3D spausdinimo technologijos vis dažniau pritaikomos medicinos srityje ir padeda greičiau atlikti įvairias operacijas. Dabar ši technologija ne tik sėkmingai naudojama protezinių galūnių, klausos aparatų ar stomatologinės įrangos gamybai, bet ir kuriant kur kas sudėtingesnes struktūras – širdį, kaukoles, klubus, inkstus ar jų modelius.
3D spausdinimo technologijos vis dažniau pritaikomos medicinos srityje ir padeda greičiau atlikti įvairias operacijas. Dabar ši technologija ne tik sėkmingai naudojama protezinių galūnių, klausos aparatų ar stomatologinės įrangos gamybai, bet ir kuriant kur kas sudėtingesnes struktūras – širdį, kaukoles, klubus, inkstus ar jų modelius.
Sėkminga kaukolės rekonstrukcija
Vos šešerių mėnesių berniukui Gabrieliui iš Niujorko 3D spausdinimo technologijų pagalba buvo sėkmingai rekonstruota kaukolė.
Kūdikio tėvas Manuelis Dela Kruzas teigia, kad gimus Gabrieliui jis niekuo nesiskyrė nuo kitų naujagimių ir atrodė visiškai sveikas. Tik praėjus savaitei po berniuko gimimo tėvai pastebėjo, kad priekinė vaiko kaukolės dalis nevisai normali.
„Jo akys buvo nevienodos, o dešinioji priekinės kaukolės dalis atrodė labiau atsikišusi už kairiąją“, – pasakojo Dela Kruzas. Nerimaudami dėl sūnaus sveikatos tėvai nuvežė jį pas pediatrus, kurie diagnozavo naujagimiui Gabrieliui kraniosinostozę – ankstyvą kaukolės kaulų siūlų suaugimą, lydimą galvos formos pakitimų.
Pirmasis šios ligos požymis yra tik kaukolės išvaizdos pokytis, tačiau neatliekant rekontrukcinės operacijos laikui bėgant gali išsivystyti rimtesnės problemos – prastėjanti rega, valgymo bei miego sutrikimai, sulėtėjęs protinis-psichinis žmogaus vystymasis.
Gabrielio gydymui, chirurgai iš Stony Brook universiteto nusprendė išbandyti visiškai naujos rūšies operaciją tam, kad kūdikis kuo mažiau laiko praleistų operacinėje. Bendradarbiaujant su medicininio modeliavimo kompanija iš Kolorado, jos gydytojai Michaelis Egnoras ir Eliotas Duboysas sukūrė virtualų būsimos operacijos planą. Pasitelkę 3D spausdinimo technologiją, gydytojai padarė du berniuko kaukolės modelius. Pastaruosiuose buvo galima matyti, kokia yra kūdikio kaukolė prieš rekonstrukciją ir kaip ši turi atrodyti po jos.
Žinodami, naujagimio išvaizdą po operacijos, gydytojai rekonstrukciją atliko daug greičiau nei tai būtų padarę be 3D modelių pagalbos. „Mes tiksliai žinojome, kur turi būti daromi pjūviai, norint pasiekti deformuotus kaukolės kaulus, dėl to, Gabrielius daug mažiau laiko praleido narkozės būsenoje“, – paaiškino gydytojas E. Duboysas.
„Dabar jis normalus vaikas, – mintimis dalinosi berniuko tėvas. – Gabrielius po operacijos jautėsi puikiai, praėjus vos trims-keturioms dienoms jis juokavo ir žaidė. Buvo nepaprastai gera jį tokį matyti.“
Sėkminga širdies operacija
Panaši operacija prieš keletą mėnesių buvo atlikta Kosairo vaikų ligoninėje. Kūdikis Rolandas jau gimė turėdamas rimtų širdies problemų. Jo plaučių ir aortos arterijos buvo nesusiderinusios tarpusavyje, o širdyje – atsivėrusi skylutė. Tad vienintelis būdas išsaugoti berniuko gyvybę buvo operacija.
Vadovaujančio gydytojo Austinoo komanda susisiekė su „J. B. Speed School of Engineering“ kompanija, įsikūrusia Louisvillyje, ir paprašė 3D spausdintuvu sukurti polimerinį širdies modelį, kuriame matytųsi gyvybiškai svarbios dalys, kurios bus reikalingos operuojant berniuką.
„Kai tik gavau širdies modelį, tiksliai žinojau, ką kaip reikės daryti. Tai labai palengvino operacijos eigą – tai didžiulis privalumas“, – teigė daktaras Austinas. Jis taip atskleidė, kad „dauguma žmonių mano, jog darydamas širdies operaciją tu viduje matai viską, ką turi matyti. Iš tiesų taip nėra. Norint matyti viską, kartais tenka prapjauti gyvybiškai svarbias struktūras. Kartais chirurgams tenka priimti sprendimą, kuris atrodo geriausias.“
Vos keturiolikos mėnesių kūdikis Rolandas buvo sėkmingai išoperuotas naudojantis sukurtu 3D modeliu.
Senutė ir vėl vaikšto
Southamptone 71-erių metų moteriai Meryl Richards buvo atlikta klubo sąnario operacija.
Pacientė praeityje turėjo net šešias klubo keitimo operacijas, todėl jos dubuo tapo itin trapus, o kojos kaule atsivėrė skylė. Dėl šių operacijų viena moters koja buvo 2 centimetrais ilgesnė už kitą ir Meryl Richards vaikščiodama nuolat turėjo naudotis ramentais ar lazdomis. Jei senyvo amžiaus moteris nebūtų pasiryžusi naujai operacijai, jai laikui bėgant būtų tekę naudotis neįgaliųjų vežimėliu.
„Metų metus vaikščiodama turėjau naudotis ramentais ir lazdomis. Laimei, šis išradimas man padės vėl judėti ir netgi suteiks judrumo. Tai fantastika“, – emocijų neslėpė Meryl Richards.
Naujasis klubo sąnarys buvo padarytas iš titano miltelių. Vadovaujantis chirurgas, Dr. Douglas Dunlopas, teigia, kad „šios operacijos nauda žmogui yra nesuskaičiuojama. Titanas naudojamas klubo gamybai, nes jis ilgalaikis ir 3D spausdinimo technologijų pagalba klubo sąnarys padarytas pagal tikslius išmatavimus.“
Gydytojo nuomone, dėl to, kad klubas idealiai sukurtas pacientei, sumažėja infekcijos tikimybė ir operacijos laiko sąnaudos. Klubas taip tiko moteriai, jog chirurgai galėjo panaudoti jos asmenines kamienines ląsteles tam, kad išlaikytų implantą reikiamoje vietoje. Po operacijos ląstelės aplink implantą augins naują kaulą, kuris sutvirtins visą struktūrą ir Meryl Richards daugiau niekada nebeteks atsidurti operacinėje dėl tos pačios priežasties.
Tai dar ne viskas...
3D spausdinimo technologija ir toliau nestovi vietoje. Ji neapsiriboja aukščiau pateiktais pavyzdžiais ir smelkiasi dar į svarbesnių žmogaus audinių gamybą, tokių kaip kraujagyslės ar plaučiai. Siekiama jau ne tik atkartoti organus, kuriant jų modelius. Mėginama šios technologijos pagalba sukurti implantus, kurie būtų visiškai pritaikyti žmonėms ir išgelbėtų daugelį gyvybių – daugelį tų žmonių, kurie metų metus laukia savojo donoro eilėse.
