Mówi: | dr inż. Mariusz Sobol, Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki, Politechnika Opolska dr hab. inż. Jarosław Zygarlicki, Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki, Politechnika Opolska dr hab. inż. Mirosław Szmajda, profesor Politechniki Opolskiej, Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki |
Druk 3D nadzieją onkologii. Polscy naukowcy wydrukowali trójwymiarowy model żyły zajętej nowotworem, co pozwoliło na skuteczną operację
Polscy naukowcy wydrukowali trójwymiarowy model żyły pacjenta ze zmianami nowotworowymi. Dzięki temu lekarzom udało się precyzyjnie i bezpiecznie zaplanować zabieg usunięcia guza. Technologie przyrostowe coraz częściej są wykorzystywane do obrazowania chorych tkanek i narządów przed planowaną interwencją chirurgiczną, a światowy rynek druku 3D w zastosowaniach medycznych do 2027 roku wzrośnie prawie czterokrotnie.
Technologia druku 3D coraz częściej jest wykorzystywana do modelowania zmian nowotworowych u pacjentów, którzy mają być poddawani operacjom. Lekarze z argentyńskiego Hospital Transito Caceres de Allende wykorzystali go w planowaniu operacji u kobiety zmagającej się z nowotworem, dającym przerzuty do wątroby. Operacja była bardzo złożona i wymagała precyzyjnego planowania. Pomógł w tym wielokolorowy trójwymiarowy model zajętego chorobą narządu, wydrukowany z dokładnością do 0,02 mm.
Naukowcy z Politechniki Opolskiej wydrukowali z kolei trójwymiarowy model żyły, w której znajdowały się zmiany nowotworowe.
– Celem było przede wszystkim zwizualizowanie zmian patologicznych w żyle na podstawie obrazów tomografii komputerowej. Wspieraliśmy bezpośrednio zespół medyczny przed wykonaniem operacji, która była dosyć skomplikowana. Tego typu operacji przeprowadzono na świecie zaledwie kilka czy kilkanaście. Operatorzy, którzy wykonywali zabieg, prosili nas o to, żebyśmy pomogli im to zwizualizować i zaplanować całą operację – wyjaśnia w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje dr hab. inż. Mirosław Szmajda, profesor Politechniki Opolskiej, Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki.
Aby wizualizacja była możliwa, konieczne było przeanalizowanie 1,5 tys. obrazów żyły uzyskanych w badaniu tomografem komputerowym. Dokonał tego zespół inżynierów biomedycznych.
– Chcieliśmy zamodelować żyłę, a marker wprowadzany był do tętnicy i w momencie, kiedy trafił do żyły, to praktycznie podświetlał nam cały organizm. Nie sposób było automatycznymi algorytmami wyłuskać tylko tę konkretną żyłę. Po tej serii zaznaczeń można było już przystąpić do cyfrowego przetwarzania tych danych – tłumaczy dr hab. inż. Jarosław Zygarlicki z Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej.
Praca ta stanowiła punkt wyjścia do drugiego etapu, czyli wygenerowania trójwymiarowego modelu żyły, wraz z patologiczną zmianą, które opierało się na działaniu algorytmu maszerujących sześcianów i triangulacji. Finalnym etapem było wydrukowanie fizycznego modelu.
– Bardzo istotnym wymogiem było wykonanie wydruku dwumateriałowego, co nie jest jeszcze na dzisiaj techniką standardowo stosowaną. Należało stworzyć dwa niezależne modele i przejść do wydruków w technologii FDM. Filamentem była termoplastyczna żyłka roztapiana do temperatury około 200 stopni i nakładana warstwa po warstwie w ustalonej rozdzielczości. Jeden z materiałów nakładany na wydruk był przeźroczysty, pełniący funkcję izolacyjną żyły – po to, by móc zajrzeć do tkanki nowotworowej, która znajdowała się wewnątrz – tłumaczy dr inż. Mariusz Sobol z Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej.
Tkanka nowotworowa była drukowana drugim filamentem w kolorze czerwonym. Pozwoliło to uwydatnić kolorystycznie jej rozrost i rozmieszczenie oraz określić, w jakich miejscach dotyka ścian żyły i w jakim zakresie się rozmieszcza. Tak szczegółowe obrazowanie w powiększeniu pozwoliło dokładnie rozplanować przebieg operacji i określić jej szczególnie ryzykowne etapy.
– Mając w rękach ten model, zespół lekarzy mógł dokładniej przyjrzeć się z poszczególnych stron i zaplanować podejście, przewidzieć, gdzie należy spodziewać się problemu, bo np. może będzie trzeba chirurgicznie odcinać nowotwór od ścian – dodaje dr inż. Mariusz Sobol.
Pacjentka z rozległym nowotworem rozpoczynającym się od narządów rodnych i sięgającym aż do serca, wewnątrz dużej żyły, po zabiegu trafiła już do domu. Nie było komplikacji po zabiegu, a stan chorej szybko się poprawił.
Według analityków z Verified Market Research światowy rynek druku 3D w medycynie osiągnie do 2027 roku wartość 3,93 mld dol. W 2019 roku było to 1,1 mld dol. Średnioroczne tempo wzrostu utrzyma się na poziomie 17,1 proc.
Czytaj także
- 2024-09-19: Miliard euro ze środków unijnych na rozwój technologii kosmicznych. Z programu Cassini skorzystało już ponad 600 europejskich firm
- 2024-08-27: Ogromny postęp w leczeniu dotychczas nieuleczalnego rdzeniowego zaniku mięśni. Poprawę stanu zdrowia i kondycji psychicznej odnotowało aż 80 proc. pacjentów
- 2024-08-14: Polskie konsorcjum rozwija innowacyjny system serwisowania i tankowania satelitów na orbicie. To może wydłużyć czas ich eksploatacji o 20 lat
- 2024-07-25: Polscy producenci gier coraz mocniej obecni na zagranicznych rynkach. Wykorzystanie nowych technologii, w tym sztucznej inteligencji, może zwiększyć ich konkurencyjność
- 2024-07-16: Polskie banki nie zwalniają procesu digitalizacji. Wydatki na technologie stanowią nawet do 70 proc. ich kosztów
- 2024-07-25: E-konsumenci wybierają jak najszybsze i najprostsze opcje płatności online. Coraz bardziej interesują się płatnościami odroczonymi i ratalnymi
- 2024-06-25: Grupa LUX MED szuka medycznych innowatorów. Najlepsi mogą liczyć na potężny zastrzyk finansowania
- 2024-07-05: Sektor finansowy walczy o pracowników. Coraz ważniejsze stają się kompetencje technologiczne
- 2024-06-20: Trwają prace nad zmianami w programie szczepień przeciwko HPV. Na razie zaszczepiła się jedna piąta uprawnionych nastolatków
- 2024-06-19: Polska zwiększa inwestycje w technologie kosmiczne. To element budowania obronności kraju
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Media i PR
Nowe trendy w digital marketingu. Innowacje rewolucjonizują działania agencji i klientów
Digital marketing rośnie w siłę, a w branży widać w tej chwili kilka mocnych trendów, które mają potencjał do rewolucjonizowania sposobu działania agencji i ich klientów. Najważniejszym z nich jest coraz szersze wykorzystanie technologii – przede wszystkim sztucznej inteligencji, która wprowadza duże zmiany w komunikacji marek z konsumentami i wpływa na strategie reklamowe, a wiele agencji już korzysta z niej w codziennej pracy. – Pełne wykorzystanie potencjału AI wymaga jednak połączenia tej technologii z ekspercką wiedzą. To pozwala nam tworzyć coraz bardziej efektywne rozwiązania – wskazuje Adam Oskaldowicz, partner i prezes Performance Group.
Nauka
Miliard euro ze środków unijnych na rozwój technologii kosmicznych. Z programu Cassini skorzystało już ponad 600 europejskich firm
Rośnie potencjał branży kosmicznej, a w jego zagospodarowaniu pomaga uruchomiony trzy lata temu przez Komisję Europejską program Cassini. To inicjatywa, która ma wspierać przedsiębiorstwa z branży kosmicznej na każdym etapie rozwoju, również początkujących pomysłodawców. Na rozwój przedsiębiorczości kosmicznej trafiło już miliard euro. – Przez trzy lata wsparliśmy już ponad 600 firm, z tego kilka z Polski. Wartości tych spółek wzrosły przez ostatnie kilka lat ponad 18-krotnie – mówi Justyna Redełkiewicz z Agencji Unii Europejskiej ds. Programu Kosmicznego (EUSPA).
Handel
Wylesianie jedną z głównych przyczyn zmian klimatu. Coraz więcej podmiotów angażuje się w ich ochronę
Ze względu na różnorodną i szczególnie istotną rolę, jaką pełnią lasy, coraz więcej mówi się o potrzebie wzmocnienia ich ochrony. Wylesianie i degradacja lasów są bowiem jednymi z głównych czynników, które przyspieszają zachodzącą globalnie zmianę klimatu. W działania na rzecz ochrony lasów angażują się również firmy. Jedną z inicjatyw, która w tym pomaga, jest certyfikacja lasów poświadczająca, że pochodzące z nich drewno jest pozyskiwane z poszanowaniem przyrody i ludzi z nimi związanych. Rozpoczynający się właśnie Tydzień Lasów FSC to dla tych firm okazja, by pokazać swoje działania na rzecz ochrony lasów, a jednocześnie edukować swoich klientów w tym zakresie.
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.