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चिकित्सा में 3 डी प्रिंटिंग: हो सकता है कि हमें जीवित अंगों की आवश्यकता न हो

Apr 07, 2019

यदि आप पूछना चाहते हैं कि चिकित्सा उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली 3 डी प्रिंटिंग क्या है, तो अंगों और अंगों की गिनती करना स्वाभाविक है।

3d printing in medcial

मानव शरीर में, सबसे बदली प्रकृति अंग, दांत और पसंद है। इन भागों के मुख्य कार्य लोगों के कार्यों और जीवन में मदद करते हैं, और उनके कार्य एकल होते हैं, इसलिए संरचना अपेक्षाकृत सरल है। इसके अलावा, अंगों की अपूर्णता सैद्धांतिक रूप से मानव जीवन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। इसलिए, कृत्रिम और डेन्चर सामान्य हैं, और एक बार 3 डी प्रिंटिंग तकनीक दिखाई देती है, यह स्वाभाविक रूप से इस क्षेत्र में लागू होता है।


वर्तमान में जीवन में, 3 डी प्रिंटिंग प्रोस्थेटिक तकनीक बहुत परिपक्व है और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। इंग्लैंड में एक लड़की के पास एक 3D हथेली है, एक प्रवासी श्रमिक की खोपड़ी है, और यहां तक कि ऑस्ट्रेलियाई कंपनी CSIRO एक 3 डी छाती बनाने के लिए एक टाइटेनियम स्टर्नम और पसलियों को सिलाई कर सकती है।


एक हालिया अध्ययन ने हमें एआई और 3 डी प्रिंटिंग के संयोजन की संभावना भी दिखाई। बर्कले में कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं और शुलीवेल डेंटल लेबोरेटरी की एक टीम ने नए मुकुट डिजाइनों को स्वचालित रूप से उत्पन्न करने के लिए एक सार्वभौमिक टकराव नेटवर्क (जीएएन) का निर्माण किया। यह लापता दांतों के स्कैन के आधार पर नए मुकुट के आकार की भविष्यवाणी करता है। सबसे पहले, 2 डी छवि बनाने के लिए अनिवार्य लापता दांत के किनारे को स्कैन किया जाता है। इसके बाद, जबड़े के विपरीत भाग को भी स्कैन किया जाता है। जीएएन लापता दांतों के बीच की दूरी को समझता है और एक नए मुकुट डिजाइन के साथ 3 डी में अंतर को भरता है।

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यह उम्मीद की जा सकती है कि जीएएन मॉडलिंग की सटीकता के साथ, भविष्य की 3 डी प्रिंटिंग मानव शारीरिक विशेषताओं और कार्यात्मक अभिविन्यास के अनुरूप अधिक होगी। उदाहरण के लिए, गुहा प्राप्त करने की समस्या को बेहतर ढंग से हल किया जा सकता है, ताकि कृत्रिम अंग की स्थापना अधिक आरामदायक हो।


यदि अंगों, दांतों आदि की छपाई आसान है, तो 3 डी प्रिंटिंग अंग कठिन हो सकता है। और संबंधित अनुसंधान भी क्रमबद्ध तरीके से किया जा रहा है।


3 डी प्रिंटिंग अंगों की कठिनाई उनके अंदर बड़ी संख्या में रक्त वाहिकाओं के कारण होती है, और प्रत्येक अंग का संगठन भी अलग होता है। उदाहरण के लिए, मस्तिष्क मुख्य रूप से बड़ी संख्या में तंत्रिका ऊतकों से बना होता है। अभी भी तंत्रिका ऊतकों की छपाई और खेती करने में बड़ी तकनीकी दिक्कतें हैं।


लेकिन अच्छी खबर यह है कि 3 डी लिवर मुद्रित और बच गया है। अमेरिकी जैव प्रौद्योगिकी कंपनी ऑर्गनोवो ने सेल कल्चर चैम्बर में लीवर द्वारा आवश्यक कोशिका ऊतक को प्रिंट करने के लिए सेल 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग किया है। एक बर्तन में सुसंस्कृत होने के बाद, इसे सामान्य आकार के यकृत में उगाया जा सकता है और मानव शरीर में प्रत्यारोपित किया जा सकता है। हालांकि, इस जिगर की कोशिकाएं मुद्रित होने के बाद अपनी गतिविधि खो देती हैं और मृत कोशिका बन जाती हैं।

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यकृत के अलावा, गुर्दे और अग्न्याशय जैसे अंगों का भी अध्ययन किया जा रहा है। शोधकर्ताओं का आमतौर पर मानना है कि वास्तव में कार्यात्मक और पोर्टेबल 3 डी मुद्रित अंगों को प्राप्त करने में कम से कम 10 साल लगते हैं। मानव अंग प्रत्यारोपण के विकास के लिए, 10 साल लंबा नहीं है, लेकिन बहुत कम नहीं है। एक बार जब यह तकनीक एक वास्तविकता बन जाती है, तो यह जो बदलाव लाता है वह क्रांतिकारी होगा: जिन लोगों को सर्जरी की आवश्यकता होती है, उन्हें हताश होकर नहीं मरना होगा क्योंकि वे जीवित अंगों की प्रतीक्षा नहीं कर सकते हैं, और अंग वस्तुएं बन जाएंगे जो बड़े पैमाने पर उत्पादित हो सकते हैं। जीवित अंगों की कमी को हल करने, मानव जीवन को लंबा करने और यहां तक कि अंग आपूर्ति की एक नई औद्योगिक श्रृंखला बनाने पर भी इसका सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।


सर्जरी वापस आ सकती है: "वन-ऑफ़" से "दोहराव" तक


3 डी प्रिंटिंग मेडिकल क्षेत्र में एक अन्य अनुप्रयोग जिसका पूर्ण लाभ है, सर्जरी में सहायता करता है।


सर्जरी एक अत्यधिक जोखिम भरा कार्य है, विशेष रूप से आंतरिक अंगों जैसे आंतरिक अंगों के आंतरिक प्रसंस्करण के लिए। हजारों वर्षों से, डॉक्टर निरंतर प्रयास कर रहे हैं कि सर्जरी की सफलता दर में सुधार और रोगियों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार कैसे किया जाए।


प्रारंभ में, जब कोई दृश्य चिकित्सा उपकरण नहीं होता है, यदि डॉक्टरों को एक निश्चित भाग के साथ कोई समस्या है, तो वे केवल पहले शरीर को खोल सकते हैं, फिर घाव के स्थान का पता लगा सकते हैं और ऑपरेशन कर सकते हैं। इस प्रक्रिया में, डॉक्टर सटीक रूप से पता लगाने के लिए अपने संचित अनुभव पर भरोसा करते हैं। हालांकि, मानव शरीर अलग है। उपकरणों और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के समर्थन के तहत, डॉक्टर ऑपरेशन से पहले तकनीकी साधनों के माध्यम से घावों का निर्धारण कर सकते हैं। अनुभव की तुलना में सर्जरी की सटीकता में बहुत सुधार हुआ है।


चाहे वह प्रारंभिक "सिंगल-चाकू स्ट्रेट" हो या विजुअल डिवाइस आशीर्वाद, सर्जरी में एक अलग विशेषता है: वन-ऑफ।


3 डी प्रिंटिंग तकनीक के आगमन के साथ, सर्जरी ने एक और विशेषता शुरू की है: पुनरावृत्ति।


शिकागो में नॉर्थवेस्ट कम्युनिटी मेडिकल सेंटर में सर्जन ने हाल ही में एक ब्रेन ट्यूमर के मरीज की सर्जरी की, जो 3 डी तकनीक है। सामान्य तौर पर, मस्तिष्क का विवरण नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता है, जो मस्तिष्क के ट्यूमर को हटाने के लिए बहुत जोखिम जोड़ता है। मस्तिष्क को स्कैन करने और ट्यूमर का स्थान निर्धारित होने के बाद, डॉक्टरों ने एक 3 डी मस्तिष्क रोगी मॉडल की स्थापना की। फिर, इस मॉडल के माध्यम से, डॉक्टर ट्यूमर के अलावा मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों को देख सकते हैं, और सर्जरी के पूरे क्षेत्र को जान सकते हैं। सबसे महत्वपूर्ण बात, मस्तिष्क मॉडल के निर्माण के माध्यम से, वे मस्तिष्क के स्वस्थ क्षेत्रों को छूने से बचने के दौरान किसी भी संभावित आपात स्थिति से निपटने के लिए वास्तविक सर्जरी से पहले कई सिमुलेशन अभ्यास कर सकते हैं जो गलती से घायल हो सकते हैं।


चीन ने 3 डी प्रिंटिंग अनुप्रयोगों में सर्जरी में तकनीकी सफलता भी हासिल की है। पिछले महीने, नानजिंग मेडिकल यूनिवर्सिटी के दूसरे संबद्ध अस्पताल के कार्डियोवस्कुलर सेंटर ने हृदय रोगी के दिल को दोहराने के लिए 3 डी प्रिंटेड दिल की तकनीक का इस्तेमाल किया, जिससे दिल में जटिल संवहनी संरचना की खोज हुई और विभिन्न सर्जिकल प्रक्रियाओं का अनुकरण किया गया। अंत में, सबसे अच्छी सर्जिकल योजना विकसित की गई और सुचारू रूप से आगे बढ़ी।


फिर, जब सर्जरी "वन हैमर से साउंड" में बदलकर पुनः परीक्षण योग्य चिकित्सा साधन में बदल जाती है, तो यह निस्संदेह सर्जरी की सफलता दर में सुधार करेगा और जोखिम को कम करेगा। दूसरी ओर, सर्जिकल प्रक्रिया के दोहराए गए सिमुलेशन के माध्यम से, डॉक्टर की परिचालन प्रवीणता भी बढ़ जाएगी, ऑपरेशन का समय बहुत कम हो जाएगा, और रोगी भी लंबे ऑपरेशन से पीड़ित होने से बच जाएगा।


पहाड़ियों को पार करते हुए, आपको हवा की तरफ जाने की जरूरत है


इसके अलावा, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का इस्तेमाल दवा उद्योग में भी किया जाएगा ताकि मरीजों को दवाओं की छपाई की मांग को पूरा किया जा सके; आर्थोपेडिक इनसोल, श्रवण यंत्र जैसे पुनर्वास उपकरण बनाना; हड्डियों जैसे मुद्रण प्रत्यारोपण। यह कहा जा सकता है कि 3 डी प्रिंटिंग तकनीक सभी पहलुओं में चिकित्सा उद्योग की दिशा को प्रभावित कर रही है।


हालांकि, 3 डी चिकित्सा उपचार सही नहीं है, और इसके प्रचार में अभी भी कई समस्याएं हैं।


1. सामग्री की समस्याएं। पिछले सर्जिकल मामलों में, अक्सर शरीर में प्रत्यारोपण की समस्याएं होती थीं, जिससे रोगी को द्वितीयक दर्द, या प्रत्यारोपण के साथ समस्याएं, या प्रत्यारोपण के कारण मानव शरीर को नुकसान होता था। फिर, उभरती तकनीक के रूप में, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक को भी इस मुद्दे पर विचार करना चाहिए। यदि यह सिर्फ मुद्रण के लिए है, तो यह इसके लिए थोड़ा छोटा हो सकता है। यदि यह उन सामग्रियों का पता लगा सकता है जो मानव शरीर के लिए अधिक उपयुक्त हैं, तो यह प्रौद्योगिकी के भाग्य का एक महत्वपूर्ण हिस्सा भी बन जाएगा।


2. व्यावसायीकरण को बढ़ावा देने के मुद्दे। यदि एक तकनीक सिर्फ एक फूलदान है, तो इसका भाग्य लंबे समय तक चलने वाला होना चाहिए। फिर, 3 डी प्रिंटिंग के लिए, यह अभी भी मजबूत वित्तीय ताकत वाले कुछ अस्पतालों में मौजूद है। बाजार पर औसत 3 डी प्रिंटिंग उपकरण सैकड़ों हजारों डॉलर हैं, और उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं वाले अस्पतालों में उपकरणों की लागत अधिक है। उदाहरण के लिए, 3 डी प्रिंटिंग की सटीकता के लिए चिकित्सा आवश्यकताएं, एक जापानी निर्माता द्वारा मुद्रित 3 डी लीवर पर रक्त वाहिकाएं स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं, और ऐसी सटीकता प्राप्त करने वाले उपकरण आमतौर पर अस्पतालों के लिए अस्वीकार्य हैं। इसलिए, प्रौद्योगिकी के अनुसंधान और विकास को मजबूत करना और उपकरण की लागत को कम करना इसके तेजी से डूबने के प्रचार के प्रमुख कारक हो सकते हैं।


3. अंग की गतिज ऊर्जा को प्रिंट करें। वर्तमान में, हालांकि अल्पकालिक जिगर को सुपरइम्पोज़िंग कोशिकाओं द्वारा बनाया जा सकता है, यह एक ऐसा कार्य नहीं है जिसका अर्थ यह नहीं है कि यह यकृत कार्य करता है। वास्तव में, बर्तन जैसे पर्यावरण मानव शरीर के लिए अतुलनीय है, इसलिए औषधीय परीक्षण में अंतर होगा। इसके अलावा, ऑक्सीजन और पोषक तत्वों को परिवहन करने वाली रक्त वाहिकाओं को कैसे बनाया जाए, यह एक समस्या है। यदि यह समस्या हल नहीं होती है, तो कोशिकाएं लंबे समय तक जीवित नहीं रहेंगी। इसके अलावा, यह 3 डी प्रिंटिंग अंग भविष्य में मानव शरीर की अस्वीकृति की समस्या का भी सामना करेगा। क्या वर्तमान जीवित अंग की तुलना में शरीर के अनुकूल होना बेहतर है, या इसे स्वीकार नहीं किया जाता है? हम सभी अज्ञात हैं।

और एक बार एक अंग शामिल होने के बाद, कोई व्यक्ति नैतिक मुद्दों पर बात करेगा। हालांकि, चूंकि यह बेहतर जीवन को बचाने के लिए है, इसलिए इस मुद्दे का विवाद विशेष रूप से उग्र नहीं होना चाहिए।


3 डी प्रिंटिंग अभी भी मेडिकल इंडस्ट्री के लिए एक नई बात है। हमने पाया है कि जब भी कोई नई तकनीक बनाई जाती है, तो चिकित्सा उद्योग इसे आजमाने के लिए इंतजार नहीं कर सकता है। यह पहलू चिकित्सा मुद्दों की विविधता और जटिलता को दर्शाता है, और दूसरी ओर मानव सम्मान और जीवन की खौफ को दर्शाता है। और जीवन के लिए यह सम्मान चिकित्सा चिकित्सकों को पहाड़ियों को पार करने के लिए प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के लिए एक अटूट मकसद बन जाएगा।