กระดูกเทียมยืดหยุ่นได้จาก "เครื่องพิมพ์สามมิติ" เปลี่ยนโฉมหน้าการผ่าตัดกระดูก

ศัลยแพทย์กระดูก เนียราฟ ชาห์ (Nirav Shah) เชี่ยวชาญด้านกระดูกหัวไหล่เเละหัวเข่า เขาผ่าตัดเปลี่ยนกระดูกหัวไหล่ให้กับ ลูซี บอยยาดเจนซ์ (Lucie Boyadjian) เมื่อสามเดือนที่เเล้ว ศัลยแพทย์ใช้ข้อต่อหัวไหล่เทียมไททาเนียมในการผ่าตัด และลูซี่รู้สึกเป็นปกติดี

เเต่ผลการผ่าตัดจะเป็นอย่างไร หากศัลยแพทย์สามารถสั่งกระดูกข้อต่อหัวไหล่เทียมผลิตขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ ซึ่งสั่งพิมพ์ได้ตามขนาดของหัวไหล่ของลูซี่

ราเมล ชาห์ (Ramille Shah) นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุที่มหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์น และภรรยาของนายแพทย์ชาห์ ได้ร่วมมือกับอดัม เจคัส วิศวกร ตลอดจนได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐฯ (National Science Foundation) พัฒนากระดูกเทียมแบบใหม่ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ เรียกว่า "Hyper-elastic Bone"

นายแพทย์ชาห์กล่าวว่า รามิลกับอดัมได้พัฒนาวัสดุใหม่ที่ไม่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว และเป็นนวัตกรรมที่ก้าวหน้ามากจะช่วยเปลี่ยนโฉมหน้าการผ่าตัดกระดูก

รามิล ชาห์ กล่าวว่า เครื่องพิมพ์สามมิติช่วยให้ทีมงานของตนพิมพ์ชิ้นกระดูกเทียมได้ตามขนาดที่เหมาะกับผู้ป่วยแต่ละคนได้ ยกตัวอย่าง หากผู้ป่วยได้รับอาการบาดเจ็บที่กระดูกหุ้มสมองกับกระดูกใบหน้า ทีมงานสามารถสแกนกระดูกส่วนที่เสียหาย เเละพิมพ์ชิ้นกระดูกเทียมออกมาให้ได้ขนาดเเละรูปทรงที่จำเป็นต้องใช้

กระดูกเทียมที่มีความยืดหยุ่นสูงชนิดใหม่นี้แตกต่างจากกระดูกจริงของผู้ป่วยและกระดูกเทียมที่ทำจากโลหะกับเซรามิกชนิดดั้งเดิม ตรงที่ทำจากเซรามิกที่มีความยืดหยุ่น และสามารถกลับคืนสู่รูปทรงปกติได้เเม้จะถูกกดทับเเรงๆ

การผลิตกระดูกเทียมยืดหยุ่นได้ เริ่มจากน้ำหมึกเเละถูกพิมพ์ออกมาตามรูปทรงเเละขนาดที่ศัลยแพทย์ต้องการใช้งาน ขั้นตอนนี้ทำได้อย่างรวดเร็วเเละพิมพ์ได้ในอุณหภูมิห้อง

รามิล ชาห์ ผู้พัฒนาวัสดุกระดูกเทียมยืดหยุ่นสูง กล่าวว่า เครื่องพิมพ์สามารถพิมพ์วัสดุได้ตามแต่เราต้องการ พิมพ์ลงได้ทุกพื้นผิวเเละรูปทรงเเละทีมงานยังพิมพ์วัสดุออกมาในรูปแผ่นอีกด้วย

เธอกล่าวว่า แผ่นกระดูกเทียมชนิดบางที่พิมพ์ออกมาสามารถนำไปตัดออกเป็นรูปทรงและขนาดที่แพทย์ต้องการในการใช้งาน อาจจะม้วนหรืออาจจะใช้ในรูปแผ่นปิดแผลก็ได้และหลังจากผ่าตัดเเล้ว กระดูกเทียมยืดหยุ่นสูงช่วยกระตุ้นให้เนื้อเยื่อเติบโต

นักวิจัยกล่าวว่า เมื่อฝังชิ้นกระดูกเทียมแก่ผู้ป่วยเเล้ว กระดูกเทียม hyper-elastic จะค่อยๆ กลายเป็นส่วนหนึ่งของกระดูกจริงของผู้ป่วยในที่สุด

กระดูกใหม่ที่ว่านี้ราคาถูกกว่ากระดูกเทียมชนิดอื่นๆ ที่มีใช้ในปัจจุบัน เเละใช้งานได้ดีกว่าในห้องผ่าตัด นายแพทย์ชาห์กล่าวว่า ศัลยแพทย์พร้อมที่จะอ้าเเขนรับความก้าวหน้านี้เพื่อช่วยปรับปรุงการผ่าตัดกระดูกแก่ผู้ป่วย

 

(เรียบเรียงโดยทักษิณา ข่ายแก้ว วีโอเอภาคภาษาไทยกรุงวอชิงตัน)