Trójwymiarowe drukowanie stało się obiecującą technologią szybkiego prototypowania wykorzystywaną w różnych dziedzinach medycyny. Najnowsze osiągnięcia w druku 3D mają szansę zrewolucjonizować dotychczasowe metody przedoperacyjnego planowania zabiegów, wytwarzania narzędzi chirurgicznych czy tworzenia indywidualnych implantów ortopedycznych. Dzięki technologii addytywnej obrazy, uzyskane podczas badania tomograficznego bądź rezonansu magnetycznego, mogą zostać przetworzone na fizyczne modele struktur anatomicznych pacjenta.
![(a) Badanie TK. (b) 3D volume rendering, (c) wydrukowany model 3D kostki do testowania płyty stabilizującej. Żródło: [2]](https://blog.customy.eu/pl/wp-content/uploads/2017/01/fig6.gif)
Zastosowanie modeli 3D do przedoperacyjnego planowania zabiegów
Podczas standardowych przygotowań do operacji, chirurg bazuje na danych uzyskanych z tomografii komputerowej bądź rezonansu magnetycznego czyli obrazowaniu 2D lub 3D. Obrazowanie takie może być jednak niewystarczające do zapoznania się z daną patologią bądź przeprowadzenia symulacji skomplikowanego zabiegu.
Dzięki wykorzystaniu technologii druku 3D możliwe jest stworzenie trójwymiarowego modelu struktur anatomicznych pacjenta w skali 1:1. Wydrukowany model umożliwia chirurgowi lepsze zapoznanie się z anatomią pacjenta, a tym samym lepsze zrozumienie danej patologii. Fizyczny model pozwala na przeprowadzenie próbnej operacji, w czasie której lekarz może przećwiczyć dokładnie wszystkie cięcia na modelu, przymierzyć narzędzia śródoperacyjne oraz szczegółowo zaplanować następujące po sobie procedury. Z większą precyzją może także zaplanować skomplikowane zabiegi rekonstrukcyjne używając wydrukowanych modeli kości do odtworzenia pożądanego kształtu czy symetrii części ciała.
Dokładniejsze zaplanowanie zabiegu pozwala na uniknięcie błędów oraz niebezpiecznych dla zdrowia i życia pacjenta sytuacji. Każda czynność wykonywana podczas rzeczywistej operacji staje się dokładniejsza, a lekarz ma poczucie jakby już ją kiedyś wykonywał. Takie przygotowanie do operacji umożliwia także na skrócenie czasu trwania samego zabiegu. Ponadto lekarz w prosty sposób ma możliwość wytłumaczenia pacjentowi jak przebiegać będzie operacja oraz jakie będę jej planowane rezultaty.
![(a) Testowanie płytek oraz śrub podczas przedoperacyjnego planowania. (b) Użycie sterylnego modelu podczas operacji. Żródło [2]](https://blog.customy.eu/pl/wp-content/uploads/2017/01/fig5.gif)
Wnioski naukowe
Doniesienia naukowe[1] potwierdzają, iż wykorzystanie drukowanych modeli uzyskanych na podstawie badań tomograficznych pacjenta podczas przedoperacyjnego planowania zabiegów znacząco poprawiają zrozumienie występujących patologii. Użycie takich modeli pozwoliło na dokładniejsze zaplanowanie operacji, a same modele wykorzystywane były także do przymiarek instrumentów śródoperacyjnych oraz doginania płyt tytanowych.
Swoje dwuletnie doświadczenie w pracy z drukowanymi modelami 3D opisali lekarze ze szwajcarskiej i kilku włoskich klinik specjalizujących się w ortopedii i traumatologii w publikacji[2]. Modele anatomiczne stosowane były do zaplanowania między innymi rekonstrukcji złamań śródstawowych w chirurgii ortopedycznej i traumatologicznej u 102 pacjentów. Lekarze zgodnie przyznali, iż stosowanie trójwymiarowych wydruków ilustrujących urazy pozwoliło na dokładniejszą ich ewaluację oraz lepsze zaplanowanie operacji, a tym samym skrócenie czasu jej trwania. Pacjenci z dużym entuzjazmem przyjęli stosowanie technologii druku 3D do ilustracji ich schorzeń. Nastąpiła znaczna poprawa zrozumienia urazów po obejrzeniu modelu 3D. Ponadto wydruki stały się także środkiem dydaktycznym w klinice, dzięki któremu przyszli lekarze mogli zapoznać się z występującymi urazami oraz technikami ich leczenia. Niejednokrotnie przed operacją modele były wykorzystywane do przetestowania długości śrub, kątów mocowań czy doginania płytek tytanowych, a podczas operacji, po sterylizacji, umieszczane były na sali operacyjnej i służyły jako dodatkowy element orientacyjny dla chirurga wykonującego zabieg. Doświadczenie lekarzy potwierdziły słuszność zastosowania druku 3D do ilustracji urazów typu B lub C klasyfikacji złamań kości AO.
Użycie drukowanych modeli do przedoperacyjnego planowania zabiegów chirurgii ortopedycznej czy traumatologicznej nie jest jeszcze tak powszechnym zjawiskiem, co wynika z trudności w zorganizowaniu wszystkich etapów pracy, jednakże trwają prace, aby był to etap obowiązkowy.
Stosowanie druku 3D w przedoperacyjnym planowaniu zabiegów jest małym krokiem w przyszłość spersonalizowanej medycyny przyczyniającym się do poprawy jakości systemu opieki zdrowotnej.[2]
