«Тренажёр» для кардиохирурга. Учёные Томска создают модели детского сердца

За решение проблемы взялись ученые Томского политехнического университета  и  хирурги Томского НИИ кардиологии.  Политехники создают на 3D­принтере модели детских сердец, а врачи их используют при подготовке к операции.

Модели  получают на основе томографических снимков реальных пациентов. Они послужат «тренажерами» для кардиохирургов, с помощью которых врачи смогут планировать и предварительно отрабатывать ход предстоящих действий. Имея в руках осязаемую модель, кардиохирурги смогут подробнее изучать дефекты органа и выбирать подходящие способы оперативного лечения.

Подготовка – прежде всего

Пациенты у томских кардиологов самые разные – от пожилых людей, которые дожили до взрослого возраста с детской патологией, до совсем грудных младенцев, у которых диагностирован редкий порок сердца. Оперировать ребенка, по словам медиков, вдвойне сложнее, ведь детское сердце в несколько раз меньше взрослого. Поэтому все действия хирурга во время операции должны быть заранее продуманы, точны и отлажены. 

«Сегодня врач вслепую на плановую операцию не идет. С помощью современных диагностических визуализирующих технологий он старается до операции получить информацию, которая поможет ему спланировать процесс оперативного лечения», — говорит заместитель директора по научной и лечебной работе НИИ кардиологии, руководитель отделения неотложной кардиологии, профессор кафедры кардиологии СибГМУ Вячеслав Рябов.

Заглянуть вглубь

Сейчас традиционно для этого используется виртуальное 3D­моделирование, однако минус компьютерных моделей, по его словам, в том, что они показывают лишь внешнюю поверхность, а внутрь можно заглянуть только на срезах. А 3D­модель можно раскрыть как пирамидку и посмотреть на то, как расположены аномалии внутри сердца.

«Например, когда к нам поступают пациенты с редкими патологиями, всегда хочется получить 3D­модели и посмотреть, как на самом деле устроены эти патологии. Более того, у нас в НИИ проходят обучение ординаторы и аспиранты, и благодаря таким тренажерам они также могли бы изучить такие редкие и сложные взаимоотношения аномальных структур внутри сердца больного человека, что в дальнейшем поможет им стать хорошими врачами», – рассказывает ведущий научный сотрудник лаборатории радионуклидных методов исследований Томского НИИ кардиологии, доктор медицинских наук Константин Завадовский.

Сделать как настоящее

Сейчас ученые  печатают 3D­модели детских и взрослых сердец из пластика. В дальнейших планах – научиться печатать «копии» настоящих сердец из резиноподобного материала, близкого по структуре к натуральной ткани сердца. Отрабатывая технику на такой модели, врачи будут максимально приближены к реальным условиям. Еще одна цель  – сократить сроки 3D­печати.

«Чтобы создать 3D­модель сердца, сейчас нам требуется две недели. Между тем пациенту зачастую помочь нужно оперативно. Поэтому задача – снизить время печати до одного­двух дней. Для этого требуется подобрать соответствующее оборудование и создать удобный софт, который будет сразу переводить томографические снимки в формат stl для 3D­принтера. Сейчас мы ищем средства на разработку такого софта, – заключает Василий Федоров, директор научно­образовательного центра «Современные производственные технологии». – В идеале нам хотелось бы, чтобы 3D­принтер находился прямо в больнице».