Drukowane w 3D tętnice z Form2 minimalizują ryzyko związane z skomplikowanymi operacjami mózgu

0

Zabiegi mózgu – jednego z najbardziej złożonych organów ludzkiego ciała, odpowiadających za szereg kluczowych funkcji życiowych – zazwyczaj obarczone są ogromnym ryzykiem. Wystarczy jeden fałszywy ruch chirurga aby cała operacja zakończyła się niepowodzeniem. Metoda opracowana przez neurochirurga ze Szpitala Uniwersyteckiego w Lubeck (Instytut Neuroradiologii) może zoptymalizować proces przeprowadzanych operacji mózgu, minimalizując ryzyko błędu lekarskiego. Projekt opiera się o przygotowywanie modeli przedoperacyjnych tętnic mózgu dla indywidualnego pacjenta z wykorzystaniem precyzyjnej technologii wytwarzania przestrzennego – stereolitografii, oferowanej przez firmę Formlabs.

Zastosowanie wydruków 3D ma poprawić jakość wykonanych zabiegów z zakresu endowaskularnego leczenia chorób naczyniowych mózgu – m.in. tętniaków, zapobiegając najniebezpieczniejszemu powikłaniu – udarowi krwotocznemu. Usuwanie tętniaków naraża pacjenta na ogromne ryzyko związane z naruszeniem struktury i złamaniem bariery krew-mózg. Niekontrolowany napływ krwi do mózgu prowadzi do nieodwracalnych zmian w organizmie człowieka, doprowadzając do utraty podstawowych czynności życiowych (mówienie, niepełnosprawność ruchowa). Kluczowym czynnikiem w trakcie operacyjnego leczenia tętniaków jest czas a także najwyższa precyzja – jak przyznaje dr. Kemmling (koordynator projektu) to milimetry decydują o powodzeniu operacji naczyń krwionośnych mózgu.

Im lepsze przygotowanie chirurga do operacji, tym mniejsze ryzyko błędu, który może kosztować ludzkie życie. Zapoznanie się z pełnowymiarową repliką struktury naczyń krwionośnych pacjenta pozwala chirurgowi przygotować się  w pełniejszy sposób do zabiegu, unikając zaskoczenia już w trakcie operacji. Obrazy dostarczone z badania tomografem komputerowym stanowią świetną podstawę do stworzenia wydruków przestrzennych, które staną się alternatywą dla niespersonalizowanych silikonowych modeli a także badań przeprowadzanych na zwierzętach.

Wizą lekarzy jest wdrożenie zindywidualizowanego toku leczenia z wykorzystaniem trójwymiarowych modeli na globalną skalę. Co więcej, dzięki fizycznym modelom można trenować procedury medyczne na fizycznych modelach naczyń przy pomocy narzędzi wykorzystywanych podczas zabiegu endowaskularyzacji. Dla lekarzy o niewielkim doświadczeniu polimerowe wydruki stanowią swojego uzupełnienie luki pomiędzy wiedzą teoretyczna a praktyką, pozwalającą szlifować swoje umiejętności. Wprowadzenie modeli 3D w szpitalu w Lubeck znacząco zredukowało czas prowadzonych operacji – dzięki odpowiedniemu przeszkoleniu blisko godzinna operacja może trwać jedynie kwadrans!

Dr Kemmling, korzystając z drukarki przestrzennej The Form 2 jest w stanie wydrukować zestaw ośmiu spersonalizowanych modeli tętnic w ciągu dwóch dni, co w porównaniu do standardowych modeli silikonowych tworzonych metodami klasycznymi jest ogromną oszczędnością czasu. Jako materiał wykorzystywana jest Clear Resin, przezierna żywica światłoutwardzalna drukowana przestrzennie z rozdzielczością 0,025 mm.

Wykonywane wydruki 3D mogą pełnić również funkcję dydaktyczną, służyć lekarzowi do wyjaśnienia pacjentowi przebiegu operacji czy elementu tkanki, który musi zostać poddany resekcji. Stosunkowo niedrogi, fizyczny model indywidualnych naczyń pacjenta uspokaja go, dając mu pewność doświadczenia oraz właściwego przygotowania lekarzy.

Według dr. Kemmling’a wirtualne modelowanie oraz druk 3D są łatwo adaptowane, przez co wciąż znajdują nowe zastosowania w świecie medycyny. Zespół badawczy lekarza wykorzystuje technologia addytywne również w innych projektach związanych m.in z zależnością krzepliwości krwi od różnorodnych środków chemicznych czy jej przepływem. Metoda opracowana przez dr. Kemmling’a przez niski nakład czasu i kosztów może być wykorzystywana w wielu szpitalach wśród chirurgów, dla których najważniejszym kryterium jest życie pacjenta.

Źródło: 3dprintingbusiness.directory

Udostępnij.

O autorze

Magdalena Przychodniak

Pasjonatka technologii przyrostowych, studentka Inżynierii Biomedycznej. Całym sercem jest zaangażowana w życie koła naukowego BioMed-Spec, które zajmuje się budową biodrukarki 3D.

Rozmowa
z Cedrykiem
?