Команда анестезиологов из Израиля недавно использовала 3D-печать и виртуальную реальность, чтобы создать точную модель дыхательных путей 7-летней девочки в рамках операции по удалению части ее лёгкого.
Страдая от рака кости и мягких тканей, который распространился на ее лёгкое, девочке потребовалось удалить часть ее правого легкого. Чтобы должным образом подготовиться к операции, врачи в медицинском центре Сураски в Тель-Авиве использовали программу для создания виртуальной реальности её дыхательных путей и лёгких, а также точную 3D-модель из пластика, чтобы они могли протестировать процедуру заранее.
«Несмотря на обширный опыт у взрослых, наше знакомство с вентиляцией одиночного легкого (OLV) у очень молодых пациентов ограничено», - объясняет доктор Рут Шейлор (Ruth Shaylor) из отделения анестезии и интенсивной терапии Тель-Авивского медицинского центра Сураски, ведущий автор отчёта.
«Мы использовали комбинацию 3D-печати и виртуальной реальности бронхоскопии для разработки персонального плана воздушной трассы, чтобы уменьшить риск проб и ошибок при манипуляциях с воздушным каналом во время работы».
Состояние, которое поразило маленькую девочку и распространилось на её легкие, известно как саркома Юинга, редкий тип рака, который поражает кости или ткани вокруг костей.
При подготовке к операции, главной заботой врачей был её маленький размер, так как она весила всего 18 кг. Потенциальные осложнения могли возникнуть при использовании обычных трубок и устройств, используемых для операций на легких у взрослых пациентов.
Таким образом, врачи решили использовать компьютерную томографию для создания программы виртуальной реальности ее дыхательных путей и легких. За день до операции лечащий анестезиолог изучил на симуляторе виртуальной реальности анатомию дыхательных путей пациентки.
После этого модель была напечатана в 3D и использована для составления индивидуального плана дыхательных путей. Трехмерная модель была сделана из твердого пластика, так как все, что более гибко, может быть неточным, то есть может быть использовано что-то большее, чем терпит пациент.
Виртуальная реальность и модель в 3D означали, что часть оборудования, первоначально запланированного для операции, была изменена. После того, как девочку поместили под наркоз, они смогли безопасно изолировать и проветрить ее левое легкое и выполнить операцию по удалению части ее правого легкого. «Во время процедуры лечащий анестезиолог сообщил о хорошей корреляции между анатомией пациента и моделью ВР, что позволило провести операцию в соответствии с планом», - комментирует доктор Шейлор. «В конце процедуры трубки и оборудование были легко удалены, и пациентка восстановилась без осложнений».
Д-р Шейлор продолжает, объясняя, что на сегодняшний день 3D-печать в анестезиологии в основном используется в образовательных целях, однако у нее есть потенциал для содействия в проведении операций: «3D-печать в анестезиологии недостаточно используется для предоперационного планирования. То же самое относится и к использованию виртуальной реальности. Мы успешно объединили обе технологии, чтобы создать индивидуальный план дыхательных путей для ребенка. Окончательный план дыхательных путей существенно отличался от плана, разработанного с использованием стандартных методов визуализации. Это уменьшило количество попыток изоляции легких, которые в противном случае были бы выполнены на пациенте».
Известны многочисленные случаи и инициативы, когда 3D-печать использовалась для предоперационного планирования для конкретного пациента, помогая хирургам в проведении операций.
Например, программа Puget Sound для ветеранов объявила о двухлетнем партнерстве с Медицинской школой Вашингтонского университета (UW - http://www.uwmedicine.org/som) в 2019 году для создания 3D-моделей, которые помогают лечить болезни митрального клапана, комплексной аномалии сердца.
GE Healthcare (https://www.gehealthcare.com/) и Formlabs (https://formlabs.com/) также объявили о сотрудничестве, направленном на то, чтобы облегчить медикам 3D-печать специфических для пациента анатомических моделей на основе изображений.
3D-печатные, медицинские устройства для конкретного пациента также использовались помимо предоперационного планирования непосредственно в ходе операций. Ранее, 3D-напечатанные стенты для дыхательных путей (https://3dprintingindustry.com/news/3d-printed-patient-specific-airway-stents-receive-fda-approval-167033/), разработанные в клинике Кливленда (https://my.clevelandclinic.org/), получили разрешение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) на имплантацию пациентам.