Druk 3D pomaga w leczeniu tętniaków

Rozpoczęły się badania kliniczne nad wykorzystaniem druku 3D w leczeniu tętniaków. Prace naukowców z Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego finansuje grant Agencji Badań Medycznych.

Zespół badawczy Samodzielnego Publicznego Szpitala Klinicznego Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie uzyskał grant Agencji Badań Medycznych na realizację projektu „Ocena bezpieczeństwa i efektywności klinicznej stent-graftów aortalnych modelowanych przy użyciu innowacyjnej technologii drukowania modeli w formacie 3D – wieloośrodkowe badanie randomizowane”.

Lekarze ze Szczecina stosują technikę FEVAR, polegającą na wykorzystaniu stent-graftów dostosowywanych w modelach 3D do anatomii chorego. Specjaliści z Kliniki Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii Samodzielnego Publicznego Szpitala Klinicznego Nr 2 PUM w Szczecinie jako pierwsi w Polsce rozpoczęli leczenie tętniaków piersiowo-brzusznych z wykorzystaniem udoskonalonej i unikalnej w skali kraju metody wewnątrznaczyniowej.

„W trakcie realizacji projektu są leczeni pacjenci z okołootrzewnymi tętniakami aorty, a więc swoim zakresem obejmującymi początkowe odcinki naczyń trzewnych człowieka. Taki stan stanowi trudność dla przeprowadzenia zabiegu wewnątrznaczyniowego. Odbiega on od standardowej sytuacji, w której stent-graft może być implantowany poniżej bocznych naczyń aorty, a więc bez konieczności ich rekonstrukcji. Konieczne jest zaprojektowanie protezy naczyniowej (stent-graftu), który zapewni napływ krwi do wspomnianych odgałęzień aorty. Taka specjalna proteza charakteryzuje się obecnością okienek, przez które krew wpływa do naczyń trzewnych. O trudności wytworzenia i implantacji takiego stent-graftu stanowi zmienność rozmieszczenia naczyń trzewnych pomiędzy poszczególnymi pacjentami. Z tego powodu stent-graft musi być indywidualizowany do określonego pacjenta” – wyjaśnia dr Paweł Rynio, kierownik badań.

Wewnątrznaczyniowa metoda leczenia choroby polega na wszczepieniu protezy (stent-graftu) do tętniaka aorty wyłączając go z krążenia. Stent-grafty wykorzystywane przez zachodniopomorskich specjalistów projektowane są na podstawie tomografii komputerowej. Dzięki zmodyfikowaniu stent-graftu wewnątrz wydruku 3D możliwe jest stworzenie protezy dopasowanej do anatomii pacjenta. Model pozwala na radykalne ograniczenie czasu oczekiwania na personalizowaną protezę.

W badaniu wezmą udział trzy polskie ośrodki naczyniowe: Klinika Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii PUM, kierowana przez prof. Piotra Gutowskiego, Klinika Chirurgii Ogólnej i Naczyń profesora Zbigniewa Krasińskiego będąca częścią Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu oraz Oddział Chirurgii Naczyń 4. Wojskowy Szpital Kliniczny z Polikliniką we Wrocławiu, gdzie koordynatorami projektu będą dr Artur Milnerowicz oraz dr Kornel Pormańczuk.

„Aktualnie istnieją dwie metody leczenia fenestrowanymi stent-graftami. Pierwszą jest wytworzenie stent-graftu na zamówienie. Proces taki zajmuje kilka tygodni (niektórzy pacjenci mają tętniaka zagrażającego pęknięciem i nie mogą tyle czekać) oraz wiąże się z obciążeniem budżetu kilkukrotnie większym w porównaniu do standardowego stent-graftu. Zaproponowaną przez nas alternatywą jest wykorzystanie druku 3D jako repliki tętniaka i aorty pacjenta. Trójwymiarowy szablon umożliwia zaprojektowanie okienek na naczynia boczne w standardowej protezie. Proces ten odbywa się w trakcie operacji. W naszym odczuciu takie podejście zapewnia najwiarygodniejsze odwzorowanie układu naczyń pacjenta, a także wiąże się ze znacznie niższymi kosztami leczenia, a więc potencjalnymi oszczędnościami dla już przeciążonego budżetu NFZ” – mówi dr Rynio.

Dotychczas protezy były projektowane przez zagraniczne centra, co wydłużało czas oczekiwania na implant oraz podnosiło koszty. Wykorzystanie druku 3D w polskich szpitalach może radykalnie skrócić czas oczekiwania na terapię i zmniejszyć całkowite koszty leczenia. „Proces druku 3D tętniaka będzie odbywał się w każdym ze szpitali partnerskich. Wprowadzenie tej technologii do szpitali skraca czas na wytworzenie modelu anatomicznego i znosi potrzebę korzystania z firm pośredniczących. Oznacza to skrócenie czasu potrzebnego na przygotowanie się do operacji. Na podstawie tomografii komputerowej pacjenta tworzona jest cyfrowa odbitka naczyń, która następnie przesyłana jest do drukarki 3D. Model przed użyciem na bloku operacyjnym musi zostać wysterylizowany. W trakcie wyodrębniania tętniaka z tomografii komputerowej konieczny jest udział radiologa bądź chirurga naczyniowego biegłego w interpretacji obrazów tomograficznych. Drukujemy model anatomiczny aorty i tętniaka pacjenta, którego używamy jako szablonu do modyfikacji, a więc wytworzenia okienek w standardowym stent-graftcie. Innymi słowy, indywidualizujemy go przy pomocy specyficznego do pacjenta modelu 3D. Efektem tych działań jest stent-graft, który pasuje idealnie do anatomii pacjenta” – komentuje specjalista z PUM.

Jak wyjaśnia Paweł Rynio, dzięki rozpowszechnieniu wyników badań druk 3D ma szansę stać się w Polsce powszechną praktyką. Jest to metoda bezpieczna dla pacjenta i pozwala modelować wszczepiane stent-grafty bez potrzeby oczekiwania kilku tygodni na wyprodukowanie obecnie używanych stent-graftów typu CMD (Custom Made Device) oraz jest kilkakrotnie tańsza – „Metoda z drukiem 3D, ze względu na swój innowacyjny charakter, nie jest jeszcze rozpropagowana pośród ośrodków naczyniowych. Aby do tego doszło, konieczne jest przeprowadzenie badań naukowych, które udowodnią wartość metody oraz wpisują się w trend medycyny opartej na faktach. Porównywane będą parametry okołooperacyjne i odległe. Ocenie podlegać będą m.in. sukces techniczny implantacji, drożność naczyń trzewnych, skuteczność wykluczenia tętniaka z krążenia, brak wzrostu tętniaka oraz ogólna przeżywalność. Wykazanie równoważności tych metod pod względem parametrów operacyjnych przy jednoczesnej szybszej dostępności i znacznie niższy kosztach metody opartej na druku 3D będzie stanowiło o jej przewadze. Wyniki tego badania staną się podwaliną pod rejestrację procedury w AOTMiT z jej pełną refundacją. Jest to kluczowe dla dyseminacji na całą Polskę”.

Pracownia druku 3D pod kierownictwem dr Pawła Rynio, autora metody tworzenia spersonalizowanych modeli trójwymiarowych na podstawie tomografii komputerowej pacjenta, działa w Klinice Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii od 2019 roku. Wyniki terapii prowadzonych z wykorzystaniem druku 3D są optymistyczne. – „Wzrosło nasze doświadczenie. Jesteśmy w stanie drukować mniejsze kawałki aorty i skutecznie modyfikować stent-grafty. Aktualnie całość przygotowania do zabiegu zajmuje nam 3-4 godziny. Mamy jedno osobliwe doświadczenie w leczeniu pacjenta z pękniętym tętniakiem aorty, który odmówił innych metod leczenia. Wówczas całość procesu związanego z drukiem 3D i sterylizacją zajęła 3 godziny. Czas ten również nałożył się na wstępny etap operacji. Tak dobre osiągi czasowe wymagają jednak bardzo dobrej organizacji i logistyki. W Samodzielnym Publicznym Szpitalu Klinicznym nr 2 PUM w Szczecinie jest to możliwe dzięki powołaniu zespołu aortalnego oraz Medycznego Ośrodka Druku 3D”.