W ubiegły weekend mieliśmy przyjemność uczestniczyć w drugiej konferencji z
cyklu: „Drukowanie 3D Przyszłością w Medycynie”, zorganizowane przez Centrum Edukacji Medycznej. Mimo, iż było to spotkanie jednodniowe,
uczestnicy otrzymali pełen przegląd medycznych zastosowań druku
trójwymiarowego, a jednocześnie wykładowcy zaprezentowali kilka specjalistycznych
rozwiązań stosowanych w ich profesjach. Medycyna Regeneracyjna medialnie
patronowała nad tym wydarzeniem.
 |
| Prezentacja prof. Wojciecha Święszkowskiego |
Jednym z zaproszonych specjalistów był Prof. nzw. dr hab. Wojciech Święszkowski z Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej, który wraz z Prof. dr hab. nauk medycznych Pawłem Małdykiem otworzył spotkanie i mu przewodniczył. Już na wstępie opowiedzieli o materiałach wykorzystywanych w implantologii oraz o starych i nowych metodach produkcji implantów uwzględniając selektywne spiekanie laserowe i elektronowe, obróbkę skrawaniem, osadzanie topionego materiału (FDM), stereolitografię i szybkie prototypowanie, wraz z ich szczegółowym opisem. Omówili także kierunki rozwoju drukowania trójwymiarowego, wymieniając między innymi: wykorzystanie modeli do planowania operacji, przygotowanie protez z różnych tkanek i materiałów, drukowanie organów, biodrukowanie czy też rusztowania tkankowe i wykorzystanie hydrożeli imitujących macierz pozakomórkową. Jako przykład ciekawego zastosowania druku 3D wzięty z życia, podali wydruk 'skóry' na ranę pooparzeniową, podawany bezpośrednio na sali chirurgicznej.
Drukowanie 3D w transplantologii
Następne wystąpienie dotyczyło zastosowania modeli trójwymiarowych w
chirurgii rekonstrukcyjnej, a swą prezentację przedstawił dr n. med. Łukasz
Krakowczyk z zespołu Profesora Maciejewskiego, który dokonał pionierskiego przeszczepu twarzy w Centrum Onkologii Instytutu im. M. Skłodowskiej Curie w
Gliwicach. Wykład rozpoczął od omówienia rodzajów i technik rekonstrukcji,
historiach resekcji, implantologii regeneracyjnej oraz planowaniu złożonych
operacji. Następnie, opisując szczegółowo przygotowania do wspomnianej operacji
przeszczepu twarzy i jej przebieg, pokazał jak istotne jest właśnie wykorzystanie
druku 3D w planowaniu przedsięwzięcia chirurgicznego o ogromnej komplikacji
(pełna rekonstrukcja twarzy, operacja jednocześnie na biorcy i dawcy). Przyznał,
że bez posiadania tomografów głowy pacjenta (przygotowanych kilka miesięcy
wcześniej przez pacjenta, z powodu migrenowych bólów głowy) i możliwości
szybkiego przygotowania modelu, operacja nie miałaby zbyt wielkich szans na
sukces. Na sam koniec wspomniał, iż największymi obecnie problemami, z którymi
się borykają, to brak dawców do przeszczepów i drogie koszta wydruków trójwymiarowych
ograniczające ich możliwości, co daje pole do popisu naukowcom, inżynierom i
producentom drukarek.
Jeszcze przed pierwszą przerwą dr n. med. Michał Wszoła (transplantolog,
chirurg), kontynuował temat możliwych kierunków rozwoju transplantologii
(perfuzja hydrotermiczna, hodowla narządów, biodrukowanie, przeszczepy narządów
wewnętrznych). Następnie przeszedł do rozwiązań stosowanych przez jego zespół w
walce z cukrzycą związanych głównie z przeszczepem wysepek trzustkowych. Tutaj
dość istotne jest wykorzystanie materiałów imitujących macierze
zewnątrzkomórkowe, decelularyzacja wybranej struktury wewnątrzkomórkowej i
biodrukowanie płatków trzustkowych.
W południe rozpoczął się blok dotyczący „najnowszych rozwiązań zastosowania
druku 3D”, który był poświęcony m.in. drukowanym gorsetom ortopedycznym i
protezom nogi, gdzie wykorzystywane jest projektowanie parametryczne i druk
wielokomponentowy, a duże elementy składane są z mniejszych jak swoiste puzzle.
Komórki i rusztowania
Kolejny z zaproszonych naukowców, Doktor Eugeniusz K. Machaj z Centrum
Onkologii (Instytut Marii Sklodowskiej-Curie w Warszawie), poruszył bardzo
istotną sprawę dla medycyny regeneracyjnej - opowiedział o pozyskiwaniu i
namnażaniu in vitro dużych ilości
komórek macierzystych dla zastosowań medycznych technologii trójwymiarowych.
Wstęp obejmował przedstawienie schematu zastosowania rusztowania
biodegradowalnego; przygotowanie do niego komórek, ich izolację, wykorzystanie
podłoży różnicujących komórki macierzyste w pożądanym kierunku ich rozwoju,
zasiedlenie bioimplantu, biodruk 3D. Konstruktywną dyskusję rozpoczął temat
rodzajów i wyboru komórek macierzystych, ich źródła pochodzenia (np.
problematyka i przechowywanie fragmentów sznura pępowinowego oraz pozyskiwanie
komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej). Całość zakończył aspekt prawny
pracy z komórkami macierzystymi i opis drogi biurokratycznej jaką muszą przejść
naukowcy pozyskujący tkanki, izolujący komórki do hodowli i namnażania oraz
dokonujący przeszczepów komórek. Tematykę bankowania tkanek i komórek do druków
3D zamknął dr n. med. Artur Kamiński, Dyrektor Krajowego Centrum Bankowania Tkanek i Komórek.
Temat wytwarzania gotowego do zaimplantowania bioimplantu rozwinęła jeszcze
tego dnia mgr. inż. Barbara Ostrowska, która świetnie uzupełniła temat i
omówiła za szczegółami cały cykl planowania produkcji z wykorzystaniem
rusztowania hybrydowego (kompozyt polimer+ceramika, polimer+hydrożel itd.).
Druk 3D w weterynarii i stomatologii
Doktor nauk weterynaryjnych Igor Bissenik opowiedział o aspektach
zastosowania druku trójwymiarowego w weterynarii oraz własnych doświadczeniach
w implantologii zwierząt. Tu również druk 3D odgrywa główną rolę przy
planowaniu operacji, ale jest także istotny w przygotowaniu odpowiedniego
materiału „na miarę”, gdzie wielkość pacjentów (np. różne rasy psów) może się
bardzo różnić. Ciekawym zastosowaniem jakie przedstawił są wszczepy
rozpychające do korekcji układu kostnego, wprowadzane w nacięcie kości.
Ostatnią, ale także bardzo ciekawą i ważną prezentację, przedstawił lek.
dent. Łukasz Zadrożny z Zakładu Propedeutyki i Profilaktyki Stomatologicznej
Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, który opowiadał o drukowaniu
trójwymiarowym w stomatologii oraz chirurgii stomatologicznej. Okazuje się, ze
literatura prezentująca zastosowania stomatologiczne druku 3D jest bardzo
uboga, głównie wykorzystywany jest w planowaniu operacji, ortodoncji,
przygotowaniu wydruków modeli szczęki pacjenta. W prezentacji zobaczyliśmy
jednak kolejne zastosowania jakimi są drukowane markery pomocnicze w operacjach
oraz pozycjonery, ułatwiające szybkie, precyzyjne i niemalże automatyczne
wprowadzanie wierteł, co znacznie ogranicza czas przeprowadzania operacji.
 |
| Przykłady medycznych wydruków 3D |
Konferencja odbyła się 7 marca 2015 w Warszawie w Medycznym Centrum
Konferencyjnym (ul. Pory 78, cemed@cemed.pl). Spotkanie rozpoczęło się przy
pełnej sali, do której, z braku miejsc, organizatorzy musieli donosić krzesła.
Praktycznie do ostatniego punktu programu był komplet uczestników, co wraz z interesującą
dyskusją kończącą, na pewno można uznać za wyznacznik sukcesu tej konferencji.
Autor: Przemysław Oberbek
