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 sposób bardzo dynamiczny. Szybkość drukowania podwajają się lub potraja każdego roku. Rodzaje polimerów oraz biokompatybilnych materiałów, które można wykorzystać jako surowiec do tworzenia modeli, również ulegają zwielokrotnieniu.

Szpitale za pomocą druku 3D zaprezentują pacjentom ich… wnętrze

Szpitale zaczynają zakupywać trójwymiarowe drukarki medyczne i używać ich do codziennej praktyki lekarskiej. W samym tylko USA wyposażonych jest w nie około 500 szpitali. Służą 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. Wykorzystywane są również w celu 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 trójwymiarowego, 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 życie schorzeniem dróg oddechowych, powodującym okresowe zapadanie tchawicy i uniemożliwiającym normalne oddychanie. Wydrukowane szyny zaszywa się wokół dróg oddechowych, aby zapewnić wsparcie i ochronę tchawicy. W ciągu trzech lat urządzenie jest wchłaniane przez organizm. W ten sposób 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 pobycie w szpitalu Beaumont, pracował nad wieloma przypadkami od twarzy zniekształconych przez szop pracz-a, aż po rany postrzałowe.

Tkanki i narządy z druku 3D

Medyczna technologia druku trójwymiarowego może pewnego dnia zostać wykorzystane 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 powoli będzie uwalniać poszczególne dawki leku w czasie ” – powiedział Myers

Koszty związane z drukiem 3D

Koszt drukarek medycznych 3D zawiera się w przedziale $100,000 do $800,000 . Wykorzystywane są najczęściej do tworzenia trójwymiarowych modeli anatomii pacjenta na podstawie 2-wymiarowych zdjęć tomografii komputerowej i 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 “oszczędza 180 $ za minutę w kosztach operacyjnych” – powiedział Myers. “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” – powiedział Myers. “Dopasowujesz narzędzia do pacjenta”.

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

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

Drukowanie modelu na podstawie tomografii komputerowej

Proces drukowania działa w następujący sposób: Po otrzymaniu zdjęć z tomografii komputerowej, oddzielane jest wszystko od obrazu, z wyjątkiem części, która ma zostać wydrukowana. 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.

 

Daj znać, jeśli spodobał Ci się artykuł
Translate