Operace nanečisto? Díky 3D tisku se mohou lékaři na zákrok lépe připravit

Vilém Vrbický, šéf společnosti 3D Tech a průkopník 3D prototypingu v Česku, ukazuje medicínský model lebky vytištěný na 3D tiskárně.
Vilém Vrbický, šéf společnosti 3D Tech a průkopník 3D prototypingu v Česku, ukazuje medicínský model lebky vytištěný na 3D tiskárně.

Rozříznout si srdce jen tak na zkoušku, prohlédnout síně, komory, najít problém a naplánovat operaci. Kardiochirurgům v minulém století se o něčem takovém ani nezdálo, teď jim ale přesně takovou možnost dává 3D tisk.

Tisknout už se dá i z kovu. V Ostravě vyrábějí na 3D tiskárně třeba součástky do letadel

Příhradové struktury zhotovené na 3D tiskárně

Na 3D tiskárně si dnes už můžete vytisknout ledacos. Přístroj si dokonce můžete sestavit sami doma. Na Vysoké škole báňské – Technické univerzitě v Ostravě se zaměřili na 3D tisk kovu. Z kovového prášku tisknou funkční prototypy, které se využívají v leteckém a automobilovém průmyslu, při výrobě forem nebo i v medicíně.

3D tiskárna přímo před námi „prská“ přes membrány na platformu akrylátovou pryskyřici. Tu pak vytvrzují dvě UV lampy. Druhý typ tiskárny, který mi ukazuje šéf společnosti 3D Tech a průkopník 3D prototypingu v Česku Vilém Vrbický, vyrábí modely vrstvením polymerového pásku. Menší černé tiskárny zase pracují s kapalinou, kterou vytvrzují na povrchu.

3D prototyping

Specifikum medicínských modelů je, že nevyžadují takovou přesnost při tisku jako technické modely. Někdy bývají čiré, aby do nich lékaři lépe viděli. Často se skládají z několika částí, aby se daly otevřít nebo rozložit a nahlédnout dovnitř, jindy se tisknou naopak celé pevné modely.

„Rozložitelné modely představují obvykle měkké tkáně, u nichž se řeší tumory nebo jiné vady, které je potřeba odstranit či nahradit. Celkové modely jsou většinou kosti nebo jejich fragmenty, které sestávají z pevných tkání,“ vysvětluje mi Vilém Vrbický.

Konkrétní model, konkrétní pacient

Z výroby se přesouváme do zázemí společnosti 3D Tech, abychom v klidu zasedli nad hotovými modely. Prohlížíme si zvětšený model dětského srdce.

Na Homolce ještě vylepšili bezdrátový kardiostimulátor. Umí synchronizovat srdeční komory

02808182.jpeg

Pacienti, kterým se špatně svírají srdeční komory, běžně dostávají kardiostimulátor. Část pacientů ale z různých důvodů tuto dnes už tradiční metodu nemůže využívat. Před pěti lety proto lékaři z pražské Nemocnice Na Homolce zavedli prvnímu pacientovi bezdrátový stimulační systém na bázi ultrazvuku, na jehož vývoji se sami podíleli. Před několika týdny pak prokázali, že je tímto způsobem možné synchronizovat dokonce obě srdeční komory.

Základem 3D prototypingu v kardiochirurgii a dalších oborech, kde najde tato moderní technologie využití, jsou velmi kvalitní zobrazovací metody – CT neboli výpočetní tomografie nebo magnetická rezonance. Za konkrétním případem je tedy konkrétní dětský pacient.

„Jde o srdce pětileté holčičky, které měří ve skutečnosti asi pět centimetrů. Na modelu jsou vidět deformace v podobě otvorů na komorových i síňových přepážkách. Je určený k tomu, aby lékaři mohli lépe odhadnout velikost záplat, které při operaci do skutečného srdce vkládají,“ popisuje šéf společnosti.

Budoucnost medicíny

Primář dětské kardiochirurgie v Motole Roman Gebauer mi vysvětluje, že při operaci tohoto typu vrozené vady je pro chirurga velice těžké se v operačním prostoru zorientovat. 3D model lékařům umožňuje, aby se na místo podívali přes levou komoru, která je v těle pacienta nepřístupná, a eventuálně si sami předem namodelovali a vyzkoušeli ideální tvar záplaty, kterou budou při operaci potřebovat.

Medicínský model dětského srdce, na kterém je díky technologii 3D tisku přesně vidět pacientčina vrozená srdeční vada.

3D prototyping je zatím stále poměrně nový, Roman Gebauer ale věří, že využití 3D tisku před operacemi bude častější, a to hlavně mezi mladými lékaři.