בית / רפואה / פרויקט מחקרי באיכילוב: איברים עם גידולי עצם מודפסים בתלת מימד כדי לתכנן את כריתת הגידול במדויק

פרויקט מחקרי באיכילוב: איברים עם גידולי עצם מודפסים בתלת מימד כדי לתכנן את כריתת הגידול במדויק

Share

מדור הבריאות של עיתון הארץ (ואחד האהודים על מערכת The3DZone) מקדיש את עמודיו מדי יום ראשון בשבוע לחדשות ולחידושים בעולם הרפואה, כשהוא נותן לרופאים ולחוקרים במה משלהם. לא מפתיע היה לגלות בגליון יום ראשון של השבוע, מאמר של ד”ר שלמה דדיה, רופא בכיר במחלקה לאורתופדיה אונקולוגית במרכז הרפואי תל אביב, על תחום ההדפסה בתלת מימד וכיצד הוא עצמו עושה שימוש בטכנולוגיה בתחום התמחותו (בימים אלו הוא מנהל באוניברסיטת Imperial College בלונדון פרויקט מחקרי שעוסק בהדפסת תלת מימד של גידולי עצם).

הדפסת תלת מימד, אומר ד״ר דדיה, תופסת תאוצה גם בעולם הרפואה, ובתחום הכירורגיה בפרט. ״כיום, באמצעות תוכנת מחשב, ניתן להמיר תמונות דו מימדיות מבדיקות הדמיה כ־CT ו־MRI לתמונות תלת מימדיות. אחר כך התמונות הללו מודפסות והופכות לדגם תלת מימדי, פיזי, של כל איבר שנדרש״.

the3dzone.co.il מגזין ההדפסה בתלת מימד 3d printing
ד״ר דדיה. הדפסת תלת מימד תופסת תאוצה גם בעולם הרפואה

לדברי ד״ר דדיה, הטכנולוגיה משמעותית במיוחד בתחום האורתופדיה האונקולוגית שכן הוא מורכב מאתגרים כירורגיים רבים. ״הקושי הכירורגי הגדול ביותר הוא דיוק בכריתת גידול עצם ממאיר, כלומר – כריתתו בשלמותו מתוך העצם – התנאי הראשוני למניעת חזרתו ולמניעת גרורות. אצל ילדים, האוכלוסייה העיקרית עם גידולי עצם, לתכנון הכריתה המדויק יש חשיבות ניכרת נוספת, שכן השלד עדיין בצמיחה. כך, כאשר גידולי עצם ממוקמים בסמיכות למפרקים וללוחיות הגדילה (קצוות העצמות הארוכות) יש לכרות אותם בגבולות מדויקים ביותר, כך שתפקוד המפרק ופוטנציאל הצמיחה של הגפה לא ייפגעו. במקרים אלו ונוספים הטכנולוגיה מאפשרת לבנות מודלים תלת־ממדיים של האיבר — העצם והגידול שבתוכה — וכך להעריך במדויק את מיקום הגידול וגבולותיו ולתכנן את כריתתו בדיוק מרבי. כך פוחת הסיכוי להישנות המחלה, ועולים הסיכויים לשימור מפרקים ולוחיות גדילה אצל ילדים״.

ד״ר דדיה מספר כי בימים אלו הוא עורך פרויקט מחקרי במרכז הרפואי תל אביב איכילוב בשיתוף אוניברסיטת Imperial College בלונדון, שמיועד לחולי סרטן ראשוני של העצמות (סרקומה), בדגש על ילדים בני 5–18. יישומו הקליני של הפרויקט, שהוכר על ידי האגודה למלחמה בסרטן, מתבצע כרגע במחלקה הארצית לאורתופדיה אונקולוגית באיכילוב.

״במסגרת הפרויקט, פיתחנו תוכנת מחשב ייחודית שממחישה בתמונות תלת מימד את הגידול בשלמותו, שעל בסיסה ניתן להדפיס (בחומרים פלסטיים) דגם תלת מימדי של העצם הנושאת אותו. כך, הכירורג יכול לשרטט על גבי התמונה התלת מימדית על המחשב את חיתוכי הכריתה ואז להדפיסה לכדי דגם שעליו ניתן להתאמן טרם הכריתה האמיתית. בנוסף, לפי החיתוכים ששורטטו, התוכנה גם מייצרת מכשור ניתוחי מותאם לחולה (PSI — Patient Specific Instrument), שתואם את פני שטח העצם. מכשור זה מודפס גם הוא בתלת מימד (בפלסטיק) ולאחר סטריליזציה מוחדר בעת הניתוח ומשמש מעין תוחם של גבולות הגידול. לשם המחשה, בהתבסס על תמונה תלת מימדית הדפסנו דגם של עצם ירך עם גידול (של בן 17) ושל מכשור ניתוחי ולמדנו את גבולות הגידול. ובזמן אמת, בניתוח, תחמנו את הגידול עם המכשור כדי למנוע מצב שבו עם כריתתו ייכרתו גם לוחיות הגדילה הנמצאות בתחתית העצם.   

תמונה תלת מימדית של אגן עם גידול (באדום) - צילום: ד"ר שלמה דדיה
תמונה תלת מימדית של אגן עם גידול (באדום) – צילום: ד”ר שלמה דדיה

בנוסף לשרטוט גבולות כריתה מדויקים, התכנון הקדם־ניתוחי מאפשר לזהות מבעוד מועד מכשולים שעלולים להפריע למהלך הניתוח (לדוגמה כלי דם ועצבים שסמוכים לגידול או כאלה שנמצאים באזורו). כך, הוא מצמצם את טווח הטעויות הכירורגיות האנושיות, בעיקר באזורים אנטומיים מורכבים כגון האגן (שבתוכו שזורים איברים אנטומיים רבים לרבות כלי דם ועצבים גדולים). מטרה נוספת של הפרויקט היא לפתח באמצעות הדפסת תלת מימד גם משתלים מתקדמים לשחזור העצם בשל החסרים שנוצרים בה לאחר כריתת הגידול. כיום שחזורי עצם נעשים במשתלים מתכתיים סטנדרטיים או בשתלי עצם, ואנו בוחנים פיתוח של משתלים מותאמים אישית, שיודפסו ממתכות שיתאימו למידות החולה או מחומרים ביולוגיים חדשניים״.

ד״ר דדיה מספר כי עד היום, כחלק משלב היישום הקליני של הפרויקט, בוצעו באיכילוב כמה ניתוחים מוצלחים בחולים שסבלו מגידולי עצם. ״אנו תקווה שנוכל לעזור לחולים רבים נוספים בעתיד. עמותת חיים למען ילדים חולי סרטן בישראל, שמטרתה לקדם טיפולים לילדים אלו, מממנת את היישום הקליני של הפרויקט באיכילוב״.

לדברי ד״ר דדיה, טכנולוגיית התלת מימד מיושמת גם בכירורגיה האורתופדית בכללה, כגון בשברים מורכבים והחלפת מפרקי ירך וברך. ״למשל, ניתן ליצור מודל תלת־ממדי של מפרק ירך עם שבר מרוסק שיכול לאפשר לרופאים לתכנן את הניתוח הנדרש לשחזור המפרק. כיום המידע המתקבל מטכנולוגיית התלת מימד יכול לספק לכירורגים תובנות שהדמיות ה־CT וה־MRI לא יכולות לספק. שכן, מבדיקות אלו מתקבלות תמונות דו מימדיות בלבד, שהרופא צריך להשלימן בראשו לכדי רצף שלם שיתאר את הבעיה הרפואית על כל רבדיה ואת אפשרויות הטיפול בה. כך, השימוש בהדפסת תלת מימד, בתכנון הניתוח ובמכשור המותאם, יכול להביא לתוצאות כירורגיות טובות יותר״.

Share

אודות The3D Zone

Check Also

הפרוייקט הבא של הרשות לחדשנות: מאגד טכנולוגיות להנדסה ולהדפסה תלת-מימדית של תאים, רקמות ואיברים

תחום הנדסת רקמות, הכולל גם הדפסה תלת מימדית של רקמות ואיברים (3D Bio-printing), נמצא לאחרונה …

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

Share