American Heart of Poland: technika 3D wykorzystana w zabiegu zastawki
W Centrum Badawczo-Rozwojowym American Heart of Poland w Bielsku-Białej odbył się nowatorski zabieg naprawy zastawki serca, podczas którego zespół specjalistów wykorzystał model serca pacjenta wykonany z użyciem technologii 3D. Trójwymiarowy, rzeczywisty model organu to rewolucja znacznie ułatwiająca przygotowanie do operacji wad strukturalnych serca, co gwarantuje choremu jeszcze większe bezpieczeństwo.
Wady zastawkowe, a zwłaszcza wady wrodzone serca, mogą prowadzić do istotnych zmian w jego anatomii. Aby dobrze przygotować się do zabiegów, zarówno chirurgicznych jak i przezskórnych, lekarze muszą dokładnie zapoznać się ze zmienionym chorobowo sercem. Uwidocznienie wzajemnych relacji przestrzennych zmienionych struktur jest istotne dla zespołu lekarzy, zapewniając im ogromną precyzję ruchów, maksymalnie zwiększając szanse na powodzenie zabiegu.
Techniki obrazowe w kardiologii funkcjonują już od jakiegoś czasu. Ale mimo ich rozwoju nadal są one niedoskonałe, bo przy ich pomocy do tej pory można uzyskać obrazy będące jedynie rekonstrukcjami wirtualnymi.
- W przypadku technologii 3D jest inaczej. Umożliwia ona stworzenie rzeczywistych, fizycznych modeli organów, znoszących niedoskonałości technik obrazowania – mówi profesor Paweł Buszman, prezes zarządu American Heart of Poland oraz specjalista, pod kierunkiem którego przeprowadzony został zabieg w Bielsku-Białej. – To tak jakbyśmy mogli przed zabiegiem danego pacjenta nie tylko dokładnie obejrzeć jego serce, wraz z wszystkimi wadami dosłownie ze wszystkich stron, ale również je dotknąć. Dla mnie jako lekarza komfort przygotowania się do zabiegu przy użyciu druku trójwymiarowego, zwłaszcza w przypadku tak ciężkich wad jak niedomykalność zastawki, jest ogromny.
Do stworzenia indywidualnego trójwymiarowego modelu serca pacjenta wykorzystano obrazy organu uzyskane przy użyciu wielorzędowej tomografii komputerowej, która odbyła się około tygodnia przed zabiegiem. Na podstawie analizy objętości krwi stworzono wirtualny, trójwymiarowy model wewnętrznej powierzchni lewej komory, lewego przedsionka oraz początkowego odcinka aorty. Dodatkowo zmodyfikowano pliki tak, aby dodać odpowiednią grubość ścianki. Wszystkie te dane przetworzone i przygotowane przy pomocy specjalnego oprogramowania zostały wysłane do Belgii, gdzie zostały wydrukowane w technologii 3D i w ciągu dwóch dni do ośrodka American Heart of Poland w Bielsku-Białej trafił trójwymiarowy model serca.
Serce odwzorowane w trójwymiarze wykorzystane zostało w trakcie przygotowań do innowacyjnego zabiegu przezskórnej annuloplastyki mitralnej. Zabieg ten powinien być stosowany u pacjentów z ciężką niewydolnością serca, zazwyczaj po zawałach, z dużą blizną, u których klasyczna operacja kardiochirurgiczna nie jest możliwa ze względu na zbyt duże ryzyko. Polega on na wprowadzeniu przez tętnicę udową cewnika, który umożliwia zainstalowanie specjalnych poliestrowych implantów.
W ogromnym uproszczeniu można powiedzieć, że działają one jak zszywki. Następnie są zaciskane, co powoduje zmniejszenie obwodu pierścienia mitralnego w sercu, czyli niedomykalności zastawki. Każdy etap zabiegu był dodatkowo kontrolowany dzięki przezprzełykowej trójwymiarowej echokardiografii.
- Indywidualny model serca wykonany w technologii 3D pozwala wręcz na idealne dopasowanie się do konkretnego pacjenta. Zabieg wymagał wprowadzenia cewnika prowadzącego do lewej komory przez aortę i umieszczenia jego końcówki pomiędzy mięśniami brodawkowatymi w okolicy pierścienia zastawki. Na podstawie modelu serca mogliśmy określić i dopasować rozmiar cewnika prowadzącego tak, aby zapewnić swobodne manewrowanie wewnątrz komory. Udało nam się również określić optymalną lokalizację prowadników przechodzących przez pierścień zastawki oraz sprawdzić możliwości ułożenia cewnika w odpowiednich miejscach docelowych – komentuje profesor Paweł Buszman. – Efekt to maksymalna precyzja, co w konsekwencji oznacza maksymalne bezpieczeństwo dla pacjenta.
Zabieg w Centrum Badawczo-Rozwojowym AHP w Bielsku-Białej przeprowadzono w ramach badań klinicznych. Pierwsze wnioski, sformułowane przez lekarzy bezpośrednio po zabiegu mówią, że indywidualny model serca pacjenta stworzony przy użyciu technik druku trójwymiarowego jest niezwykle pomocnym narzędziem wykorzystywanym na etapie przygotowania do zabiegów przezskórnych w kardiologii.
Centrum Badawczo-Rozwojowe AHP jest jedynym w Polsce prywatnym ośrodkiem wykonującym badania przedkliniczne i kliniczne w zakresie chorób układu krążenia. Placówka posiada nowoczesne sale zabiegowe i operacyjne, w tym jedną z najnowocześniejszych sal hybrydowych, w której wykonywane są procedury kardiologiczno-kardiochirurgiczne. Prowadzona przez CBR AHP działalność w zakresie badań przedklinicznych i klinicznych ma na celu wprowadzenie do codziennej praktyki klinicznej najnowocześniejszych technologii i metod leczenia w zakresie chorób sercowo-naczyniowych.
CBR AHP może pochwalić się wieloma sukcesami. Lista zrealizowanych przez nie projektów obejmuje ponad 18 pozycji. Dzięki prowadzonym w CBR badaniom, do praktyki klinicznej wprowadzono między innymi pierwszy polski stent wieńcowy wykonany ze stali nierdzewnej, stent wieńcowy wykonany ze stopu kobaltowo-chromowego „KOS” oraz jeden z pierwszych na świecie stentów uwalniających lek antyproliferacyjny z powierzchni polimeru biodegradowalnego.
Narodowe Centrum Nauki przyznało CBR w ramach grantu „Sonata” środki na realizację badań przedklinicznych na zwierzętach – tytuł grantu to „Wpływ śródściennego wstrzyknięcia cholesterolu w warunkach hiperglikemii i diety wysokocholesterolowej na odpowiedź naczyniową celem rozwoju modelu aterosklerozy u świni domowej”. CBR otrzyma również środki na realizację badań prowadzonych w ramach konsorcjum pod przewodnictwem Śląskiego Centrum Chorób Serca w Zabrzu. Tytuł projektu, który dostał dofinansowanie z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju brzmi: „Wykorzystanie teletransmisji danych medycznych w celu poprawy jakości życia chorych z niewydolnością serca i redukcji kosztów ich leczenia”.
W Centrum Badawczo-Rozwojowym American Heart of Poland w Bielsku-Białej odbył się nowatorski zabieg naprawy zastawki serca, podczas którego zespół specjalistów wykorzystał model serca pacjenta wykonany z użyciem technologii 3D. Trójwymiarowy, rzeczywisty model organu to rewolucja znacznie ułatwiająca przygotowanie do operacji wad strukturalnych serca, co gwarantuje choremu jeszcze większe bezpieczeństwo.
Wady zastawkowe, a zwłaszcza wady wrodzone serca, mogą prowadzić do istotnych zmian w jego anatomii. Aby dobrze przygotować się do zabiegów, zarówno chirurgicznych jak i przezskórnych, lekarze muszą dokładnie zapoznać się ze zmienionym chorobowo sercem. Uwidocznienie wzajemnych relacji przestrzennych zmienionych struktur jest istotne dla zespołu lekarzy, zapewniając im ogromną precyzję ruchów, maksymalnie zwiększając szanse na powodzenie zabiegu.
Techniki obrazowe w kardiologii funkcjonują już od jakiegoś czasu. Ale mimo ich rozwoju nadal są one niedoskonałe, bo przy ich pomocy do tej pory można uzyskać obrazy będące jedynie rekonstrukcjami wirtualnymi.
– W przypadku technologii 3D jest inaczej. Umożliwia ona stworzenie rzeczywistych, fizycznych modeli organów, znoszących niedoskonałości technik obrazowania – mówi profesor Paweł Buszman, prezes zarządu American Heart of Poland oraz specjalista, pod kierunkiem którego przeprowadzony został zabieg w Bielsku-Białej. – To tak jakbyśmy mogli przed zabiegiem danego pacjenta nie tylko dokładnie obejrzeć jego serce, wraz z wszystkimi wadami dosłownie ze wszystkich stron, ale również je dotknąć. Dla mnie jako lekarza komfort przygotowania się do zabiegu przy użyciu druku trójwymiarowego, zwłaszcza w przypadku tak ciężkich wad jak niedomykalność zastawki, jest ogromny.
Do stworzenia indywidualnego trójwymiarowego modelu serca pacjenta wykorzystano obrazy organu uzyskane przy użyciu wielorzędowej tomografii komputerowej, która odbyła się około tygodnia przed zabiegiem. Na podstawie analizy objętości krwi stworzono wirtualny, trójwymiarowy model wewnętrznej powierzchni lewej komory, lewego przedsionka oraz początkowego odcinka aorty. Dodatkowo zmodyfikowano pliki tak, aby dodać odpowiednią grubość ścianki. Wszystkie te dane przetworzone i przygotowane przy pomocy specjalnego oprogramowania zostały wysłane do Belgii, gdzie zostały wydrukowane w technologii 3D i w ciągu dwóch dni do ośrodka American Heart of Poland w Bielsku-Białej trafił trójwymiarowy model serca.
Serce odwzorowane w trójwymiarze wykorzystane zostało w trakcie przygotowań do innowacyjnego zabiegu przezskórnej annuloplastyki mitralnej. Zabieg ten powinien być stosowany u pacjentów z ciężką niewydolnością serca, zazwyczaj po zawałach, z dużą blizną, u których klasyczna operacja kardiochirurgiczna nie jest możliwa ze względu na zbyt duże ryzyko. Polega on na wprowadzeniu przez tętnicę udową cewnika, który umożliwia zainstalowanie specjalnych poliestrowych implantów.
W ogromnym uproszczeniu można powiedzieć, że działają one jak zszywki. Następnie są zaciskane, co powoduje zmniejszenie obwodu pierścienia mitralnego w sercu, czyli niedomykalności zastawki. Każdy etap zabiegu był dodatkowo kontrolowany dzięki przezprzełykowej trójwymiarowej echokardiografii.
– Indywidualny model serca wykonany w technologii 3D pozwala wręcz na idealne dopasowanie się do konkretnego pacjenta. Zabieg wymagał wprowadzenia cewnika prowadzącego do lewej komory przez aortę i umieszczenia jego końcówki pomiędzy mięśniami brodawkowatymi w okolicy pierścienia zastawki. Na podstawie modelu serca mogliśmy określić i dopasować rozmiar cewnika prowadzącego tak, aby zapewnić swobodne manewrowanie wewnątrz komory. Udało nam się również określić optymalną lokalizację prowadników przechodzących przez pierścień zastawki oraz sprawdzić możliwości ułożenia cewnika w odpowiednich miejscach docelowych – komentuje profesor Paweł Buszman. – Efekt to maksymalna precyzja, co w konsekwencji oznacza maksymalne bezpieczeństwo dla pacjenta.
Zabieg w Centrum Badawczo-Rozwojowym AHP w Bielsku-Białej przeprowadzono w ramach badań klinicznych. Pierwsze wnioski, sformułowane przez lekarzy bezpośrednio po zabiegu mówią, że indywidualny model serca pacjenta stworzony przy użyciu technik druku trójwymiarowego jest niezwykle pomocnym narzędziem wykorzystywanym na etapie przygotowania do zabiegów przezskórnych w kardiologii.
Centrum Badawczo-Rozwojowe AHP jest jedynym w Polsce prywatnym ośrodkiem wykonującym badania przedkliniczne i kliniczne w zakresie chorób układu krążenia. Placówka posiada nowoczesne sale zabiegowe i operacyjne, w tym jedną z najnowocześniejszych sal hybrydowych, w której wykonywane są procedury kardiologiczno-kardiochirurgiczne. Prowadzona przez CBR AHP działalność w zakresie badań przedklinicznych i klinicznych ma na celu wprowadzenie do codziennej praktyki klinicznej najnowocześniejszych technologii i metod leczenia w zakresie chorób sercowo-naczyniowych.
CBR AHP może pochwalić się wieloma sukcesami. Lista zrealizowanych przez nie projektów obejmuje ponad 18 pozycji. Dzięki prowadzonym w CBR badaniom, do praktyki klinicznej wprowadzono między innymi pierwszy polski stent wieńcowy wykonany ze stali nierdzewnej, stent wieńcowy wykonany ze stopu kobaltowo-chromowego „KOS” oraz jeden z pierwszych na świecie stentów uwalniających lek antyproliferacyjny z powierzchni polimeru biodegradowalnego.
Narodowe Centrum Nauki przyznało CBR w ramach grantu „Sonata” środki na realizację badań przedklinicznych na zwierzętach – tytuł grantu to „Wpływ śródściennego wstrzyknięcia cholesterolu w warunkach hiperglikemii i diety wysokocholesterolowej na odpowiedź naczyniową celem rozwoju modelu aterosklerozy u świni domowej”. CBR otrzyma również środki na realizację badań prowadzonych w ramach konsorcjum pod przewodnictwem Śląskiego Centrum Chorób Serca w Zabrzu. Tytuł projektu, który dostał dofinansowanie z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju brzmi: „Wykorzystanie teletransmisji danych medycznych w celu poprawy jakości życia chorych z niewydolnością serca i redukcji kosztów ich leczenia”.
