Przejdź do głównej treści

Nawigacja okruszkowa Nawigacja okruszkowa

Nawigacja Nawigacja

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Druk 3D rewolucjonizuje medycynę. Przykładem model wątroby stworzony na UJ [video]

Druk 3D rewolucjonizuje medycynę. Przykładem model wątroby stworzony na UJ [video]

Dzięki technologii opracowanej przez Jana Witowskiego, studenta Collegium Medicum UJ, już wkrótce skomplikowane operacje narządów wewnętrznych będę dużo łatwiejsze dla lekarzy.

Więcej o nauce?! Dołącz do profilu strony. www NAUKA.uj.edu.pl na Facebooku 

W pierwszym etapie prac Jan Witowski skupił się na stworzeniu i wydrukowaniu modelu wątroby. To kluczowy dla naszego funkcjonowania gruczoł: filtrujący krew, usuwający toksyny, biorący udział w syntezie cholesterolu i trójglicerydów, przetwarzający węglowodany na łatwo przyswajalną glukozę oraz realizujący wiele innych istotnych zadań.

Celem studenta z UJ było opracowaniu takiej technologii, która umożliwia precyzyjny druk modelu wątroby konkretnego pacjenta a zarazem jest na tyle tania, że pozwala na powszechne stosowanie. Swoje badania Witowski prowadzi w  II Katedrze Chirurgii UJ CM, pod opieką dr. hab. Michała Pędziwiatra.

„Zgodnie z projektem Witowskiego - jak informuje Gazeta Prawna (za PAP) -  plastikowe elementy modelu (odpowiedniki wnętrza wątroby) drukowane są osobno, a później „zalewane” odpowiednim silikonem (który przybiera kształt wątroby). Polskiemu naukowcowi udało się znaleźć materiał, który będzie przezroczysty (model wątroby musi być przezroczysty, by było widać wewnętrzną strukturę narządu) i będzie zastępował przezroczystą żywicę w drogich drukarkach”. Tak zaplanowany proces wpływa znacznie na obniżenie kosztów druku. „Wątroba to skomplikowany anatomicznie narząd i wydrukowanie go to w naszej technologii to 400-500 zł, podczas gdy pozostałych, zagranicznych modeli – kilkanaście tysięcy złotych” – mówi krakowski badacz we wspomnianym artykule Gazety Prawnej. 

Zapytaliśmy Jana Witowskiego o kilka szczegółów związanych z jego pracą i planami na przyszłość.

Piotr Żabicki, www.nauka.uj.edu.pl: Co dzieje się zanim w drukarce włączony zostanie przycisk „Print”? Jakie informacje i parametry trzeba wcześniej określić?

Jan WItowski: Podstawą stworzenia takich modeli są dane obrazowe, głównie pozyskane z tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego. Trzeba przeanalizować, gdzie znajdują się interesujące nas struktury anatomiczne, aby można było je wydzielić z całej serii obrazów; ten proces wyodrębniania nazywa się segmentacją. Korzystamy do tego z odpowiednich algorytmów komputerowych, które pozwalają na stosunkowo szybkie przeprowadzenie takich zabiegów.

Do czego konkretnie taki wydruk będzie przydatny?

Modele mogą być wykorzystywane wszechstronnie: na naszym przykładzie, z modeli wątroby korzysta się do planowania operacji, ale również edukacji pacjentów czy studentów medycyny. To pozwala na unowocześnienie i spersonalizowanie całego procesu leczenia, na każdym jego etapie. Ponadto, odpowiedni dobór materiałów mógłby pozwolić na stworzenie realistycznych symulatorów.

Technologia, którą Pan opracował jest tańsza niż jej zagraniczne odpowiedniki. Czy oznacza to, że każdy szpital będzie mógł sobie takie modele tworzyć?

Taki jest rzeczywiście cel, szczególnie, że posiadanie przyszpitalnego "zakładu druku 3D" znacznie skraca czas i koszty produkcji podobnych modeli. W największych centrach medycznych na świecie, chociażby w Mayo Clinic czy na Stanford University, takie wykwalifikowane zespoły już istnieją od paru lat i zapotrzebowane na modele ciągle rośnie. W Polsce jest to sprawa nowa, i grupa naukowa, która zrodziła się przy II Katedrze Chirurgii CM UJ, jest pierwszą taką inicjatywą w Polsce.

Jakie są dalsze plany związane z rozwojem tego projektu?

W tym momencie prowadzimy badania, które sprawdzą, jak duże znaczenie kliniczne ma zastosowanie naszych modeli. Poza tym, rozpoczęliśmy współpracę z kolejnymi krakowskimi oddziałami i drukujemy od kilku tygodni modele tętniaków i serc. Swoje zainteresowanie wykazują też ośrodki spoza polski, między innymi jesteśmy w kontakcie z chirurgami z Australii i Stanów Zjednoczonych. Dodam jeszcze, że nasze plany nie ograniczają się do druku 3D - będziemy sprawdzać inne nowe technologie i to, jak mogą zmieniać na lepsze leczenie chorych.

------------------------------------

Jan Witowski, student IV roku kierunku lekarskiego Collegium Medicum UJ. Pod opieką dr hab. Michała Pędziwiatra prowadzi w II Katedrze Chirurgii Ogólnej badania nad zastosowaniem druku 3D w medycynie. Jego prace na temat nowoczesnych technologii publikowane były w recenzowanych czasopismach naukowych, a nagradzane prezentacje wygłaszał w Polsce (Kraków, Wrocław, Lublin) jak i za granicą (Stanford, Orlando).
 

Zobacz video galerię

UJ - nowe technologie 3D w medycynie