Drukowane modele 3D serca pomagają w skomplikowanych operacjach

Wykorzystując taki model chirurdzy mogą przećwiczyć sam zabieg, precyzyjniej zaplanować sposób, w jaki ma być wykonany czy przygotować niezbędny sprzęt do operacji – mówi szef pracowni dr Marcin Elgalal.

Łódzka Pracownia Indywidualnych Implantów Medycznych od kilku lat wykonuje implanty “szyte na miarę”, które umożliwiają odtworzenie fragmentu oczodołu lub kości czaszki u pacjentów, którzy utracili je np. w wyniku wypadku lub choroby nowotworowej.

Na podstawie badań obrazowych – tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego – powstają wirtualne modele różnych struktur anatomicznych i zmian patologicznych. W trakcie komputerowego projektowania można uwzględnić np. ubytki kostne, guzy nowotworowe czy patologie naczyń, występujące u konkretnego pacjenta. Na podstawie takiego wirtualnego modelu drukowane są w technice 3D trójwymiarowe modele fizyczne.

“Chirurg otrzymuje taki model anatomiczny np. oczodołu i na tej podstawie formuje implant z siatki tytanowej, który następnie jest wszczepiany pacjentowi. Model może służyć także jako rodzaj wzoru i być pomocą w trakcie zabiegu chirurgicznego” – wyjaśnił Elgalal.

Modele tkanek miękkich 

Tą samą technologią można wykonać modele tkanek miękkich, m.in. serca czy naczyń krwionośnych, które służą jako narzędzia do planowania skomplikowanych i trudnych operacji.

Podobnie jak w przypadku tkanek twardych pierwszy etap polega na wykonaniu tomografii komputerowej. Ponieważ model serca powinien być bardzo precyzyjny, tomografię wykonuje się w taki sposób, żeby otrzymać bardzo dokładne dane.

“Badanie jest robione bardzo cienką warstwą, nowoczesnymi, wielorzędowymi aparatami do tomografii komputerowej. Później następuje długa, trudna praca, żeby wszystkie szczegóły anatomiczne wyłonić z tych danych i stworzyć model 3D danej struktury anatomicznej, w tym przypadku serca, komory serca, głównych naczyń połączonych z sercem” – opowiadała szef pracowni.

Modele mogą być drukowane z materiałów twardych na powszechnie używanych drukarkach 3D lub z droższych materiałów miękkich na supernowoczesnych urządzeniach. Te ostatnie modele mają strukturę zbliżoną do tkanek miękkich, co w przypadku niektórych zabiegów jest bardzo potrzebne chirurgom.

Takie modele serca mogą służyć do planowania trudniejszych, bardziej skomplikowanych zabiegów dot. np. wad wrodzonych serca, czy zabiegów w kardiologii interwencyjnej. “Przed zabiegiem chirurdzy mogą przećwiczyć sam zabieg. Cały zespół może się zebrać i obejrzeć model, wziąć go do ręki. Wtedy jest trochę łatwiej sobie wyobrazić patologie, które występują u pacjenta, łatwiej zaplanować sposób, w jaki ma być wykonany zabieg czy zaplanować niezbędny sprzęt” – podkreślił dr Elgalal.

Łódzka Pracownia Indywidualnych Implantów Medycznych wykonała dopiero kilka takich modeli serca. Zdaniem jej szefa, taka metoda będzie wykorzystywana coraz częściej w medycynie, bowiem druk 3D daje dodatkowe możliwości tworzenia dokładnych modeli anatomicznych. “Jak się przegląda literaturę medyczną, to widać, że coraz częściej takie modele anatomiczne są wykorzystywane do różnych zabiegów i operacji” – ocenił.

źródło: PAP – Nauka w Polsce