راديو موال-تمكن ثلاثة طلبة في جامعة بوليتكنك فلسطين من إعداد مشروع بحثي يقوم على تصميم وتحليل نموذج يحاكي عظمة الفخذ البشرية، لاستخدامه في تعويض العظام التي تتعرض للكسر والتهتك وتؤدي إلى إعاقة عمل الشخص.

وأُعد المشروع البحثي بإشراف الدكتور رمزي القواسمي والمهندس مجدي زلوم، حيث قام الطلبة مصطفى اعتماد موقدي، معاذ منذر بريغيث، محمد عوني زلوم من دائرة الهندسة الميكانيكية تخصص ميكاترونكس بدراسة المكونات والتركيب والخصائص الحيوية والميكانيكية لعظمة الفخذ في جسم الإنسان من حيث درجة تحملها للاحمال المختلفة التي من الممكن أن تتعرض لها ومن ثم تحديد مناطق القوة والضعف لهذه العظمة المهمة في الجسم.

حيث تم الإستفادة من نتائج هذه الدراسة والتحليل في تصميم نموذج يحاكي عظمة الفخذ البشرية والتي يمكن إستخدامها في العمليات الجراحية التي يتم من خلالها زراعة أطراف تعويضية في جسم الإنسان، كما ويتم من خلال هذه النتائج معرفة وتحديد المناطق الأفضل والتي يمكن أن يتم فيها زراعة مسامير وأسياخ البلاتين لمعالجة الكسور.

وقال الدكتور القواسمي لـ وطن، إن الفكرة قابلة للتطبيق في فلسطين، لأن تصميم العظام يشمل التركيب البيلوجي المتوافق مع العظم الطبيعي بالإضافة إلى الخصائص الميكانيكية مثل قوة الضغط والتحمل، لكن قبل ذلك يجب أن تخضع التجربة لدراسة التوافق الحيوي ما بين جسم الإنسان والمادة التي تضاف في تصنيع العظام، لأن جسم الإنسان لا يتقبل دخول أي جسم غريب له. مضيفاً لا بد من إجراء فحوصات تسمى “التوافق الحيوي”.

وأوضح القواسمي أن الباحثين اعتمدوا في بحثهم على ما تسمى “الهندسة العكسية”، حيث قاموا بأخذ المكونات الطبيعية من جسم الإنسان والبيانات جميعها وقاموا بتفكيكها، ثم قاموا بإعادة تركيبها بإضافة مواد صناعية ليها. مشيراً إلى أن العظم يعتبر حيوياً لكنه غير قابل للنمو والتكاثر.

ويهدف المشروع إلى الحصول على نموذج عظمي يحاكي عظمة الفخذ الطبيعية بهدف الاستفادة منها في عملية إجراء الاختبارات والفحوصات الميكانيكية اللازمة للعظمة الصناعية قبل تصميمها وزراعتها في جسم الإنسان للتأكد من كفائتها في القيام بوظائفها بعد عملية الزراعة أو زراعة البلاتين في العظم الأصلي. ويخدم هذا البحث الجهات المهتمة بتصميم وصناعة وفحص الأطراف الصناعية أو التعويضية، المهندسين العاملين في مجال الهندسة الميكانيكية والهندسة الطبية الحيوية، المرضى الذين بحاجة إلى زراعة عظام أو مفاصل.

ومع إزدياد عدد المرضى والمصابين الذين يقدمون على إجراء عميات زراعة للمفاصل والعظام جراء حوادث السير او اصابات الاحتلال وهذا يدعو الباحثين والمهندسين على العمل لإيجاد تصاميم وبدائل أفضل لتحل محل المفاصل والعظام المريضة وتحمل نفس الخصائص والمواصفات، وتحسين خصائص العظام التي تزرع في الجسم وتقليل الوقت وتكلفة الإنتاج.

وإستناداً إلى مبادىء الهندسة العكسية في الهندسة الميكانيكية تم استخدام تقنية المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد للعظمة ومن ثم يتم إستخدام الصورة لعمل نموذج ثلاثي الابعاد باستخدام برمجيات خاصة (D Model using Software’s3) ويتم الحصول على النموذج من خلال طابعة ثلاثية الأبعاد بحيث يكون هذا النموذج يحاكي عظمة الفخذ وتحمل نفس الخصائص الحيوية والميكانيكية للعظام الحقيقية.

والجدير بالذكر يعمل الفريق البحثي على تعميم هذه الفكرة على جميع العظام في جسم الإنسان وبنفس المبداً للحصول على نماذج أخرى يمكن تطويرها للإستخدام في الأطراف الصناعية وإجراء فحوصات التوافق الحيوي (Biocompatibility) للنماذج مع جسم الإنسان.