پرینتر سه بعدی مفصل انگشت را شخصی سازی می کند

به گزارش گروه دانش و فناوری اقتصاد ۱۰۰ و به نقل ازخبرگزاری مهر،  تاکنون اخبار زیادی درباره زانو و لگن مصنوعی منتشر شده اما ساخت مفاصل مصنوعی انگشتان کمی عجیب به نظر می رسد. هرچند این مفاصل ساخته شده اند اما تناسب آنها با انگشت فرد و همچنین قابلیت عملکردشان محدود است.

درهمین راستا گروهی از محققان موسسه فرانهوفر آلمان مفاصل مصنوعی انگشتی ابداع کرده اند که به طور خاص برای هر بیمار با کمک چاپگر سه بعدی ساخته می شود.

بیشتر اوقات هنگامیکه مفصل یک انگشت به دلیل آرتروز یا جراحت به طور غیرقابل درمان آسیب می بیند، پزشکان فقط قسمت های آسیب دیده مفصل را بهم جوش می دهند. این امر قابلیت عملکرد آن را کاهش می دهد.

مفاصل مصنوعی انگشت هر روز فراگیرتر و به طور معمول از سیلیکون یا ایمپلنت های استاندارد ساخته می شوند.اما به گفته محققان موسسه فرانهوفر آلمان ایمپلنت های سیلیکونی از استخوان انگشت جدا می شوند و باید با جراحی دوباره متصل شوند. از سوی دیگر ایمپلنت های استاندارد نیز فقط در اندازه های خاصی ساخته می شوند و به همین دلیل کل حرکات فرد احیا نمی شود.

با توجه به این محدودیت ها، زیر مجموعه های این موسسه آلمانی مشغول توسعه پروژه «FingerKlt» هستند. در بخشی از این پروژه سیستمی ابداع شده که در آن نخست عکس اشعه ایکس از انگشت آسیب دیده بیمار گرفته می شود. در مرحله بعد یک نرم افزار هوش مصنوعی معمول تصاویر دوبعدی را تحلیل می کند و با استفاده از اطلاعات به دست آمده یک مدل سه بعدی از مفصل مصنوعی به طور خاص برای آن انگشت می سازد.

سپس مدل مذکور به یک چاپگر سه بعدی هدایت می شود که نمونه واقعی از ایمپلنت تیتانیومی را می سازد. در فرایند چاپ، ایمپلنت مذکور به طور لایه به لایه و با استفاده از یک پیوند دهنده مایع به پودر ذرات تیتانیوم ساخته می شود. این روند سبب می شود شی با دقت بالایی ساخته شود اما شکننده باشد. به همین دلیل ایمپلنت در معرض فرایند کلوخه سازی قرار می گیرد و در نتیجه ذرات بهم پیوند خورده آن به یک ماده جامد مقاوم تر تبدیل می شوند.

کلوخه سازی در حقیقت سخت شدن فرایند به هم چسبیدن فلز یا پودرهای دیگر با فشار سرد به شکل دلخواه و سپس حرارت دادن آن برای تشکیل جسم چسبیده سخت است.

همچنین می توان این ایمپلنت ها رااز سرامیک ساخت. درهرحال تخمین زده می شود با این روش ایمپلنت ها ۶۰ درصد سریع تر از روی های معمول برای بیماران نصب شود زیرا مفاصل پس از ثبت تصویر اشعه ایکس و در محل چاپ می شوند.

موسسه فرانهوفر هم اکنون به دنیال شرکای تجاری است تا این فناوری را در بازار عرضه کند.