Перейти к содержимому

Как медицинская 3D-печать меняет работу хирургов в ОАЭ

Компания Sinterex находится в авангарде медицинской 3D-печати в Дубае с 2017 года. Сегодня это команда из 16 врачей и инженеров, использующая шесть 3D-принтеров Formlabs и работающая с Управлением здравоохранения Дубая (DHA), ведущей организацией здравоохранения в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ). Кроме того, они являются частью Дубайского стратегического альянса 3D-печати, который занимается продвижением 3D-печати в ОАЭ.

Согласно Всемирному индексу инноваций в здравоохранении FREOPP, система здравоохранения ОАЭ имеет "отличную" финансовую устойчивость и расходы на здравоохранение, но "плохую", с точки зрения медицинских достижений, цифровизации здравоохранения и доступа к новым методам лечения. Миссия Sinterex заключается в том, чтобы изменить этот статус-кво, работая с самыми инновационными, перспективными и креативными врачами и зачастую с самыми сложными случаями в регионе Персидского залива.

Большая часть ее опыта, на сегодняшний день, приходится на анатомические модели для планирования хирургического вмешательства. Команда берет данные КТ или МРТ пациента, используя программное обеспечение для сегментации, чтобы выделить конкретные анатомические особенности, представляющие интерес. Они используют 3D-печать для производства либо модели, либо хирургического руководства, либо имплантатов для конкретного пациента. Среди всех преимуществ, модели особенно важны для понимания и общения с пациентами. Кроме того, наличие модели для разработки плана хирургического вмешательства очень сильно влияет на успех операции.

Случай из практики: Использование 3D-печати для создания 3D-модели злокачественной хондросаркомы

Хондросаркома — это тип рака кости, который образуется в костном хряще. Обычно она начинается в тазу (между бедренными костями), плече, ребрах или на концах длинных костей рук и ног. Хондросаркома является третьей по распространенности первичной злокачественной опухолью кости после миеломы и остеосаркомы и составляет от 20 до 27% первичных злокачественных новообразований костной ткани.

После того, как молодая филиппинская женщина не смогла зачать ребенка после четырех лет брака, она решила обратиться к гинекологу, который после первичного обследования обнаружил образование в области таза. Именно тогда пациентка была представлена доктору Мохамеду Ахмеду Машхуру, хирургу-ортопеду, специализирующемуся на ортопедической онкологии опухолей костей и мягких тканей опорно-двигательного аппарата с 26-летним опытом работы.

Было проведено полное обследование с использованием МРТ с контрастом, и команда обнаружила огромное образование в тазу, исходящее из ишиопубического отростка и проникающее внутрь тазовой полости, а частично и за пределы тазовой полости.

   

МРТ с трехмерной виртуальной моделью и образованием большого таза, выделенным красным цветом.

"Она была глубоко посажена в таз. Ее можно было прощупать в брюшной полости. Она поднималась, пересекая почти пупок", - сказал доктор Машхур. Многопрофильная команда, включая сосудистого хирурга, консультанта по обс и гинекологии, медицинских онкологов и радиационных онкологов, всесторонне обсудила этот случай в NDT. Было много споров о том, стоит ли продолжать операцию или нет из-за размера опухоли.

"Как онкохирурги, мы действительно изучаем снимки и проводим большую подготовку. Вот почему мне нужен каждый инструмент для принятия, изменения или помощи в принятии решения. В конце концов, я ценю все, что позволяет получить максимально точный хирургический план, избегая осложнений, неправильного прилегания и других проблем для моих пациентов», — сказал доктор Машхур.

   

  КТ с трехмерной виртуальной моделью и опухолью, выделенной синим цветом.

Опухоль занимала более 80% таза и выходила за пределы тазовой области. Важнейшие сосуды были запутаны в опухолевой массе. В случае резекции они могли втянуться в полость таза и вызвать смертельное кровотечение.

Именно тогда на помощь пришла 3D-модель. Результаты показали, что на тот момент опухоль была нерезектабельной. Команда доктора Машура, к сожалению, узнала, что не сможет провести операцию. Однако они были рады, что 3D-печать помогла им принять научное решение. На самом деле, в данном конкретном случае отказ от операции был правильным решением.

Доктор Машхур считает, что концепция 3D-моделирования в области ортопедической онкологии — это действительно блестящая идея, и говорит, что это инновационная технология.

"В прежние времена у нас были, так называемые, индивидуальные протезы для пациентов с опухолями. Вы видите пациента, делаете МРТ, снимаете мерки и отправляете их производителю для создания индивидуальной модели того же размера для данного пациента. Обычно на это уходит полтора-два месяца. За это время опухоль прогрессирует, и размеры меняются. Но благодаря 3D-печати, сегодня мы быстро изготавливаем модели, позволяющие увидеть опухоли в их реальном размере, чего, к сожалению, не могут сделать двухмерные изображения". - Доктор Машхур

Как была изготовлена трехмерная модель опухоли

Компания Sinterex объединила МРТ и КТ, чтобы получить действительно четкое понимание происходящего. Модель состоит из пяти или шести различных частей, напечатанных с использованием комбинации различных смол. White Resin используется для воспроизведения белой кости. Elastic Resin 50A используется для органов. Наконец, часть модели была окрашена с использованием акриловой краски в качестве базового покрытия и, наконец, покрыта глянцем для получения красивой блестящей отделки.

Когда управляющий директор Sinterex, Джулиан Калланан, представляет модель перед операцией, например, на почке, он знает, что других хирургов особенно интересуют сосудистые структуры, поэтому процесс окрашивания чрезвычайно полезен. Это помогает им понять, что они видят.

"Одна из вещей, которые я считаю наиболее важными, — это увидеть формат КТ или МРТ, а затем увидеть его в сравнении с 3D-моделью. Медицинские работники тратят много времени на обучение и являются экспертами в чтении данных КТ или МРТ. Однако человеческий мозг привык к трем измерениям. Он живет в трехмерном мире. Сконструировать 2D-изображения, представленные в трех разных плоскостях, в точное 3D-изображение в вашей голове, я думаю, почти невозможно. Это действительно невероятная вещь, которую делает 3D-печать". - Джулиан Калланан, управляющий директор компании Sinterex

Сборка была довольно сложной. Фактически, команде Sinterex пришлось изготовить небольшие шпильки, чтобы иметь возможность соединить различные части вместе и обеспечить правильное пространственное соотношение между ними.

Кроме того, получение правильных медицинских изображений было, вероятно, самой сложной частью процесса.

"Два человека работали над этим в течение трех дней. Вы можете себе представить, что все это время, все эти знания, весь этот опыт закладываются в стоимость. Сейчас, благодаря искусственному интеллекту, есть несколько замечательных компаний, которые автоматизируют этот процесс. Сегментация, которая может потребовать ручной проверки, осуществляется одним щелчком мыши. Печать и производство также становятся все быстрее и быстрее со временем", - говорит Калланан.

Перспективы развития точной хирургии в ОАЭ 

Использование 3D-моделирования может быть очень полезным в сложных ревизионных случаях, например, при операциях по артропластике тазобедренного сустава или коленного сустава, когда врачи сталкиваются с проблемой в режиме реального времени.

"Сложные случаи, сложные деформации, неправильно проведенные операции — вот те случаи, когда 3D-печать выделяется на фоне других. Хотя технология все еще является передовой в этой области, она напоминает мне ранние дни навигационных систем, когда хирурги, внедрившие этот инструмент, иногда были в 2-3 раза быстрее тех, кто этого не делал. Не обсуждается, что это будущее, и сейчас самое время идти в ногу со временем".

"Для нас было невероятно важно увидеть влияние на доктора Машхура и его реакцию. Я думаю, что пройти через этот процесс и понять ограничения, с которыми иногда работают хирурги, и проблемы, с которыми они сталкиваются — это действительно удивительно. Технология Formlabs превосходна во многих отношениях. Оборудование доступно по цене, принтеры поставляются с очень качественными деталями и очень просты в использовании. Мы используем 3D-печать как в медицине, так и в стоматологии». - Джулиан Калланан, управляющий директор компании Sinterex. 

В заключение, доктор Мохамед Машхур сказал: "Я так воодушевлен этой технологией, что мы должны обеспечить ее присутствие и существование, потому что она определенно полезна. Мы должны начать с того, чтобы поставщики услуг приняли ее, а больницы приняли ее во внимание". 

Предыдущая статья Trivium: 3D-печать сменных деталей для автоматизированных упаковочных линий
Следующая статья MonkeyGripp печатает на 3D-принтере эргономичные удлинители баков для моторайдеров