Trudna sztuka ultrasonografii: pomocny druk 3D

Ciąża. Długo wyczekiwana. Najpierw więc radość, że za kilka miesięcy przyjdzie na świat upragniony potomek. Jeszcze nie wiadomo, chłopczyk czy dziewczynka, ale to przecież najmniej teraz ważne. Czy będzie zdrowe – oto zasadnicze pytanie! Po kilku tygodniach, gdy trzeba zgłosić się na badanie ultrasonograficzne, przychodzi stres. Co lekarz wykryje, czy w ogóle coś zobaczy? Pierwsza pamiątka – czarno-biały wydruk komputerowy – na rodzicach robi wrażenie. Ale tylko udają, że widzą na nim to wszystko, co pokazał im specjalista na monitorze aparatu. Jakieś cienie, kilkumilimetrowe kontury. Jaka jest gwarancja, że dziecko urodzi się bez wad? Diagnosta wirtuoz Dr Marcin Wiecheć wykonał już ponad 35 tys. takich badań. Na co dzień pracuje w Klinice Ginekologii i Położnictwa Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego, ale sam siebie nazywa położnikiem mocno zorientowanym na ultrasonografię i diagnostykę prenatalną. Za pomocą głowicy, którą przykłada do brzucha ciężarnych, ogląda dzieci na długo zanim przyjdą na świat: jakiej są płci, czy mają ręce i nóżki, jak zbudowane są ich narządy wewnętrzne. Serce interesuje go najbardziej, gdyż w okresie rozwojowym jest ono obarczone największym ryzykiem wad wrodzonych. Skąd się biorą? – Trudne pytanie, bo na ogół tego nie wiemy – rozkłada ręce. Przyczyn, o których można przeczytać w podręcznikach (a współcześni rodzice z łatwością znajdują te informacje w Wikipedii), może być mnóstwo: predyspozycje genetyczne, anomalie chromosomów, infekcje wirusowe w I trymestrze ciąży albo wpływ niektórych leków. – Przebadaliśmy pacjentki z grup ryzyka i wcale nie znaleźliśmy u ich dzieci zwiększonej liczby wad wrodzonych – zastrzega dr Wiecheć. Zdrowi rodzice pytają go: czego nie zrobiliśmy lub co zrobiliśmy źle? A on im tylko powtarza: – Tak się stało, czasu nie cofniemy. Serce u płodu widać najwcześniej w piątym tygodniu ciąży, jednak dopiero półtora miesiąca później – czyli ok. 12. tygodnia, gdy osiągnie wielkość 5 mm – można w aparacie USG zobaczyć żyły, przedsionki, komory i tętnice. Natura wszystko zaplanowała z detalami, a jednak w skrupulatnym planie rozwoju nie wszystko zawsze układa się pomyślnie: serce może być umiejscowione w niewłaściwym miejscu, jedna z komór może się nie wykształcić albo aorta lub tzw. pień płucny znajdują się względem siebie w nieprawidłowym położeniu. – Na różnych etapach spotykamy różne wady, jest ich ponad 40 – mówi dr Wiecheć. Są takie, jak brak jednego płatka w zastawce aorty, które nie mają większego znaczenia. Ale inne trzeba w odpowiednim momencie rozpoznać, aby przygotować się do porodu i szybko przeprowadzić u dziecka niezbędną operację. Według naszego eksperta takie wczesne badanie anatomii serca w 12. tygodniu ciąży wcale nie jest powszechne. A być powinno. – Pamiętam pacjentkę, u której dziecka występowały cechy mogące wskazywać na zespół Downa lub podobne choroby genetyczne, choć bywają one też związane z wadami serca – opowiada dr Wiecheć. Prawidłowy wynik amniopunkcji uspokoił matkę i lekarzy. Ale gdy w 19. tygodniu ciąży doktor znów oglądał płód, okazało się, że doszło do niedorozwoju prawego serca. – Dziś wiem, że powinienem to zauważyć w I trymestrze ciąży. Rutynowe badanie USG płodu wymaga od lekarza sporej wyobraźni. Może trwać 5–10 minut, ale nieraz przeciąga się do 1,5 godziny. To nie jest przecież zwykła ultrasonografia, która u dorosłego daje wgląd w jego wewnętrzne organy. Tu chodzi o płód znajdujący się w innym ciele, w którym trzeba umieć odnaleźć nie tylko najważniejsze narządy, ale też ocenić ich prawidłowy rozwój. Nieraz trudno znaleźć tzw. okno akustyczne do badania poszczególnych elementów anatomii płodu, czyli ustalić najodpowiedniejsze miejsce do przyłożenia głowicy (aparat ultrasonograficzny w wielkim uproszczeniu składa się z emitera oraz odbiornika fali ultradźwiękowej, która odbija się od tkanek). I tego właśnie uczą się lekarze podczas Małopolskich Warsztatów Ultrasonografii: techniki badania, prowadzenia ręki z głowicą, interpretacji. – Wielu wie, jak zinterpretować obraz z podręcznika, ale nie potrafi go samodzielnie uwidocznić – ubolewa dr Wiecheć. Sam dopiero po kilku latach praktyki nauczył się od mistrzów, że badanie musi opierać się na perfekcji porównywalnej do gry na instrumencie. Gdy nie ma w nim precyzji, lekarz nie potrafi wyłowić z obrazu – przypominającego mieszaninę soli z pieprzem – tego, co powinien. Dochodzi też aspekt dostrojenia ultrasonografu, co jest kolejnym wyzwaniem dla lekarza. Wady serca zmieniają jego geometrię, powiadają eksperci. Dlatego należy badać je u płodu w uporządkowany sposób, warstwowo (czego wielu niestety nie robi). Dr Marcin Wiecheć, trochę może ryzykownie, porównuje w tym wypadku swoją pracę do czynności kucharza. – Jeśli kroi marchewkę mistrz noża, zrobi to tak, że będzie można z pokrojonych kawałków odwzorować całą strukturę. A nieudolny pokroi ją byle jak i w całość się tego nie złoży. Moje ruchy głowicą też były kiedyś zbyt mało precyzyjne, bo nie byłem wielu rzeczy świadomy. Prototyp z plasteliny Gdy młody lekarz z zamiarem zdobycia umiejętności w prenatalnych badaniach ultrasonograficznych uczy się o wadach rozwojowych, trudno mu zrozumieć, jak wyglądają one w przestrzeni. Jak poszczególne struktury w tym maleńkim narządzie u płodu są względem siebie ułożone. Niełatwo to odwzorować w wyobraźni. Nie było do tej pory modeli, które można byłoby wziąć do ręki i przyjrzeć się im z bliska, analizując po kolei każdą z warstw. Pomysł, by taki model w końcu powstał, nie był więc oryginalny. Ale to właśnie w Krakowie dr Marcin Wiecheć postanowił go urzeczywistnić z pomocą projektantów, którzy na drukarce 3D wyprodukowali go po raz pierwszy na świecie. Nie tylko prawidłowe serce bez wad, ale – przedsięwzięcie jest wciąż w realizacji – 43 miniatury, inną dla każdej wady, którą można wykryć dzięki USG. Dla Łukasza Tabakowskiego, właściciela studia projektowego GRID, który w maju ubiegłego roku spotkał się po raz pierwszy z krakowskim ginekologiem, był to początek wielkiej przygody. Jego firma na co dzień zajmuje się wzornictwem przemysłowym, aranżacją wnętrz, grafiką użytkową – z anatomią prenatalną, ba, z anatomią w ogóle, w tym zespole nikt nie miał wcześniej do czynienia. A dr Wiecheć potrzebował ludzi, którzy najpierw w komputerze odtworzą trójwymiarowe serce płodu, a następnie – korzystając z najnowocześniejszych technologii – wyprodukują model, który mógłby pełnić funkcję edukacyjną. – Potrzebowałem takiego, który da się rozłożyć na szereg warstw idealnie odwzorowujących to, co widać w ultrasonografie – opowiada lekarz. Prace szły dwukierunkowo. Po przyspieszonym kursie anatomii jedni zabrali się do formowania prototypu z plasteliny, inni – z udziałem firmy Virtual 3D – przygotowali model graficzny w programie komputerowym. Aby powstała trójwymiarowa bryła, którą można wziąć do ręki i rozłożyć na pojedyncze elementy (a potem z powrotem złożyć, co umożliwia wtopionych w sztuczne tworzywo 86 magnesów), musieli przygotować na komputerze animacje, by w odpowiednim momencie, wskazanym przez lekarzy, wydzielić kolejne warstwy. – Graficy początkowo nazywali tętnice żyłami, żyły – tętnicami, ale w odróżnieniu ode mnie doskonale rozumieli warunki przestrzenne, głębię, więc nasza współpraca układała się doskonale – wspomina dr Wiecheć. Łukasz Tabakowski miał jednak sporo chwil zawahania: – Serce płod