Naukowcy z Politechniki Opolskiej opracowali i wydrukowali model 3D żyły z guzem w jej wnętrzu. Dzięki temu lekarze z Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego w Opolu mogli usunąć nowotwór.
Pacjentka została przyjęta do szpitala po tym, jak w badaniu ultrasonograficznym stwierdzono obecność dużej, nieprawidłowej struktury wewnątrz serca, która sięgała daleko w dół, wewnątrz dużej żyły, aż na wysokość miednicy. Wstępna diagnoza w tomografii komputerowej wskazywała na zakrzep. Prawdopodobieństwo takiego rozpoznania zwiększał zator tętnicy płucnej, do którego doszło u chorej rok wcześniej.
Ostatecznie przypadek okazał się dużo bardziej skomplikowany. Aby wszystko wyjaśnić i zaplanować odpowiednie leczenie sięgnęliśmy po pomoc radiologów, patomorfologów, kardiochirurgów, chirurgów naczyniowych i ginekologów, a także specjalistów od modelowania 3D z Politechniki Opolskiej – mówi prof. Marek Gierlotka, kierownik Oddziału Kardiologii Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego w Opolu i Kliniki Kardiologii Uniwersytetu Opolskiego.
Po wykonaniu dodatkowo rezonansu magnetycznego lekarze nie mieli już wątpliwości – mieli do czynienia z rozległym nowotworem rozpoczynającym się od narządów rodnych, który rozrastając się wewnątrz dużej żyły sięgał aż do serca. Tak duży guz w żyle powodował, że krew nie dopływała w odpowiedniej objętości do serca, przez co pacjentka nie mogła wykonywać najmniejszych wysiłków i miała omdlenia. W pierwszej kolejności usunięto fragment guza od strony serca, następnie przeważającą część nowotworu usunięto z miednicy i jamy brzusznej, czyli narządów rodnych i żyły. Operację udało się przeprowadzić z dużą precyzją i odpowiednio do niej przygotować dzięki współpracy z zespołem naukowców Politechniki Opolskiej.
Wobec wątpliwości, co do dokładnej lokalizacji guza w żyle, w oparciu o przeprowadzone w naszym zakładzie badania obrazowe, poprosiliśmy ich o opracowanie i wydrukowanie modelu 3D żyły z guzem w jej wnętrzu. Rzeczywisty model był nam potrzebny do dokładnego zwizualizowania guza, co pozwoliło prawidłowo zaplanować operację i jej zakres – wyjaśnia dr n. med. Katarzyna Sznajder, kierownik Zakładu Klinicznego Diagnostyki Obrazowej USK UO w Opolu.
Pod względem merytorycznym pracami zespołu kierowali: prof. Jarosław Zygarlicki i prof. Mirosław Szmajda. W pierwszym etapie wykonano detekcję obrysów żyły i zmiany patologicznej na podstawie przekrojów tomografii komputerowej. Analizie poddano ponad 1500 obrazów TK.
Ze względu na złożoność zagadnienia i trudność interpretacji obrazów TK, szczególnie w przypadku badania zakontrastowanych żył, zespół został przeszkolony przez lek. med. Andrzeja Falbę, członka ekipy radiologów z USK, po czym w ciągu 3 dni (i nocy) dokonał stosownych obrysów, zweryfikowanych finalnie przez dr Falbę – relacjonuje prof. Szmajda.
Następnie przystąpiono do komputerowego modelowania żyły i zmiany patologicznej. Wygenerowany model przestrzenny został zapisany tak, aby możliwy był wydruk 3D osobno żyły, zmiany patologicznej oraz całości.
Zastosowaliśmy metody maszerujących sześcianów oraz triangulacji. Dzięki temu zostały wygenerowane siatki trójkątów, które ostatecznie odwzorowały z zadaną dokładnością modele żyły oraz zmiany patologicznej. Następnie modele te posłużyły do przygotowania plików wejściowych do drukarki 3D – podkreśla prof. Zygarlicki.
Ostatnia faza to druk fizycznego modelu na podstawie modelu wirtualnego z doborem właściwych surowców do wydrukowania nieprzezroczystej zmiany patologicznej oraz przeźroczystych ścian żyły.
Prace nad projektem, dowodzą konieczności tworzenia interdyscyplinarnych zespołów, które potwierdzają skuteczność działań, szczególnie w przypadku potrzeby szybkiej realizacji zadań badawczych. Na uwagę zasługuje również zaangażowanie studentów. Z pewnością praca nad rozwiązaniem rzeczywistych problemów medycznych dotykających konkretnego przypadku zachęci ich do jeszcze intensywniejszego zgłębiania wiedzy na wybranym przez siebie kierunku. Efektywna współpraca profesjonalistów z różnych dziedzin w zespole to bardzo istotny element współczesnej opieki nad pacjentem i jego bezpieczeństwa – zauważa prof. Andrzej Cichoń, dziekan Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki PO.
Jak dodaje prof. Grzegorz Oszkinis z USK po zabiegu nie wystąpiły żadne komplikacje, a stan chorej szybko się poprawiał. Dziś pacjentka przebywa już w swoim domu, a cały zespół trzyma kciuki za jej szybki powrót do formy.
MK, źródło: PO