سری نشستهای خبری ترجمان دانش در سال 1404 با خانم فریناز محمدی فر
نشست خبری با موضوع طراحی و ساخت دستگاه جایگذاری استنت استخوانی قابل جذب
از سری نشستهای خبری ترجمان دانش دانشگاه علوم پزشکی فسا در سال 1404 برگزار شد.
اینجانب فرنیا محمدی فر ،تحصیلاتم را از سال ۱۳۸۹ با ورود به رشته اتاق عمل در دانشگاه علوم پزشکی فسا آغاز کرده و پس از گذراندن دوره کارشناسی اتاق عمل، به صورت پیوسته در سال ۱۳۹۳ وارد رشته مهندسی پزشکی گرایش بایومتریال (زیستمواد) در دانشگاه فنی و مهندسی یزد شدم. هماکنون نیز دانشجوی ورودی ۱۴۰۱ مقطع دکتری تخصصی مهندسی بافت در دانشگاه علوم پزشکی فسا هستم. از نظر سابقه اجرایی و بالینی، از سال ۱۳۹۴ به مدت چهار سال تجربه کار بالینی در محیطهای درمانی داشته ودر حوزه تدریس نیز، از سال ۱۳۹۴ به مدت چهار سال در دانشگاه علوم پزشکی فسا به عنوان مدرس فعالیت داشتم. همچنین از سال ۱۳۹۴ به مدت۵ سال در جهاد دانشگاهی واحد علوم پزشکی فسا سابقه تدریس داشتم که شامل برگزاری کلاسها، کارگاههای عملی و دورههای آموزشی مرتبط با رشتههای اتاق عمل، مهندسی پزشکی و تجهیزات پزشکی بوده است. فعالیت پژوهشی خود را نیز از سال ۱۳۹۴ آغاز نموده و تا امروز موفق به ثبت ۴ پتنت (اختراع) شدهام و۵ پتنت دیگر نیز در حال ثبت است. یکی از دستاوردهای پژوهشیام کسب رتبه برتر در کنگره بینالمللی در حوزه تجهیزات پزشکی محصولمحور بوده است. در حال حاضر عضو بنیاد ملی نخبگان هستم و مسئولیت دبیر فناوری کمیته تحقیقات دانشگاه را برعهده دارم که شامل هماهنگی و حمایت از پروژههای فناوریمحور پژوهشی دانشجویان و اعضای هیئت علمی میشود.
1.دلیل اصلی بنده برای انجام این طرح تحقیقاتی، حل یک مشکل واقعی بالینی بود که سالها در محیط درمانی و اتاق عمل با آن مواجه بودم. در شکستگیهای استخوانی، بهخصوص شکستگیهای پیچیده یا در نواحی که دسترسی جراحی سخت است، روشهای فعلی اغلب نیاز به جراحی باز، جایگذاری استنت یا پلاک فلزی و گاهی چندین عمل جراحی بعدی برای خارج کردن وسایل فلزی دارند. این فرآیندها علاوه بر هزینه بالا، ریسک عفونت، آسیب به بافت نرم، زمان بهبودی طولانی و ناراحتی بیمار را به همراه دارد. لذا به دنبال راهکاری جهت ترمیم استخوان ،بدون نیاز به جراحی باز بودم . ایده اصلی طرحم طراحی و ساخت «دستگاه جایگذاری استنت استخوانی قابل جذب» بود که به صورت تزریق موضعی استنت را دقیقاً در محل شکستگی قرار میدهد. این استنت از مواد زیستسازگار و قابل جذب ساخته شده، بنابراین پس از کمک به ترمیم استخوان به تدریج در بدن جذب میشود و نیازی به عمل جراحی دوم برای خارج کردن آن نیست. در این راستا در واقع هدف اصلی، کاهش تهاجم درمانی، کاهش عوارض، کوتاه کردن دوره بهبودی و بهبود کیفیت زندگی بیماران بود. این طرح کاملاً محصولمحور و کاربردی است و مستقیماً از تجربه بالینی من در اتاق عمل و نیازهای واقعی پزشکان ارتوپد الهام گرفته شده است.
2.در مورد کسانی که در این طرح به من کمک کردند:
این پروژه که یک کار تیمی بوده است. در فاز ایدهپردازی و طراحی اولیه،همچنین همکاری بسیار ارزشمندی با متخصصان بالینی داشتم؛ به ویژه دکتر علیرضا عسکری ودکتر کرامتالله عسکری، از متخصصان ارتوپدی، که نظرات بالینی دقیق و کاربردی خود را در طراحی و اعتبارسنجی طرح ارائه دادند. همچنین دکتر رضا تبریزی، رییس کمیته تحقیقات بالینی بیمارستان ولیعصر، در بخشهای مرتبط با جنبههای بالینی و بیمارستان کمکهای مؤثری داشتند.
این پژوهش با هدف ارائه یک روش minimally invasive برای ترمیم شکستگیهای استخوانی انجام شده است. در حال حاضر، درمان استاندارد شکستگیهای استخوانی اغلب شامل جراحی باز، فیکساسیون با پلاک و پیچ فلزی یا استفاده از استنتهای دائمی است که مشکلات متعددی از جمله نیاز به عمل جراحی دوم برای خارج کردن وسایل فلزی، ریسک بالای عفونت، آسیب به بافتهای نرم اطراف، زمان بهبودی طولانی و هزینههای بالای درمانی را به همراه دارد.
3. ویژگیهای اصلی پژوهش و محصول توسعهیافته:
دستگاه جایگذاری (Injector Device): این دستگاه به صورت IMPLANTABLE طراحی شده است و اجازه میدهد استنت استخوانی به صورت دقیق و کنترلشده مستقیماً در محل شکستگی تزریق شود. این روش کاملاً بدون نیاز به جراحی باز و با یک برش بسیار کوچک انجام میگیرد
استنت استخوانی قابل جذب (Absorbable Bone Stent): برخلاف استنتهای فلزی سنتی، این استنت از مواد پلیمری زیستسازگار و قابل جذب ساخته شده است. پس از فراهم کردن حمایت مکانیکی اولیه و هدایت رشد استخوان جدید (osteoconduction)، به تدریج در بدن جذب میشود و نیازی به عمل جراحی مجدد برای ریموال آن وجود ندارد.
روش اعمال minimally invasive: کل فرآیند از طریق ایمپلنت در استخوان انجام میشود. این ویژگی باعث کاهش آسیب به بافتهای نرم، کاهش خونریزی، کاهش خطر عفونت و کوتاه شدن دوره نقاهت بیمار میگردد.
4. نوآوریهای کلیدی پژوهش:
- ترکیب همزمان «دستگاه ایمپلنت گذاری اختصاصی» با «استنت قابل جذب» برای اولین بار در این حوزه (رویکرد اینجکتبل استنت).
- استفاده ازمواد قابل جذب که هم خواص مکانیکی مناسب برای حمایت از شکستگی در مراحل اولیه دارند و هم با سرعت جذب کنترلشده، فضای لازم برای رشد استخوان طبیعی را فراهم میکنند.
- تمرکز بر «محصولمحور» بودن طرح: دستگاه و استنت به گونهای طراحی شدهاند که قابلیت تولید انبوه و استفاده بالینی واقعی را داشته باشند.
- کاهش قابل توجه نیاز به جراحیهای تهاجمی و جراحی دوم، که میتواند هزینه درمانی را به طور چشمگیری کاهش دهد و کیفیت زندگی بیماران را بهبود بخشد.
در حال حاضر، استنت استخوانی قابل جذب و دستگاه جایگذاری آن در مرحله پروتوتایپ (نمونه اولیه) هستند. تستهای آزمایشگاهی مکانیکی، تستهای خواص فیزیکی-شیمیایی مواد و ارزیابی اولیه عملکرد دستگاه تزریقی با موفقیت انجام شده است. نتایج این تستها نشاندهنده استحکام مکانیکی مناسب استنت در کوتاهمدت، سرعت جذب کنترلشده و دقت بالای دستگاه در جایگذاری است. گامهای بعدی که برنامهریزی شدهاند عبارتند از:
- تستهای پیشبالینی روی مدلهای حیوانی (in vivo)
- مطالعات biocompatibility و degradation بیشتر
- بهینهسازی نهایی طراحی برای تولید انبوه
- آمادهسازی مدارک برای اخذ مجوزهای لازم از سازمان غذا و دارو
بنابراین، پژوهش در فاز توسعه فناوری و validation آزمایشگاهی است و هنوز وارد فاز کارآزمایی بالینی نشده. با این حال، با توجه به حمایت بنیاد ملی نخبگان و کمیته تحقیقات دانشگاه، امیدوارم در یک تا دو سال آینده بتوانیم به مراحل پیشبالینی و سپس کارآزمایی بالینی برسیم. این طرح پژوهشی دقیقاً در جهت حل چند مشکل مهم و واقعی بیماران با شکستگی استخوان طراحی شده است که در حال حاضر گریبانگیر بسیاری از مردم، بهخصوص در سنین بالا یا حوادث ترافیکی است. به طور کلی، این طرح میخواهد شکستگی استخوان را از یک فرآیند پرعارضه و پرهزینه جراحی به یک روش ساده، سرپایی و هوشمند تبدیل کند. در واقع گره اصلی که باز میکند، «رنج مضاعف بیمار از چندین جراحی و عوارض طولانیمدت» است و به جای آن، ترمیم طبیعیتر، سریعتر و با دردسر خیلی کمتر برای مردم فراهم میکند.
5. انتظار شما از مسئولین و متولیان امور پژوهشی در زمینه حمایت و یا توسعه فعالیت های مشابه چیست و چه راهکارهایی پیشنهاد می کنید؟
در وهله اول قدردانی و تشکر صمیمانه از دانشگاه علوم پزشکی فسا دارم. دانشگاه در طول این پروژه فوق العاده مؤثر همکاری کرده؛ از تأمین امکانات آزمایشگاهی و پشتیبانی مالی گرفته تا تسهیل فرآیندهای اداری. این حمایت واقعی باعث شد که بتوانم طرح را تا مرحله پروتوتایپ و تستهای آزمایشگاهی پیش ببرم. با این حال، برای توسعه فعالیتهای مشابه و تبدیل پژوهشهای محصولمحور به محصولات واقعی پزشکی، چند انتظار و راهکار عملی دارم: حمایت مالی هدفمند و سریعتر متولیان پژوهشی میتوانند صندوقهای ویژهای برای پروژههای «پروتوتایپ تا محصول» ایجاد کنند تا پژوهشگران بعد از مرحله آزمایشگاهی، بلافاصله بتوانند وارد فاز پیشبالینی و کارآزمایی بالینی شوند. تأخیر در تأمین بودجه، سرعت پیشرفت را کاهش میدهد. تسهیل فرآیندهای قانونی و اداری ثبت پتنت، اخذ مجوزهای سازمان غذا و دارو و استانداردهای پزشکی بسیار زمانبر است. پیشنهاد میکنم یک «مسیر سبز» (Fast-track) برای طرحهای دارای پتنت ثبتشده و حمایت نخبگان ایجاد شود تا زمان تجاریسازی حداقل نصف شود. تقویت ارتباط دانشگاه با صنعت و بیمارستانها بسیاری از طرحها مثل طرح حاضر، نیاز به تست بالینی واقعی دارند. متولیان میتوانند با ایجاد پلتفرمهای مشترک بین دانشگاه، بیمارستانها و شرکتهای دانشبنیان، امکان دسترسی سریعتر به مدلهای حیوانی و بیماران داوطلب را فراهم کنند. حمایت از تجاریسازی و تولید انبوه راهکار عملی این است که بخشی از بودجه پژوهشی به «صندوق سرمایهگذاری خطرپذیر» (VC) اختصاص یابد تا پس از اثبات feasibility، سرمایه لازم برای تولید صنعتی تأمین شود. این کار هم پژوهشگر را تشویق میکند و هم کشور را از واردات تجهیزات گرانقیمت بینیاز میسازد. در نهایت، اگر حمایتهای دانشگاهی که بنده تجربه کردم، به سطح ملی تعمیم پیدا کند و با این چهار راهکار همراه شود، شاهد جهش بزرگی در تولید تجهیزات پزشکی بومی و کاهش وابستگی خواهیم بود.
