Ratował synka, teraz drukuje serca innych dzieci

Wojciech Wojtkowski z Elbląga otrzymał nominację do „Pozytywki”. To nagroda przyznawana przez telewizyjny program „Dzień dobry TVN” tym osobom, które nakręcają pozytywnie innych i świat. Stworzył trójwymiarowy model serca, żeby ratować synka, który nie doczekał operacji . Dziś pomaga innym dzieciom.

— Minął rok od momentu, gdy wspólnie z dr. inż. Henrykiem Olszewskim stworzył pan trójwymiarowy model serca, wydrukowany na potrzeby operacji pańskiego synka, co okazało się przełomem dla procedur medycznych związanych z operowaniem złożonych wad serca. Co się zmieniło od tego momentu w pana życiu?
— Z jednej strony euforia nad opracowaniem tej nowatorskiej technologii zmieszała się z ogromnym bólem i tragedią mojej rodziny. Bo mój synek Maciuś nie doczekał zaplanowanej operacji. Zmarł nagle. To był dla mnie bardzo trudny moment i czas. Myślałem nawet, czy nie porzucić tematu związanego z modelowaniem serc w 3D. Jednak po głębszych przemyśleniach doszedłem do wniosku, że w ten sposób będę mógł pomóc takim dzieciom, jak Maciuś: urodzonych ze złożonymi wadami serca, które wciąż czekają na swoją szansę zdrowego życia. Cały czas dostawałem też prośby o modele serc od rodziców chorych dzieci, a także ich lekarzy prowadzących. Wiedziałem co oni czują i nie potrafiłem, ani nie chciałem im odmawiać. W ten sposób powstawały kolejne modele. Mam wewnętrzne przekonanie, że w każdym z tych uratowanych dzieci, dzięki naszym trójwymiarowym modelom, jest cząstka mojego zmarłego Maciusia, że dzięki temu będzie ciągle pamięć o nim, o jego życiu i walce o życie.

— Przy leczeniu jakich chorób pomagają te modele?
— Wszystkie modele dotyczyły i dotyczą złożonych wad serca. To są przypadki, w których na podstawie zwykłego obrazowania kardiologicznego bardzo trudno jest stwierdzić, w jaki sposób tę wadę skorygować w najmniej inwazyjny sposób. I tutaj pomocą mają służyć modele serc wydrukowane w technologii 3D. Dzięki takiemu modelowi, lekarze mogą zobaczyć jak przebiegają poszczególne naczynia, którędy mogą uzyskać dostęp do serca, by je zoperować. Modelowanie ułatwia też prognozowanie potencjalnych efektów i wyboru najlepszej dla danego pacjenta metody terapeutycznej. A to wszystko bez konieczności wcześniejszej operacji i „poszukiwania” na żywym organizmie drogi do korekcji wady, nie narażając pacjenta na powikłania pooperacyjne, a nawet śmierć.

— Rozumiem, że powstał specjalny algorytm, który pomaga wam w drukowaniu takich modelów?
— Pierwszy model serca opracowałem ponad rok temu sam. Równolegle dr Henryk Olszewski na moją prośbę prowadził swoje badania nad modelowaniem. W październiku 2016 r., już po wydrukowaniu modelu dla Maciusia, połączyliśmy siły i zaczęliśmy wspólnie pracować nad rozwojem tej technologii, z której ostatecznie wyszła powtarzalna metoda, którą śmiało można wykorzystywać, a lekarze bardzo ją chwalą. W ciągu roku algorytmy oczywiście zostały udoskonalone i choć przypadki medyczne są coraz trudniejsze, dzisiaj czas przygotowania modelu jest już znacznie szybszy niż ten, który powstał ponad rok temu. Dużo lepsza jest także jakość modelu.

— Jak zatem wygląda praca nad takim modelem?
— Model trójwymiarowy serca jest wykonywany na podstawie badania klatki piersiowej z tomografu lub rezonansu magnetycznego. Są np. badania wielorzędowym tomografem komputerowym z kontrastem, gdzie w zasadzie algorytm przygotowuje gotowy obraz tkanki, bez żadnej obróbki ręcznej. Ale zdarzają się jeszcze tomografy starszej generacji, gdzie czasem pewne rzeczy trzeba dodatkowo wysegmentować ręcznie w programach komputerowych do obróbki 3D. Ale mimo słabszej jakości badania, nadal istnieje możliwość przygotowania takiego modelu. Serce to tkanka miękka i bardzo trudno jest wyodrębnić jej krawędzie, zwłaszcza u małych dzieci: one zlewają się na obrazie i potrzeba było naprawdę bardzo dokładnego algorytmu, dużej dokładności i mocy przetwarzania, żeby stworzyć jak najwyższą rozdzielczość i wyodrębnić różne tkanki. Nam to się udało. Jest to technologia innowacyjna w skali światowej. W tej chwili mamy najbardziej dopracowane modelowanie serc, choć opracowaliśmy także tworzenie tętniaków w naczyniach krwionośnych, które też wychodzą nam rewelacyjnie i umożliwiają operację metodą endowaskularną. To metoda mało inwazyjna, która pozwala precyzyjnie wyciąć tętniak i wykonać zespolenie ze sztucznym naczyniem. Przy okazji pracy nad modelami udało się też rozszerzyć technologię, bo stworzyliśmy kolejny wynalazek — symulację zaburzeń przepływu krwi. Żyłom nadaliśmy właściwości fizyczne, a w ten sposób możemy zobaczyć, gdzie ewentualnie może się zrobić tętniak, gdzie może powstać zator... Zależało mi na tym, by to rozwinąć, bo to właśnie zator był przyczyną śmierci mojego synka, Maciusia.

— Ile kosztuje tak pomocny lekarzom model?
— Pierwszy model serca został wydrukowany z żywicy akrylowej, która jest materiałem dość drogim. Kolejne modele zostały stworzone na bazie tworzywa ABS i zostały bardzo mocno spieczone na drukarce przemysłowej. Wydrukowanie takiego modelu to dziś koszt kilkuset złotych. W pewnym momencie mieliśmy problem z wydrukiem, ale tu z pomocą przyszedł nam Gdański Park Naukowo-Technologiczny. Placówka w swoim statucie posiada budżet na sfinansowanie tzw. celu pomocy w ratowaniu życia. W tej chwili to oni finansują nam te wydruki. Natomiast główna praca, czyli opracowanie modelu serca, to już moja i Henryka praca charytatywna i co podkreślam — całkowicie prywatna. Nie zarobiliśmy na tych modelach ani złotówki, bo dla nas liczy się przede wszystkim pomoc w ratowaniu życia i ciekawość zastosowania naszej technologii. W ten sposób udało się już pomóc sześciorgu maluchom, a kolejne modele cały czas są przygotowywane. Wszystkie operacje zakończyły się pełnym sukcesem, a modele serc zostały wydrukowane głownie dla szpitali z Gdańska i Warszawy. Zdarzył się także wydruk dla placówki w Krakowie, a już niedługo zaczynamy współpracę z Berlinem oraz Warszawskim Uniwersytetem Medycznym, który pozyskał grant na opracowanie modeli wydruku wad złożonych i będzie z nami współpracował odpłatnie.

— Nad czym jeszcze pracujecie?
— Chcemy opracowywać modele 3D serc na postawie badań z echokardiografu. To niezwykle istotne, bo jak wcześniej wspomniałem — w przypadku dzieci modele serc są tworzone na podstawie badań radiologicznych: tomografu komputerowego bądź rezonansu magnetycznego. Ten pierwszy wytwarza jednak bardzo duże promieniowanie. Jedno badanie tomografem to dawka promieniowania równa rocznej dawce promieniowania z powietrza.To ogromna dawka dla małego dziecka ze złożoną wadą serca, który takiemu badaniu musi być poddany nawet dwa razy w roku. Rezonans wiąże się zaś z dużym oddziaływaniem pola magnetycznego, co też nie jest dobre. Pracujemy nad tym, żeby stworzyć technologię, która będzie polegała na tym, że te modele będą generowane z samego echa serca, które nie jest badaniem inwazyjnym. Tutaj będzie też można dokładnie sprecyzować struktury wewnątrz serca, bo na echo serca dobrze je widać. Będzie nad tym trochę pracy, ale wierzę, że niedługo nam się to uda. Nie stoimy w miejscu. Cały czas udoskonalamy naszą technologię. Myślimy już o obrazowaniu nowotworów, w postaci guzów, mamy też pierwsze rezultaty jeśli chodzi o zaobserwowanie w mózgu ognisk stwardnienia rozsianego. Mamy też sporo pomysłów związanych z neurochirurgią, które z czasem zostaną opracowane. Jestem pewien, że już wkrótce wydruk 3D stanie się standardem diagnostyki przedoperacyjnej dla małych pacjentów ze wszystkimi wadami serca.

Aleksandra Szymańska
[email protected]