Olomoucká fakultní nemocnice a její 3D tištěné fantomy

3D tisk má v medicíně mnoho různých využití. Již dříve jsme se byli podívat v pražském IKEM, kde 3D tištěné modely lidských orgánů používají při předoperačních konzultacích. Tentokrát jsme zavítali do fakultní nemocnice v Olomouci, kde pomocí 3D tisku testují radiologické vybavení (různé typy rentgenových přístrojů, CT, SPECT/CT, PET/CT). Za tímto účelem tisknou speciální objekty různých tvarů a velikostí – takzvané fantomy.

Olomoucká fakultní nemocnice je jednou z největších nemocnic v České republice. 3500 zaměstnanců v komplexu více než 50 budov poskytuje široké spektrum péče dětem i dospělým. Skupina radiologických fyziků z Oddělení lékařské fyziky a radiační ochrany začala využívat 3D tisk ke kontrole rentgenových a nukleárně medicínských zobrazovacích přístrojů v roce 2018. Tisk vlastních fantomů představuje významnou úsporu času, umožňuje vytvářet vlastní pomůcky použitelné pro aktuální experimenty a má potenciál uspořit řádově  desítky tisíc korun. V mnoha případech je totiž možné přejít na vlastní tištěné fantomy místo jejich nákupu. Komerčně dostupné fantomy totiž často nenabízejí dostatečnou škálu velikostí a tvarů, kterou v Olomouci potřebovali pro dokonalé vyladění svých přístrojů.

Hlavní výzvu na začátku představovala správná volba materiálu. Po experimentech se speciální směsí PETG a skelných vláken později zjistili, že potřebné vlastnosti nabízí za nižší cenu i obyčejné ABS. Mimo jiné, jak ABS, tak PETG má hustotu, která se blíží hustotě vody, tedy z hlediska rentgenového či gamma záření se chovají podobně jako lidská tkáň.

Modely vodou plnitelných fantomů připravené pomocí PrusaSliceru jsou vytištěné v tloušťce jednoho perimetru a bez výplně. Aby byly stěny opravdu nepropustné, následně jsou ošetřené epoxidovým přípravkem XTC-3D. Takto upravené výtisky mají podle dosavadních zkušeností stejnou životnost jako komerčně dodávané a mohou být opakovaně používány po dlouhou dobu. Před samotnou kalibrací se jednotlivá tělesa naplní buď roztokem jodové kontrastní látky a vody pro CT, nebo radioaktivním roztokem pro SPECT nebo PET a jsou umístěny do větší nádoby (buď koupené, nebo také vytištěné) naplněné tekutinou, která pro potřeby kalibrace simuluje prostředí lidského těla (zajišťuje rozptyl ionizujícího záření a může simulovat i radioaktivní pozadí). 

Díky fantomům vyrobeným pomocí tiskárny Original Prusa můžeme naše zobrazovací přístroje snadněji testovat. Často potřebujeme různé speciální tvary, takhle si je můžeme snadno sami vytisknout“, říká Ing. Jaroslav Ptáček, Ph.D., vedoucí Oddělení lékařské fyziky a radiační ochrany. „Vše je také daleko flexibilnější a efektivnější, než kdybychom museli absolvovat standardní nákupní procesy. Rovněž si ceníme trvanlivosti 3D výtisků ošetřených nátěrem XTC-3D a možnosti jejich opakovaného a častého používání.

Webové stránky: http://www.fnol.cz