Model sztucznego przewodu pokarmowego i wirtualna anatomia – nowe technologie w medycynie

Nowe metody leczenia i innowacyjne badania są możliwe dzięki transferowi najnowocześniejszych technologii do medycyny i nauk o człowieku. Sztuczny przewód pokarmowy pozwoli Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie odkrywać nowe probiotyki, modelowanie 3D ułatwia operacje w Uniwersyteckim Szpitalu Klinicznym w Opolu. Z kolei wirtualny stół anatomiczny ma pomóc Mazowieckiej Uczelni Publicznej w Płocku w uruchomieniu kierunku lekarskiego.

Nowa aparatura badawcza - model sztucznego przewodu pokarmowego (SHIME-2®) w Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie pozwoli monitorować procesy zachodzące w żołądku, jelicie cienkim i grubym, w warunkach kontrolowanych przez naukowców.

Dzięki sprzętowi naukowcy zyskają możliwość prowadzenia nowych, unikatowych badań w obszarze zarówno fizjologii żywienia, jak również możliwości projektowania nowych produktów, np. probiotycznych. Wierzymy, że również studenci Wydziału Żywienia Człowieka będą brali udział w prowadzonych badaniach - mówi dr inż. Michał Oczkowski, adiunkt, kierownik Zakładu Fizjologii Żywienia SGGW.

Technologia zakupiona przez SGGW rozwijana jest od 1993 roku na Uniwersytecie w Gandawie. Obecnie systemy naśladujące przewód pokarmowy wytwarza belgijskie konsorcjum firmy ProDigest i belgijski uniwersytet.

- Sztuczny przewód pokarmowy jest dostosowany do badań mikrobioty jelitowej dzieci, osób dorosłych, jak również osób starszych - mówi dr inż. Michał Oczkowski. 

Urządzenie jest jeszcze w fazie testowania na SGGW, ale już planowane są zadania badawcze. 

Spodziewamy się, że wyniki uzyskane z wykorzystaniem tej aparatury przyczynią się do rozwoju nowych kierunków badań i zwiększenia potencjału badawczego Instytutu Nauk o Żywieniu Człowieka SGGW w Warszawie. Aparatura zdecydowanie zwiększy zakres prowadzonych badań naukowych, szczególnie w zakresie wpływu różnych składników pokarmowych na mikrobiotę jelitową, badań dotyczących metabolizmu składników pokarmowych lub innych (np. szkodliwych dla zdrowia) czy eksperymentów dotyczących żywności probiotycznej - mówi Michał Oczkowski.

SGGW jest pierwszym ośrodkiem akademickim w Polsce, który dysponuje unikatową i kompletną technologią dynamicznego modelu przewodu pokarmowego (SHIME-2®). 

Przez technologię 3D do operacji w Opolu

Politechnika Opolska przygotowuje się na szerszą współpracę z lekarzami. Niedawno Uniwersytecki Szpital Kliniczny w Opolu przeprowadził operację żyły zaatakowanej przez nowotwór. Zanim zabieg został wykonany, naukowcy z uczelni wykonali trójwymiarowy model żyły wraz ze zmianami nowotworowymi. Dzięki temu specjaliści mogli precyzyjnie wykonać zabieg, który zakończył się sukcesem. Teraz naukowcy z uczelni przygotowują się do rozszerzenia współpracy.

Padła propozycja, żeby tworzyć formy, na których można by planować operacje wprowadzania stent-graftów do naczyń krwionośnych, w których występuje tętniak. Wprowadzenie stent-graftu do tętnicy lub żyły jest sposobem na zniwelowanie tętniaka. W tym przypadku, na podstawie przekrojów uzyskanych z rezonansu magnetycznego lub z tomografu komputerowego tworzy się model trójwymiarowy - wystarczy nawet połówkowy - w którym można umieścić stent-graft, który później - już przymierzony, odpowiednio ponacinany - może zostać wykorzystany podczas operacji pacjenta - powiedział dr inż. Mariusz Sobol z Politechniki Oposlkiej, cytowany przez serwis PAP Nauka w Polsce.

Naukowcy tworzą także fantom układu kostnego okolic miednicy, na którym będą prowadzone badania ukierunkowane na zastosowania radioterapii nowotworów ginekologicznych. Fantom będzie pozwalał na badanie efektywności naświetlania radioterapeutycznego. Według naukowca z Politechniki w Opolu w ciągu najbliższych dwóch dekad techniki 3D znajdą szerokie zastosowanie w medycynie. Pozwolą m.in. na opracowywanie różnego rodzaju protez dzięki technologii tzw. biodruku, czyli drukowania struktur przestrzennych z wykorzystaniem materiałów biologicznych, zawierających żywe komórki.

Myślę, że już mamy do czynienia z trendem, by w większych szpitalach i placówkach medycznych był odpowiedni sprzęt do druku 3D i zespół, który potrafi go obsługiwać - uważa naukowiec z Opola. 

Wirtualna lekcja anatomii w Płocku

Technologia pomoże także w kształceniu studentów pielęgniarstwa, położnictwa i kosmetologii podczas zajęć z np. anatomopatologii czy fizjologii w Mazowieckiej Uczelni Publicznej w Płocku. Pozwoli na to wirtualny stół anatomiczny sfinansowany przez samorząd Mazowsza.

To bardzo nowoczesne i funkcjonalne narzędzie edukacyjne. Poprzez połączenie trzech urządzeń w jednym, czyli RTG, tomografu komputerowego i rezonansu magnetycznego stół jest doskonałą alternatywą do nauki anatomii człowieka i ułatwi zdobywanie wiedzy młodym ludziom, którzy w przyszłości zasilą kadry medyczne i będą pomagać pacjentom - mówił marszałek Adam Struzik.

Stół anatomiczny prezentuje wirtualne ciało człowieka w rzeczywistych rozmiarach z realistyczną i dokładną wizualizacją 3D anatomii ludzkiej: szkieletu, organów i tkanek. Umożliwi on symulowanie doświadczenia ze stołu operacyjnego i sekcyjnego.

Już w przyszłym roku akademickim korzystać z niego będą studenci pielęgniarstwa, położnictwa czy kosmetologii - poinformował prof. dr hab. Maciej Słodki, rektor Mazowieckiej Uczelni Publicznej.

Według niego w przyszłości wirtualny stół będzie mógł tam służyć także studentom wydziału lekarskiego, którego uruchomienie jest planowane przez placówkę.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl