Polak potrafi! Jak student pomógł chirurgom?

Jan Witowski, student medycyny Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego, opracował unikatową, prawdopodobnie najtańszą na świecie metodę tworzenia modeli wątroby 3D. Z wydrukowanych narządów już korzystają krakowscy chirurdzy, przygotowując się do operacji.

Jan Witowski

Rozmawia Lidia Sulikowska.

Dlaczego zajął pan się tworzeniem trójwymiarowych modeli wątroby?

Wątroba ma skomplikowaną budowę, o wysokozmiennej anatomii. W przypadku operacji tego narządu, np. usunięcia guza nowotworowego, wzorowanie się jedynie na tomografii komputerowej nie jest idealnym rozwiązaniem.

TK nie uwidoczni z dużą dokładnością wszystkich struktur, w tym m.in. położenia naczyń względem guza. Wówczas wykorzystanie modelu 3D, spersonalizowanego dla konkretnego pacjenta, sprawdza się świetnie.

Lekarz może szczegółowo obejrzeć, z czym będzie miał do czynienia w czasie zabiegu. Pracuję w Studenckim Kole Naukowym II Katedry Chirurgii Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie i to właśnie ze środowiska naszych chirurgów wyszło zapytanie o taki model.

Na świecie, w tym w Polsce, produkuje się modele różnych narządów.

Niestety z modelami wątroby 3D jest problem. Do tej pory tworzono je rzadko, gdyż ze względu na skomplikowaną strukturę do ich produkcji trzeba było używać specjalnych drukarek, które odwzorowywały poszczególne komponenty, zalewane w tej samej maszynie drogimi żywicami. Taki model kosztował nawet kilkanaście tysięcy złotych.

Po wielu miesiącach prób opracowałem o wiele tańszą metodę. Na podstawie TK oryginalnego narządu obraz jest przetwarzany na komputerze, a poszczególne części drukuję na zwykłej drukarce 3D. Całość zalewam silikonem. Koszt zamyka się w kwocie kilkuset złotych. Udało się już wykonać około 10 modeli, wszystkie dla II Katedry Chirurgii w Krakowie. Jednostka ta już rutynowo używa trójwymiarowych modeli wątroby.

Czy jest zainteresowanie ze strony innych placówek?

Otrzymałem maile w tej sprawie z wielu polskich ośrodków, a także z różnych zakątków świata, m.in. z Australii, odezwali się także naukowcy z Uniwersytetu Stanforda. Dotychczasowe modele powstały dzięki grantom z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, są jeszcze środki na dalszą pracę, ale brakuje czasu i sprzętu, aby wszystkim pomóc. Myślę, że tą techniką mogłyby zainteresować się inne uniwersyteckie grupy naukowe.

Nie planuje pan komercjalizacji tego pomysłu?

Nie widzę takiego potencjału. Nie ma szans na opatentowanie tej metody, bo nie użyłem nowego materiału lub sprzętu. Chciałbym jednak, aby takie przedoperacyjne wykorzystanie modelu wątroby 3D było rutynową praktyką kliniczną.

Czy jest to naprawdę pomocne?

Uważam, że potrzebujemy takich wizualizacji. Prowadzimy badanie naukowe, w którym porównujemy wyniki operacji bez zastosowania modelu wątroby 3D i z jego wykorzystaniem. Chcemy udowodnić, że dzięki niemu można skrócić czas hospitalizacji i powikłań, bo zabieg jest precyzyjniej wykonany. Korzystanie z modeli ma też wymiar edukacyjny. To świetne narzędzie edukacyjne dla lekarzy i studentów, a także pacjentów.

Konstruuje pan także modele innych narządów?

Rozpocząłem współpracę z urologami Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie. Chcemy opracować model nerki 3D, zamierzamy tego dokonać w podobny sposób co w przypadku wątroby. Wykonuję też modele tętniaków i sporadycznie – serca, te jednak łatwiej wykonać i nie wymagają użycia innowacyjnej techniki.