اختصاصی بسپار/ هوش مصنوعی و چاپ سهبعدی؛ نسل جدید تجهیزات پزشکی شخصیسازیشده در راه است
گروه ترجمه و تولیدمحتوا در بسپار/ایران پلیمر ترکیب هوش مصنوعی و چاپ سهبعدی میتواند نسل تازهای از تجهیزات پزشکی کاملا شخصیسازیشده را وارد بازار کند؛ فناوریای که به گفته کارشناسان، نهتنها دقت ساخت کاشتینه (Implant)ها و تجهیزات پزشکی را میافزاید، بلکه زمان جراحی، عوارض پس از عمل و حتی هزینههای درمان را نیز کاهش خواهد داد.
از «بهترین تطبیق» تا شخصیسازی واقعی
یکی از مهمترین مزیتهای چاپ سهبعدی در صنعت پزشکی، توانایی تولید تجهیزات و مدلهای آناتومیکی متناسب با هر بیمار است. تا امروز نیز از این فناوری برای ساخت کاشتینهها، پروتزها و مدلهای جراحی استفاده میشد، اما بسیاری از این محصولات همچنان بر اساس رویکرد «بهترین تطبیق» طراحی میشوند، نه شخصیسازی واقعی. هوش مصنوعی اکنون میتواند اسکنهای بدن را به فایلهای CAD بسیار دقیقتری تبدیل کند که کاملا با آناتومی هر فرد مطابقت دارند.
این موضوع باعث میشود پروتزها طبیعیتر عمل کنند، دامنه حرکتی بهبود یابد، جراحی سادهتر شود، زمان حضور بیمار در اتاق عمل کاهش پیدا کند و عوارض پس از جراحی کمتر شود.
کاشتینههایی که فقط برای یک بدن طراحی میشوند
کاشتینههای ستون فقرات سالهاست با چاپ سهبعدی تولید میشوند، اما در گذشته طراحان تنها تلاش میکردند نزدیکترین تطابق را با شکل بدن بیمار پیدا کنند. اکنون خوارزمیک(الگوریتم)های هوش مصنوعی میتوانند کل ساختار بدن، از لگن تا گردن و شانهها، را در طراحی در نظر بگیرند و کاشتینههایی بسازند که عملا فقط برای همان بیمار قابل استفاده باشند. این سطح از شخصیسازی میتواند مشکلات پس از جراحی را بهطور چشمگیری بکاهد.
مشکل قدیمی چاپ سهبعدی؛ تکرارپذیری
یکی از چالشهای همیشگی چاپ سهبعدی، تکرارپذیری پایین بوده است. در گذشته اگر تولیدکننده به ۱۰ قطعه یکسان نیاز داشت، مجبور بود ۱۵ تا ۲۰ قطعه چاپ کند تا تعداد کافی قطعه قابلقبول بهدست آورد. حتی چاپگرهای پیشرفته نیز معمولا به دقت ماشینکاری CNC نمیرسیدند. اما اکنون هوش مصنوعی این مشکل را از دو مسیر حل میکند:
• تبدیل دادههای اسکن به مدلهای CAD دقیقتر
• ادغام خوارزمیک(الگوریتم)های هوش مصنوعی در میانافزار (Firmware) چاپگرها
این موضوع امکان تولید تکرارپذیر کاشتینههای شخصیسازیشده را فراهم کرده و یک جهش مهم فناوری محسوب میشود.
بیمارستانها هنوز برای این فناوری آماده نیستند
با وجود پیشرفت سریع فناوری، مقررات و زیرساختهای صنعت سلامت هنوز با این سرعت هماهنگ نشدهاند. شرکتهای بیمه برای پذیرش تجهیزات پزشکی مبتنی بر هوش مصنوعی به سالها داده و مستندات ایمنی نیاز خواهند داشت. همچنین هنوز مشخص نیست هزینه این فناوری را چه کسی پرداخت خواهد کرد. اکنون میتوان نسخه چاپ سهبعدی دقیقی از کلیه بیمار تولید کرد تا جراح پیش از عمل، فرایند جراحی را تمرین و برنامهریزی کند. این موضوع هم برای بیمار و هم برای جراح مزیت دارد و در بلندمدت هزینه جراحی را کاهش میدهد، زیرا زمان اتاق عمل کمتر میشود، خطاها کاهش مییابد و عوارض پس از عمل کمتر خواهد بود. البته هنوز پاسخ روشنی برای مدل اقتصادی این فناوری وجود ندارد.
تجهیزات گران و نیاز به نیروی متخصص
یکی دیگر از موانع گسترش این فناوری، هزینه بالای تجهیزات چاپ سهبعدی پزشکی است. بسیاری از بیمارستانها توان سرمایهگذاری روی سامانههای پیشرفته چاپ سهبعدی را ندارند. علاوه بر این، استفاده موثر از این فناوری به نیروی انسانی آموزشدیده نیاز دارد؛ موضوعی که هنوز بهطور گسترده وارد برنامههای آموزشی دانشکدههای پزشکی نشده است.
آیندهای اجتنابناپذیر
با وجود تمام چالشها، گسترش استفاده از هوش مصنوعی در چاپ سهبعدی پزشکی اجتنابناپذیر است. صنعت باید بتواند مزایای واقعی این فناوری را با دادههای قابلاندازهگیری اثبات کند؛ از جمله کاهش هزینه اتاق عمل، کاهش عوارض پس از جراحی و بهبود مراقبت از بیمار؛ هرچند دستیابی به این دادهها ممکن است سالها زمان ببرد.
