انقلاب فناورانه در جراحی ستون فقرات

به گزارش درمانا، یکی از محققان ایرانی مقیم خارج در قالب برنامه کانکت معاونت علمی به کشور بازگشته و اقدام به توسعه دو تجهیز پرکاربرد در جراحی‌های ارتوپدی، به‌ویژه در حوزه ستون فقرات (اسپاین) کرده است.

کیج بین‌مهره‌ای (Intervertebral Cage) یکی از این محصولات است که کاربرد اصلی آن جایگزینی برای دیسک آسیب‌دیده یا برداشته‌شده بین دو مهره است و ویژه جراحی‌های فیوژن ستون فقرات (Spinal Fusion)، که در آن دو مهره به هم جوش داده می‌شوند تا حرکت دردناک متوقف شود، کاربرد دارد. این محصول در حوزه‌های ارتوپدی و جراحی مغز و اعصاب (نوروسرجری) با تمرکز بر ستون فقرات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

گایدهای ستون مهره (Spinal Guides) از دیگر دستاوردهای وی است. هدایت دقیق محل ورود پیچ‌ها برای فیکس کردن مهره‌ها (معمولاً در جراحی‌های تثبیت ستون فقرات) از کاربردهای اصلی این محصول به شمار می‌رود. بهره‌گیری پزشکان از این محصول مانع از آسیب رساندن به نخاع یا بافت‌های اطراف هنگام پیچ‌گذاری می‌شود. این ابزار در حوزه‌های ارتوپدی و جراحی ستون فقرات (Spine Surgery) به‌ویژه در روش‌های کم‌تهاجمی یا دقیق (MIS) کاربرد دارد.

کوشا عبدالله فریدنی، از اعضای یکی از شرکت‌های دانش بنیان در گفت‌وگو با ایسنا، فعالیت‌های این تیم را در حوزه تجهیزات ستون مهره دانست و گفت: در این راستا در حال حاضر دو محصول اصلی داریم که یکی از آنها کیج بین‌ مهره‌ای و دیگری گایدهای ستون مهره است.

وی درباره کیج بین‌مهره‌ای توضیح داد: این قطعه زمانی استفاده می‌شود که پزشک به هر دلیلی، مانند رشد تومور سرطانی تشخیص می‌دهد که دیسک باید از بدن خارج شود. پس از تخلیه دیسک، نیاز به قطعه‌ای جایگزین است که ما این کیج را طراحی کرده‌ایم تا بین دو مهره قرار بگیرد و فاصله مناسب را حفظ کند. این قطعه هم باید هندسه خاصی داشته باشد و هم جنس آن مناسب باشد.

فریدنی افزود: ما طراحی این کیج را به‌صورت نوآورانه انجام داده‌ایم و ساخت آن نیز با استفاده از فناوری پرینت سه‌بعدی صورت می‌گیرد. تخلخل ایجاد شده در ساختار کیج به‌گونه‌ای است که بافت استخوانی به‌سرعت در آن نفوذ می‌کند و قطعه به‌صورت یکپارچه با استخوان درگیر می‌شود. این ویژگی مانع از لغزش کیج پس از کاشت می‌شود و باعث تثبیت آن در طول زمان خواهد شد.

این محقق ادامه داد: محصول دوم ما گایدهای ستون مهره است. زمانی که پزشک تصمیم می‌گیرد به‌جای کیج از پیچ برای اتصال مهره‌ها استفاده کند، بسیار مهم است که این پیچ‌ها با دقت بالا در جای صحیح خود وارد شوند، چرا که در غیر این صورت ممکن است به کانال نخاعی یا عضلات آسیب بزنند. برای حل این مشکل، ما گایدهایی طراحی کرده‌ایم که به پزشک کمک می‌کند مسیر دقیق ورود پیچ‌ها را تشخیص دهد.

به گفته وی این گایدها به دو روش یکی به‌صورت دستی و دیگری با استفاده از هوش مصنوعی تولید می‌شوند. در روش دوم، پزشک سی‌تی‌اسکن بیمار را به الگوریتم هوش مصنوعی ما می‌دهد و سیستم، گاید مناسب را به‌صورت کاملاً خودکار طراحی می‌کند.

فریدنی توضیح داد: پزشک دیگر نیازی ندارد که به‌صورت چشمی محل ورود پیچ را تشخیص دهد؛ گاید آماده‌ شده دقیق‌ترین نقطه ورود پیچ را مشخص می‌کند. این محصول برای هر بیمار به‌طور اختصاصی طراحی می‌شود؛ بر اساس همان سی‌تی‌اسکنی که پزشک دریافت کرده است.

وی تأکید کرد: برای نخستین‌بار است که طراحی گایدهای ستون مهره در کشور با کمک هوش مصنوعی انجام می‌شود. پیش‌تر پزشکان به‌صورت دستی و با آزمون و خطا محل ورود پیچ را مشخص می‌کردند، اما اکنون این فرآیند کاملاً اتوماتیک شده است.

فریدنی درباره ویژگی نوآورانه کیج نیز افزود: هندسه خاص و تخلخل نوآورانه در این کیج موجب می‌شود که رشد استخوان به شکل طبیعی و کامل در داخل آن انجام شود. این باعث تثبیت بهتر کیج در ستون مهره و کاهش ریسک جابه‌جایی آن پس از جراحی می‌شود.

وی با اشاره به پیشینه تیم پژوهشی، اظهار کرد: ما گروهی از دانشجویان دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف هستیم که تحت هدایت دکتر ارجمند، رئیس دانشکده فعالیت می‌کنیم. با حمایت علمی و مالی ایشان و پشتیبانی‌هایی خارج از دانشگاه توانستیم ایده‌هایمان را عملی کنیم.

فریدنی درباره وضعیت تجاری‌سازی این محصولات، گفت: در حال حاضر در مرحله پیش‌تجاری‌سازی هستیم. هنوز به‌صورت عمده وارد بازار نشده‌ایم، اما چند جراح از محصولات ما استفاده می‌کنند و این فناوری‌ها در مرحله تست بالینی هستند.

وی خاطر نشان کرد: در صورتی که نتایج رضایت‌بخش باشد، حتماً گسترش همکاری با جراحان دیگر کشور نیز در دستور کار ما قرار خواهد گرفت.

برنامه کانکت، خدمت ارائه شده توسط مرکز تعاملات بین‌المللی علم و فناوری معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری است که از سال ۹۵ با هدف ارائه فرصت مطالعاتی به متخصصان و کارآفرینان ایرانی خارج از کشور آغاز شده است.

برنامه همکاری با متخصصان و کارآفرینان ایرانی خارج از کشور به منظور انتقال دانش، تجربه و ایده‌های فناورانه به داخل توسط دفتر توسعه روابط علمی و سرمایه انسانی، مرکز تعاملات بین‌المللی علم و فناوری و با همکاری دانشگاه‌ها، پژوهشگاه‌ها، پارک‌های علم و فناوری، شرکت‌های فناور و مراکز رشد و نوآوری منتخب کشور به عنوان «پایگاه میزبان» اجرا می‌شود تا در قالب حمایت از انجام پروژه‌های تحقیقاتی و فناورانه همچون پسادکتری، فرصت مطالعاتی، استاد مدعو و معین، راه‌اندازی کسب و کارهای فناورانه، اشتغال در شرکت‌های فناور و برگزاری سخنرانی و کارگاه‌های تخصصی به ارتباط مؤثر بین متخصصان و مراکز علمی-فناوری برگزیده کشور یاری رساند.