هولوگرافی سه بعدی در پزشکی

هولوگرافی سه بعدی

پیشرفت های اخیر در تکنیک های ثبت هولوگرام و هولوگرافی سه بعدی و دسترس بودن ابزار های آن و بهبود imaging (نگاشت یا تصویربرداری) در رشته های بافت شناسی، چشم پزشکی، دندان پزشکی، اورولوژی، اتولوژی (گوش شناسی)، آسیب شناسی و علم ارتوپد نشان می دهد که تکنیک های هولوگرافی، به شکل امیدوارکننده ای ابزاری قدرتمندی در کاربردهای پزشکی است. تولید تصاویر سه بعدی از چشم، آزمایش های تداخلی دندان پزشکی، حرکات قفسه سینه در حین دم و بازدم در آینده نزدیک به زودی اتفاق می افتد.

بیشتر تکنیک های تداخلی هولوگرافیک در کاربردهای biomedical (پزشکی) استفاده می شود. هم چنین هولوگرافی X-Ray می تواند برای تصویربرداری داخلی بدن انسان و نمونه های بیولوژیکی (زیستی) با رزولوشن بالا بدون احتیاج به اماده سازی نمونه استفاده کرد. در هولوگرافی آندوسکوپیک امکان تصویر برداری بدون تماس با رزولوشن بالا و به صورت ۳D و مقیاس های درونی اعضای بدن را ایجاد می کند. تصاویر سه بعدی نمونه زیستی می تواند از چند سری تصویر دوبعدی تصاویر رادیولوژی با استفاده از تکنیک های استریوگرام هولوگرافیک، استریوگرام استاندارد و هولوگرام چندگانه تولید شود. و برای نمونه سازی و مدل سازی پزشکی نیز بسیار کاربرد دارد.


چرا هولوگرافی سه بعدی آینده ی پزشکی است؟

بخش پزشکی معمولا در خط مقدم توسعه ها و استقرار فناوریهای مختلف است. هر نوآوری که دارای پتانسیل برای کشف در پژوهش، بهبود عملیات پزشکی و مراقبت از بیمار باشد به احتمال زیاد می تواند کاربردی در پزشکی داشته باشد.

با این حال برخی از توسعه ها و گسترش های انجام شده دارای اثرات طولانی و درازمدت هستند و فناوری هنوز هم در حال پیشرفت در این حوزه ی اصلی است. حتی با این استانداردهای پیشرفته و فناوریهای موجود نیز فناوریهای سه بعدی توانسته است به خاطر پتانسیل های جالب و جذابش، توجه بیشتر افراد را به خود جلب کند.

مزایای نشان داده و پیش بینی شده از فن آوری تجسم سه بعدی، تصویربرداری، نرم افزار و چاپ در تحقیق و مراقبت های پزشکی در حال کمک به ایجاد انقلابی در این حوزه است. به کارگیری گسترده ی آنها می تواند برای تشخیص و تعیین شرایط بیماری و به کارگیری مراقبت های پزشکی مناسب مفید و کمک کننده باشد. همین امر نیز موجب می شود فرآیندهای پیچیده در بیشتر حوزه ها آسانتر و ساده تر گردد.

مدل های سه بعدی از بدن انسان، می تواند به درک بصری از اندام های مختلف بدن کمک کند. چیزی که هولوگرافی سه بعدی پیشنهاد میکند شکلی بصری است که معمولا توسط فناوریهای دیگر ایجاد نمی شود و این فناوریها قادر به ایجاد چنین شکلی نخواهند بود. علاوه بر این، تصاویر حاصل از فناوری هولوگرافی تعاملی بوده و می تواند به شرایط پزشکی کمک کند و همچنین به پزشکان اجازه دهد بدن را از زوایای مختلف مشاهده نمایند. ظرفیت بهبود یافته تعامل بصری می تواند برای تحقیقات، تلاشهای تشخیصی و درمان نیز مفید باشد. زیرا هولوگرام های واقعی می تواند برای ایجاد ونمایش شرایط واقعی بیمار در زمان واقعی مورد استفاده قرار گیرد.

تکنولوژی هولوگرام در پزشکی

آموزش پزشکی با هولوگرافی سه بعدی

یک مسئله در آموزش پزشکی که قبلا غیر قابل عبور به نظر می رسید فقدان ابزارهایی است که به دانش آموزان اجازه دهد با آناتومی واقعی از بدن انسان تعامل داشته باشند. اگر آموزش تنها محدود به تصاویری باشد که در کتابها و متن ها وجود دارد، بیشتر دانشجویان فرصت بسیار کمتری برای درگیری در شرایط واقعی با آناتومی بدن انسان را خواهند داشت. با وجود هولوگرام های سه بعدی مانند محصولات تصویر برداری، دانشجویان می توانند دید عمیق تری بر روی شکل و آناتومی بدن انسان داشته باشند. هولوگرام تعاملی و با جزییات بیشتر از بدن انسان، به دانشجویان اجازه میدهد ساختار سه بعدی بدن را آزمایش کنند.

مطالعات اخیر نشان می دهد که دانشجویانی که از هولوگرام های سه بعدی برای آموزش استفاده کرده بودند بسیار بهتر از سایر دانشجویان عمل می کردند. با وجود یک درک بهتر از آناتومی و شکل بدن انسان، دانشجویان می توانند اطلاعات موجود را به سرعت پردازش کنند و آموزشهای خود را بهبود ببخشند. همین امر نیز موجب می شود آنها در دوران کارآموزی بتوانند مهارت های خود را به خوبی به نمایش بگذارند. اگرچه دقت، کارآیی و توجه به جزییات می تواند در فرآیند پزشکی بسیار مهم باشد اما در دوران دانشجویی نیز باید از تمامی موارد آموزشی پیشرفته استفاده کرد.

3d-holography

انجام فرایند پزشکی با هولوگرافی های سه بعدی

مزایای استفاده بالقوه از فناوری هولوگرافی سه بعدی به کلاس درس محدود نمی شود. یک شرکت به نام تصویر برداری Real view، اخیرا از یک ابزار تصویر برداری سه بعدی رونمایی کرده است که پزشکان را قادر می سازد تا واقعا یک دید بصری از آناتومی بدن انسان در طول جراحی داشته باشند. این فناوری که در حال حاضر در حال گذراندن دوره ی آزمایشی خود است، آناتومی بدن انسان را به صورت واقعی به نمایش می گذارد. پزشکان می توانند دید واقعی از بدن انسان داشته باشند وهمین امر نیز به فرآیند عمل و تشخیص شرایط بیمار بسیار کمک خواهد کرد.

دکتر Elchanan درباره ی این فناوری می گوید : ” پزشکان همیشه با بیماران خود سروکار دارند. بدن انسان نیز از بافت ها تشکیل شده است. اگر بخواهیم بیماریهای آن ها را درمان کنیم باید به اتفاقات واقعی که در درون این بافت ها رخ میدهد آگاهی کافی داشته باشیم. همین امر موجب بهبود فرآیند شده و می تواند موفقیتهای بزرگی به همراه داشته باشد. ”

این سیستم با ترکیب دو فناوری موجود کار می کند. یکی از این فناوریها هولوگرافی سه بعدی و دیگری داده های آناتومی است که از تصویر برداری MRI، سی تی اسکن و سونوگرافی حاصل می شود. اینکار به پزشکان اجازه میدهد فرآیند جراحی را به خوبی برنامه ریزی کنند و در موقعیت های سخت و دشوار تصمیمات درستی اتخاذ نمایند. داشتن این فناوری می تواند به نجات جان انسان ها کمک کند. به جای اینکه برش های دو بعدی از قلب داشته باشیم، هم اکنون می توانیم قلب واقعی را که در جلویمان شناور است ببینیم. آن را برش دهیم، لمس کنیم و با آن تعامل داشته باشیم. این موضوع می تواند بسیار شگفت انگیز باشد و تجربه ی نابی در اختیارمان قرار دهد.

فرایند پزشکی با هولوگرافی های سه بعدی

هولوگرافی در دندانپزشکی

هم هولوگرافی با موج پیوسته و هم با لیزر پالس برای کاربردهایی در دندانپزشکی استفاده شده اند. هولوگرام یک راه راحت برای ذخیره ی پرینتهای(چاپهای) دندان از قبیل ثبتهای مربوط به دندان از روکشهای قسمتهای(centitions) بالایی و پایینی برای اهداف قانونی و دادگاهی، فراهم می کند. هولوگرام می تواند برای ذخیره ی مدلهای مطالعاتی مربوط به دندان استفاده شود، به این صورت که می تواند به وسیله ی پرتوی لیزر یا منبع نور سفید برای اندازه گیریهای سه بعدی دقیق بازیابی شود. این کار می تواند مقدار زیادی حجم ذخیره، صرفه جویی کند.

تصاویر هولوگرام از نظر بالینی قابل اعتماد هستند و خطاهای تصادفی(رندوم) از نظر بالینی قابل توجه نیستند. با مطالعه ی ثبتهای جدید و قدیم، دندانپزشک ها می توانند روند پیشرفت بیمار خود را مشاهده کنند. هولوگرام ها می توانند به عنوان وسایل کمک آموزشی در رشته های آناتومی دندان و جراحی دندان استفاده شوند.

هولوگرافی برای اندازه گیری غیر تماسی در حرکت دندان در آزمون و حرکتهای آن در سه بعد و اندازه گیری تغییرات ابعادی در بافتی که سطوح آرواره ای را تحمل می کنند(در نتیجه ی تغییر شکل مواد دندانی در اثر مایعات دهانی)، مورد استفاده قرار گرفته است.

هولوگرافی در دندانپزشکی

کاربرد هولوگرافی در ارتوپدی

واژه «ارتوپدی» از دو واژه یونانی ارتوس (orthos) به معنای راست و مستقیم و پدی (paideion) تشکیل شده است. ارتوپدی به شاخه‌ای از علم پزشکی گفته می‌شود که شامل اصلاح ناهنجاری‌های مربوط به استخوان‌ها و مفاصل است.در گذشته شکستگی‌ها و دررفتگی‌ها و بیماری‌های‌ استخوان و مفاصل توسط جراحان عمومی درمان می‌شد.

تاریخچه لیزرهای هولوگرافی

از اواخر دهه ۴۰ خورشیدی به تدریج جراحی ارتوپدی برای مردم شناخته و بیماری‌های استخوان و مفاصل و نیز شکستگی‌ها و دررفتگی‌ها توسط این متخصصان درمان شدند. متخصص ارتوپدی به مداوای بیماران دچار بیماری‌های استخوان، مفاصل و ستون فقرات می‌پردازد. این بیماری‌ها شامل شکستگی‌ها و دررفتگی‌ها، فلج‌های مادرزادی و اکتسابی، ترمیم زردپی‌ها و اعصاب محیطی و درمان تومورهای استخوانی است.

شاخه‌های متعددی ارتوپدی – لیزرهای هولوگرافی

  • جراحی ستون فقرات
  • جراحی شانه و دست
  • جراحی تعویض مفاصل زانو و لگن
  • ارتوپدی اطفال
  • پزشکی ورزشی
  • جراحی پا و مچ پا
  • جراحی تومورهای استخوانی و نسج نرم

لیزرهای هولوگرافی در مطالعه ی ساختارهای ارتوپدی

هولوگرافی می تواند ابزاری قدرتمند برای مطالعه ی ساختارهای ارتوپدی باشد. چنین مطالعاتی برای شکستگی استخوان و سایر موارد حائز اهمیت می باشد.برای این منظور می توان از تکنیک های مختلف هولوگرافی در این حوزه استفاده کرد.

لیزرهای هولوگرافی یک ابزار بسیار عالی برای مطالعه ی غیر تماسی ساختارهای ارتوپدی ارائه می دهد، به خصوص لوازم خارجی برای نشان دادن و اندازه گیری کرنشها روی پینها و میله های ثابت کننده.چنین مطالعاتی در سنتز استخوانی با لوازم خارجی مورد استفاده در شکستگی های استخوانه ای بلند مهم هستند تا از دررفتگی پایانه های شکسته شده که عامل اصلی کاهش قدرت پینهای ثابت کننده است، جلوگیری کند. نوع خمش سگدست(cantilever)داخل استخوانی خشک توسط هولوگرافی مورد مطالعه قرار گرفته است تا ضریب پیزوالکتریک استخوان تعیین شود.

تکنولوژی هولوگرام

مقاله زیر را حتما بخوانید:


دیدگاه‌ها
پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

For security, use of Google's reCAPTCHA service is required which is subject to the Google Privacy Policy and Terms of Use.

I agree to these terms.