Oddělení klinické biomechaniky tiskne 3D modely pro několik nemocničních pracovišť

V rámci Neurocentra Krajské nemocnice Liberec vzniklo letos oddělení klinické biomechaniky. To se bude věnovat 3D tisku, pohybové analýze a dalším tématům spojeným s biomechanikou. Vedoucím je doc. Ing. Lukáš Čapek, Ph.D., který má dvacetileté zkušenosti z oblasti klinické biomechaniky jak z ČR, tak i ze zahraničí, především z Francie a Nového Zélandu. Jeho almou mater je Technická univerzita v Liberci, na které také přednáší.

Pane docente, chápu to správně, že liberecká nemocnice s 3D tiskem teprve začíná?

Ano i ne. 3D tisk se do českých nemocnic dostával postupně, první boom byl někdy kolem roku 2005 2006. Pak se 3D tisk přesunul především do komerční sféry. Řekl bych, že teď je 3D tisk znovu v kurzu a začíná být více a více využíván i léOkaři v naší nemocnici. Je pravda, že dnes máme modernější tiskárny a využíváme nové technologie. Princip 3D tisku nicméně zůstává stejný, hledají se jen nové aplikace a materiály.

Jakou má naše nemocnice k dispozici tiskárnu a kolik zaměstnanců se na 3D tisku podílí?

Nyní máme jednu 3D tiskárnu s delta kinematikou od české firmy TRILAB. Tiskárna je vybavena aktivně vyhřívanou komorou, můžeme tedy tisknout z většího výběru materiálů, které mají lepší funkční vlastnosti. V tuto chvíli pracuje na oddělení kromě mě jeden biomedicínský inženýr, který je částečně na operačním sále a částečně modeluje u PC nebo tiskne. Nicméně na tisku intenzivně spolupracujeme s několika lékaři a nemocničními odděleními. Mohu-li jmenovat, tak nejvíce modelů vytváříme s přednostou Neurocentra panem doktorem Pavlem Buchvaldem, s primářem Janem Pazourem a jeho kolegy ze spinálky, dále s panem doktorem Romanem Mizerou z ortopedie a samozřejmě také s lékaři z obličejové a čelistní chirurgie.

Co nejčastěji tisknete?

Já vždycky říkám, že 3D tisk je taková pyramida. Úplně nejvíc jsou vidět implantáty zhotovené na míru. Na ty máme dohodnutou externí firmu. Takový implantát můžeme u nás v nemocnici navrhnout, čímž se sníží náklady, ale musíme ho nechat vyrobit jinde. Výrobky jdou přímo do těla (jedná se o tzv. implantabilní zdravotnický prostředek třídy tři), navíc se tisknou na kovových tiskárnách z titanových prášků, které ani nemáme.

V liberecké nemocnici nejvíce vyrábíme tzv. anatomické, někdy nazývané i preoperativní, modely. To jsou modely, které se vyrobí na základě dat z CT nebo magnetické rezonance. Chirurgové tak mají k dispozici přesné modely kostí, podle kterých plánují operace. Traumatologové modely používají třeba na tvarování dlah. To lékařům ušetří čas na operačním sále a pacientům délku anestezie. Hezkou aplikaci máme např. na klíční kosti. Ty si klasicky lámou lyžaři, jezdci na koloběžkách, kolech, motorkách. Většinou je zlomená jen jedna strana, ale my virtuálně zrekonstruujeme obě, protože můžeme využít symetrie lidského těla. Zlomenou stranu namodelujeme podle té zdravé a pak vytiskneme model klíční kosti, dle kterého lékaři natvarují dlahu. Pro ortopedii tiskneme třeba pánve, ale dělali jsme také páteře nebo čelisti.

To znamená, že většinou tisknete kosti?

Ve velké míře ano, ale máme i jiné lahůdky. Pro neurochirurgii třeba rekonstruujeme mozková aneuryzmata. Jejich třírozměrný model pak lékařům pomáhá při plánování operací. Můžeme ale vytisknout i nádor a také si ho zkusit virtuálně oddělit od báze. Lékaři pak při operaci mají přesnější představu, do čeho jdou.

To jsou ve zkratce výrobky, které nyní nabízíme a děláme. Potom jsou perioperační modely, které chceme dělat, učíme se je, ale zatím je neděláme, jako třeba resekční šablony. To jsou vlastně jakési vrtací šablony. Používají se třeba na korekci dlouhých kostí. U nich už musí být samozřejmě proces zhotovení, od materiálu přes technologii výroby až po vyřešené sterilizace, zaveden v managementu kvality příslušné organizace. Jedná se prostě o proces se spoustou ale. Vše potřebné už nicméně máme vyřešeno, takže i tento tisk plánujeme v nejbližší době spustit.

A ještě doplním, že poslední věcí, která se ve zdravotnictví tiskne ve velkém, je protetika na míru. To je veliké téma. Protetiku my ale neděláme a dělat ji ani nebudeme.

Přednosta Neurocentra MUDr. Pavel Buchvald k této metodě dodává: „3D tisk nám opravdu umožnil získat mnohem lepší prostorovou představu o patologické situaci v nitrolebí. Dosud si ji operatér musel vytvářet sám ve svém mozku odvozením z dvojrozměrných zobrazení. V praxi jsme tuto možnost už využili v oblasti cévní, nádorové i úrazové neurochirurgie. Další možnosti vidíme i ve spinální problematice. Věřím, že se otevírá široké pole spolupráce, které finálně přinese jasný profit pro naše pacienty.“

Výrobky z 3D tisku hradí pacientům pojišťovna?

Bohužel, tisky zatím pod pojištění nespadají. Jednáme sice s pojišťovnami, aby byly tyto výrobky propláceny, ale je to běh na dlouhou trať. V tuto chvíli je tedy 3D tisk v režii nemocnice a grantové činnosti. Nicméně mám dobrou zprávu pro zájemce. K 3D tisku brzy spustíme webové stránky, kde budou popsány možnosti, výhody, a také tam budou uvedeny ceníky pro samoplátce. I tuto možnost totiž chceme našim pacientům nabídnout, stejně jako jiné nemocnice v republice. Nyní řešíme, jak celý systém samoplátcovství nastavit. Třeba v zubařině je to jednoduché a už naprosto běžné. My věříme, že se nám to podaří i zde.

Jak často modely tisknete?

Zatím tiskneme nárazově, ale když máme z jednotlivých oddělení dostatek poptávek, tiskneme denně.

A jak si vlastně s lékaři z tolika oddělení vyměňujete data a informace?

Na vkládání dat jsme prozatím neměli žádnou speciální aplikaci. To se nyní změní, protože jsme získali grant 3DIAMOND z Evropské unie. Jedná se o aplikaci vyvinutou speciálně pro nemocnice, které si chtějí samy tisknout. Při komunikaci napříč odděleními totiž potřebujeme mít něco jako registr, ve kterém budou všechna dohledatelná data. Kromě komunikace pacient–lékař zde potřebujeme mít shromážděna data od biomedicínského inženýra, data z 3D tiskárny, informace o použitém materiálu, schvalovací procesy, fotky z operací atd. Tento systém, na kterém pracuje konsorcium tří partnerů: KNL, IBA (Institut biostatistiky a analýz) a Lékařská fakulta Masarykovy univerzity), všechna potřebná data propojí. V rámci projektu financovaném evropským grantovým programem EIT Health jsme měli možnost tento systém vyvinout, v nemocnici postupně zavést a otestovat na prvních desítkách případů. Nastavené řešení se bude dále optimalizovat. Cílem programu EIT Health je komercializace produktu 3DIAMOND na trhu EU.