Wykorzystanie druku 3D w chirurgii nerki - doświadczenia szczecińskie

Druk trójwymiarowy (3D) jest techniką coraz powszechniej stosowaną w medycynie, głownie w ortopedii i chirurgii szczękowo-twarzowej. Znane są liczne próby drukowania z materiałów zarówno biologicznych, jak i syntetycznych w celu stosowania jako protezowanie, np. części kostnych. Innym aspektem druku 3D jest jego wykorzystanie w celach planowania leczenia operacyjnego oraz w celu ułatwienia komunikacji z pacjentem. Film przedstawia technikę druku 3D i wykorzystania modeli nerkowych rutynowo stosowaną w naszym ośrodku. W okresie 08.2015-03.2016 wykonano 102 wydruki na podstawie dokumentacji obrazowej pacjentów poddanych ablacyjnym zabiegom otwartym i laparoskopowym (NSS, nefrektomia, resekcja torbieli). Proces wydruku polegał na poddaniu obróbce cyfrowej (segmentacji) plików DICOM odpowiadających warstwom w badaniu tomograficznym w programie 3D Slicer (Surgical Planning Lab, USA). Następnie w programie TinkerCAD (Autodesk, USA) nanoszone były specjalne markery, takie jak inicjały pacjenta i operowana strona. Finalny plik w formacie STL był wysyłany do oprogramowania sterującego drukarką 3D. Druk wykonywano z użyciem materiału polimerowego PLA (poliaktyd) na urządzeniu MakerBor Replicator 2 (MakerBot Industries, USA) w warstwach 0,2mm. Zmiany ogniskowe w nerkach kwalifikowane do selektywnego usunięcia np. guzy drukowano oddzielnie i w innym kolorze, w sposób umożliwiający analizę kształtu i dna guza poddawanego miejscowej resekcji. Wydruki 3D wykorzystywano do przedoperacyjnej komunikacji z pacjentem oraz planowania zakresu i techniki zabiegu. Szczególnie przydatnym aspektem jest ułatwienie śródoperacyjnej lokalizacji guza w trakcie laparoskopii. Śródoperacyjne porównanie modelu z narządem in vivo wielokrotnie ułatwiało określenie zakresu resekcji, szczególnie w zakresie loży po guzie. Umieszczenie na wydruku strony i inicjałów pacjenta stanowił kolejny punkt kontroli prawidłowej identyfikacji narządu operowanego. Zgromadzone doświadczenie pozwoliło na skrócenie czasu przygotowania wersji cyfrowej do druku, początkowo 3-4 godz., obecnie 1-1,5godz. Średni czas druku wynosił 3,5 godz. Wyniki szczegółowe w postaci badań ankietowych przeprowadzanych wśród operatorów i pacjentów są aktualnie w opracowaniu. Podjęliśmy również próby wydruków w materiale plastycznym umożliwiającym ich stosowanie w celach symulacji zabiegów. Nasze wstępne doświadczenie wskazują na potencjalnie wysoką wartość druku 3D modeli nerkowych w planowaniu operacji nerkowych. Dodatkowe ich zastosowanie może obejmować sferę komunikacji z pacjentem, szkolenie i symulację szczególnie zabiegów organooszczędnych.