3D printede modeller hjelper kirurgene på OUS

-Dette mener vi er til fordel både for pasienter og de ansatte. I mitt prosjekt jobber jeg tett med min samarbeidspartner Dr. Stefan Huhnstock for å bistå først og fremst ortopedisk avdelinger, men også andre avdelinger slik som gastrokirugi, kjevekirurgi og radiologi. Med hjelp av ortopediske midler har vi kjøpt inn en 3D printer.

Det forklarer Celine Krefting som er spesialingeniør ved Medisinsk- teknologisk avdeling (MTA) ved Oslo Universitetssykehus.

I mai ble hun frikjøpt 40 prosent av ortopedisk klinikk for å kun jobbe med 3D printing til planlegging av kirurgi.

Gjør det enklere å operere kompliserte tilfeller

Ved de fleste avdelinger på OUS, for eksempel på ortopedisk avdeling, er det mange avanserte kasus som tidligere har vært for kompliserte til å operere. De vanligste er blant annet feilstillinger og forvoksninger, enten medfødte eller som har kommet senere i livet, eller avanserte brudd.

- Disse tilfellen er avanserte, sjeldne og pasientspesifikke. Derfor er det vanskelig for ortopeder å kun se dette med røntgenbilder eller under operasjon. Når du opererer så lager man kun et lite kutt så man kan kun se hva som er i det aktuelle snittet. Man kan jo selvfølgelig føle litt rundt, men de får ikke helhetsbildet.

Men når du lager en 3D modell, og enda bedre får en printet 3D modell, så får du hele anatomien i full størrelse rett i hånden. Så da kan du snu den rundt, ta på den, prøve-kutte og måle den, samt plassere nagler for å nevne noe, forteller hun.

-I en case vi hadde for ikke så lenge siden la jeg merke til en feil på et av bildene av et ben. Jeg spurte ortopeden om det var reelt og han forsikret meg om at bildene bare var dårlige. Men så fikk vi printet det ut og da oppdaget vi at dette faktisk var en reell deformitet. Vi fikk målt denne deformiteten på 3D modellen for å se hvor stor den var, slik at ortopeden kunne jobbe med dette under operasjonen. Og siden han var klar over at det var der, oppstod det ingen overraskelsesmomentet under operasjonen.

Vanligvis pleier de også å printe ut det “friske” beinet i tillegg til det syke.

-Det gjør vi for å kunne sammenligne dem. Slik kan vi se om det er forkortninger og rotert på en eller annen måte for eksempel.

Gode tilbakemeldinger

-Vi har fått gode tilbakemeldinger fra kirurgene om bruken av 3D modeller som hjelpemiddel, sier Krefting.

Hun forteller videre at i tillegg til å lage anatomiske modeller, har de også begynt å planlegge operasjonen digitalt, såkalt digital planlegging av osteotomi.

-Da sitter jeg sammen med ortopeden, over Zoom i disse dager, fordi de vet best hvordan og hvor de vil operere. Sammen lager vi en plan og går over den.

Ofte sammenligner de frisk og syk side for å se hvordan utfallet vil bli etter operasjonen og speiler de mot hverandre. Da rekonstruerer de den syke siden, slik at den vil se noenlunde ut som den friske. De roterer den, flytter den i alle mulige akser og gjør den så lik den friske siden som mulig. I og med at de har speilvendt den friske siden over den syke, så blir de så like som mulig.

Noen ganger ønsker også ortopeden å øve på modellene, forklarer Krefting. Det gir kirurgene muligheten til å kutte eller sette inn skruer i modellen for å se hvor det er best å gjøre under selve operasjonen.

3D modell eller ikke. Kirurgene vil alltid planlegge en operasjon før de skal gjennomføre den, understreker Krefting. Men med 3D modellene kan de gjøre det mye mer effektivt fordi de har selve modellen, altså en perfekt replika av området de skal operere, foran seg.

-Det er lettere å se hva de gjør og de kan også test operere, noe de selvfølgelig ikke kan gjøre på pasienten.

Tryggere for pasienter og ansatte

Ved å bruke 3D modellene minimerer kirurgene også arbeidet i selve operasjonsstua. Krefting forklarer at uten en anatomisk modell, må man oftere ta røntgenbilde av pasienten under operasjonen, enn med. Dette blir gjort for å se at alt er som det skal, for eksempel om skruer sitter rett.

Dette reduseres veldig når man bruker et 3D print. Om man blir usikker på noe i forhold til plassering så kan man se på modellen. Den kan jo vris og vendes på, og gir kirurgen all informasjon om området man opererer i.

I tillegg til tid, er det det en annen grunn til at et mindretall røntgen blir tatt er positivt. Røntgenbilder utsetter pasientene og personalet rundt seg for stråling. Så dette reduserers som sagt når man bruker 3D printede modeller.

-Dette er også kjempepositivt både fordi vi reduserer stråling av pasienten, men også de som jobber i operasjonsstua. I tillegg minsker det blodtap for pasienten. Generelt minsker hele denne prosessen tidsbruk for pasienter og ansatte.

Større sjanse for fullstendig suksess

I tillegg til å minimere risiko ved selve operasjonen og gjør de kompliserte sakene mulig og operere har 3D printede modeller også vært med å forbedre utfallet til pasientene som blir operert, forklarer Krefting.

-Det gjør også at de mest kompliserte sakene kan bli operert til 100 prosent, hvor tidligere ville de kanskje kun oppnå 70 prosent remisjon - behandlingsresultatet - fordi man nå har muligheten til å operere hele skaden.

Guider

I tillegg til å printe 3D modeller av knokler er det et annet spennende prosjekt i gang på OUS. Noe som kanskje gjør operasjonene enda litt lettere. Også dette ved bruken av 3D printing.

-Vi har også begynt å printe så kalte borre- og kutteguider. Disse er 1:1 i skala så om den passer perfekt på den 3D printede modellen så passer den perfekt på pasienten. Disse guidene tar vi med inn på operasjonsstuen slik at man kan borre- eller kutte direkte på pasienten, via guidene. De kalles derfor kutte- borreguider.

Printeren de har nå var kjøpt spesifikt for å printe 3D modeller av pasientenes knokler, så fordelen med den er at man kan printe svært store objekter. Noe som ikke er mulig på mange andre printere. Problemet er at med materialet brukt i denne printeren kan det være vanskelig å sterilisere modellene, blant annet for at de kan miste formen. Noe av fordelen med disse modellene er at de er helt presise.

Så guiden de har printet så langt som en test er gjort med hjelp av et tannlegefirma i Bergen som printet det ut og sendte det til Oslo. Krefting sier at de på grunn av dette mulig må investere i en ny printer etter hvert

Journalisten forklarer:

Kutte- borreguide: Forskerne har 3D-printet en guide som passer perfekt på pasientens ben. Guiden journalisten så (som var litt annerledes enn den på bildet) hadde en hvit plate med tuber og noe som minnet litt som en kortleser, de som du swiper kortet gjennom på bankterminalene. I tubene kan man borre skruer eller sette splinter og “kortleseren” gir deg en guide til hvor man kan gjøre et kutt. Som nevnt passet denne perfekt til pasientens bein så under operasjonen kan kirurgen sterilisere den og legge denne guiden over benet for å nøyaktig vite hvor man skal kutte og/ eller hvor man skal borre.

3D printing har flere bruksområder

I tillegg til samarbeidet mellom Ortopedisk klinikk og Medisinsk-teknologisk avdeling, jobber Intervensjonssenteret (IVS) på Rikshospitalet blant annet med 3D printing av barnehjerter. I tillegg printer de for Thoraxkirurgisk-, ansikts- og kjevekirurgisk avdeling. Nå organiseres blant annet MTA og IVS i en felles teknologiklinikk. Det vil gi flere muligheter til å bygge kompetanse og videreutvikle bruksområdene for 3D print.

3D printing av ansiktsskjelett har blitt et viktig verktøy innen avansert kjeve og ansiktskirurgi, forteller Krefting. Ved for eksempel 3D printing av barnehjerte som har et hull som skal lukkes printer IVS kan vi printe hele hjertet slik at kirurgen kan se og kjenne hva som er den beste veien fram til dette hullet under operasjon. Ved Intervensjonssenteret pågår et arbeid med ren virtuell bruk av 3D modellene som hologrammer innen hjerte og leverkirurgi.

Fysiske og digitale modeller kan supplere hverandre for best mulig planlegging, avslutter hun.