Digitální zdravotnictví není jen o telemedicíně nebo umělé inteligenci. Stále větší význam mají aplikace a systémy, které uvnitř zdravotnických zařízení řídí procesy, hlídají kvalitu a zajišťují dohledatelnost dat. Jedním z nich je 3Diamond z brněnského Institutu biostatistiky a analýz, s.r.o. (IBA), oceněný v soutěži Czech DIGI@MED Award 2025 za inovaci v oblasti poskytování zdravotní péče.
Software pro 3D tisk realizovaný přímo v nemocničním prostředí ukazuje, jak dostat slibnou technologii z fáze klinicky interesantních pilotních kazuistik do řízeného nemocničního provozu. Pro čtenáře DigitalHealth.cz jej blíže představil prof. Ing. Daniel Schwarz, Ph.D. z IBA.
Kapitoly článku:
Od digitálních dat k personalizované medicíně
V českém zdravotnictví se 3D tisk rychle posouvá kupředu zejména ve dvou praktických rovinách. V té první z nich, kterou nejlépe vystihují předoperační anatomické modely, pomáhají výrobky z 3D tiskáren lékařům lépe plánovat zákrok v kontextu vybrané anatomické oblasti konkrétního pacienta a srozumitelněji vysvětlit postup léčby. V této podobě tak může 3D tisk významně ovlivnit přípravu operace, rozhodování týmu i komunikaci s pacientem.
Vyšší úroveň představují chirurgické přípravky a pomůcky přizpůsobené konkrétnímu pacientovi, například vrtací nebo ohýbací šablony. Tady už rostou nároky na přesnost výroby, volbu materiálu dle jeho fyzikálních vlastností, možnost sterilizace a celkově vhodnost pro dané klinické použití.
Třetí, zcela samostatnou a nejnáročnější rovinou jsou implantáty, které podléhají plnému režimu zdravotnických prostředků, včetně validace výroby a zavedeného systému řízení kvality.
„U 3D tisku je první velkou hodnotou to, že lékař není odkázán jen na obrazová data prezentovaná na monitoru počítače, ale dostává do ruky vytištěný prostorový model části anatomie konkrétního pacienta. Další úroveň pak přichází ve chvíli, kdy se mohou data z lékařských zobrazovacích modalit použít pro výrobu pacientsky specifických pomůcek využitelných nejen v chirurgických oborech,“ vysvětluje prof. Schwarz.
3Diamond míří především na první dvě úrovně – modely a šablony. Tedy tam, kde 3D tisk přináší klinickou hodnotu, ale samotná tiskárna nestačí.
Slabým místem není technologie, ale proces
3D tiskárny jsou dnes dostupnější, software pro modelování nad obrazovými daty se zlepšuje a klinické týmy už lépe rozumějí tomu, kde jim může 3D tisk pomoci. Řada nemocnic nemá problém pořídit si 3D tiskárny – otázkou ale je, jak se popasují s novou rolí výrobce?
Požadavky na výrobu totiž často v nemocnici putují e-mailem, přes neformální komunikační kanály, sdílené složky nebo fyzické datové nosiče. U několika kazuistik ročně může být takový postup zcela dostačující. Jakmile ale objem výroby roste, stávají se takovéto improvizované postupy velkým rizikem.
„Pokud má 3D tisk pomáhat při poskytování zdravotní péče, musí mít jasnou dokumentaci a auditní stopu. Jinak si místo užitečné inovace může nemocnice zavést neřízený proces s neakceptovatelnými riziky v oblastech bezpečnosti pacienta i kyberbezpečnosti,“ doplňuje prof. Daniel Schwarz.
Právě toto zatím hluché místo vyplňuje 3Diamond. Není to další 3D tiskárna ani modelovací software, ale rozhraní mezi klinickým požadavkem, technickým zpracováním a nemocničním provozem.
3Diamond jako systém pro řízený nemocniční 3D tisk
3Diamond pomáhá převést nemocniční 3D tisk či aditivní výrobu obecně do podoby, ve které jsou jasně popsané kroky, odpovědnosti a která umožňuje kontrolovat či řídit kvalitu.
„3Diamond jsme navrhovali a vyvíjeli tak, aby 3D tisk nebyl jen modalitou pro jednotlivé zakázky zpracované někde v dílně či laboratoři, ale aby umožnil do nemocnic zavést řízený proces od klinické indikace přes výrobu až po zpětnou vazbu z následných kontrol pacienta,“ popisuje prof. Schwarz.
Pracovní postup začíná klinickým zadáním se vstupními daty ze zobrazovacích modalit, pokračuje technickou přípravou, tiskem, kontrolou a předáním výstupu klinickému týmu. Následně umožňuje vracet se k výsledku a dokumentovat jeho použití.
Pro pracoviště, která chtějí 3D tisk začlenit do provozu, je taková evidence zásadní. Nestačí vědět, že model byl vytištěn. Důležité je doložit, jak přesně vznikl, jak a proč byl vůbec použit.
Liberec jako výchozí laboratoř
3Diamond nevznikal jako obecný software odtržený od praxe. Softwaroví vývojáři v IBA jej začali vyvíjet společně s experty z Krajské nemocnice Liberec, a. s. (KNL), která patří v českém medicínském 3D tisku mezi nejpokročilejší pracoviště.
„V Liberci vznikla potřeba z reálného provozu. Pokud poptávka a objem 3D tisku v nemocnici roste, nelze dlouhodobě spoléhat na e-maily, komunikaci přes WhatsApp a občasný dohled nad tím, co se právě vyrábí,“ říká prof. Schwarz.
V této nemocnici je 3Diamond provozován jako interní on-premise řešení integrované s dalšími nemocniční systémy. Může tak využívat společné bezpečnostní nástroje, například správu identit a přístupů. 3D tisk se tím posouvá z úrovně DIY dílny do běžného zdravotnického provozu, který musí zapadat do kontextu nemocniční IT architektury, bezpečnosti a řízení odpovědností.
Libereckou zkušenost potvrzuje i prof. Lukáš Čapek, jedna z výrazných osobností medicínského 3D tisku v Česku. Podle něj šlo v případě poptávky po 3Diamond o nadčasové rozhodnutí, protože nemocniční 3D tisk bude stále více narážet na nároky dokumentace, odpovědnosti a evropské regulace.
„3Diamond dokáže neuvěřitelně odlehčit od zpracování dokumentace potřebné pro interní nebo externí audit, například podle ISO 13485,“ říká prof. Lukáš Čapek.
Podobné téma podle něj řeší i další pracoviště. Česká společnost pro 3D tisk v medicíně ČLS JEP proto připravuje odborné semináře, které mají pomoci s organizací výroby, nastavením procesů a přípravou na regulace spojené s in-house vývojem a výrobou zdravotnických prostředků (MDR).
Lidé jsou stejně důležití jako software
Zavedení 3D tisku do nemocnice není jen otázkou tiskárny nebo softwaru. Stejně důležití jsou vyškolení lidé a jasné rozdělení jejich rolí.
„Lékař má definovat klinickou potřebu a posoudit výsledek. Samotná příprava modelu, práce s obrazovými daty, materiály a dále také kalibrace či další kontrolní aktivity vyžadují jinou než klinickou odbornost a dle mého názoru je tady nutné vzdělání v přírodovědných nebo technických oborech. Jde např. o radiologické fyziky, biomedicínské inženýry a další nelékařské profese“ zdůrazňuje prof. Schwarz.
Nemocnice, které hodlají 3D tisk zavést pro vývoj a výrobu související s poskytováním zdravotní péče, se tedy bez technicky vzdělaných odborníků neobjedou. Musí rozumět obrazovým datům, materiálům, výrobním procesům, regulaci i kvalitě. Zároveň se ovšem vyžaduje schopnost komunikovat s klinickými týmy.
Bez této technicky orientované odborné komponenty zůstane 3D tisk v nemocnicích závislý na jednotlivcích. Až s ní se může stát součástí standardního nemocničního provozu.
Česká scéna se profesionalizuje
Medicínský 3D tisk už v Česku nestojí jen na jednotlivých nadšencích. Vedle Krajské nemocnice Liberec se rozvíjí také ve Fakultní nemocnici Brno, Fakultní nemocnici Ostrava, Ústřední vojenské nemocnici a na dalších větších pracovištích nebo – pro výukové účely – i v simulačních centrech lékařských fakult.
Do oblasti vstupují i technologické firmy, například Průša Research, se svými medicínskými aplikacemi 3D tisku. Postupně tak vzniká širší ekosystém, který propojuje kliniky, techniky, výzkum, výrobu a vzdělávání.
Důležitou roli hraje Česká společnost pro 3D tisk v medicíně ČLS JEP. Pomáhá posouvat téma od jednotlivých projektů k odborně ukotvené praxi.
„Česko má v medicínském 3D tisku velmi silná pracoviště. Dalším krokem ale bude standardizace, aby se z dobrých lokálních zkušeností stal sdílený a opakovatelný model,“ uvádí prof. Schwarz.
Stejný posun je patrný i v evropské praxi. Vedle technicky vyspělých pracovišť se prosazují modely založené na koordinaci a sjednocení postupů napříč nemocnicemi. Pro Česko je to příležitost spojit technickou zdatnost, klinickou zkušenost a procesy managementu kvality.
Méně viditelná část inovace, která rozhoduje
3D tisk má v medicíně silný vizuální efekt. Skutečný přínos ale vzniká až ve chvíli, kdy tato technologie umožňuje zlepšit přípravu týmu, snížit nejistotu, zkvalitnit komunikaci s pacientem a toto vše bezpečně opakovat v běžném provozu.
„Čím více se medicína přizpůsobuje konkrétnímu pacientovi, tím důležitější je vědět, za jakým účelem a jak přesně výsledek vznikl. U 3D tisku to platí stejně jako u vývoje softwaru jako zdravotnického prostředku – s umělou inteligencí nebo bez ní,“ říká prof. Schwarz.
Právě zde může být největší význam 3Diamondu. Ukazuje, že medicínský 3D tisk už není jen technologická ukázka ani práce několika nadšenců. Pokud má být součástí zdravotní péče, musí se stát řízenou službou, která je bezpečná, opakovatelná a zapojená do odpovědného nemocničního provozu.
| Institut biostatistiky a analýz, s.r.o. IBA staví na zkušenosti s klinickými daty. Za 3Diamond stojí společnost IBA – Institut biostatistiky a analýz, s.r.o. Firma vznikla jako spin-off Masarykovy univerzity a dlouhodobě (od 2014) působí v oblasti klinických studií, managementu dat, biostatistiky a poskytuje technologické zázemí pro výzkumné projekty.Platforma podporující 3D tisk v nemocnicích vznikla ve firmě, která má práci s klinickými daty, regulatorní záležitosti a řízení kvality ve své DNA. Vedle vlastního vývojářského týmu, analytiků a manažerů dat, projektových manažerů má IBA velké zkušenosti s klinickými zkouškami zdravotnických prostředků podle MDR.Vývoj platformy podpořil projekt Evropského inovačního a technologického institutu – v sekci pro zdraví (EIT Health). Po vzniku prototypu, na kterém spolupracoval interdisciplinární tým IBA a KNL je systém dále rozvíjen do podoby produktu určeného pro běžný nemocniční provoz. Načasování může být příznivé. Medicínský 3D tisk už není jen tématem DIY nadšenců. Stále více se o něj zajímají lékaři, nemocnice, odborné společnosti, zdravotní pojišťovny i regulátoři. |
Petr Moláček, digitalhealth.cz