Možnosť využitia 3D tlače v liečbe nádoru oka


Možnosť využitia 3D tlače v liečbe nádoru oka

Uveálny melanóm je najčastejší primárny malígny nádor oka u dospelých s najvyšším výskytom u kaukazskej rasy. Jeho výskyt v Európe bol v roku 2015 2 – 8/1mil. obyvateľov. Predstavuje 3 – 3,5 % všetkých malígnych nádorov, do 20 % všetkých malígnych melanómov. Lokálna kontrola nádoru sa neustále zlepšuje, avšak miera prežitia dlhodobo stagnuje na rovnakej úrovni kvôli veľmi častej tvorbe metastáz, ktoré sú najčastejšie lokalizované v pečeni, pľúcach a kostiach. 20 až 30 % pacientov s malígnym melanómom uveálneho traktu zomiera do 5 rokov od diagnózy, 45 % pacientov do 15 rokov.

Také sú základné fakty, ktoré uvádzajú autori projektu Možnosť využitia 3D tlače v liečbe maligného melanómu uvey Peter Leško, Michal Marko a Denisa Fialová (Klinika oftalmológie LF UK a UN Bratislava Ústav simulačného a virtuálneho medicínskeho vzdelávania LF UK Bratislava).

Pacienti s intraokulárnym melanómom podľa nich zväčša nepociťujú v skorých štádiách subjektívne žiadne ťažkosti. „Postupne pri progresii ochorenia bývajú najčastejšími príznakmi rastúca tmavá škvrna na dúhovke, zmena vo veľkosti alebo tvare zrenice, problémy s videním (rozmazané videnie alebo náhla strata zraku) či záblesky svetla. Bolesť pacienti cítia v prípade, ak nádorová masa začne prerastať mimo očný bulbus. Zlá prognóza pacienta je asociovaná s mužským pohlavím, starším vekom, veľkým priemerom nádoru, bohatou mikrovaskularizáciou, prítomnosťou okulárnej melanocytózy, dedičnosťou a i.“

Vo svojej práci sa autori venujú vizualizácii vnútroočných pomerov, predovšetkým zobrazeniu malígneho melanómu uvey, pomocou reálnych 3D modelov zhotovených za pomoci 3D tlače, ktoré napomáhajú v zložitom procese plánovania stereotaktickej rádioterapie. „Vzhľadom na náročnosť predstavy o skutočnej veľkosti a lokalizácii nádorov nielen pre pacienta, ale častokrát aj pre lekára, je reálny model veľkým prínosom a pomocou v ďalšom procese manažmentu pacienta.“

Pre tvorbu 3D modelu melanómu uvey potrebovali vedci dostatočne kvalitné vstupné dáta poskytujúce informácie o veľkosti a lokalizácii melanómu. Pre plánovanie zákroku sa používa počítačová tomografia a magnetická rezonancia. Práve snímky z počítačovej tomografie sa najlepšie osvedčili pri tvorbe 3D modelu. „Použili sme axiálne scany hlavy vo formáte DICOM s rozlišovacou schopnosťou 1mm zhotovené v deň plánovania a vykonania stereotaktickej rádiochirurgie na Onkologickom ústave sv. Alžbety v Bratislave. Následným krokom je segmentácia modelu pomocou špecializovaného softvéru Invivo 6. Zo vstupných CT snímok vygeneruje priestorový 3D model, s ktorým ďalej pracujeme. Táto fáza je časovo najnáročnejšou a jej výsledkom je dvojfarebný 3D model vo formáte STL, v ktorom je práve malígny melanóm farebne odlíšený od okolitého zdravého tkaniva. Model spracujeme v programe Simplify3D a následne použijeme na samotnú tlač metódu.“

ukážka 3D tlače oka

Výsledkom tejto práce sú dvojfarebné 3D modely malígnych melanómov uveálneho traktu troch pacientov, ktorí podstúpili stereotaktickú rádiochirurgiu. „Modely s farebným odlíšením malígneho melanómu od ostatného zdravého tkaniva okrem samotnej vizualizácie pri plánovaní stereotaxie slúžia na edukačné účely študentov medicíny, ako aj na pochopenie vlastného ochorenia samotným pacientom a ako pomoc pri voľbe ideálnej terapeutickej metódy. Pre pacienta ale často i študentov býva veľmi náročné uvedomiť si, o aký problém skutočne ide po oznámení diagnózy, kde je nádor presne lokalizovaný, aký je veľký, aké štruktúry ohrozuje. Hmotné znázornenie bulbu a presnej lokalizácie nádoru v rozmeroch, ktoré presne zodpovedajú vybranej mierke, dokáže veľmi rýchlo zodpovedať veľa otázok pacienta, obzvlášť ak je nádor farebne odlíšený od zdravého tkaniva. Možno vysloviť aj predpoklad o lepšej compliance pacienta k liečbe,“ uviedli autori.

Výsledok tejto práce sa môže sa merať v rôznych aspektoch, dodáva Peter Leško. „Ako prvým z nich je unikátnosť nášho riešenia, konkrétne simultánnej tlače dvomi farbami. Doteraz sa tlačilo jednou farbou, pokiaľ sa tlačilo dvomi, nebol to simultánny proces. Ďalším je odlíšenie fyziologických štruktúr od patologických s následnou vytlačenou vizualizáciou. Pre samotného lekára je hlavným významom uľahčenie plánovania liečby, a to prostredníctvom prenosu virtuálnej vizualizácie do reálnej podoby – lekár s modelom v ruke, má väčší prehľad o patologickom procese, dokáže lepšie vyhodnotiť pozitíva a negatíva vybranej terapeutickej metódy." 

Kolektív autorov verí, že touto prácou odbornej verejnosti ukázali metódu, ktorá je okrem oftalmológie využiteľná aj v ďalších oblastiach medicíny. „Signifikantným významom pre bežnú populáciu je schopnosť pochopiť ochorenie prostredníctvom vlastného patologického procesu, zlepšiť adherenciu a compliance k liečbe. Z vlastnej skúsenosti vieme, že pacient po dôkladnom vysvetlení ochorenia a dôkladnom poučení nemá reálny prehľad o závažnosti ochorenia.“

*********************************************

Občianske združenie Preveda už roky organizuje konferenciu pre mladých výskumných pracovníkov zameranú na vybrané obory chemických a prírodných vied ako biochémia a molekulová biológia; biotechnológia a potravinárska technológia; analytická chémia; organická, bioorganická, farmaceutická chémia, farmakológia a toxikológia; environmentalistika a tiež biomedicínska fyzika, matematické modelovanie, bioštatistika, biometria.

Poskytuje tak možnosť jednoduchým spôsobom prezentovať prácu mladých vedcov, prináša interaktívnu diskusiu na odborné témy a dáva príležitosť získať plnohodnotnú publikáciu príspevkov v recenzovanom zborníku konferencie. „Veríme, že sa nám s vašou pomocou podarí týmto projektom naštartovať cyklus konferencií, ktorých obsah a vysoká výpovedná úroveň napomôžu k udržaniu vzdelanostnej úrovne, ako i k zefektívneniu štúdia mladej vedeckej obce,“ uvádzajú organizátori.

 

Informácie a ilustrácie poskytol: Peter Leško

Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR

Uverejnila: VČ

Súvisiace:

Hore
fotografická súťaž TVT 2019
kúpa časopisov jún 2016
Bratislavská vedecká cukráreň
Atmosféra počas TVT 2018
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
Vedec roka 2018
Prechod VK na VND - leto
TVT 2018 články
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Fermentácia je jedným z najstarších a najekonomickejších spôsobov výroby a konzervácie potravín.
Zistite viac