Szpitale w USA pokażą pacjentom ich narządy ? – Nie tylko.

Pewnego dnia w niezbyt odległej przyszłości chirurdzy mogą zaoferować ci nowe kości, stawy, a nawet narządy składające się z miękkich tkanek, które zostały „wydrukowane”. Technologia druku 3D rozwija się obecnie w tempie wykładniczym – szybkość drukowania podwaja się lub potraja każdego roku. Rodzaje polimerów oraz biokompatybilnych materiałów, które można wykorzystać jako surowiec do tworzenia modeli, także jest coraz więcej.

Szpitale za pomocą druku 3D zaprezentują pacjentom ich… wnętrzności ?

Szpitale w Stanach Zjednoczonych zaczynają zakupywać trójwymiarowe drukarki medyczne i używać ich w codziennej praktyce lekarskiej. W samym tylko USA wyposażonych jest w nie około 500 szpitali. Wykorzystywane są najczęściej do tworzenia dokładnych modeli czaszek, szczęk, serc, zastawek, implantów, protez, wkładek do butów, ale i nie tylko. Trójwymiarowe modele pomagają lekarzom rozplanować i dokładnie przećwiczyć złożone procedury medyczne oraz służą do prezentacji pacjentom ich własnej anatomii.

Urządzenie, które wyleczy, a następnie się rozpuści

Na Uniwersytecie w Michigan (UM) lekarze i naukowcy kierowani przez otolaryngologa, Glenna Greena, pracują nad prawie 30 medycznymi projektami druku 3D, które są stworzone pod indywidualne potrzeby pacjentów.

Jednym z wykonywanych zabiegów jest wszczepianie biodegradowalnego urządzenia w postaci szyny chorym na Tracheobronchomalację (TBM). TBM jest rzadkim, potencjalnie zagrażającym życiu schorzeniem dróg oddechowych, powodującym okresowe zapadanie tchawicy i uniemożliwiającym normalne oddychanie. Wydrukowaną szynę zaszywa się wokół dróg oddechowych, aby zapewnić wsparcie i ochronę tchawicy i w ciągu trzech lat urządzenie jest wchłanięte przez organizm. Tym sposobem UM wyleczył już 15 pacjentów w wieku od trzech miesięcy do 70 lat.

UM nie jest jedynym szpitalem w regionie pracującym nad wprowadzeniem drukowania medycznego na salę operacyjną. Znany jako „mistrz” druku trójwymiarowego, urodzony w Tajlandii chirurg powiedział, że w swoim sześcioletnim okresie pobytu w szpitalu Beaumont, pracował nad wieloma przypadkami od twarzy zniekształconych przez szop pracz-a, aż po rany postrzałowe. Właśnie w takich nietypowych przypadkach drukarki 3D są najbardziej potrzebne.

Tkanki oraz narządy z druku 3D

Medyczna technologia druku trójwymiarowego może pewnego dnia zostać wykorzystana do produkcji sztucznych żył, mięśni, skóry oraz innych narządów. Badacze eksperymentują z drukowaniem ludzkich tkanek i narządów za pomocą warstwowania żywych komórek – procesu zwanego biodrukowaniem. Możliwość drukowania żywej tkanki może mieć ogromny wpływ na badania farmaceutyczne, przeszczepy narządów i operacje chirurgiczne.

„Biodrukowanie mogłoby pozwolić szpitalom stać się „fabrykami” ludzkich tkanek”- powiedział Eric Myers, projektant z Henry Ford Innovation Institute. „Będą mogli wytworzyć kawałek skóry dla poparzonego pacjenta albo uszy wykonane z tkanki chrzęstnej”.

„Innym ciekawym zastosowaniem są terapie lekowe. Zamiast przyjmować skomplikowane schematy lekowe, pacjent otrzyma wykonaną za pomocą druku 3D pigułkę, która zgodnie z harmonogramem będzie uwalniać poszczególne dawki leku w czasie ” – powiedział Myers

Koszty związane z drukiem 3D

Koszt medycznych drukarek 3D zawiera się w przedziale $100,000 do $800,000 . Wykorzystywane są najczęściej do tworzenia trójwymiarowych modeli anatomii pacjenta na podstawie 2-wymiarowych zdjęć z tomografii komputerowej czy rezonansu magnetycznego. Ceny modeli są różne, ale większość zawiera się w kwocie od 300 do 10 000 $. Wykonane są najczęściej z plastikowych, ceramicznych, tytanowych lub ściśliwych metalowych siatek.

Korzystanie z modeli 3D redukuje czas trwania operacji i jak powiedział Myers:”oszczędza 180 $ za minutę w kosztach operacyjnych”, „Częściej wybierasz właściwy sprzęt i narzędzia… prawidłowy cewnik, co ma później wpływ na długość pobytu pacjenta w szpitalu. Nie musisz już dopasowywać pacjenta do narzędzi. Dopasowujesz narzędzia do pacjenta”- oznajmił Myers.

„Zdaje się, że (medyczne drukowanie 3D) jest następną rewolucją w chirurgii” – powiedział Green. „Wciąż jest na wczesnym etapie rozwoju, gdzie rozwiązanie problemu należy wymyślić i opracować. Na dodatek większość terapii nie jest refundowana i stanowi to główny problem, nad którym pracujemy”.

Green na UM powiedział, że wstawienie szyny 3D u dziecka z TBM może zaoszczędzić 1 milion $ w późniejszych kosztach leczenia, natomiast każdy przypadek musi uzyskać specjalną zgodę na zabieg od FDA, co zajmuje nawet ok. 10 roboczogodzin wykwalifikowanego personelu medycznego.

Drukowanie modelu na podstawie tomografii komputerowej

Po otrzymaniu zdjęć z tomografii komputerowej, oddzielane jest wszystko od obrazu, co ma zostać wydrukowane. W zależności od rozmiaru i złożoności modelu drukowanie trwa od sześciu do 24 godzin. Produktem końcowym jest obiekt składający się z bardzo cienkich warstw, dostępny dla lekarzy zwykle następnego dnia. Wykorzystywany jest do edukowania pacjentów, jak i dla lekarzy którzy planują na nim skomplikowane operacje. Naukowcy są przekonani, że powszechne wykorzystanie tej technologi może zająć od 10 do 20 lat.

Nadchodzi era drukowanych narządów !

Daj znać, jeśli spodobał Ci się artykuł oraz napisz komentarz, aby czytelnicy mogli poznać Twoją opinię.