وسائل التصوير المجسم... تطورات كبرى في طب الأسنان

تقنيات ثلاثية الأبعاد تساعد في صنع أجزاء الجسم البشري

أحدثت التقنية الحديثة «ثلاثية الأبعاد Three dimensional» للتصوير، التي يرمز لها بـ«3D»، ثورة علمية تقنية كبيرة في هذه الأيام، وذلك في المجال الطبي بمختلف تخصصاته عن بقية المجالات الأخرى، خصوصاً في عالم طب الأسنان، حيث شهد الأخير تطوراً ملحوظاً في الآونة الأخيرة.
تصوير مجسم
وشمل هذا التطور التصوير ثلاثي الأبعاد الضوئي والشعاعي، كما هو الحال في الجهاز الماسح الإلكتروني، حيث يتم أخذ مقاس وطبعات ثلاثية الأبعاد رقمية للأسنان بواسطة كاميرا عالية الجودة، وبذلك يتم الاستغناء عن معجون الطبعات والطرق التقليدية. وقد باتت الطبعات تؤخذ إلكترونياً لتؤمن للمرضى طبعات وقياسات أكثر دقة، وتنجز في وقت قصير جداً.
ولتقريب مفهوم هذه التقنية تحدث إلى «صحتك» الدكتور عاطف عصمت حلاوة، دكتوراه في تقويم الأسنان، الرئيس التنفيذي لمجموعة الدكتور أمجد الحقيل الطبية، فأوضح أن المقصود من المصطلح الشائع «ثلاثي الأبعاد» هو الفراغ الذي يملك ثلاثة مقاييس: العرض والطول والعمق (أو الارتفاع). ويبحث علم الهندسة الفراغية (هندسة ذات ثلاثة أبعاد)، وهو فرع من علوم الرياضيات، خصائص الأشكال والمجسمات في الفراغ، كالكرة والهرم وغيرها.
وأضاف أن العالم تفاجأ في بدايات هذا القرن بسماع هذا المصطلح الجديد «3D»، ثم ظهرت الشاشات ثلاثية الأبعاد التي أبهرت كل من سمع بها أو شاهدها في جميع أنحاء العالم، وما لبثت أن انتشرت بعدها بشكل واسع حتى وصلنا في هذه الأيام إلى ما يعرف بالهولوغرام (Hologram)، وهي التقنية التي تمكننا من أن نجسد الديناصور أو الفيل مثلاً بحجمه الطبيعي دون الحاجة لوجود شاشة خلفية أو ما شابه، لنشعر أننا أمام مخلوق متكامل تم عرضه بهذه التقنية بأبعاده الثلاثة الحقيقية.
تصوير مقطعي محوسب
> مخروط الشعاع المقطعي المحوسب. أضاف د. عاطف حلاوة أنه انطلاقاً من ذلك المبدأ وتلك التقنية، ظهر حديثاً مخروط الشعاع المقطعي المحوسب (Cone Beam Computerized Tomography)، الذي يختصر بالحروف «CBCT»، وهو يمثل آخر تطور في تصوير الأسنان. وعلى عكس الأشعة التقليدية ثنائية الأبعاد، سواء المستخدمة داخل الفم أو البانورامية، وفر هذا التصوير (CBCT) جودة عالية وصوراً ثلاثية الأبعاد للأسنان والوجه والفكين.
هذا النظام ثلاثي الأبعاد ينتج صوراً تشخيصية عالية الوضوح، تتيح في نهاية المطاف كفاءة علاجية عالية الجودة. وبضغطة زر واحدة، توفر أقصى قدر من السيطرة على التقاط صورة تشريحية دقيقة تفيد في نوعية العلاج المقدم للمريض.
ومن التشخيص، مروراً بالخطة العلاجية، وانتهاءً باستكمال العلاج، يسمح جهاز التصوير ثلاثي الأبعاد للطبيب بتحديد جرعة الإشعاع اللازمة لخطة علاجية أنجع، ولمنفعة أكبر للمريض.
وفي مجال التصوير ثلاثي الأبعاد الشعاعي، أصبح التصوير المقطعي المحوسب (Cone Beam Computerized Tomograghy، CBCT) ذا تطبيقات لا تعد ولا تحصى في الممارسات اليومية، في مختلف تخصصات الطب. فلقد أصبح بالإمكان أن نحدد موقع العضو المطلوب تشخيصه بدقة عالية، وأن يتم تحديد مقاسه وكثافته وموقعه، مما سهل تشخيص كثير من الأمراض التي كان تشخيصها ضرباً من الفرضيات، وكان العلاج يعتمد على التجربة والخطأ في الماضي القريب.
أما في مجال التصنيع والإنتاج، فأصبح التصميم والتصنيع يتم بواسطة الكومبيوتر. وأخيراً، بدأت الطباعة ثلاثية الأبعاد، بعد أن تم تدعيم هذه التقنية بطابعات رقمية تقوم بطباعة المجسمات بمواد خاصة تجسد كل ما تراه الكاميرات ثلاثية الأبعاد، أو من خلال برامج تقوم بتصميم هذه المجسمات.
طباعة مجسمة
وهناك نوعان من أجهزة الطباعة ثلاثية الأبعاد، هما: نوع يعتمد على نحت كتلة صلبة باستعمال حفارات حادة دقيقة محمولة على ذراع روبوت، وتدعى هذه التقنية «كاد كام» (CAD/ CAM)، وهو الدمج بين برامج الأوتوكاد الهندسية ثلاثية الأبعاد مع الكاميرات ثلاثية الأبعاد الرقمية، لتنتج بعدها مجسماً صمم بدقة متناهية، وبنسبة خطأ تكاد لا تذكر.
والنوع الآخر من هذه الأجهزة يعتمد على سائل خاص يتم تصليبه وتشكيل المجسم منه باستعمال الليزر، وهذا ما ندعوه بالطابعات ثلاثية الأبعاد (3D printing)، وما زال التطور مستمراً وسريعاً في هذا المجال.
وأشار د. عاطف حلاوة إلى أنه نتيجة للحاجة الماسة لهذه التقنية ولذوي الخبرة فيها، التي نشهدها هذه الأيام وتزداد يوماً بعد يوم، فقد بادرت معظم دول العالم المتقدم لإضافة هذا التخصص إلى كثير من فروع الطب والهندسة وغيرها من المجالات التي تخدمها. ومن أهم المجالات التي دخلت فيها هذه التقنية الطب بمجالاته كافة، كطب الأسنان والطب التجميلي والجراحات التعويضية لجميع الأعضاء الصلبة والرخوة، كالعظام والمفاصل والوجه والأذن والأنف. وباتت نسب الأخطاء بتصنيع هذه البدائل الصناعية لا تذكر مقارنة مع ما كانوا يقومون به في السابق في هذا المجال.
وتشهد هذه الأيام ثورة في المواد التي تستخدم في التقنية ثلاثية الأبعاد في مجال الجراحة والبدائل الصناعية، ومن أهمها مادة تدعى «peek» تم إدخالها حديثاً، بعد أن كانت تستعمل في مجال الصناعات العامة في الماضي. وتم إدخال هذه التقنية في مجال الطب بعد دراسات مستفيضة لها على مدى الخمس سنوات الفائتة في كل من بريطانيا وأميركا، وتم حصولها أخيراً على ترخيص وكالة الغذاء والدواء الأميركية (FDA) وكذلك «CE» الأوروبية. ويتم استخدامها هذه الأيام في مجال تعويض الكسور العظمية وتركيبات الأسنان وزراعة الأسنان نظراً لما تتمتع به هذه المادة من خواص، أهمها التقبل الحيوي لها من أعضاء الجسم، وكذلك المرونة البسيطة التي تجعلها ميزة رائعة في كثير من هذه المجالات.
وسنشهد في هذه الأيام ثورة في مجال هذه المواد التي تعوض عن كثير من أعضاء الجسم التي تتآكل مع الزمن، مثل الركبة وفقرات العمود الفقري، وللقارئ أن يتخيل في هذا اليوم الذي نحن فيه أننا سنصل إلى مادة يتم تصميمها بالشكل السائل، ولدى جزيئاتها ذاكرة يتم حقنها بالمنطقة المتآكلة في الجسم كغضاريف الركبة والفقرات مثلاً، لتعود داخل الجسم إلى التصميم الذي شكلت عليه دون الحاجة لجراحة. وهذا سيحدث قريباً، ويستطيع من يتابع التقنيات في هذا المجال ومجال تقنيات المواد الطبية أن يرى ذلك بوضوح.