Z nowego badania wynika, że niestandardowe, drukowane w 3D modele dostosowane do indywidualnych potrzeb pacjentów pomagają chirurgom z większą precyzją usuwać nowotwory jamy ustnej Kompleksowe Centrum Onkologii Uniwersytetu Stanowego Ohio – Szpital Onkologiczny Arthura G. Jamesa I Instytut Badawczy Richarda J. Solove’a (OSUCCC – James). W przypadku 92 procent operacji głowy i szyi, w których wykorzystano model 3D podczas operacji, udało się całkowicie usunąć guz w porównaniu z 74 procentami operacji wykonanych bez użycia modelu 3D. Naukowcy podają, że takie podejście pozwala na dokładniejsze wycięcie tkanki złośliwej przy jednoczesnym zachowaniu zdrowych struktur, co potencjalnie zmniejsza potrzebę dalszego leczenia.
OSUCCC – James, instytucja zajmująca się badaniami i leczeniem nowotworów z siedzibą w Columbus w stanie Ohio, opracowała tę technikę we współpracy z: Wyższa Szkoła Inżynierska stanu Ohio. W domu Laboratorium Modelowania Medycznego, Materiałów i Produkcji (M4 Lab) wytwarza specyficzne dla pacjenta modele anatomiczne pochodzące bezpośrednio z danych obrazowych. Modele te zapewniają chirurgom fizyczne prowadnice, które odtwarzają granice guza pacjenta i pobliskie struktury przed i w trakcie skomplikowanych operacji.
„Precyzja tego, co usuwamy, ma kluczowe znaczenie, aby mieć pewność, że wyjmiemy cały guz, ale nie na tyle, aby w dłuższej perspektywie niszczyć funkcjonowanie pacjenta i usuwać rzeczy, których nie trzeba usuwać” – powiedział Kyle VanKoevering, lekarz medycyny, otolaryngolog w OSUCCC – James i dyrektor medyczny M4 Lab. „To modelowanie 3D, które jest całkowicie spersonalizowane dla każdego pacjenta, naprawdę pomaga poprawić precyzję na sali operacyjnej”.
VanKoevering i jego zespół porównali wyniki leczenia 68 pacjentów z nowotworami głowy i szyi z naciekami kości. Trzydziestu siedmiu pacjentów otrzymało wydrukowane w 3D modele do użytku śródoperacyjnego, a 31 przeszło operację bez nich. Prawie wszyscy uczestnicy byli obecnymi lub byłymi użytkownikami tytoniu (94,6%). Grupa, która korzystała z modeli 3D, osiągnęła lepsze ujemne marginesy chirurgiczne, co oznacza, że otaczająca tkanka nie wykazywała obecności nowotworu w porównaniu z tymi, które były leczone bez pomocy wzrokowych.
„Model ten jest szczególnie istotny w przypadku nowotworów naciekających kości, ponieważ granice guza są często mniej widoczne lub wyczuwalne” – powiedział VanKoevering. „Nasze modele 3D są tworzone w oparciu o rzeczywiste obrazowanie nowotworu pacjenta, dzięki czemu możemy uzyskać znacznie lepszą mapę wizualną przy łóżku pacjenta, umożliwiającą możliwie całkowite usunięcie nowotworu, a jednocześnie oszczędzanie ważnych struktur i tkanek w celu utrzymania funkcji po operacji”.
Badanie opublikowane we wrześniu 2025 r Onkologia jamy ustnej jako pierwszy ocenił, w jaki sposób modelowanie 3D wpływa na kontrolę raka w chirurgii. Matthew Marquardt, współautor badania i student trzeciego roku medycyny, kierował projektem przez Program Stypendiów Pelotonii, która finansuje prowadzone przez studentów badania nad rakiem. „To naprawdę przygotowuje grunt pod szersze badania sprawdzające, w jaki sposób modelowanie 3D może poprawić planowanie i precyzję operacji, nie tylko w chirurgii nowotworów głowy i szyi, ale w innych obszarach obejmujących kości i tkanki miękkie, takich jak ortopedia” – powiedział Marquardt. „Mamy nadzieję, że w dłuższej perspektywie ta praca umożliwi innym chirurgom korzystanie z tej technologii w całym kraju, aby poprawić życie ludzi i poprawić wyniki leczenia raka”.
W skład zespołu badawczego weszli Taylor Freeman, Amanda Pancake, Joseph Lee, MD, James Rocco, MD, PhD, Matthew Old, MD, Stephen Yang, MD, Lauren Miller, MD, Catherine Haring, MD, Nolan Seim, Enver Ozer, MD, Amit Agarwal, MD, Rachel Herster, Teri Snyder i Megan Malara.
Integracja laboratorium M4 Lab z systemem OSUCCC – James umożliwia chirurgom bezpośrednią współpracę z inżynierami w celu przekształcenia danych obrazowych w namacalne wskazówki chirurgiczne. Podejście to pokazuje, w jaki sposób wytwarzanie przyrostowe jest stosowane w onkologii klinicznej, łącząc modelowanie cyfrowe z praktycznym planowaniem chirurgicznym. Ponieważ wytwarzanie dostosowane do potrzeb pacjenta staje się szybsze i bardziej opłacalne, badacze spodziewają się szerszego zastosowania podobnych laboratoriów wewnętrznych w szpitalach akademickich.
Aby uzyskać więcej informacji na temat opieki nad rakiem i badań w OSUCCC – James, odwiedź raka.osu.edu lub zadzwoń pod numer 1-800-293-5066.
Pomóż ukształtować nagrody branży druku 3D 2025. Zarejestruj się na Komitet Ekspertów 3DPI dzisiaj.
Czy budujesz kolejną wielką rzecz w druku 3D? Dołącz do Start-up Roku w branży druku 3D konkurencję i poszerzaj swój zasięg.
Subskrybuj Biuletyn branży druku 3D aby być na bieżąco z najnowszymi wiadomościami i spostrzeżeniami.
Powyższe zdjęcie przedstawia wydrukowany w 3D model czaszki pacjenta, wyprodukowany w laboratorium M4. Zdjęcie za pośrednictwem OSUCC – Arthur G. James Cancer Hospital/Richard J. Solove Research Institute
