חלקי חילוף אנושיים: ביה"ח שמדפיס איברים בהתאמה אישית

מהפכה בתחום השתלים עבור בני אדם שאיבדו אחד מאיברי גופם: מה תגידו אם במקום שהמנתח יתאים את המטופל לשתל, השתל יתוכנן במיוחד עבור המטופל? זהו החזון שמתחיל להפוך למציאות במרכז הרפואי רמב"ם, עם הקמתו של מרכז חדשני לתכן וייצור שתלי טיטניום מותאמים אישית בהדפסת תלת-ממד. השילוב בין בינה הנדסית, תוכנות תכנון מתקדמות, דימות רפואי ומדפסת מתכת מהמתקדמות בעולם עשוי לשנות את הדרך שבה מבוצעים ניתוחים מורכבים ולקצר את הדרך מאבחון ועד להשתלה מדויקת, בטוחה ומהירה יותר.

המרכז הרפואי רמב"ם פרסם היום (רביעי) קפיצת מדרגה טכנולוגית וקלינית משמעותית עם הקמתו של מרכז ייעודי פנימי ראשון מסוגו לרפואה מותאמת אישית וייצור שתלים בהדפסת תלת-ממד. החזון והיוזמה להקמתו של מיזם פורץ דרך זה הם של ד"ר רונן בן חורין, סגן הנשיא לטכנולוגיה של ענקית התוכנה PTC, אשר זיהה את הפוטנציאל העצום בחיבור הישיר בין עולם ההנדסה והתוכנה המתקדמת לבין כותלי בית החולים לטובת המטופלים.

אל המיזם המשותף הצטרפה חברת EOS אשר מספקת למרכז מדפסת רפואית מתקדמת להדפסת טיטניום. המדפסת מצוידת בטכנולוגיית Optical Tomography (טומוגרפיה אופטית) חדשנית, המאפשרת לזהות, לנתח ולתקן פגמים מבניים תוך כדי תהליך הייצור עצמו, דבר המבטיח את רמת האיכות הגבוהה ביותר הנדרשת לשתלים כירורגיים.

"רפואה מותאמת אישית היא הבסיס לרפואה נכונה כבר היום בתחומים רבים, וכעת המרכז הרפואי רמב"ם מציב רף חדש ברפואה מותאמת אישית גם בתחום ההתקנים והשתלים באמצעות המרכז הייעודי הפנימי שלו", אמרה ד"ר מיכל מקל, מנכ"לית המרכז הרפואי רמב"ם.

כשהשתל מתוכנן עבור אדם אחד בלבד

עד היום, במקרים רפואיים מורכבים, כמו שחזורי גולגולת, לסת, אגן או ניתוחים בילדים, נאלצו רופאים להסתמך פעמים רבות על שתלים סטנדרטיים שלא התאימו באופן מלא למבנה האנטומי של המטופל. במקרים רבים המשמעות הייתה התאמת המטופל לשתל, ולא להפך. כעת, המרכז החדש מבקש להפוך את המשוואה: כל שתל יתוכנן מאפס עבור מטופל אחד בלבד, על בסיס סריקות CT או MRI, באמצעות שרשרת דיגיטלית מלאה המחברת בין הדימות הרפואי, התכנון ההנדסי, הסימולציות, בקרת האיכות והייצור עצמו.

"המעבר שאנחנו רואים הוא מעבר מעולם שבו המטופל מותאם למוצר לעולם שבו המוצר מותאם למטופל", מסביר ד"ר רונן בן חורין. "כל שתל נבנה סביב האנטומיה, הביומכניקה, איכות העצם ותוכנית הניתוח של אותו אדם", הוסיף.

הבשורה הגדולה במיזם אינה רק מדפסת התלת-ממד, אלא המיקום שלה. במקום להזמין שתלים מחברות חיצוניות ולהמתין שבועות ארוכים, הידע, התכנון והייצור עוברים אל תוך בית החולים עצמו. המשמעות היא שמהנדסים, מנתחים, מומחי הדמיה ואנשי בקרת איכות עובדים סביב אותו שולחן ובמקרים רבים גם סביב אותו מטופל. לדברי בן חורין.

"החדשנות האמיתית היא יצירת שפה משותפת בין הרופא למהנדס. הרופא מביא את ההבנה הקלינית והאנטומית, והמהנדס מתרגם אותה לפתרון הנדסי שניתן לייצר בצורה בטוחה ומבוקרת. כך מתקצר משמעותית המרחק בין הצורך הקליני לבין הפתרון"

לא רק מהר יותר - גם מדויק יותר

שתלים מותאמים אישית אינם רק עניין של נוחות או טכנולוגיה מתקדמת. הם עשויים לשפר את הדיוק הכירורגי, לקצר את משך הניתוח, להפחית את הצורך בהתאמות בזמן אמת בחדר הניתוח, ולשפר את השתלבות השתל בעצם לאורך זמן.

ד"ר מיכל מקל מסבירה כי היתרון בולט במיוחד במקרים שבהם כלל לא קיימים פתרונות מדף: "ישנם אזורים אנטומיים מורכבים כמו גולגולת, אגן ופנים, או מטופלים צעירים בעלי אנטומיה ייחודית, שבהם שתל מותאם אישית מעניק פתרון שלא היה קיים עד היום. מדובר בשינוי תפיסתי שהוא מעבר מגישה שבה המטופל מותאם לשתל, לגישה שבה השתל מותאם באופן מלא למטופל".

ברמב"ם מדגישים כי שתלי הטיטניום המודפסים אינם טכנולוגיה עתידנית, אלא פתרון שכבר נמצא בשימוש רפואי בעולם. עם זאת, ההקמה של מרכז ייצור פנימי צפויה להאיץ משמעותית את הפיכת הרפואה המותאמת אישית לחלק בלתי נפרד מהעבודה היומיומית של בתי החולים. בעתיד, מעריכים במרכז, השתלים עצמם יהפכו לחכמים יותר: בעלי מבנים פנימיים נקבוביים המעודדים צמיחת עצם, קשיחות משתנה בהתאם לאזור בגוף ותכנון ביומכני מדויק יותר שיחקה את התפקוד הטבעי של הרקמה האנושית.

שיתוף הפעולה בין רמב"ם PTC ו-EOS מציב מודל חדש שבו בית חולים אינו רק צרכן של חדשנות רפואית, אלא גם יצרן שלה. השילוב בין תוכנה, הנדסה, הדפסה תלת-ממדית ורפואה קלינית יוצר סביבת עבודה שמאפשרת לקצר את הדרך בין רעיון רפואי לבין טיפול מציל חיים. אם החזון יתממש במלואו, המרכז החדש עשוי להפוך את רמב"ם לא רק לחלוץ ישראלי בתחום השתלים המותאמים אישית, אלא גם למודל בינלאומי של "רפואה הנדסית" שבה הטכנולוגיה אינה רק מלווה את הרפואה, אלא הופכת לחלק בלתי נפרד ממנה.