Programista informatyk Wojciech Wojtkowski z Elbląga stworzył trójwymiarowy model serca swego 11-miesięcznego chorego synka. Dzięki temu kardiochirurdzy mogą przygotować się do operacji serca chłopca, zaplanować jej etapy i przewidzieć efekty zabiegu.

Wojciech Wojtkowski z wydrukowanym przez siebie modelem 3D serca Maciusia /Tomasz Waszczuk /PAP

Maciuś, syn Wojciecha Wojtkowskiego, urodził się ze złożoną wadą serca. Rodzice o chorym sercu dziecka dowiedzieli się dopiero po jego narodzinach.

Maciek ma złożoną wadę serca, która polega na niedorozwoju łożyska naczyniowego płucnego. Wymaga to wieloetapowego leczenia. Końcowym efektem leczenia będzie przywrócenie krążenia fizjologicznego, gdzie dziecko będzie miało dwie komory, dwa przedsionki i dwa obiegi krwi, czyli aortalny i tętnicy płucnej - wyjaśnia kardiochirurg Ireneusz Haponiuk ze szpitala św. Wojciecha w Gdańsku Zaspie.

W czwartej dobie życia Maciuś był operowany, lekarze kardiochirurdzy wykonali odpowiednie zespolenia w sercu ratujące życie synka. W sumie syn był już operowany czterokrotnie - mówi Wojciech Wojtkowski.

Dodaje, że obecnie Maciuś dobrze się rozwija, ale jest to stan przejściowy, ponieważ zespolenia wykonane prawie rok temu są już mało wydolne. Chłopca czekają kolejne zabiegi obarczone ryzykiem.

Lekarz kardiochirurg leczący Maćka, Radosław Jaworski ze szpitala w Gdańsku Zaspie rozmawiając o kolejnych operacjach chłopca podpowiedział rodzicom, że w przygotowaniu i zaplanowaniu zabiegów pomógłby trójwymiarowy model serca. Takie modele przygotowują np. lekarze w Stanach Zjednoczonych.

Lekarz podpowiedział, że o takim projekcie można porozmawiać z uczelniami. Jednak wówczas zaczynały się wakacje i dopiero po 2-3 miesiącach można by uzyskać wiążącą odpowiedź, jeśli ktokolwiek podjąłby temat - dodał Wojtkowski. Podkreślił, że to właśnie upływający czas był w tej sprawie kluczowy.

My nie mamy czasu, jesteśmy zdesperowani, poruszymy niebo i ziemię, by ratować Maćka - podkreśla. Postanowiłem więc wziąć płytę z badaniem tomograficznym serca i taki model w trójwymiarze wygenerować. Znam się na modelowaniu 3D, ponieważ jestem informatykiem i programistą - tłumaczy.

Dodaje, że w projektowaniu modelu serca w rzeczywistym rozmiarze pomógł mu jego dawny wykładowca zajmujący się biomechaniką - dr inż. Henryk Olszewski z Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Elblągu. Na podstawie jego wskazówek udało się wygenerować model, podczas prac konsultowałem się z dr Radosławem Jaworskim - wspomina ojciec Maćka.

Do tej pory w medycynie i w biomechanice tworzono modele i wydruki 3D układów kostnych. Nam udało się utworzyć algorytmy tkanek miękkich, potrzebne do stworzenia trójwymiarowego modelu serca. Trudność polegała na tym, by "oddzielić", wyodrębnić tkanki serca w obrazie pokazującym wiele rodzajów tkanek miękkich. Dzięki temu kardiochirurdzy mogą zobaczyć konfiguracje serca z naczyniami jeszcze przed operacją - tłumaczy Wojtkowski.

Wojciech Wojtkowski pracuje w Elbląskim Parku Technologicznym a ponieważ Park dysponuje drukarką 3D, poprosił dyrekcję o pomoc w wydrukowaniu modelu serca. Drukowanie modelu trwało 14 godzin, a przygotowanie algorytmów dwa miesiące - wyjaśnia programista.

Jak podkreśla kardiochirurg Ireneusz Haponiuk ze szpitala św. Wojciecha w Gdańsku Zaspie, model 3D serca chłopca pokazuje ten organ w naturalnym rozmiarze i jego wadę - taką, jaką ona w rzeczywistości jest. To nie jest wyobrażenie, to nie jest płaski obraz, który otrzymujemy z całego szeregu innych badań. Takie modelowanie ułatwia przyjęcie pewnej strategii leczenia, prognozowanie potencjalnych efektów i wyboru najlepszej dla danego pacjenta metody terapeutycznej - wyjaśnia kardiochirurg.

Bardzo często jest tak, że obrazowanie "buduje się" w głowie chirurga. Bywa także, że obraz rzeczywisty odbiega od tego, który sobie lekarze wyobrażają i bywa też tak, że na analizę tego, co należy zrobić, jest dużo mniej czasu. Mając do dyspozycji obraz 3D już przed zabiegiem, ryzyko możemy zmniejszyć - podkreśla specjalista.

Dodaje, że lekarze chcieliby wspólnego opracowania strategii technologii badawczej tworzenia modelu 3D serca i być może wdrożenia i wprowadzenia jej do katalogu procedury medycznej.

(mpw)