Do Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego w Opolu trafiła pacjentka, u której podczas wstępnych badań stwierdzono poważne zmiany w sercu. Zmiana ciągnęła się wewnątrz całej żyły prowadzącej od serca do miednicy. Kolejne badania potwierdziły przypuszczenia lekarzy, że chodzi o nowotwór, który rozrastał się w jej wnętrzu.

Po konsultacjach lekarzy kilku specjalności medycy postanowili zwrócić się o pomoc do naukowców inżynierów z Politechniki Opolskiej, którzy na podstawie danych z badań lekarskich i przy użyciu m.in. komputerowego modelowania żyły przygotowali jej model wydrukowany w 3D. Zdaniem prof. Grzegorza Oszkinisa z USK, naukowcy wywiązali się ze swojego zadania prefekcyjnie, a przygotowany model pomógł lekarzom przy zaplanowaniu i przeprowadzeniu operacji usunięcia guza w sposób bezpieczny dla pacjentki.

"Po zabiegu nie było żadnych komplikacji i stan chorej się szybko się poprawiał. Pani jest już w domu i cały nasz zespół trzyma kciuki, aby szybko wróciła do pełnej formy" - podkreśla prof. Grzegorz Oszkinis.

Profesor Andrzej Cichoń z Politechniki Opolskiej powiedział, że przygotowanie odpowiedniego modelu wymagało wielu prac obliczeniowych. Ze względu na złożoność zagadnienia i trudność interpretacji obrazów TK, szczególnie w przypadku badania zakontrastowanych żył, cały zespół został przeszkolony przez członka ekipy radiologów z USK, po czym w ciągu 3 dni i nocy zespół dokonał stosownych obrysów.

"Nasze prace składały się z trzech zasadniczych faz: detekcji obrysów żyły i zmiany patologicznej na podstawie przekrojów tomografii komputerowej, komputerowego modelowania żyły i zmiany oraz ostatecznego wydruku 3D. Już pierwsza faza, związana z analizą obrazów TK żyły, sama w sobie stanowiła niebagatelne wyzwanie badawcze - co może stać się przyczynkiem dalszej współpracy zespołów USK i Politechniki Opolskiej. Ze względu na planowany skrajnie krótki czas prac, na tym etapie zdecydowano się na podzielenie zadań i analizę ponad 1500 obrazów TK przez zespół, w skład którego wchodziło pięciu studentów kierunku inżynierii biomedycznej, dwóch doktorantów oraz dwóch naukowców PO" - wyjaśniał prof. Cichoń.

Druga faza polegała na wygenerowaniu modelu przestrzennego żyły oraz zmiany patologicznej i zapisaniu go w postaci, umożliwiającej druk 3D osobno dla żyły, zmiany patologicznej oraz całości. W tym celu zastosowano metody maszerujących sześcianów oraz triangulacji. Dzięki tym metodom zostały wygenerowane siatki trójkątów, które ostatecznie odwzorowały z zadaną dokładnością modele żyły oraz zmiany patologicznej. Ostatnią fazę stanowił druk fizycznego modelu na podstawie modelu wirtualnego z doborem właściwych surowców do wydrukowania nieprzezroczystej zmiany patologicznej oraz przeźroczystych ścian żyły.

Rektor Politechniki Opolskiej prof. Marcin Lorenc podkreślił, że współpraca lekarzy USK i naukowców PO przy tym unikalnym w skali międzynarodowej przypadku jest doskonałym przykładem wykorzystywania osiągnięć nauk technicznych w medycynie, a zarazem dowodem na dążenia uczelni do coraz większego dostosowywania się także placówek naukowych do różnego rodzaju potrzeb, związanych z koniecznością rozwiązywania praktycznych problemów różnych sfer życia. (PAP)

autor: Marek Szczepanik

masz/ agt/