Druk 3D poprawiający skuteczność płukania nosa

Przewlekłe zapalenie błony śluzowej nosa i zatok (CRS) to jedna z najczęstszych chorób w USA, na którą choruje około 13% dorosłych, czyli około 30 milionów ludzi. Odpowiada za 12,5 miliona wizyt lekarskich każdego roku i roczne wydatki na opiekę zdrowotną w wysokości 5,8 miliarda dolarów (National Health Interview Survey 2009, CDC). Główne objawy obejmują niedrożność nosa, ból/ucisk twarzy, wydzielinę z nosa, ropę w jamie nosowej i utratę węchu. Objawy te znacząco wpływają na jakość życia pacjenta, nawet w porównaniu z przewlekłymi, wyniszczającymi chorobami, takimi jak cukrzyca i zastoinowa niewydolność serca.

Terapie miejscowe odgrywają integralną rolę w leczeniu CRS, a podawanie dużej objętości irygacji (np. naczynie Neti, wyciskane butelki) jest skuteczniejsze w zapewnianiu dystrybucji do zatok niż inne metody podawania miejscowego, takie jak aerozole do nosa, nebulizatory lub atomizery . W wielu sytuacjach klinicznych, w tym w początkowym leczeniu CRS i opiece pooperacyjnej, zaleca się irygację solą fizjologiczną. Irygacje dużą objętością wykazały również korzyści w zakresie podawania leków, takich jak mupirocyna i kortykosteroidy. Jednakże ze względu na skomplikowaną i zmienną anatomię dróg oddechowych człowieka skuteczność miejscowych irygacji jest niespójna i trudna do przewidzenia. Poprzednie badania przeprowadzone przez naszą grupę i inne wykazały, że środek do płukania nosa może nie przedostać się w sposób niezawodny do wszystkich zatok, a jego skuteczność różni się w zależności od konkretnych zatok, pozycji głowy, kąta wtrysku, ciśnienia, natężenia przepływu i innych czynników. Obecnie nie mamy jasnej wiedzy na temat optymalnych technik dostawy. W wysiłkach mających na celu poprawę tych wyników obszarem aktywnych badań jest skuteczność miejscowego podawania irygacji docelowych zatok. Jednak badania były ograniczone ze względu na pracochłonne metodologie, takie jak badania zwłok lub stosowanie kolorowych barwników, a następnie endoskopia w celu wizualizacji miejsca, w którym mogła dotrzeć irygacja. W innych badaniach stosowano irygacje z kontrastem jodowym, a następnie tomografię komputerową (CT) w celu określenia, które zatoki zbierają kontrast. Podobnie koloid siarki technetu 99m i fluoresceinę również wykorzystano jako znaczniki do wizualizacji rozmieszczenia płukania zatok. Te pracochłonne techniki są trudne do zastosowania w przypadku dużej próbki. Zwiększają ryzyko dla pacjenta i zwykle rejestrują tylko miejsce, w którym płyn irygacyjny znajdował się pod koniec irygacji, ale nie zawierają szczegółów ścieżek przepływu irygacji, które pozwoliłyby nam zrozumieć, dlaczego wyniki irygacji są różne.

Zarówno z punktu widzenia pacjentów, jak i lekarzy brak jasnego przewidywania wyników irygacji specyficznych dla pacjenta może być frustrujący, ponieważ klinicyści zalecają rygorystyczne codzienne procedury irygacji, ale nie mają pewności, że to, co robią pacjenci, będzie skuteczne. Jeśli objawy nie ustępują po cyklach płukania, trudno jest określić, czy dodany lek nie działa lub czy irygacja nie dociera do klinicznie istotnych celów głęboko w zatokach. Dlatego wielu pacjentów i chirurgów decyduje się na leczenie ogólnoustrojowe lub operację, co zwiększa ryzyko przedawkowania, rozwoju opornych organizmów, ogólnoustrojowych skutków ubocznych i poważnego ryzyka operacji.

Celem tego badania było zaproponowanie nowatorskiego pomysłu: zastosowanie technologii druku trójwymiarowego (3D) w oparciu o skany tomografii komputerowej (CT) poszczególnych pacjentów w celu określenia optymalnej spersonalizowanej strategii irygacji nosa (pozycja głowy, kąt wstrzyknięcia, przepływ stawki itp.).