چرا حسگرهای MRI چاپ سه‌بعدی دانشگاه یو‌اس‌سی برای تصویربرداری نوزادان مهم هستند؟

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، برای استفاده در تصویربرداری MRI نوزادان و کودکان، حسگرهای انعطاف‌پذیر و شخصی‌سازی‌پذیر چاپ سه‌بعدی توسعه داده‌اند. بر اساس گزارش VoxelMatters مورخ ۳۱ اوت ۲۰۲۶، این تیم اعلام کرده است که توانسته حسگرها را در کمتر از ۱۰ دقیقه و با هزینه‌ای حدود ۳۰ دلار تولید کند؛ همچنین گزارش داده است که در آزمایش‌ها، در مقایسه با راه‌حل‌های تجاری استاندارد، حدود چهار برابر کنتراست تصویری بالاتری به دست آمده است.

چرا این مسئله مهم است؟

حسگرهایی که در دستگاه‌های MRI استفاده می‌شوند و coil نام دارند، مانند آنتن‌هایی عمل می‌کنند که سیگنال‌های تولیدشده توسط دستگاه را دریافت می‌کنند. از آنجا که راه‌حل‌های استاندارد موجود در بازار عمدتاً بر اساس ابعاد بدن بزرگسالان طراحی می‌شوند، ممکن است در نوزادان بین سطح حسگر و پوست فاصله ایجاد شود. این فاصله می‌تواند دریافت سیگنال را دشوارتر کرده و کیفیت تصویر را کاهش دهد. افزون بر این، حتی اگر یک حسگر در یک مقطع زمانی برای کودک مناسب باشد، با ادامه رشد او ممکن است در مدت کوتاهی تناسب ایده‌آل خود را از دست بدهد.

رویکرد تیم دانشگاه یو‌اس‌سی بر این ایده استوار است که حسگر به شکلی نزدیک‌تر به ناحیه بدن بیمار و با ساختاری انعطاف‌پذیرتر طراحی شود. به این ترتیب، تجهیزات تصویربرداری به‌جای آنکه به یک اندازه ثابت مخصوص بزرگسالان وابسته بمانند، می‌توانند به قطعه‌ای تبدیل شوند که بسته به سناریوی استفاده، دوباره تولید شود.

رویکرد چاپ سه‌بعدی چه مزیتی فراهم می‌کند؟

در فرایندی که در آزمایشگاه یاسر خان در دانشکده مهندسی ویتربی دانشگاه یو‌اس‌سی توسعه یافته است، جوهر نقره رسانا با چاپ سه‌بعدی روی یک الاستومر ترموپلاستیکِ قابل کشش اعمال می‌شود. در گزارش آمده است که این الاستومر می‌تواند به میزان ۵ تا ۱۰ درصد کشیده شود و به ساختار coil کمک می‌کند تا همراه با بدن خم شود. این مقدار به این معنا نیست که قطعه از فلز توپر ساخته شده است؛ بلکه موضوع، طراحی هم‌زمان ساختار رسانا و لایه پلیمری انعطاف‌پذیر است.

اهمیت اصلی این رویکرد برای خواننده Ucuz3D در این است که چاپ سه‌بعدی فقط برای نمونه‌های اولیه بزرگ و پیچیده کاربرد ندارد، بلکه می‌تواند برای تجهیزات کمکی‌ای هم به کار رود که ابعاد آن‌ها بر اساس بیمار یا حوزه استفاده تغییر می‌کند. کوتاه بودن زمان تولید می‌تواند تکرار طراحی بر اساس اندازه‌های بدنی متفاوت و فرایندهای پژوهشی درون بیمارستانی را آسان‌تر کند. با این حال، برای استفاده بالینی باید موضوعاتی مانند تکرارپذیری تولید، استریلیزاسیون، ایمنی، کنترل کیفیت و مقررات مربوطه نیز جداگانه تأیید شوند.

این پژوهش با همکاری چه کسانی انجام شد؟

این پروژه آزمایشگاه خان را با مرکز علوم تصویربرداری پویا در دانشگاه یو‌اس‌سی و تخصص بالینی بیمارستان کودکان لس‌آنجلس کنار هم قرار داد. داده‌های بالینی کمک کرد تا حسگرهای MRI نه‌فقط از نظر عملکرد آزمایشگاهی، بلکه همراه با نیازهای واقعی تصویربرداری بیماران کودک ارزیابی شوند. پژوهشگران هدف دارند که برای کودکان در حال رشد، در طول زمان coilهایی با اندازه‌های متفاوت تولید شود.

نتیجه‌گیری برای خواننده Ucuz3D

این پیشرفت نشان می‌دهد که کوتاه شدن فاصله زمانی میان طراحی و تولید، در تولید شخصی‌سازی‌شده تا چه اندازه می‌تواند ارزشمند باشد. همین منطق می‌تواند برای تجهیزات ارگونومیک خارج از حوزه تجهیزات پزشکی، محافظ‌های سفارشی و نمونه‌های اولیه با تیراژ کم نیز الهام‌بخش باشد. با این حال، موفقیت یک قطعه پزشکی را نمی‌توان فقط به سرعت چاپ یا هزینه پایین تولید نسبت داد؛ سازگاری ماده و فرایند اعتبارسنجی عوامل تعیین‌کننده هستند.

برای ارزیابی یک قطعه شخصی‌سازی‌شده یا کاربردی، می‌توانید نگاهی به صفحه خدمات چاپ سه‌بعدی ما بیندازید. مواد قابل استفاده را از طریق گزینه‌های مواد مهندسی برای چاپ سه‌بعدی بررسی کنید؛ همچنین در تصمیم‌گیری تولید، منطق قیمت به‌ازای هر گرم و تکرارهای نمونه اولیه را با هم در نظر بگیرید. اگر فایل شما آماده است، می‌توانید از ابزار چاپ سه‌بعدی آنلاین فوراً قیمت بگیرید.

منبع: VoxelMatters، «پژوهشگران دانشگاه یو‌اس‌سی حسگرهای MRI چاپ سه‌بعدی را برای نوزادان توسعه دادند»، ۳۱ اوت ۲۰۲۶.