Szukasz sprzętu medycznego? Wypełnij darmowe zapytanie
Wypełnij darmowe zapytanie
MedicalOnline.pl wyszukuje najlepszych dostawców
i przesyła im Twoje zapytanie
Dostawcy przesyłają Ci oferty handlowe dotyczące zapytania
sprzęt medyczny
Wyślijzapytanie ofertowe

Druk 3D w medycynie: realnie o odtwarzaniu w trójwymiarze

RYSZARD ROTAUB/RYNEK ZDROWIA | 2014-02-28
W zastosowaniu druku 3D w medycynie dopiero raczkujemy. Nie zmieniają tego faktu głośne ostatnio i z pewnością zasługujące na uznanie przypadki wszczepienia pacjentowi wydrukowanego z polipropylenu kawałka czaszki w Szpitalu im. Kopernika w Łodzi, czy skorzystania z trójwymiarowych wydruków modeli czaszki w przygotowaniach do operacji przeszczepu twarzy w Centrum Onkologii w Gliwicach.

Prym w tej dziedzinie wiodą Stany Zjednoczone, na które Europa patrzy z podziwem i próbuje je naśladować. Jeśli chodzi o Polskę, to na razie ekscytujemy się ciekawostkami ze świata. Brzmią fantastycznie, jak wszystkie doniesienia o możliwościach druku przestrzennego (w druku 3D drukowany obiekt jest tworzony warstwa po warstwie za pomocą różnych materiałów i różnych technologii).

Własne M3 z 3D
- Z betonu, który nie potrzebuje szalunku, wydrukowano już pierwszą ścianę, a w ciągu kilku lat może powstać pierwszy drukowany dom - uważa prof. Behrokh Khoshnevis z Uniwersytetu Południowej Kalifornii, który 5 września w Warszawie podczas inauguracji Festiwalu Przemiany w Centrum Nauki Kopernik wygłosił na ten temat wykład.

Aby drukować domy, musiał opracować nową technikę, którą nazwał "Countor Crafting". Khoshnevis uważa, że technologię tę można byłoby stosować również do budowy baz na Księżycu - głównie z roztapianej gleby księżycowej. Dzięki temu nie trzeba by było transportować materiału do budowy baz z Ziemi.

Ale zejdźmy na ziemię. - Mam w firmie kilkanaście urządzeń, z których można robić różne modele. Dopiero w ubiegłym roku po raz pierwszy wydrukowałem jeden model dla uczelni medycznej. I to za darmo, bo mnie o to prosili. To jest najlepsze odzwierciedlenie zainteresowania drukiem 3D ze strony lekarzy - wprowadza nas w polskie realia Maciej Patrzałek, prezes firmy Solveere, która działa na terenie Sosnowieckiego Parku Naukowo-Technologicznego i współpracuje z Politechniką Rzeszowską w zakresie drukowania endoprotez z tytanu.

Politechnika Rzeszowska jest znana przede wszystkim z działań na rzecz lotnictwa. Niewielu jednak wie, że ma także dobre zaplecze drukarek przestrzennych. - Celem władz uczelni jest uruchomienie w najbliższych latach kierunku inżynieria medyczna - wyjaśnia Aleksander Taradajko, rzecznik prasowy rektora i radca prawny Centrum Innowacji i Transferu Technologii Politechniki Rzeszowskiej. Dodaje, że w zakresie nauk medycznych uczelnia prowadzi na przykład badania związane z technologiami medycznymi.

Idealny model
Po fachowe informacje kieruje nas do doktora inż. Sławomira Miechowicza, który właśnie przygotował rozprawę habilitacyjną dotycząc m.in. technik modelowania tkanek wieloobiektowych i współpracy z polskimi klinikami w zastosowaniu 3D w implantologii, ortopedii i implantoprotetyce.

- Robimy modele głównie dla klinik prywatnych (PRz ma umowę o współpracy naukowo-badawczej z kilkoma klinikami w Polsce). Zajmujmy się obróbką danych, czyli najtrudniejszym etapem. Problem polega na tym, że w tomografii mamy obrazy rastrowe, a trzeba zrobić dokładny model trójwymiarowy. Potem idzie to na drukarkę. Firm, które zajmują się drukiem 3D jest sporo, ale ośrodków przygotowujących do druku niewiele - wyjaśnia naukowiec.

Jednym z nich jest Pracownia Indywidualnych Implantów Medycznych działająca w łódzkim Technoparku. Specjalizuje się w tworzeniu implantów metodą tzw. szybkiego prototypowania. Ma odpowiednią drukarkę 3D oraz urządzenie haptyczne, gwarantujące wysoką precyzję wykonania. Tutaj z polipropylenu wydrukowano brakujący kawałek czaszki 31-letniego mieszkańca podłódzkiego Bedlna. Mężczyzna wpadł pod rotacyjną kosiarkę do trawy. Obcięła mu część głowy - skórę i fragment kości czaszki.

- Fragmentu czaszki nie znaleziono. Trzeba go było odtworzyć na podstawie symulacji, ustalić jak mógł wyglądać, a następnie wydrukować i wszczepić - wyjaśnia nam dr Adriana Sikora, rzecznik szpitala Kopernika.

Implant idealnie odwzorowywał nie tylko kształt ubytku kości w jednej płaszczyźnie, ale także wszelkie zagłębienia, nierówności i wypukłości kości powstałe podczas wypadku.

- Wystarczyło, że w trakcie operacji przykryliśmy czaszkę odwzorowanym ubytkiem wykonanym z polipropylenu i okryliśmy ranę skórą, którą wcześniej odbudowaliśmy na głowie pacjenta - dodaje dr Tomasz Depczyk, jeden z członków zespołu neurochirurgów, którym kierował dr hab. Paweł Kolasa, ordynator Oddział Neurochirurgii i Nowotworów Układu Nerwowego Szpitala im. M. Kopernika w Łodzi.

Dzięki perfekcyjnemu dopasowaniu implantu do struktur anatomicznych konkretnego pacjenta uzyskuje się lepsze, szybsze i trwalsze efekty lecznicze. Eliminuje się również konieczność częstych powtórnych operacji wynikających ze złego dopasowania implantu pochodzącego z tzw. typoszeregu lub dopasowanego dzięki manualnym zdolnościom chirurga.

Innym przykładem zastosowania biodrukarek było wykonanie czterech trójwymiarowych wydruków modeli czaszki ofiary wypadku i zdrowego człowieka. Wykorzystano je podczas przygotowań do pierwszego w Polsce przeszczepu twarzy przeprowadzonego niedawno przez zespół specjalistów pod kierownictwem prof. Adama Maciejewskiego w Centrum Onkologii w Gliwicach. W tym przypadku modele nie służyły jako implanty, umożliwiły wspomaganie zaplanowania zabiegu oraz weryfikację położenia przeszczepianych tkanek.

Szkoda czasu na 3D?
Omawiane przykłady, choć głośnie i świeżej daty, nie dają podstaw do optymistycznych wniosków, że jesteśmy świadkami przełomu w wykorzystaniu druku 3D w polskiej medycynie. Jedną z barier jest fakt, że NFZ opłaca określone procedury, podczas gdy w innych krajach modelowanie medyczne jest dofinansowane przez państwo lub ubezpieczycieli.

- Nasi lekarze uważają, że Funduszowi chodzi o ograniczenie kosztów leczenia, a nie o wprowadzanie kosztownych technologii - zauważa Sławomir Miechowicz.

Tymczasem w Stanach Zjednoczonych prezydent Barack Obama znajduje czas, żeby przyjąć w Białym Domu siedemnastolatka z Colorado, który wykorzystał druk 3D do wykonania zaawansowanej protezy ręki odczytującej fale mózgowe użytkownika i umożliwiającej jej ruch. Genialnym nastolatkiem zainteresowała się także NASA, która zaproponowała mu staż.
- Wdrażanie opracowanych, własnych rozwiązań, które mogą wspomóc proces leczenia jest w Polsce trudne - ocenia Miechowicz. - Duże obciążenie zawodowe lekarzy, charakter ich pracy, częste dyżury itp. ograniczają znacząco możliwość wprowadzania własnych pomysłów na poprawę metod leczenia. Rozwijanie nowych metod wymaga czasu, który szczególnie dla lekarzy jest towarem deficytowym - dodaje.

Przypomina na koniec, że w wielu publikacjach podkreśla się, iż sztuczne materiały, w tym elementy wytworzone za pomocą 3D, nie stanowią najlepszej drogi rozwoju medycyny. Jest nią rozwój komórek i organów na podstawie namnażania komórek macierzystych.

Źródło: Rynek Zdrowia