Druk 3D w medycynie, podobnie jak w motoryzacji i lotnictwie, jest coraz powszechniej stosowaną technologią, która generuje zmiany w nie tylko w transplantologii, ale i diagnostyce oraz planowaniu przedoperacyjnym.
Lekarze korzystający dotychczas w obrazowaniu medycznym z tomografii komputerowej lub PET-CT oraz obrazowania MRI (rezonansu magnetycznego) przyzwyczaili się do pracy w dwóch wymiarach. Współczesna medycyna dąży jednak do większej personalizacji, oczekując reprezentacji badanego lub leczonego fragmentu ciała przestrzennie, aby zapewnić personelowi medycznemu dokładniejszą wiedzę o konkretnym przypadku chorobowym. Uzyskanie dogłębnego wglądu w anatomię pacjenta z modeli dwuwymiarowych wymaga sporych umiejętności wizualizacji, co dla chirurgów często stanowi wyzwanie. Z kolei tradycyjnym modelom 3D brakuje indywidualnych cech, z którymi chirurdzy mają na co dzień do czynienia.
Szczegółowe dane pacjenta znacząco wpływają na przebieg operacji. Korzystając z indywidualnego modelu anatomicznego 3D leczonego, chirurdzy mogą prawidłowo ocenić konkretny rozmiar i kształt zmiany patologicznej, przez co wykonać operację z większą pewnością siebie i w krótszym czasie. Przekłada się to na zwiększone bezpieczeństwo zabiegu dla pacjenta, choćby poprzez ograniczenie czasu działania znieczulenia, minimalizując w ten sposób możliwe powikłania — zwłaszcza udary.
Modele przedoperacyjne w 3D
Szpitale, które stawiają na innowacje i oszczędności, z powodzeniem korzystają z technologii addytywnych i drukują w 3D indywidualne modele organów do prób operacyjnych złożonych przypadków chirurgicznych. W Great Ormond Street Hospital w Londynie, dzięki temu z sukcesem przeprowadzono operację rozdzielenia bliźniąt, Safy i Marwy, urodzonych ze zrośniętymi czaszkami. Lekarze, korzystając z wydrukowanego w technologii HP Multi Jet Fusion 3D, kolorowego modelu anatomicznego unikalnej anatomii dziewczynek, mogli lepiej przygotować się do bardzo skomplikowanego zabiegu, na długo przed wejściem na salę operacyjną.
Przykładowe modele anatomiczne wydrukowane w technologii HP MJf 3D, material PA11 i PA 12
„Możliwość zobaczenia i wizualizacji oraz zabawy z modelami przed operacją ma ogromny wpływ na to, jak planujemy i wykonujemy dany zabieg” uważa chirurg plastyczny, Juling Ong, na co dzień wykonujący skomplikowane operacje z wykorzystaniem dostępnych innowacji, między innymi druku 3D. Mapowanie żył, tętnic i innych struktur wewnętrznych pozwala mu na opracowanie kilku różnych strategii leczenia operacyjnego pacjenta w oparciu o jego problem kliniczny. Pozwala to zapobiec licznym powikłaniom i problemom, czesto towarzyszacym tego typu zabiegom.
Modele anatomiczne organów drukowane w 3D są również nieocenione w edukacji przedoperacyjnej pacjentów. Te spersonalizowane, oparte na unikalnej anatomii pacjenta, mogą pomóc chirurgom lepiej zilustrować i wyjaśnić zarówno występujące patologie, jak i procedury wymagane do ich skorygowania.
Praktyczne wykorzystanie modeli anatomicznych 3D – case Rady Children’s Hospital
Szpital Rady Children’s Hospital na oddziale ortopedii i kardiochirurgii od kilku lat z powodzeniem korzysta z technologii 3D. Począwszy od rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej, po druk 3D – w celu jak najlepszej diagnostyki i zaopatrzenia medycznego. Dr Ryan – chirurg pracujący w Rady Children’s Hospital, twierdzi, że wytwarzają modele anatomiczne swoich pacjentów, nie tylko do samego planowania zabiegowego i chirurgicznego, ale także w celach edukacyjnych — zarówno studentów, jak i samych pacjentów — aby lepiej przygotować ich do planowanych operacji.
Poczatkowo w Rady Children’s Hospital drukowano modele anatomiczne w technologii FDM, korzystając z outsourcingu, co pozwalało na wytworzenie tylko dwóch modeli miesięcznie, z wysokimi kosztami – od 2300 PLN za mniejsze oraz 4700 PLN za większe modele. Poszukiwano zatem rozwiązania, które oferowałoby zarówno krótszy czas realizacji, jak i niższe koszty druku, zapewniając jednoczesnie lepszą jakość wydruków 3D. Modele wykonywane w technologii FDM były niewytrzymałe i łatwo ulegały złamaniom podczas ćwiczeń, co wymagało ich wielokrotnego powielania. Wraz z otwarciem nowego oddziału – Labu innowacji 3D, w Rady Children’s Hospital wprowadzono zatem inną technologię – HP Multi Jet Fusion 3D, która oferuje najlepszą na rynku wytrzymałość i dokładność wymiarową wydruków, dodatkowo w pełnej palecie kolorów. Oparta na poliamidach PA11 i PA12, technologia HP3D, pozwala na wytwarzanie elementów o najbardziej jednorodnych właściwościach mechanicznych z tworzyw sztucznych.
Dr Ryan — szef Labu innowacji 3D, zwraca również uwagę na przewagę, jaką oferuje druk 3D w kolorze. Ma to według niego bardzo duże znaczenie zarówno w kwestii kosztów – nie trzeba barwić wydruków, jak i samego obrazowania – kolor pozwala lepiej zrozumieć zawiłości anatomii klinicystom, a także samym pacjentom, przygotowywanym do operacji.
Biorąc pod uwage fakt, że minuta pobytu na sali operacyjnej kosztuje około 250 PLN, skracając czas trwania zabiegu, (dzięki lepszemu przygotowaniu się do niego poprzez ćwiczenia na kolorowych modelach przedoperacyjnych), można dużo zaoszczędzić.
Kolejną korzyścią jest zdecydowanie krótszy czas druku w technologii HP MJF 3D, co przekłada sie na uzyskanie unikalnego modelu 3D organu pacjenta nie w 14, a w ciągu jednego dnia!
Jako dystrybutor technologii HP Multi Jet Fusion w Polsce, dostarczamy szpitalom kompleksowe rozwiązania, począwszy od oprogramowania i skanerów 3D, po urządzenia HP, do produkcji modeli anatomicznych, które bezpośrednio wpływają na sukcesy w leczeniu operacyjnym jak i edukacji chirurgicznej.
Technologie addytywne, takie jak HP MJF 3D, pozwalają również na wytwarzanie dostosowanych zarówno do specyfiki zabiegu, jak i lekarza, chirurgicznych narzędzi oraz niestandardowego oprzyrządowania. Mogą być wykonane zgodnie z anatomią każdego pacjenta i specjalnymi potrzebami chirurga. Więcej na ten temat w kolejnych odsłonach naszego bloga.