مسحة ثلاثية الأبعاد آخر ابتكارات العلم لمواجهة كورونا.. التقنية تسمح بطباعة آلاف المسحات ما يتغلب على مشكلة مسحات الأنف التقليدية وتعطى نتائج أفضل.. وتعتمد على عينة من إفرازات الأنف والحلق لتحليلها في المختبر

طور الباحثون بقسم الأشعة في جامعة جنوب فلوريدا (USF) Health الأمريكية، مسحات باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، وتم تقديم نتائج التجربة السريرية الأولى لمسحات NP المطبوعة ثلاثية الأبعاد لاختبار فيروس كورونا في الاجتماع السنوي لجمعية الأشعة في أمريكا الشمالية (RSNA)، وذلك استجابة للنقص الحاد في مسحات البلعوم الأنفي (NP) في وقت مبكر من جائحة COVID-19.

وقال أستاذ مشارك ونائب رئيس للبحوث ومدير التطبيقات السريرية ثلاثية الأبعاد لقسم الأشعة في كلية الطب بالجامعة، إنه تم حتى الآن طباعة أكثر من 100000 مسحة NP ثلاثية الأبعاد، واستخدمت المستشفيات في جميع أنحاء العالم ملفاتنا ثلاثية الأبعاد لطباعة عشرات الملايين من المسحات الأخرى لاستخدامها في نقاط الرعاية".

حصلت المسحة ثلاثية الأبعاد على اعتراف محلي ودولي كمثال على قوة الطباعة الطبية ثلاثية الأبعاد والابتكار السريع لتوفير الحلول السريرية.

مسحة NP  ثلاثية الأبعاد ، والتي تجمع عينة اختبار من إفرازات الأنف من مؤخرة الأنف والحلق لتحليلها في المختبر، هي المعيار الحالي للرعاية لتشخيص COVID-19. يتكون من عصا بلاستيكي ضيق وطرف مغطى بمادة بوليستر متدفقة، وأوضح الدكتور: "يظهر COVID-19 أولاً في مناطق البلعوم الأنفي ومن هناك يتم استنشاقه في الجهاز التنفسي".

مع زيادة الطلب على الوباء والطلب على اختبار COVID-19 في أوائل مارس، بدأ الفريق في قسم الأشعة بجامعة جنوب فلوريدا على الفور في دراسة كيف يمكنهم تطوير بديل للمسحة المتدفقة.

وبالتعاون مع أطباء في أقسام الأمراض المعدية، وعلم الفيروسات، وطب الطوارئ والأشعة، توصل الفريق وفى غضون أيام، إلى 12 تصميمًا وطبع ثلاثة لاختبارها على أنفسهم.

تم إرسال النموذج الأولي النهائي ، الذي تم تطويره باستخدام طابعات FormLabs ، إلى متخصصي الأمراض المعدية في لاختبار التحقق من الصحة.

وقال الفريق: "كنا بحاجة إلى تحديد أن مسحة NP ثلاثية الأبعاد يمكنها جمع خلايا فيروسية كافية واحتجازها لمدة تصل إلى 3 أيام ، وعدم التداخل مع نتائج الاختبار".

 

تجارب على المسحة ثلاثية الأبعاد

لمقارنة أداء المسحة ثلاثية الأبعاد NP بالمسحة المتدفقة، بدأ فريق جامعة جنوب فلوريداUSF Health تجربة سريرية في العديد من المواقع بما في ذلك مستشفى تامبا العام ومستشفى نورثويل ومستشفى توماس جيفرسون الجامعي في فيلادلفيا.

في مواقع التجربة الثلاثة، تم اختبار 291 مريضًا (تتراوح أعمارهم بين 14 و94 عامًا) تم نقلهم إلى المستشفى أو تمت رؤيتهم في غرفة الطوارئ من أجل COVID-19، باستخدام كل من المسحة المتدفقة والمسحة ثلاثية الأبعاد، عرضت المسحة ثلاثية الأبعاد نتائج متطابقة إحصائيًا مع المسحة المجمعة في تجربة وجهاً لوجه.

قال الدكتور ديكر: "كانت النتائج إيجابية للغاية، حيث أظهرت التجربة السريرية أن المسحات الأنفية ثلاثية الأبعاد في بعض الحالات، أفضل من - المسحات المجمعة."

اعتمد مستشفى تامبا العام مسحة 3D NP كمعيار للرعاية وبدأت في طباعة أكثر من 300 مسحة يوميًا للمستشفى ومراكز الرعاية التابعة لها. تستمر طابعات المستشفى الست في طباعة حوالي 9000 مسحة في الأسبوع.

تستغرق عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد ما يصل إلى 15 ساعة حسب الطابعة. يتم شطف المسحات المطبوعة في كحول الأيزوبروبيل ومعالجتها وفحصها يدويًا بحثًا عن أي عيوب. أخيرًا ، يفحص أحد أعضاء فريق الأمراض المعدية بالمستشفى كل مسحة قبل تعقيمها وتعبئتها في مجموعة اختبار.

قدمت الجامعة طلب للحصول على براءة اختراع مؤقتة على مسحة 3D NP وقدمت ملفات التصميم والبيانات السريرية دون تكلفة للمستشفيات والعيادات وشركات الأجهزة الطبية المرخصة في جميع أنحاء العالم.

قال الدكتور ديكر: "أردنا الحصول على هذه المسحة في أكبر عدد ممكن من الأيدي للمساعدة في إبطاء انتشار الفيروس". "هذا هو نتيجة عمل العديد من الأشخاص معًا لصنع جهاز واحد لمساعدة الآخرين."

ووفقا للباحثين فأن الطباعة الطبية ثلاثية الأبعاد موجودة في مجال الأشعة ، و يوضح هذا المشروع طرقًا جديدة يمكن لأقسام الأشعة في جميع أنحاء العالم أن تؤثر بشكل مباشر على المستشفيات والرعاية السريرية أثناء أزمة مثل COVID-19.