قصة الابتكار في الصين:الطباعة ثلاثية الأبعاد أمل لمرضى العظام

جياو فونغ

في الجناح رقم 1 لقسم أمراض العظام بالمستشفى الثالث لجامعة بكين، تعلق على باب غرفة غير كبيرة لوحة مكتوب عليها "مختبر الطباعة ثلاثية الأبعاد". في هذه الغرفة، التي يمضي بها مدير قسم أمراض العظام د. ليو تشونغ جيون وقتا طويلا، عدد من الطاولات التي تحمل طابعات ثلاثية الأبعاد وأجهزة كمبيوتر. في مقابلة خاصة مع ((الصين اليوم))، قال د. ليو وهو يشير إلى إحدى الطابعات: "أتممنا الآن بنجاح عملية جراحية لإزالة ورم خبيث واستبدال الفقرات، حيث نستخدم الفقرات الاصطناعية المطبوعة بطريقة الأبعاد الثلاثية."

في السادس من مايو عام 2016، أصدرت هيئة الغذاء والدواء الصينية (CDFA) ترخيص دخول الفقرات الاصطناعية باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى الأسواق. هذه الفقرات الاصطناعية المعدنية تعاون في إنتاجها المستشفى الثالث لجامعة بكين وشركة أكانغ

ييتشنغ الطبية. د. ليو، وهو مسؤول فريق بحوث استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في العمليات الجراحية، قال إن الصين وصلت إلى أعلى مستوى في العالم في مجال زراعة الفقرات الاصطناعية في جسم الإنسان.

التطبيقات الطبية للطباعة ثلاثية الأبعاد

قد يبدو أنه ليس ثمة علاقة بين الطب والطباعة ثلاثية الأبعاد، فكيف جمع د. ليو تشنغ جيونغ بينهما؟

الحقيقة أن قصة د. ليو مع الطباعة ثلاثية الأبعاد ترجع إلى عام 2009، عندما قدم مهندس من شركة أكانغ ييتشنغ شرحا لأجهزة الطباعة ثلاثية الأبعاد أمام د. ليو، وشرح مزايا تلك الأجهزة، موضحا أنها تستطيع طباعة أي شكل من الأشكال. جذبت هذه الأجهزة اهتمام ليو تشونغ جيون، وشعر بأن هذه التقنية يمكن أن تساعد في حل كثير من المشاكل في مجال زراعة الأعضاء الاصطناعية في جسم الإنسان.

قال ليو تشونغ جيون: "أولا يمكن لهذه التقنية أن تحل المشكلة المتمثلة في أن الفقرات الاصطناعية تكون قياسية موحدة، بينما أشكال الفقرات تختلف اختلافا كبيرا من شخص إلى آخر"، مشيرا إلى أن فقرات الإنسان بينها اختلافات كبيرة وليس لها شكل قياسي موحد. وعلى سبيل المثال، فإن الفقرتين الأولى والثانية من الفقرات العنقية بينهما اختلاف كبير. وحاليا، يستخدم الأطباء اسطوانات التيتانيوم لاستبدال هاتين الفقرتين المريضتين. لكن اسطوانات التيتانيوم لا تناسب فقرات جسم الإنسان بشكل كامل، لذا لا تستطيع أن تدعم العمود الفقري بشكل متين لمدة طويلة. الأكثر من ذلك، أن المريض قد يشعر بألم شديد لفترة بسبب عدم توافق أشكال اسطوانات التيتانيوم. باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكن تصنيع فقرات بأي شكل حسب حالة كل مريض.

أضاف ليو تشنغ جيون: "ثمة ميزة أخرى لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. من المعروف ان عظام الإنسان بها ثغرات صغيرة لتوفير مكان لترعرع الخلايا العظمية. يمكن بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تصنيع فقرات اصطناعية بها ثغرات صغيرة مشابهة تساعد في اندماج الفقرات الاصطناعية والفقرات الحقيقية."

على أساس هذا التفكير، بدأ ليو تشونغ جيون وفريقه البحثي عمل دراسات لاستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في إنتاج الفقرات الاصطناعية. قال د. ليو: "تطوير الطب لا غنى له عن الإبداع، والإبداع الطبي يأتي من احتياجات المرضى."

عمليات زرع العظام

في مايو 2016، استقبل المستشفى الثالث لجامعة بكين مريضا خاصا، هو السيد يوان الذي كان يعاني من ورم خبيث بالعمود الفقري. بعد الفحص، وجد الطبيب أن الورم قد انتشر في الفقرات العنقية العاشرة والحادية عشرة والثانية عشرة، والفقرتين الأولى والثانية من الفقرات الصدرية. في حالة كهذه، ليس أمام الطبيب إلا استئصال الورم الخبيث وإخراج تلك الفقرات من جسم المريض.

قال ليو تشونغ جيون: "استئصال خمس فقرات عملية جراحية صعبة، والأكثر صعوبة هو كيفية دعم العمود الفقري بعد إخراج هذه الفقرات من جسم المريض." وأوضح د. ليو أن طول هذه الفقرات الخمس يصل إلى 19 سنتيمترا، ومن الصعب استخدام اسطوانات التيتانيوم لتصنيع فقرات بهذا الطول، كما يصعب تشكيل اسطوانات التيتانيوم على شكل "S" للعمود الفقري. أضاف ليو تشونغ جيون: "في الماضي، كان من المستحيل أن نقوم بمثل هذه العملية الجراحية. لكن، صار لدينا اختيار إضافي لأننا نمتلك تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، التي يمكن بها محاكاة أشكال فقرات المريض لتصنيع فقرات معدنية."

في الساعة الثامنة صباح اليوم الثاني عشر لشهر يونيو 2016، تم إدخال السيد يوان إلى غرفة العمليات الجراحية. بعد ست ساعات، نُقل السيد يوان إلى عنبر المرضى العادي. بدت كل المؤشرات الصحية للسيد يوان جيدة وعادية. وبعد أسبوعين من النقاهة، استطاع السيد يوان أن يمشي بنفسه. في العشرين من أغسطس 2016، خرج السيد يوان من المستشفى ماشيا على قدميه.

السيد يوان هو أول صيني استفاد من تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بعد حصولها على تصديق هيئة الغذاء والدواء الصينية. في الحادي والثلاثين من أغسطس عام 2014، نجح ليو تشونغ جيون في زراعة فقرة اصطناعية مطبوعة بتقنية الأبعاد الثلاثية في جسم طفل عمره اثنا عشر عاما. وحتى الآن، أجرى الدكتور ليو بنجاح خمس عمليات جراحية لمرضى العظام باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

الوصول إلى الريادة

قال ليو تشونغ جيون إن زملاءه لا يفهمون مصطلحات تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، ومن الصعب عليهم وصف متطلباتهم للمهندسين. حاليا، يجيد الطبيب لي تسي خه، الذي يتعلم على يد ليو تشونغ جيون، استخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد لصناعة الفقرات الاصطناعية بسرعة. وبعد حصول هذه التقنية على تصديق هيئة الغذاء والدواء الصينية، تم استخدام هذه التقنية لخدمة أكثر من ألف مريض.

أضاف ليو تشونغ جيون: "الأطباء الصينيون متقدمون عن نظرائهم الأجانب في هذا المجال، ومستوى التطبيق الصيني لهذه التقنية في المجال الطبي يعد من أعلى المستويات في العالم."