Nápady a objevy

20. prosince 2021

3D tisk modelů dětských páteří lékařům pomáhá při léčbě skoliózy

Operatér má ke každému pacientovi dva modely páteře - na jednom zákrok zkouší, druhý je k orientaci. | Autor: Jan Prokopius
Prostorové analýze silového zatížení deformované páteře s využitím modelování korekčních sil se věnuje mezioborový projekt VUT a FN Brno v Bohunicích. Vede k minimalizaci skoliózy u dětí předškolního věku, výrazně také omezuje počet provedených chirurgických zákroků. Zapojeny jsou do něho dva ústavy Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií spolu s Fakultou stavební.

„Skolióza je nejčastější deformita páteře v dětském věku. Jenom její včasná léčba může zásadně ovlivnit potíže v dospělosti. Výsledky konzervativní terapie bohužel vždy nestačí, při určitém stupni zakřivení je tedy nutné přistoupit k operaci,“ vysvětluje Milan Filipovič z ortopedické kliniky FN Bohunice.

Spolupráce VUT a FN Brno nese výsledky, odborníci se nebrání ani spolupráci se zdravotními pojišťovnami. | Autor: Jan Prokopius
V případě progredující deformity je proto nezbytné zasáhnout co nejdřív, dokud je zasažená oblast co nejmenší. Zvyšuje se tak pravděpodobnost, že se páteř bude nadále vyvíjet v normálních podmínkách. S nápadem oslovit kolegy z VUT s požadavkem vytvořit trojdimenzionální model dětské páteře, který by operatérovi napověděl, jak by operace měla přesně vypadat, aby zákrok zasáhl co nejmenší úsek páteře a neovlivnil tak její další růst, přišel právě doktor Filipovič.

„S Fakultní nemocnicí Brno spolupracujeme dlouhodobě, výsledkem je řada zajímavých projektů. V tomto případě jsme se žádostí u Agentury zdravotnického výzkumu uspěli před čtyřmi lety. Naším úkolem bylo zpracovat získaná data z CT a magnetické rezonance s použitím umělé inteligence. Výzkumníci z Ústavu teoretické a experimentální elektrotechniky a Ústavu telekomunikací nejdříve optimalizovali metody obrazové segmentace, aby mohli vytvořit 3D model páteře. S modelováním rozložení mechanických sil jim poté pomohli kolegové z Fakulty stavební,“ shrnul zapojení brněnské techniky do projektu jeho vedoucí projektu Jan Mikulka.

Skolióza u dětí je častá, ale léčitelná. | Autor: Jan Prokopius
Hotový model páteře s kvalitním povrchem a s přesným prostorovým rozlišením se následně tiskne na půdě Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií na speciální plnobarevné 3D práškové tiskárně. Operatér má vždy k dispozici dva modely páteře. Na jednom si celý zákrok předem naplánuje a fyzicky vyzkouší, druhý mu pak pomáhá v orientaci přímo na operačním sále. Dosud se tak provedlo dvanáct operací, po krátké přestávce budou následovat další.

„Nejdřív ale chceme uzavřít stávající skupinu pacientů, abychom s určitým časovým odstupem mohli porovnat dosažené výsledky. Do budoucna bychom navíc rádi zcela nahradili CT vyšetření magnetickou rezonancí s cílem vyhnout se rentgenovému záření,“ dodal Filipovič. Nejen on, ale i odborníci z VUT věří, že výsledky projektu mají potenciál a splňují všechny předpoklady komerčního využití. Do budoucna se tak v tomto směru nebrání případnému jednání se zdravotními pojišťovnami.

(fra)

Témata

Související články:
Vědci z VUT významně pomohli s výrobou ochranných pomůcek a nyní pracují na nových projektech
Na VUT se učí i v létě. Letní školy zasvětí zájemce do tajů techniky
VUT navštíví Claude Cohen-Tannoudji, nositel Nobelovy ceny za fyziku
Zakladatel Rohlik.cz: Nikdy jsem nebyl úplně studijní typ
Petr Polách: Úspěšná firma se musí neustále rozvíjet a zlepšovat. Zaspat se nevyplácí