Druk 3D pomaga ratować pacjentów z tętniakiem aorty

Tętniakiem aorty nazywamy fragment tętnicy, w którym światło naczynia jest powiększone o 50 proc. w stosunku do normatywnych wartości. Pacjent z tym schorzeniem wymaga szybkiej reakcji ze strony personelu medycznego, ponieważ pęknięcie tętniaka ma bardzo poważne skutki i często prowadzi bezpośrednio do śmierci pacjenta. Aby uratować ludzkie życie, konieczne jest wstawienie protezy aorty w miejscu zmiany chorobowej. W zależności od stanu pacjenta wyróżnia się kilka sposobów operowania. Jednym z nich jest wszczepienie stent-graftu, czyli specjalnej protezy wprowadzanej na miejsce przez tętnice udową.

Problemy pojawiają się, gdy od fragmentu aorty z tętniakiem odchodzą dodatkowo tętnice. Wówczas protezę aorty należy odpowiednio przygotować poprzez wycięcie otworów na tętnice, by nie zablokować ich światła. Z takimi sytuacjami wielokrotnie ma do czynienia dr n. med. Paweł Rynio pracujący w Klinice Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii w Szczecinie. Lekarz szukał najlepszego rozwiązania, które ułatwi operację, skróci czas przygotowania i zwiększy szanse pomyślnego rezultatu. Najlepszym rozwiązaniem okazała się technologia druku 3D. Po wielu testach dr Paweł Rynio postawił na drukarkę 3D Formlabs Form 2 pracującą w technologii SLA.

W skomplikowanych przypadkach potrzebne są nietypowe protezy aorty. Szpital zamawia je od zewnętrznego dostawcy. Koszt wykonania takich spersonalizowanych stent-graftów jest 4-5 razy wyższy od typowych protez, a ponadto wiąże się z czasem oczekiwania 4-6 tygodni, co dla pacjentów objawowych jest nie do zaakceptowania, ponieważ w tym czasie z dużym prawdopodobieństwem tętniak by pękł.

0 Można dokonać pomiarów rozmieszczenia otworów na podstawie tomografii, jednakże pomiary ręczne, a następnie ręczne przenoszenie tych pomiarów w warunkach sterylnych, gdzie ma się do dyspozycji tylko linijkę sterylną może być obarczone błędem. Ponadto taki sposób jest dużo bardziej wymagający i czasochłonny - powiedział dr Paweł Rynio.

Na czym polega proces leczenia z modelem drukarki 3D?

Etap 1. Przygotowanie wydruku 3D

W pierwszej kolejności wykonuje się skanowanie 3D. Model uzyskiwany jest na podstawie tomografii komputerowej pacjenta, stanowi więc wierne odwzorowanie anatomii jego narządów. Skany należy obrobić, czyli dokonać segmentacji aorty w oprogramowaniu typu DICOM. Nadzór nad tymi pracami musi objąć chirurg naczyniowy lub radiolog, aby mieć pewność, że wybrany obszar jest prawidłowy. Następnie replika aorty jest przygotowywana do druku poprzez wygładzanie, odcinanie gałęzi (z pozostawianiem otworów), naprawę siatki modelu 3D.

W oprogramowaniu PreForm model jest ustawiany do druku, dodawane są struktury podporowe - należy uważać, by nie projektować podpór wewnątrz światła aorty. Gotowy model jest przesyłany do drukarki 3D Formlabs Form 2 i drukowany z żywicy Clear. Druk trwa ok. 4-6 godz. i wymaga średnio 20-30 ml materiału. Po zakończonym procesie obiekt jest czyszczony w automatycznej myjce Form Wash w alkoholu izopropylowym, a później utwardza się go światłem UV w urządzeniu Form Cure. Na koniec usuwane są struktury podporowe.

Etap 2. Operacja

Po wydrukowaniu model 3D jest sterylizowany i trafia na blok operacyjny. Tam wkładana jest do niego proteza (stent-graft), a model 3D pełni rolą szablonu. Następnie na protezie robione są otwory na odchodzące od aorty gałęzie, według zaplanowanych miejsc. Dzięki temu, że materiał, z którego wydrukowano szablon jest przezroczysty (żywica Clear), chirurgom łatwiej jest umieścić protezę wewnątrz repliki aorty. Można więc dokładniej wybrać pozycję dla otworów pomiędzy rusztowaniem protezy (pomiędzy stentami).

W ten sposób powstaje stent-graft idealnie dopasowany do konkretnego pacjenta. Na samym końcu spersonalizowana proteza jest wszczepiana drogą wewnątrznaczyniową.

Dr Paweł Rynio z Kliniki Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii w Szczecinie jako zaletę zastosowania druku 3D podaje możliwość przeniesienia produkcji bezpośrednio do szpitala i możliwość wykonania wydruku 3D przez samego lekarza.