facebooktwittergoogleinstagram

Věda a výzkum

Portál Vědavýzkum.cz - Nezávislé informace o vědě a výzkumu

IOCB Tech, s.r.o. - hlavní partner portálu Vědavýzkum.cz

Hlavní partner portálu
facebooktwittergoogleinstagram

3D tisk modelů dětských páteří lékařům pomáhá při léčbě skoliózy

3. 1. 2022
3D tisk modelů dětských páteří lékařům pomáhá při léčbě skoliózy

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.

VUT FEKT Mikulka skolioza pater 2021 10 05 Prokopius 001 1600

„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.

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.

VUT FEKT Mikulka skolioza pater 2021 10 05 Prokopius 003 1600

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.

 

Zdroj: VUT v Brně