
Jedan projekt koji je 1990-ih financirala EU okrenuo je medicinski svijet naglavačke uvođenjem 3D tiska u zdravstvo. To je dovelo do boljih ishoda složenih kirurških zahvata i poboljšalo živote tisućama pacijenata
Lifestyle
Komentari 0Jedan projekt koji je 1990-ih financirala EU okrenuo je medicinski svijet naglavačke uvođenjem 3D tiska u zdravstvo. To je dovelo do boljih ishoda složenih kirurških zahvata i poboljšalo živote tisućama pacijenata
Fried Vancraen na jednom se njemačkom sajmu 1990. godine toliko oduševio izloženim 3D pisačem da je kupio jedan za svoju novu tvrtku Materialise. Dvije godine kasnije, s pomoću sredstava EU-a svoju malu start-up tvrtku odveo je na putovanje koje će zauvijek promijeniti svijet medicine, ali i 3D tiska.
POGLEDAJTE VIDEO:
Pokretanje videa...
Vancraen i Materialise pokrenuli su upotrebu 3D tiska u medicinske svrhe s partnerima iz Njemačke i Ujedinjene Kraljevine. Prvi put započeli su izrađivati precizne, opipljive modele ljudskih kosti i organa temeljene na medicinskim slikama. To je kirurzima uvelike pomoglo planirati složene zahvate.
„Već tada bili smo uvjereni da će 3D pisači promijeniti svijet medicine”, rekao je.
Nakon što se Materialise razvio iz supsidijarne tvrtke sveučilišta u multinacionalno društvo, Vancraen se 2024. povukao s izvršnog položaja da bi postao predsjednik upravnog odbora. No još se uvijek jasno sjeća uzbuđenja koje je osjetio kada je prije više od 30 godina započeo novo poglavlje i ispitivanje svojih ideja.
Ono što im je pomoglo na tom putu bila su bespovratna sredstva EU-a za njihov istraživački projekt pod nazivom PHIDIAS. Trajao je tri godine, do kraja 1995. godine, a bavio se proizvodnjom preciznih medicinskih modela temeljenih na poboljšanim medicinskim slikama, uglavnom računalnoj tomografiji (CT).
Igre na sreću mogu izazvati ovisnost. 18+
„Naravno da se sjećam”, izjavio je Vancraen kad su ga upitali o tome. „Bio sam voditelj projekta, sastavio sam prijedlog [financiranja] i okupio partnere.”
Među njima su bili društvo Imperial Chemical Industries iz Ujedinjene Kraljevine, čiji je farmaceutski ogranak 1993. postao zasebna tvrtka, Zeneca, kao i Siemens, industrijski div iz Njemačke koji je proizvodio medicinske uređaje za snimanje te Katoličko sveučilište Leuven u Belgiji.
Materialise je započeo kao ogranak Katoličkog sveučilišta Leuven, a sada zapošljava oko 2 000 ljudi i nalazi se na burzi Nasdaq u New Yorku.
U međuvremenu 3D tisak postao je ključan u kirurgiji. 3D pisači redovito se upotrebljavaju za izradu implantata, proteza i modela pacijentova tijela na kojima kirurzi mogu vježbati.
Međutim, kad je Materialise osnovan, ta je tehnologija bila u začecima. Neki su sumnjali u to koliko ona može biti korisna i može li služiti liječnicima za liječenje stvarnih pacijenata.
Ozbiljan rad započeo je 1. siječnja 1993., manje od tri godine od osnutka.
„Tada smo još bili start-up tvrtka”, rekao je Vancraen. „U tom trenutku naš tim činilo je otprilike 20 ljudi.”
Za Vancraenov tim glavni prioritet bio je poboljšati medicinsko snimanje.
„CT snimanje tada je bilo poput rezanja salame”, prisjetio se Vancraen. „Uređaj bi snimio jedan sloj pacijentova tijela, a zatim bi se pomaknuo nekoliko centimetara naprijed za drugu snimku, baš kao da režete kobasicu.”
„Kad god bi se pacijent i najmanje pomaknuo, nastali bi problemi na slici”, rekao je Vancraen misleći na takozvane artefakte, neželjene uzorke ili nepravilnosti na snimci.
3D tisak zahtijeva precizne slike pacijentova tijela. Primjerice, želite li izraditi 3D tisak implantata koji će besprijekorno pristajati, potrebna vam je točna slika pacijentova tijela. Artefakti na snimci kasnije znače medicinske probleme i nelagodu za pacijente.
Zato je tim tvrtke Materialise zamijenio „metodu salame” spiralnim CT snimanjem. „Uspjeli smo snimiti pacijenta u jednom položaju”, rekao je Vancraen. „CT se spiralno pomicao oko njih.”
Još jedna prepreka uklonjena je kad je Zeneca, koja se kasnije spojila sa švedskom farmaceutskom tvrtkom Astra i osnovala društvo AstraZeneca, razvila polimer koji odgovara ljudskom organizmu i može se proizvesti 3D tiskom. On je zamijenio starije polimere koji su često bili otrovni za ljude i nisu se mogli upotrebljavati za implantate.
U želji da unaprijedi svoju inovativnu tehniku, tim tvrtke Materialise tehnologiju je primijenio u sveučilišnoj bolnici u Leuvenu, gradu u kojem je nastala. Ondje su ispitivali mogu li kirurzi zaista imati koristi od 3D tiska i usko surađivali s 30 kirurga iz Belgije, Francuske, Njemačke i SAD-a.
„Proveli smo prvo pravo kliničko ispitivanje 3D tiska u zdravstvu”, rekao je Vancraen. Posebno su pomogli kirurzima u pripremi za složene kirurške zahvate.
Njegov tim služio se laserskom sterolitografijom, tehnikom koja ispisuje složene, precizne modele sloj po sloj. Djeluje usmjeravanjem ultraljubičastog lasera na smolu koja se sastoji od velikih molekula osjetljivih na UV svjetlo s pomoću softvera za računalno potpomognuti dizajn.
Koristeći se novim uređajima za snimanje koji su mogli proizvesti bolje medicinske snimke, 3D tiskom izrađivali su modele organa i dijelova tijela na kojima su kirurzi trebali raditi. Tako su se kirurzi mogli pripremiti za ono s čime će se susresti u pacijentovom tijelu i prilagoditi pristup.„U nekoliko slučajeva uspjeli smo smanjiti broj zahvata kojima se pacijent morao podvrgnuti”, rekao je Vancraen.
„Jedna je osoba imala tri planirana zahvata. Zahvaljujući našoj tehnologiji kirurg ih je mogao bolje isplanirati i završiti postupak u jednom zahvatu. To je znatno smanjilo posljedice za tijelo.”
Kombinacijom poboljšanog snimanja i tiska PHIDIAS je bio tim koji je postavio temelje budućeg napretka medicinskog 3D tiska.
„Morali smo malim koracima krenuti prema velikim ciljevima”, rekao je Vancraen. „PHIDIAS je bio trenutak kada smo poduzeli prve korake.”
Jedan od ispitivača koji danas postižu velike ciljeve u poduzeću Materialise je Roel Wirix-Speetjens, voditelj medicinskih istraživanja. On razvija nova rješenja koja se nadovezuju na rad istraživača tima PHIDIAS.
„PHIDIAS je stvorio naš medicinski odjel”, rekao je. „Otada smo, primjerice, isporučili više od 400 000 prilagođenih instrumenata za koljena. Na to sam vrlo ponosan”, rekao je govoreći o pomagalima koja pomažu kirurzima u preciznijem radu.
U jednom projektu tvrtka Materialise uspjela je izraditi detaljni 3D model pacijentovih pluća, uključujući bronhijalno stablo i plućne režnjeve, odnosno dijelove oba plućna krila. Taj model pomaže kirurzima koji moraju ukloniti rak pluća tako što im omogućuje da odrede točnu lokaciju tumora.
„Tako uklanjaju manje zdravog plućnog tkiva”, rekao je Wirix-Speetjens. „To znatno olakšava pacijentov oporavak.”
Ali također razvijaju nove tehnologije 3D tiska. Između ostalog, Materialise je osmislio načine za poboljšanje kirurgije lica.
Primjerice, kad bi u prošlosti pacijent pretrpio ozljedu koja je uzrokovala deformaciju lica, kirurzi su se za zamjenu oštećene kosti i tkiva morali koristiti standardnim implantatima. Morali bi ručno saviti implantate tijekom zahvata da bi ih povezali s ostalom strukturom lica.
„Danas 3D tiskom izrađujemo prilagođene implantate za pacijenta”, rekao je Wirix-Speetjens. „Snimimo im lice, a naši 3D pisači izrade složene implantate s pomoću kojih kirurzi mogu rekonstruirati strukturu lica.”
Liječenje se sada može prilagoditi potrebama pojedinca. PHIDIAS je bio ključan korak da bi se to ostvarilo, a još uzbudljivih prilika tek predstoji.
„Bavimo se ovime tek 34 godine”, rekao je Vancraen. „Ne znam gdje ćemo završiti.”
Autor: Tom Cassauwers
Istraživanja u ovom članku financira EU-ov Okvirni program. Stavovi sugovornika ne odražavaju nužno stavove Europske komisije.
Više informacija:
PHIDIAS
Materialise
Industrijsko istraživanje i inovacije u EU-u
Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu Horizon, časopisu za istraživanje i inovacije EU-a.