การพิมพ์ 3 มิติ กับวงการแพทย์

การเติบโตอย่างรวดเร็วของวงการแพทย์ในปัจจุบันที่มีการใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยในการรักษาโรคของผู้ป่วยได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำมากขึ้น จนมีการนำการพิมพ์ 3 มิติมาใช้ในวงการแพทย์อย่างแพร่หลายมากขึ้น  ในการพัฒนาเครื่องมือและอุปกรณ์การรักษา ไปจนถึง การพิมพ์อวัยวะเทียมเพื่อใช้ในการรักษาผู้ป่วยได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การพิมพ์ 3 มิติในปัจจุบัน ขยายวงกว้างในทางการแพทย์หลากหลายสาขา ทั้งการสร้างอวัยวะเทียม การศัลยกรรมแก้ไขขากรรไกร ไปจนถึงอุปกรณ์ที่ช่วยให้การผ่าตัดแม่นยำและรักษาได้อย่างตรงจุด จึงทำให้ทุกอุปกรณ์ทางการแพทย์เหมือนสั่งพิมพ์ออกมาในรูปแบบ 3 มิติ เพื่อช่วยในการรักษาผู้ป่วยได้อย่างรวดเร็ว

สำหรับบทความนี้จะพูดถึงการพิมพ์ 3 มิติที่นำไปใช้ในกระบวนการทางการแพทย์ ว่ากระบวนการนี้สามารถนำไปใช้งานในด้านใดบ้าง  

การพิมพ์ 3 มิติ กับการนำไปใช้ในวงการแพทย์

สร้างแบบจำลองที่ใช้ในการศึกษาทางการแพทย์

หนึ่งในการนำเครื่องพิมพ์ 3 มิติไปใช้สำหรับวงการแพทย์ คือการนำไปประยุกต์ใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองของร่างกายสำหรับนักศึกษาแพทย์สามารถนำไปศึกษาโครงสร้างของอวัยวะและร่างกาย เนื่องจากการศึกษาอวัยวะของร่างกายที่เป็นของจริงจะต้องรอให้มีผู้มาบริจาคซึ่งอาจจะไม่มีความเพียงพอต่อการนำไปศึกษา รวมถึงอวัยวะจริงค่อนข้างยากต่อการเก็บรักษาและมีอายุการเก็บที่น้อย

การพิมพ์อวัยวะ 3 มิติ จึงเข้ามาช่วยจำลองการฝึกรักษากับอุปกรณ์ทางการแพทย์ รวมถึงอวัยวะที่สร้างขึ้นจากการพิมพ์ 3 มิติที่ละเอียดเหมือนกับของจริง จึงช่วยเพิ่มประสบการณ์ในการเรียนรู้มากขึ้น

สำหรับศัลยแพทย์ก็ใช้แบบจำลองของอวัยวะผู้ป่วย ในการทดลองผ่าตัดกับแบบจำลองจากคนไข้ในรายที่มีข้อจำกัดในการผ่าตัดหรือในเคสผ่าตัดที่ยาก ทำให้ทีมแพทย์สามารถเข้าใจโครงสร้างของอวัยวะของคนไข้เฉพาะคน รวมถึงวางแผนการผ่าตัดเพื่อจะได้เห็นภาพที่ตรงกันมากขึ้นด้วยแบบจำลอง 3 มิติ

สร้างอุปกรณ์ที่ใช้เป็นแนวทาง (Surgical Guilds) ในการรักษาผู้ป่วย

ในทางศัลยศาสตร์ที่ต้องมีการผ่าตัดเพื่อฝังอุปกรณ์ในคนไข้ เช่น การฝังนอต การฝังแกนเหล็ก การยึดตรึงกระดูก ซึ่งต้องอาศัยความแม่นยำของตำแหน่งที่ต้องฝังอุปกรณ์เหล่านี้ โดยการพิมพ์อุปกรณ์ไกด์เหล่านี้ขึ้นมาจากเครื่องพิมพ์  3 มิติ ทำให้มีความสามารถในการระบุตำแหน่งของการผ่าตัดในคนไข้รายบุคคลได้แม่นยำขึ้น

อุปกรณ์ที่เป็นไกด์ที่ถูกพิมพ์จากเครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับการผ่าตัดฝังอุปกรณ์ในคนไข้

เมื่อมีการพิมพ์อุปกรณ์ไกด์ระบุตำแหน่งเพื่อผ่าตัดสำหรับคนไข้แล้ว แพทย์จะนำมาใช้งานร่วมกับอุปกรณ์เจาะด้วย จิ๊กเจาะรู (Drill Jig) ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้ทำขึ้นจากอลูมิเนียมและไทเทเนียม ในการเจาะตามไกด์ที่ทำเอาไว้แล้ว จึงทำให้การผ่าตัดแม่นยำและตรงตามตำแหน่งที่ต้องการฝังเครื่องมือแพทย์มากที่สุด

อุปกรณ์ที่ฝังในร่างกายผู้ป่วย (Implants)

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ สามารถสร้างชิ้นงานที่มีผิวเรียบและขรุขระบนพื้นผิวของอุปกรณ์ที่ใช้ฝังในร่างกายของผู้ป่วย ซึ่งทำมาจากวัตถุได้แก่ ไทเทเนียม โคบอลต์ ที่ไม่ก่อให้เกิดการระคายเคืองหรือเป็นพิษต่อผู้ป่วย

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้ฝังในร่างกายผู้ป่วย

รากฟันเทียมที่ผลิตจากไทเทเนียมด้วยการพิมพ์ 3 มิติ เมื่อรากฟันเทียมถูกออกแบบมาให้มีผิวที่ไม่เรียบ ที่หลังจากฝังเข้าไปในขากรรไกรของคนไข้แล้ว จะช่วยกระตุ้นให้เซลล์กระดูกมายึดเกาะกับอุปกรณ์เทียมเหล่านี้ได้ รวมถึงการใช้การพิมพ์ 3 มิติจะได้รากฟันเทียมที่มีการออกแบบให้พอดีกับคนไข้โดยเฉพาะด้วย

Case Study ประหยัดเวลาในการผ่าตัดหัวเข่าด้วยการวินิจฉัยตำแหน่งที่ถูกต้อง

การเตรียมการและวางแผนก่อนการผ่าตัด ช่วยให้ศัลยแพทย์ได้เข้าใจถึงลักษณะ ขนาดของอวัยวะผู้ป่วยที่กำลังเข้ารับการผ่าตัด เพื่อช่วยในการเลือกวิธีการผ่าตัดและเครื่องมือที่เหมาะสมกับคนไข้ ซึ่งส่งผลต่อการประหยัดเวลาที่มีค่าในห้องผ่าตัดได้

คนไข้หญิงชราวัย 80 ปีรายหนึ่ง เคยได้รับการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมเมื่อ 10 ปีที่แล้ว ซึ่งไม่นานมานี้เธอเริ่มมีอาการเจ็บและขาโค้งงอผิดรูป ที่เกิดจากการทรุดตัวของกระดูก Tibia ทำให้กระดูกบริเวณหัวเข่าเกิดการเบียดกัน

ทางทีมแพทย์จึงใช้การวางแผนการผ่าตัดด้วยโปรแกรม เพื่อทำการคาดคะเนขนาดของอุปกรณ์ที่ใช้ฝังในข้อเข่าของคนไข้ รวมถึงการเตรียมการอุปกรณ์ผ่าตัดอื่นๆ ให้พร้อมที่สุดในขณะผ่าตัด

การผ่าตัดนี้ใช้เทคนิคการ ฉีดยาชา (Spinal Anesthetic) โดยทำให้เกิดอาการชาและขยับส่วนล่างของร่างกายไม่ได้ประมาณ 2 ชั่วโมงครึ่ง ซึ่งการวางแผนการผ่าตัดด้วยโปรแกรมนี้ทีมแพทย์สามารถผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าของคนไข้รายนี้เสร็จภายในเวลาที่กำหนด

สรุป

การพิมพ์ 3 มิติและวงการทางการแพทย์มีการพัฒนาให้แพทย์สามารถทำความเข้าใจในอวัยวะของผู้ป่วยรายบุคคลเพื่อสามารถจัดทำอุปกรณ์การรักษาอย่างเหมาะสมกับตัวผู้ป่วย และการนำไปใช้พิมพ์อวัยวะเทียมเพื่อใช้ทดแทนอวัยวะของผู้ป่วยได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากนี้การพิมพ์ 3 มิติทางการแพทย์ยังมีส่วนทำให้ความสำเร็จในการรักษาคนไข้มีเพิ่มมากขึ้น ด้วยการคำนวณตำแหน่งของการผ่าตัดที่แม่นแม่นยำ และรวมไปถึงการใช้เวลาในการวางแผนและการผ่าตัดที่ใช้เวลาน้อยกว่า และยังช่วยลดค่าใช้จ่ายอีกด้วย

ถ้าคุณมีข้อสงสัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ใช้ในทางการแพทย์เพิ่มเติม ติดต่อเราได้ที่นี่ เรามีผู้เชี่ยวชาญทางด้านเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ที่ให้คำปรึกษากับคุณได้อย่างเต็มที่