Τοπογράφοι Μηχανικοί στην υπηρεσία της Ιατρικής

Στα πλαίσια ερευνητικού προγράμματος, με φορείς την Α’ πανεπιστημιακή χειρουργική κλινική της Σχολής Επιστημόνων Υγείας του ΑΠΘ, το Τμήμα Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών της Πολυτεχνικής σχολής του ΑΠΘ και το Γενικό Νοσοκομείο Θεσσαλονίκης «Παπαγεωργίου», αναπτύχθηκε μέθοδος για την λεπτομερή απεικόνιση ενός οργάνου του ανθρώπινου σώματος. Η μέθοδος περιλαμβάνει την λήψη γεωμετρικών στοιχειών για το όργανο του ασθενή μέσω αξονικής ή μαγνητικής τοπογραφίας, την δημιουργία ενός ψηφιακού μοντέλου αυτού στον Η/Υ και την τρισδιάστατη εκτύπωση του.

Με αυτό τον τρόπο ένας χειρούργος μπορεί να μελετήσει αναλυτικά την λεπτομερή ανατομία του οργάνου και των εσωτερικών αγγείων του πριν την έναρξη της εγχείρησης, γεγονός που μειώνει δραστικά την πιθανότητα λάθους. Περισσότερες λεπτομέρειες για το παραπάνω θέμα παρουσιάζονται στο άρθρο των Πολυτεχνικών Νέων που βρίσκεται στον εξής σύνδεσμο. Αυτό που αξίζει να τονισθεί είναι η προσπάθεια της ερευνητικής ομάδας να κάνει το κόστος εκτύπωσης ενός 3Δ μοντέλου του πάσχοντος οργάνου μη απαγορευτικό για τον ασθενή.

Οι εφαρμογές της επιστήμης του μηχανικού στην ιατρική συνιστούν έναν νέο κλάδο της μηχανικής, ο οποίος ονομάζεται Βιοϊατρική Μηχανική. Στην Ελλάδα δεν υπάρχουν προπτυχιακά τμήματα Βιοϊατρικής Μηχανικής και όσοι μηχανικοί θέλουν να εντρυφήσουν στο πεδίο αυτό μπορούν να ασχοληθούν σε μεταπτυχιακό επίπεδο. Παραδείγματος χάριν, το Πανεπιστήμιο Πατρών προσφέρει μεταπτυχιακό πρόγραμμα ειδίκευσης στην Βιοϊατρική Μηχανική διάρκειας τριών εξαμήνων.

Άλλη εφαρμογή της μηχανικής στην ιατρική είναι η χρήση τεχνικών υπολογιστικής ρευστομηχανικής για την προσομοίωση της ροής του αίματος εντός των αρτηριών και φλεβών. Λαμβάνοντας και σε αυτή την περίπτωση την γεωμετρία του αιμοφόρου αγγείου μέσω τομογραφίας, δημιουργείται ένα τρισδιάστατο ψηφιακό μοντέλο του αγγείου αυτού. Στην συνέχεια το μοντέλο αυτό εισάγεται σε ένα λογισμικό υπολογιστικής ρευστομηχανικής (πχ Ansys Fluent, Gambit) όπου ορίζονται οι οριακές συνθήκες της ροής του αίματος και επιλύονται οι μερικές διαφορικές εξισώσεις που διέπουν την ροή (Navier-Stokes κτλ). Σημειώνεται πως το αίμα είναι μη νευτώνειο ρευστό, σε αντίθεση με το νερό, και το ιξώδες του εξαρτάται από τις τάσεις εντός του πεδίου ροής.

Στο βίντεο του κ. Σούλη με τίτλο Cardiovascular Engineering. A Computational Fluid Dynamics Approach παρουσιάζεται αναλυτικά η παραπάνω διαδικασία με αντικείμενο μελέτης ένα αορτικό τόξο. Από τα αποτελέσματα της προσομοίωσης φαίνεται σε ποιες περιοχές ασκούνται υψηλές διατμητικές τάσεις με αποτέλεσμα να φθείρεται το αγγείο και σε ποιες περιοχές η ταχύτητα του αίματος είναι χαμηλή με κίνδυνο στένωσης λόγω συσσώρευσης λιπιδίων. Στην συνέχεια μελετάται η επίδραση ενός στεντ στην ροή του αίματος.

Σίγουρα η βιοϊατρική μηχανική είναι ένας καινοτόμος κλάδος της επιστήμης που ήρθε για να βοηθήσει τον άνθρωπο και άλλα ζωντανά πλάσματα ενώ αποτελεί μία ενδιαφέρουσα επιλογή καριέρας για έναν νέο μηχανικό που δεν θέλει να ακολουθήσει τα τετριμμένα.

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s