Choć wielokrotnie miałem okazję opisywać różne niezwykłe historie medyczne, w których jedną z głównych ról odgrywała technologia druku 3D – ta jest najbardziej niesamowita ze wszystkich. Amerykanin Michael Balzer wykorzystał szereg open-source`owych, ogólnodostępnych narzędzi w rodzaju Sketchfaba, aplikacji itSeez3D, Structure Sensor – nakładki na urządzenia mobilne przekształcające je w prymitywny skaner 3D oraz drukarki 3D Ultimaker aby umożliwić wykrycie groźnego nowotworu w mózgu jego żony oraz opracować skomplikowaną metodologię jego usunięcia. Brzmi to niewiarygodnie? Bo dokładnie takie jest – jeszcze rok – dwa lata temu ta historia nie miała prawa się wydarzyć, a z pewnością zakończyć powodzeniem. Dziś pokazuje jak wielką moc ma technologia skanowania 3D i druku 3D w rękach zwykłych ludzi, którzy są odpowiednio zmotywowani i zdeterminowani.
Żona Michaela Balzera – Shavaun cierpiała na oponiaka, łagodną odmianę nowotworu układu nerwowego, umiejscowionego w mózgu. Miała już usuniętą tarczycę i zaczęła uskarżać się na bardzo silne migreny. Jako, że w jej rodzinie występowały już przypadki nowotworów – było to m.in. powodem śmierci jej matki, małżeństwo postanowiło przeprowadzić badanie MRI (obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego) głowy aby sprawdzić, czy oponiak nie zaczął się powiększać. Niestety badanie nie wykazało żadnych widocznych zmian w mózgu, a lokalny neurochirurg zlekceważył wyniki badań. Balzer postanowił wtedy wziąć sprawy w swoje ręce. Zaczął od próby odpowiedzi na pytanie: czy wyniki z MRI można zwizualizować i przedstawić je w formie przestrzennej?
Wykorzystując dane DICOM ze skanów MRI i tomografii komputerowej, Balzer rozpoczął skomplikowany proces konwertowania dwuwymiarowych wydruków skanów czaszki żony w model 3D. Z oczywistych względów poszukiwał programów i rozwiązań, które nie kosztowałyby setki tysięcy dolarów. Po dłuższych poszukiwaniach wytypował dwa: 3D Slicer autorstwa Steve`a Pipera z Massachusetts oraz InVesalius autorstwa brazylijskiego Centrum Technologicznego Renato Archer Information. Ostatecznie wybrał drugi program z uwagi na łatwiejszą obsługę. Za pomocą InVesaliusa Balzer połączył wszystkie wydruki otrzymując przestrzenny render, na którym udało się zauważyć pewne wybrzuszenie w okolicach gałki ocznej. Niestety uzyskany obraz nie był doskonały, a to z uwagi na fakt, iż badanie MRI zostało wykonane bez kontrastu. Małżeństwo zgłosiło się do kliniki Sansum w Santa Barbara w Kalifornii, gdzie po kolejnym badaniu MRI – tym razem z kontrastem odkryto nowotwór o średnicy ok. 3,5 cm, tuż za okiem Pani Balzer.
Z uwagi na olbrzymi ból głowy jaki wywoływał nowotwór naciskający na tkankę mózgową i oko, Shavaun Balzer zdecydowała się na operację jego usunięcia. Niestety jego umiejscowienie wiązało się z niewiarygodnym ryzykiem i szeregiem późniejszych konsekwencji. Standardowa operacja polegała na wykonaniu kraniotomii – operacyjnym otwarciu czaszki w celu uzyskania dostępu do mózgu. Usuwając w ten sposób nowotwór, Balzer straciła by fragment mózgu, wzrok, smak oraz doznałaby paraliżu twarzy. Alternatywą było wykorzystanie systemu chirurgicznego daVinci – robota zapewniającego mało inwazyjną operację, polegającą na wywierceniu niewielkiego otworu w czaszce pacjentki i dosłownie „wywiercenia” nowotworu na zewnątrz. Jedyny problem polegał na tym, iż mało kto był w stanie podjąć się tak skomplikowanego zabiegu…
Michael Balzer odwiedził niezliczoną ilość szpitali, ale tylko dwa wyraziły potencjalną gotowość wykonania operacji – Centrum Medyczne Uniwersytetu w Pittsburghu (UPMC) i szpital Johns Hopkins. Niestety aby móc podjąć ewentualną decyzję obydwa szpitale poprosiły o dodatkowe dane i informacje. Na pomoc przybył Sketchfab – za jego pomocą Balzer wysłał chirurgom modele 3D wnętrza czaszki swojej żony. Ostatecznie UPMC zgodziło się przeprowadzić skomplikowaną operację. Aby ułatwić chirurgom pracę jeszcze bardziej, Balzer wydrukował czaszkę za pomocą niskobudżetowego Ultimakera i przesłał ją do szpitala, aby mogli oni przeprowadzić testy i próby przed rozpoczęciem docelowego zabiegu.
Operacja zakończyła się sukcesem – usunięto 95% nowotworu, a Shavaun Balzer powróciła szybko do zdrowia. Oczywiście wciąż istnieje ryzyko, że nowotwór się odrodzi, niemniej jednak na chwilę obecną kobieta wróciła do pełnej sprawności i to bez wszystkich potencjalnych konsekwencji związanych z przeprowadzeniem typowego zabiegu kraniotomii. Operacja powiodła się do tego stopnia, że szpital UPMC zaczął poważnie rozważać wprowadzenie systemu skanowania 3D i drukowania 3D odtwarzając de facto metodologię opracowany przez Michaela Balzera.
Balzer nie jest pierwszą osobą, która wykorzystała technologię skanowania 3D i druku 3D w nowoczesnej chirurgii – jest pierwszą osobą, która dokonała tego w warunkach domowych za pomocą ogólnodostępnych narzędzi. Choć wykorzystywanie Ultimakera i wydruków z PLA do przeprowadzania skomplikowanych testów chirurgicznych wydaje się być absurdalne – powyższa historia pokazuje, że ma to jak najbardziej praktyczne wykorzystanie. Michael Balzer dokonał rzeczy niewiarygodnej i mam nadzieję, iż zainspiruje wiele innych osób do działania w sytuacji, która teoretycznie jest bez wyjścia.
Źródło: www.3dprintingindustry.com
