Zdravotnícke noviny

Aktuálne

3D sa presadzuje aj u nás

8. jún 2015 - Trojrozmerné modely otvárajú pre medicínu obrovské možnosti.

Na minuloročnej jesennej konferencii Zdravotníckych novín sa stretli dvaja odborníci a našli spoločnú reč.

Spoluzakladateľ Slovenskej odbornej spoločnosti pre regeneratívnu medicínu MUDr. Andrej Thurzo, PhD., MPH., MHA., a primár kardiochirurgického oddelenia Detského kardiocentra NÚSCH MUDr. Matej Nosáľ, PhD., zachránili život dvotýždňovej Hanke, ktorá sa narodila pred vianočnými sviatkami.

Podľa M. Nosáľa „išlo o pomerne raritnú vývojovú poruchu, ktorú sme nenašli opísanú nikde vo svete. Dievčatku zlyhávalo srdiečko a pri základnej diagnostike sme nevedeli, o čo ide“.

Hankina aorta a pľúcnica boli prepojené veľkými 12-milimetrovými otvormi. Primár si spomenul na použitie 3D tlačiarne, ktorú prezentoval práve A. Thurzo so študentmi medicíny na našej konferencii.

„3D model srdca nám umožnil pozrieť sa na chybu, ktorú sme nikdy predtým nevideli. Umožnil nám vidieť priestorovo, kde sa nachádza a lepšie sme si naplánovali operáciu, ktorá sa uskutočnila v čo najkratšom čase,“ spomínal M. Nosáľ.

Aj o tom sa hovorilo na 1. konferencii 3D tlače v medicíne, kde sa medici spoločne s lekármi zhodli, že operácie, kde sa využívajú 3D modely, sú k pacientom šetrnejšie, trvajú kratšie a pacient je tak kratšie pod vplyvom narkózy.


Foto: archív A. Thurzo.  Lekári (zľava) P. Olejník, A. Thurzo, M. Nosáľ, R. Zamborský a M. Boháč na konferencii

Perspektívy 3D v medicíne sú obrovské, najmä ak si uvedomíme, že 3D modely nielen lacnejú, ale aj sa zdokonaľujú. Číňan Sin Jifa si sám vytlačil protézy rúk a dnes ich predáva po 500 dolárov.

V roku 2012 prvýkrát implantovali pacientovi na 3D tlačiarni vytlačenú spodnú čelusť z titánoveho prášku, začiatkom roka implantovali v USA pacientovi kolenný kĺb, vytlačené 3D tlačiarňou. Podľa amerických odborníkov z korporácie 3D Systems sú 3D technológie doslova revolúciou v medicíne a sme na jej prahu.

Model sa tlačí dlho

Študenti Lekárskej fakulty UK Maroš Čižmár, Dominik Ďurica, Michal Slabej a Tomáš Havran, ktorých odborne ako garant vedie A. Turzo, sa venujú aplikáciám 3D v rôznych oblastiach medicíny v rámci pracovnej skupiny Biovoxel.

Na 3D tlačiarni už vyrobili modely aj pre čeľustnú ortopédiu, traumatológiu či stomatológiu, skúmajú použitie 3D tlače pre prax rôznych kliník, pracujú aj na výskume anorganickej mikroštruktúry.

Vytvorenie 3D modelu srdca doslova zachránilo maličkej Hanke život. Model vytlačili na špeciálnej 3D tlačiarni T. Havran a M. Čižmár.

3D modely sa vytvárajú zo snímok magnetickej rezonancie a počítačovej tomografie, ale aj ďalších zdrojov a umožňujú lekárovi získať dodatočné informácie a lepšie sa pri operácii rozhodovať.

Na vytvorenie 3D modelu orgánu sú potrebné údaje z CT prístroja, ktoré softvér spracuje a vytvorí napríklad srdce, nohu či čeľusť presne v podobe, ako má pacient.

„Ak má pacient niekde výrastky, nádory či iné chyby, všetky sa zobrazia na 3D modeli. Lekár si ich môže preštudovať, rozrezať, lebo modelov môžeme vyrobiť viac,“ dodal T. Havran.

„Podľa CT snímok sme vyrobili z polymliečnej kyseliny jeho vernú kópiu aj s chybami, ktoré sa lekári chystali napraviť a verili sme, že lekárom pri operácii pomohol,“ povedal T. Havran.

3D srdce

Ako vysvetlil zložitý postup „výroby“ 3D modelu srdca, „obraz z pacientovho hrudníka sa spojí, spravia sa rezy, z ktorých vieme segmentovať iba srdce a na 3D tlačiarni ho vieme vytlačiť podľa pacientových anatomických štruktúr“.


Foto: archív A. Thurzo. 3D tlačiareň "vyrába" model srdca

Model sa tlačí po vrstvách, najprv okrajová vrstva, ktorá drží srdce na podložke, aby bolo pevne prilepené, potom tlačí každú vrstvu srdca zvlášť. Čím sú vrstvy tenšie, tým dlhšie to trvá - úplne presný model sa tlačí aj desať hodín.

V Detskej nemocnici v Miami pomohli kardiochirurgovia 4-ročnej Adanelie, ktorej srdiečko malo netradičnú fyziologickú anomáliu, spočívajúcu v deformácií tepien zásobujúcich srdce krvou.

Vďaka 3D tlačiarni získal chirurgický tím presnú 3D kópiu srdca pacientky, zákrok mohli presne naplánovať a predísť mnohým neočakávaným komplikáciám.

„Keď bol prezentovaný z Ameriky skutočný model použitý pri operácii, my sme už mali dve srdcia vytlačené. Takže sme ich trošku predbehli,“ dodal A. Thurzo.

Podľa traumatológa MUDr. Radoslava Zamborského, PhD., MPH., projekt študentov lekárskej fakulty je mimoriadne cenný. Modely z 3D tlačiarne, často pozostávajúce z mnohých častí, ktoré musí lekár poskladať a zrekonštruovať, využíva pri komplikovaných zlomeninách.

„3D model to ešte pred operáciou dokonale zobrazí a napríklad vieme, aký mu dáme implantát, aké skrutky a pliešky použijeme. Predtým sme to riešili v priebehu operácie, teraz to vieme vopred,“ uviedol R. Zamborský.

Pre pacienta sú 3D modely plusom aj preto, lebo mu lekár pred operáciou lepšie môže vysvetliť a ukázať, čo sa bude robiť. „Vizualizácie na edukáciu pacientov sú tiež jedna z veľkých tém,“ konštatoval A. Thurzo.

Modely sú vhodné aj pri výučbe medikov, napríklad študenti už vytvorili model virtuálnej pitevne. Odborníci sú presvedčení, že predmet 3D tlače v medicíne sa bude o pár rokov vyučovať na lekárskych fakultách.

Prevratné zmeny

Súčasnej 3D tlači podľa A. Thurza „ dominujú jednoduché organické a anorganické materiály, ktoré ešte nie sú biokompatibilné, mnohé sú toxické, ale posledné roky veľký rozmach zaznamenáva práve tlač bunkami pacienta.

To je individualizácia, čoskoro sa už možno nebude čakať na transplantáty sŕdc, pľúc, obličiek či pečene od darcov. Konkrétnemu človeku sa odoberú bunky, spracujú sa, upravia sa a vytlačí sa orgán či štruktúra, ktorá bude jeho telu vlastná“.

Nie až takú vzdialenú budúcnosť 3D modelov v medicíne vidia títo nadšenci aj vo výrobe orgánov, napríklad obličky či pečene, ktorú budú môcť pacientovi transplantovať. Podľa T. Havrana „jedným z problémov, ktorý bude treba prekonať, je tlačenie cievneho riečiska v týchto orgánoch, ktoré je veľmi náročné“.

Na mieru pre konkrétneho pacienta vyrobený bedrový kĺb z vlastných buniek alebo srdce či obličky, ktoré vytlačí 3D tlačiareň, a potom sa transplantujú pacientovi dnes znie ako fantázia, ale o niekoľko rokov to môže byť bežná skutočnosť.

Pokusy so živými vlastnými bunkami pacienta už sa realizujú a napríklad namiesto titánového bedrového kĺbu by mohla tlačiareň už o pár rokov vyrobiť kĺb z buniek chorého. Dnes medici vyrábajú na 3D tlačiarni z umelých materiálov modely orgánov, ktoré pomáhajú lekárom, aby sa kvalitnejšie a dôkladnejšie pripravili na operačný výkon.

Cena jedného modelu môže byť aj 100 eur, mladí nadšenci sa projektovaniu 3D modelov venujú vo voľnom čase, za svoje si kúpili 3D tlačiareň, peniaze na experimenty si medici zháňajú, ako sa dá. Ako povedal M. Nosáľ, snažia sa im pomáhať aj prostrednícvom Nadácie Šťastné srdcia na materiál i tlač.

Podľa A. Thurza tento vývoj pokrok by jednoznačne pomohol napríklad aj čakateľom na nové srdcia, pľúca či obličky. „Medicínu čakajú v najbližších rokoch prevratné zmeny. Mení sa zabehané myslenie, diagnostika i terapia pacientov, medicína sa individualizuje, lebo každé telo, každá anatomická štruktúra je unikátna.

Zákonite sa presadzujú metódy, ktoré umožňuje 3D tlač,“ uviedol A. Thurzo. A dodajme, že legendárna Vanga predpovedala, že v roku 2046 odborníci "vypestujú" ktorýkoľvek ľudský orgán a bude to najúčinnejšia metóda liečby pacientov.

Sekcia: Aktuálne Autor: ZdN
Skupiny: Lekári | Lekárnici | Sestry | Zdravotnícki pracovníci
Ohodnoťte článok:
Váš hlas 1. Počet hlasov: 159