IKEM tiskne pomocí 3D tiskárny umělé orgány. Ledvinu vyrobí za půl dne

Boom 3D tisku stále pokračuje a jeho potenciál začíná dosahovat i do oblasti medicíny. Jeho průkopníkem je například pražská specializovaná nemocnice IKEM, která tiskárny využívá k výrobě umělých lidských orgánů, a to včetně jater, ledvin nebo srdce, které si tiskne několikrát do měsíce. Pojďte s námi i vy proniknout do tajů nejmodernějších 3D tiskáren.

 

Magazín

O 3D tiskárnách už jste pravděpodobně slyšeli. Jedná se o revoluční technologie, díky které se dá vytisknout naprosto cokoliv – od malých předmětů a potravin až po automobily a domy. Pokud se vám už jen toto zdá jako sci-fi, pak věřte, že jsme pouze na začátku. 3D tiskárny začínají nacházet uplatnění v další klíčové oblasti, a tou je medicína.

 

Pražská nemocnice IKEM dokáže s 3D tiskárnou vyrobit játra, srdce i ledviny

Transplantace orgánů, náhrada zubů nebo kloubů – to všechno už je dnes možné. Žádnému lékaři se však ani nesnilo, že v roce 2020 bude možné provádět operace s umělými orgány, jež samostatně a bez lidské pomoci vytiskla 3D tiskárna. Jedním z průkopníků je také specializovaná pražská nemocnice IKEM (Institut klinické a experimentální medicíny), která vyrobené orgány často využívá pro přípravu na budoucí operace. Vytisknutý model totiž slouží jako vynikající pomůcka, díky které si lékaři mohou orgán důsledně prohlédnout a objevit možné komplikace ještě před začátkem operace.

 

Zajímá vás, s jakými umělými orgány se lékaři setkávají nejvíce? Mezi ty nejvíce vyráběné patří například ledviny, játra nebo srdce, které se v nemocnici tisknou několikrát do měsíce.  Podle správce aplikací Milana Bergmana délku tisku ovlivňuje zejména složitost daného modelu. „Třeba ledvina jede asi 12 hodin v průměru, srdce den, dva, měli jsme už i model, který trval pět dní,“ dodává Bergman.

 

Jak 3D tisk funguje?

Pojďme se nyní již podívat na samotný proces 3D tisku. „Proces začíná u CT snímků, které zobrazí umístění ledviny v těle. Následným spojováním jednotlivých částí se vysegmentuje samotný model ledviny, díky kterému po zpracování ve specializovaném softwaru vznikne 3D model. Po vyslicování vytisknou pracovníci nemocnice orgán ve skutečné velikosti z materiálu ABS,” uvádí autor 3D tiskáren Josef Průša. „Samotný tisk trvá přibližně 12 až 18 hodin. Model je následně opracován a předán týmu, který provádí operaci. Lékaři se tak vyvarují rizikům před zákrokem a připraví se na specifický tvar orgánu. Součástí transplantace je věnování vytisknuté ledviny žijícímu dárci. Vyhotovený model je přesná kopie odebraného orgánu a slouží jako památka pro dárce.”

 

 

Co se týče 3D tiskáren, nemocnice IKEM se rozhodla investovat hned do dvou z nich. Jedná se o tiskárny Original Prusa I3 MK3, na kterých se v současné době tiskne 4 až 6 ledvin za měsíc. Kromě toho se však tato moderní zařízení hojně využívají i na tisk jiných orgánů či jejich částí – řeč je například o tisku aorty či dokonale funkčního srdce, o kterém si povíme za okamžik. Ve všech případech toto opatření slouží ke snížení rizika a důkladnější přípravě na operaci.

 

Pacient získal plně funkční umělé srdce z 3D tiskárny

Už v roce 2018 se médii prohnala zpráva o zázračné operaci, při které lékaři implantovali pacientovi plně funkční srdeční náhradu. Jednalo se tak o jeden z největších úspěchů české medicíny a nestojí za ním nikdo jiný než právě pražská nemocnice IKEM. Česká republika je totiž teprve třetí zemí (hned po Francii a Kazachstánu), kde se taková operace uskutečnila.

Lékaři dlouho vyhodnocovali, zda by pro pacienta existovala jiná alternativa, nicméně vzhledem k jeho zhoršujícímu se stavu se nakonec rozhodli pro zákrok v podobě implantace umělého srdce. U následné operace asistoval profesionální tým složený ze 14 expertů, kteří byli na sále přítomní více než 8 hodin. I přes složitý zákrok vše dopadlo dobře a život padesátiletého muže byl zachráněn.

 

Umělé srdce je asi třikrát těžší než lidské, přesto funguje

Nyní si nejspíše kladete otázku, jak vlastně takové umělé srdce vypadá. Na tuto otázku odpovídá přednosta Kliniky kardiovaskulární chirurgie IKEM, Ivan Netuka: „Srdce obsahuje sedmnáct integrovaných senzorů, které aktuálně vyhodnocují klíčové parametry pacienta. Proto systém dokáže automaticky regulovat i srdeční tep v závislosti na aktuální zátěži pacienta při denních činnostech.“ Kromě toho vás jistě překvapí i fakt, že voperované umělé srdce vážilo zhruba 800 gramů, což je asi třikrát více než běžné lidské srdce. I přes tuto šokující váhu funguje orgán naprosto v pořádku.

„Když jsme 31. ledna 1984 udělali v Institutu klinické a experimentální medicíny první transplantaci srdce v tehdejším Československu, byl to pro nás pomyslný strop lékařských možností a nikdo z nás by nepredikoval, že za třiatřicet let bude možné implantovat pacientovi srdce umělé," komentuje operaci Jan Pirk, přednosta IKEM.

 

Dárci orgánů si z nemocnice IKEM odnesou domů 3D model

Na čekacím seznamu se nachází mnoho lidí, jejichž život často závisí na tom, zda se naskytne vhodný dárce. Nemocnice IKEM se proto snaží dárce řádně motivovat a povzbuzovat k tomu, aby nemocným poskytli pomoc. Dnes kromě finanční odměny však čeká odvážné dárce i originální dárek.

Zdroj: Ikem.cz

 

Dárci si kromě finančního obnosu a dobrého pocitu ze svého činu domů také odnesou model orgánu, který poskytli na transplantaci. Chirurg Jiří Froněk říká, že toto gesto vzbudilo neuvěřitelný ohlas: „Přináší to neuvěřitelné emoce. Říkám jim, že jsem jim ledvinu vzal, tak ji teď symbolicky vracím. Je to jen malý dárek, ale znamená pro ně strašně moc.“

3D tisk nám dennodenně ukazuje, jak moc může ovlivnit kvalitu našeho života. Moderní tiskárny vám dnes jednoduše postaví auto, dům a nyní vám mohou vytisknout i orgány. Potenciál této technologie je zkrátka nezměrný a v oblasti medicíny bude mít 3D tisk nepochybně klíčovou roli. 

 

Připravila: Petra Pruden

Sdílet: