الابتكارات في 3 د.

طرائق الترميم العالية الاستصلاح والانتقال

وتُقدم أجهزة المسح المتطورة للأشعة السينية المجهزة بأجهزة الكشف المزدوجة الطاقة أو بالحسابات الضوئية معلومات عن الطيف تُحسِّن توصيف الأنسجة، فمثلاً، يمكن أن تفرق مركبات التكتل ذات الطاقة المزدوجة مع بلورات البيروفوسفات الفلورية في المفاصل، مع المساعدة في تشخيص الجوز أو التلقيح قبل إجراء الجراحة.

Automated Segment and Labeling Pipelines

وقد تحولت الاختناقات في إعادة البناء على أساس ثلاثي الأبعاد من سرعة إلى دقة التجزؤ، وأصبحت الأنابيب الآلية تدمج الآن نماذج متعددة من أجهزة الاستعلام بالتسلسل: أولا، تضفي شبكة الكشف على المناطق المؤثرة في التخصيب؛ وثانيا، تحدد شبكة تقسيم كل هيكل؛ ثالثا، تطبق نموذجا قياسيا بعد التجهيز عمليات الاختراع لتصحيح أخطاء الحدود والعظام المزروعة المنفصلة.

ريال و/أوغست رياليتي للتخطيط التفاعلي

نتائج إعادة البناء 3D لم تعد تقتصر على مراقب مسطح، ورؤوس الواقع الافتراضي مثل "ميتا كوست" أو "مركبة" للمسح الحراري"

3D Printing and Patient-Specific Instrumentation

إعادة البناء هي الشرط الأساسي للتصنيع المضاعف في النظائر، وبمجرد وضع نموذج رقمي يمكن تصديره في شكل من أشكال (ستارلي) أو (أو بي جي) للطباعة 3D، يستخدم الجراد هذه النماذج المادية للتطوير المعقد، أو التخديرات المُعقدة، أو النمط على نسخة من جهاز التشريح الخاص بالمريض

التطبيقات السريرية عبر التخصصات شبه المدارية

الاستبدال المشترك وفحص الجراحة

الركبة و الركبة تعتمد على الإغراء بـ2D لكن إعادة البناء بالـ3D تسمح بالتخطيط الحقيقي للمريض

جراحة سبين

التأشيرات العنكبوتية، والأقفاص المشتركة، والشقاقات الدوارة، تتطلب دقة على مستوى المليمتر لتجنب الإصابة العصبية، وإعادة البناء بالقطع الشفري الآلي، توفر خرائط للكثافة الشخصية، وقياسات قياسات قياسات الديكالي، والتخطيط للخروط، ويمكن للجرعات أن تحاكي الدمج على طول الممر الآمن، والتحقق من الخرق الافتراضي

التثبيت في إطار الصدمات والاختلالات

إن الكسور داخل الأعشاب التي تصيب الأسيتابول والهضان التاجي والكوكينيات هي من أكثر الكسور صعوبة في النظائر، وكثيرا ما يكون من المستحيل تقدير مستوياتها من حيث التركيب الثلاثي الأبعاد تقديرا كاملا.

علم الأورام

وتحتاج إعادة تقطيع ورم العظام إلى هوامش واسعة في الوقت الذي تحافظ فيه على أكبر قدر ممكن من الأنسجة الصحية وتعمل.

تصحيح طب الأطفال والتشويه

وتستفيد من التخطيط للتشريحات الخلقية، والاضطرابات في لوحات النمو، والاضطرابات اللاحقة للصدمات، لأن النمو وإعادة تشكيل التشريح يغيران بطريقة لا يمكن استيعابها، كما أن أدوات البرمجيات تسمح بتحفيز الترجمات النباتية، والتناوب، والتطويع، وإنشاء أطر للتثبيت الخارجي أو تركيبات أظافر داخلية متطابقة مع التصويب 3.

استحقاقات قابلة للقياس للرقيبات والمرضى

الدقة الجراحية والقابلية للتكاثر

أكثر فائدة مباشرة من إعادة بناء 3D هو تحسين الإنجاز المستهدف، وقد وجدت دراسة متعددة المراكز في هيب إنترناشيونال أن نسبة 3D إلى مجموع الركاز المتجه نحو 3D قد بلغت 90 في المائة من التحويل الكلي داخل المنطقة الآمنة، مقارنة بـ 65 في المائة للحالات المخططة تقليديا، وأفيد عن حدوث تحسينات مماثلة في مجال مواءمة العناصر في مجال التكوين الكلي للركبة، ولتحسين الدقة في عملية جراحة العمود الفقري.

انخفاض الوقت التشغيلي والعرض الأنثيزي

وبحل الشكوك الطفيلية قبل دخول المريض إلى غرفة العمليات، يقلل إعادة البناء بمقدار 3D من مرحلة التخطيط الداخلي، ويقضي عدد أقل من الوقت في الكشف عن العلامات، ويؤكد المواءمة، ويكيف وضع عنصري، ويمتد الادخار الزمني من 10 إلى 30 دقيقة في كل حالة، ويسفر ذلك - عندما يضاعف عبر ممارسة جراحية - عن انخفاض التعرض للمرضى في أماكن العمل، وعن انخفاض مخاطر السلامة في حالات الإصابة، وزيادة عدد المستفيدين من الحالات.

تعزيز الاتصال بالمرضى وتبادل القرارات

نماذج ثلاثية الأبعاد توفر لغة مرئية يمكن للمرضى والأسر أن يفهموها بسهولة أكثر، وتصوير نصف قطري من لوحة تبليغية مكسورة يعني القليل إلى شخص عادي، ولكن نموذج ثلاثي الأبعاد يمكن تناوبه وتكبيره ينقل تعقيد الإصابة والأساس المنطقي للنهج الجراحي المقترح، ويفيد الراقصون بأن المرضى الذين يرون أن رضاهم أعلى من 3 دال يتوافق مع ما لديهم من فوائد.

المزيجات والتصحح الشخصي

التعبير النهائي عن الأوعية الشخصية هو زرع العادات المصممة والمصنّعة لمطابقة التشريح الدقيق للمريض

التحديات والحدود

ورغم وعدها بأن إعادة البناء على أساس ثلاثي الأبعاد ليست بدون عقبات، والأهم من ذلك هو جودة البيانات: فالإعمار لا يعدو أن يكون جيداً كما هو الحال بالنسبة لمسح المدخلات، كما أن الأثر الحيدي الناجم عن الزرع المسبق، والحركة أثناء الاقتناء، والبروتوكولات المنخفضة الجرعة، لا تزال تؤدي إلى تقليل قيمة النموذج المعاد بنمط التكوين، كما أن البرمجيات العلاجية القائمة على التفريغ لا تزال بحاجة إلى نماذج إضافية للتجديد.

الاتجاهات المستقبلية

إعادة الإعمار في الوقت الحقيقي

فالإعمار الحالي هو في الغالب أداة أولية، إذ أن هناك نظاماً للتصوير المقطعي المتزامن ونظاماً للأشعة المقطعية المغناطيسية المتفاعلة، مقروناً بطبقات إعادة البناء التي تحملها وحدة التخطيط العالمي، وجهازاً للتغذية الجاهزة، وجهازاً للتصوير الافتراضي للأشعة السينية، وجهازاً لإعادة البناء، وفحص الموقع، والتحقق من هوامشته قبل إغلاقه.

AI-Driven النموذج البيولوجي الميكانيكي الافتراضي

يمكن أن يؤدي الجمع بين إعادة البناء 3D وتحليل العناصر النهائية إلى وضع نماذج متوقعة للنتائج الجراحية، ومن خلال تطبيق الخصائص المادية على العظام المعاد بناؤها، وحفز ظروف التحميل، يمكن للجراحين أن يقارنوا بين مختلف حالات الزرع، أو الزوايا النباتية، أو التركيبات في السليكو، وقد تحدد هذه المحاكاة الخطة بأقل مخاطرة في البحث عن الاضطرابات أو الإجهاد أو الاضطرابات في العظام().

التوجيه في مجال البحث والتطوير في الموقع

مع أن رؤوس الار تصبح أخف، وأكثر إشراقاً، وأكثر ازدراءً، فإن رؤية الملاحة الجراحية تقترب من الواقع، وستسجل النظم المستقبلية إعادة البناء 3D إلى تشريح المريض باستخدام رؤية حاسوبية وكاميرات حساسية أعمق، دون الحاجة إلى صفائف تتبع خارجية، وسيرى الجراح مسار الزرع المخطط له أو خط النسيج الذي يُتوقع مباشرةً في مسارات المريض

التكامل مع الهندسة البدائية وهندسة الصدر

كما أن إعادة البناء على أساس الطباعة الأحيائية - التصنيع المضاف للأنسجة الحية - في حين أن العواصف العظامية البدائية والمضغوطة بيولوجياً وتشييدات الخرفة قد زرعت في نماذج الحيوانات وفي التجارب البشرية المبكرة، فإن إعادة البناء تحدد الهندسة الجيولوجية للمخنث، بينما تُدمج الخلايا التي يستمدها المريض وعوامل النمو في التفكير البيولوجي، وإذا نجح هذا النهج، فإنه يمكن أن يزيل القيود على توافرها.

الديمقراطية من خلال المنهاجات السحابية والمتنقلة

وقد حدت الاحتياجات الحسابية لإعادة البناء على أساس ثلاثي الأبعاد تاريخيا من استخدامها إلى المراكز الأكاديمية والمستشفيات الكبيرة، وتقدِّم برامج السحاب الآن إعادة البناء كخدمة: يقوم جراح بتحميل بيانات اللجنة، ويعود الخادم إلى نموذج ثلاثي الأبعاد يمكن تصوره على لوحة أو هاتف ذكي، ويشمل هذا النموذج أدوات قياس تفاعلية ويمكن تقاسمها مع الزملاء للتشاور عن بعد، مع زيادة عدد الترددات الشبكية وانخفاضات الحاسوبية.

خاتمة

إن الابتكارات في إعادة بناء الصور الطبية التي تُجرى في 3D قد غيرت بشكل أساسي ممارسة التخطيط الجراحي العازل، ومن خلال التجزؤ الآلي الذي تقوده الوكالة الدولية للطاقة الذرية، ومن خلال استكشاف نظام VR إلى أجهزة محددة للمرضى، وميكانيكيات بيولوجية متوقعة، فإن هذه الأدوات تعطي الجراحين نظرة غير مسبوقة على عملية الترميم الفريدة لكل مريض، وقاعدة الأدلة لتحسين الدقة، والوقت التشغيلي، وتحسين نتائج المرضى، لا تزال تتزايد، مما يؤدي إلى حدوث صدمات مشتركة