככל שהיכולות הטכנולוגיות בעולמות התל ממד ישתפרו, האפשרות למתן טיפול 'מודפס' לפיו מידותיו של המטופל תהווה לא פחות מהגשמה, הלכה למעשה, של רעיון הרפואה המותאמת אישית. כך שלא יהיה זה פלא אם בבוא היום תרשם המצאת המדפסת התלת ממדית כאחד מהגורמים העיקריים במהפכת הרפואה המותאמת אישית.

ללא מעורבות חברת רוש בתכנים