Rozmowa z prof. Dawidem Laryszem, specjalistą neurochirurgii, neuropsychologiem logopedą, zawodowo związanym z Zakładem Radioterapii Centrum Onkologii w Gliwicach i z Centrum Wad Twarzoczaszki w Olsztynie oraz prof. Markiem Gzikiem, dziekanem wydziału inżynierii biomedycznej Politechniki Śląskiej.
Panie profesorze, jest pan wybitnym specjalistą zajmującym się kraniosynostozą – przedwczesnym zarastaniem szwów czaszkowych. To problem dotykający dzieci w określonym wieku, mający też podłoże genetyczne.
Prof. Dawid Larysz: To przede wszystkim zespół wad wrodzonych, pojawiający się w pierwszym trymestrze życia płodowego. Kiedy u płodu kształtuje się głowa, mózg rozpycha czaszkę, a ona rośnie. Żeby ten proces mógł zachodzić, kości czaszki nie są ze sobą sztywno połączone, zaś rolę spoiwa odgrywają miejsca o pewnym stopniu elastyczności – tzw. szwy czaszkowe. Kraniosynostoza to ich patologiczne przedwczesne zarastanie. Jaki jest tego efekt? Rozpychający się wzrastający mózg zaczyna zniekształcać czaszkę, pojawiają się charakterystyczne dla każdego ze szwów nieprawidłowości w budowie i kształcie głowy. Co bardzo ważne: zniekształcenia dotyczą zawsze całej czaszki, zarówno części okrywającej mózg, jak i twarzoczaszki. A to generuje wiele funkcjonalnych nieprawidłowości.
To kształt i wygląd głowy jest poważnym problemem?
Prof. Dawid Larysz: Operując dzieci z kraniosynostozami, poprawę wyglądu uzyskujemy niejako przy okazji i nie jest to podstawowy cel leczenia. Głowa, podobnie jak serce czy wątroba, jest narządem spełniającym w organizmie określone funkcje. Jej nieprawidłowa budowa, związana z przedwczesnym zarastaniem szwów czaszkowych, zaburza m.in. funkcję ochronną mózgu, powoduje nieprawidłowe ustawienie i głębokość oczodołów, może zmniejszać objętość dróg oddechowych czy też upośledzać aparat żucia i mowy.
Czy leczenie operacyjne jest konieczne w każdym przypadku?
Prof. Dawid Larysz: Jeśli mózg nie ma miejsca, by się wewnątrz czaszki rozwijać, pojawia się nadciśnienie wewnątrzczaszkowe. To stan zagrożenia zdrowia i życia, wtedy operacja jest bezwzględnie konieczna. Na szczęście u wielu dzieci z kraniosynostozami takie nadciśnienie występuje rzadko. Kraniosynostozy jednak powodują nieprawidłowy wzorzec wzrostu głowy. Przez pierwsze lata życia głowa rośnie bardzo intensywnie, a nieprawidłowy wzorzec powoduje coraz większe deformacje i zaburzenia różnych funkcji. Leczenie chirurgiczne zatrzymuje ten proces i w tym kontekście im szybciej je zrobimy, dajmy na to już w pierwszym roku życia dziecka, tym lepiej. Istnieją także dzieci z zespołami genetycznymi, np. z zespołem Crouzona czy Aperta, kiedy wszystkie kości są nieprawidłowe - oprócz czaszki, również kręgosłup, kości kończyn czy klatki piersiowej. Wówczas często konieczne są dodatkowe operacje.
Jakie były początki panów współpracy?
Prof. Marek Gzik: Rozpoczęła się w 2007 roku. Katedra Mechaniki Stosowanej Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Ślaskiej kupiła program do planowania przedoperacyjnego. Udało mi się zainteresować nim wtedy jeszcze doktora Larysza, a chodziło o to, żeby neurochirurdzy, zanim wejdą na salę operacyjną, mogli na wirtualnym modelu przygotowywać zabiegi. Są one dość skomplikowane, wymagają dużych zdolności manualnych i pewnej wyobraźni. W naszym oprogramowaniu, bazującym na tomografii komputerowej, budujemy modele 3D.
W 2007 roku wspólnie rozpoczęliśmy tworzenie pierwszych modeli i na ich podstawie przygotowywaliśmy, przedoperacyjnie, zabiegi. Inżynier z lekarzem, korzystając z technologii wirtualnej rzeczywistości, planują cały zabieg w oparciu o konkretne parametry medyczne. W ten sposób widać wszystkie wady, patologie, z którymi neurochirurg będzie miał do czynienia na sali operacyjnej. Po latach współpracy pierwsze próby zamieniliśmy w konkretną metodę, która znalazła odzwierciedlenie w awansach zawodowych naszych kolegów, powstało bowiem kilka doktoratów i habilitacje.
Planowanie przedoperacyjne daje wymierne korzyści dla małego pacjenta.
Prof. Marek Gzik: Przede wszystkim jest o wiele bezpieczniejsze. Dzięki wirtualnym technologiom można „poprzesuwać” kości na monitorze. Przedtem układano je, w zasadzie, podczas zabiegu. Dzięki naszej metodzie przebiega to znacznie sprawniej, a po kilku latach fantastycznie rozwinęło się naukowo. Chodzi nie tylko o modelowanie 3D, włączyliśmy również symulacje numeryczne czy analizę biomechaniczną, żeby uzyskać z jednej strony maksimum efektów, z drugiej dokonać zabiegu w sposób jak najmniej inwazyjny. Jeśli chodzi o metodę inżynierskiego wspomagania w zabiegach korekcji wad czaszki u dzieci, rozwinęliśmy ją w oparciu o szereg przeprowadzonych badań, dzisiaj jest już pewien kanon postępowania.
A co pana profesora przekonało do takiej współpracy?
Prof. Dawid Larysz: Tak naprawdę nasza współpraca rozpoczęła się od odpowiedzi na pytanie: jak zabieg uczynić bezpieczniejszym? Pamiętajmy, że operację przeprowadzamy u kilkumiesięcznych dzieci, a dotyczy ona często znacznej części głowy. Wiąże się to z dużą utratą krwi. Dalej znieczulenie, czyli podawanie leków, na które dzieci nie są przecież obojętne. Skrócenie czasu zabiegu wiąże się również ze zminimalizowaniem przetoczeń preparatów krwiopochodnych. Wcześniej mieliśmy pewne szablony, pokazujące, jak powinno się operować daną wadę. Ale uświadomiliśmy sobie prostą zależność: każde dziecko jest inne. Zatem powinniśmy dostosować zabieg do konkretnego przypadku, danej wady. Współpraca z zespołem prof. Gzika spowodowała, że obecnie możemy każdemu dziecku zaplanować zindywidualizowane, optymalne dla niego leczenie. Pozwoliła również na stworzenie bazy danych tomografii zdrowych dzieci, a to z kolei, poprzez metody matematyczne, pozwoliło znaleźć modelową głowę. To ważny etap planowania przedoperacyjnego.
Od 2007 roku wykonaliśmy przeszło tysiąc takich zabiegów i taka metoda jest dziś standardem. Kolejnym profitem wynikającym z naszej współpracy było stworzenie zindywidualizowanych szablonów operacyjnych. I tu pomaga nam planowanie. Operacje ze zindywidualizowanymi szablonami to operacje pionierskie na świecie. Aktualnie idziemy jeszcze krok dalej - chodzi o planowanie zabiegów w wirtualnej i rozszerzonej rzeczywistości: zakładając gogle bądź posługując się odpowiednimi monitorami sprzęgniętymi z systemami neuronawigacji, widzimy podczas operacji, gdzie powinniśmy przesunąć kości. Nad tym w tej chwili pracujemy, a bez pomocy inżynierów biomechaników, a przede wszystkim prof. Gzika, nie byłoby to możliwe.
Prof. Marek Gzik: W ciągu 10 lat miałem okazję oglądać wiele operacji i wiem, że dzięki tej metodzie wiele dzieci uniknęło nie tylko estetycznych problemów. To pokazuje, jak ważne jest znaczenie inżyniera w medycynie. W tamtych latach miałem problem z zainteresowaniem lekarzy - nie chcieli korzystać z inżynierskiego wspomagania, z wirtualnych programów pozwalających na komputerze przeprowadzać zabiegi. Pierwszym był dr Larysz, z którym wspólnie stworzyliśmy metodykę operacyjnego leczenia tej wady genetycznej.
Rozmawiała Małgorzata Lichecka
Komentarze (0) Skomentuj