Несмотря на то, что 3D-печать оказывает большое влияние на улучшение жизни людей, новшества в данной области оказываются чрезвычайно важными. Индивидуальные хирургические шаблоны, изготовленные на 3D-принтере, могут помочь хирургам реализовать анатомию и патологию каждого пациента, помочь им оценить риски, спланировать доступ и лучше изучить случай перед входом в операционную.
Разнообразный опыт Formlabs и ее партнеров помог тысячам врачей усовершенствовать предоперационное планирование, время операций и результаты лечения пациентов. Благодаря 3D-изображениям и напечатанным предоперационным моделям, хирургическим руководствам и одноразовым хирургическим инструментам сила индивидуального подхода может сделать уход за пациентами более простым и доступным.
Диагноз
Доктор Йогеш Бхатт из больницы Аакар в Вадодаре использовал возможности точной 3D визуализации, моделирования и печати, чтобы помочь 19-летнему мужчине, страдающему от амелобластомы.
Амелобластома - это редкая (доброкачественная) опухоль, которая часто развивается в челюсти возле моляров. Рост опухоли начинается в клетках, образующих защитную эмалевую оболочку зубов. Наиболее распространенный тип амелобластомы растет агрессивно, образуя большую опухоль, которая распространяется от эмали в челюстную кость (нижнюю челюсть).
3D-модель черепа пациента с амелобластомой на правой стороне челюсти (изображение 1) / Боковой вид амелобластомы позволяет хирургам рассмотреть патологию с разных ракурсов (изображение 2). Источник: Jajal Medical Источник: Jajal Medical.
Варианты лечения амелобластомы зависят от размера, расположения, характеристик и типа клеток. Обычно проводится операция по удалению опухоли, а поскольку опухоль прорастает в челюстную кость, проводится агрессивная операция с удалением части нижней челюсти. В зависимости от размера опухоли может потребоваться лучевая терапия и дальнейшее поддерживающее лечение. Хотя существуют и более консервативные варианты, из-за высокой вероятности рецидива опухоли они широко не используются.
Предоперационное планирование
Для лечения своего пациента доктор Бхатт начал с заказа компьютерной томографии высокого разрешения нижнечелюстной области с нескольких ракурсов. На основе сегментированных данных КТ, компания Jajal Medical, предоставляющая услуги по биомедицинской визуализации, создала 3D-модель черепа.
Благодаря визуализации патологии и возможности видеть ее с разных сторон, включая место прикрепления к нижней челюсти, доктор Бхатт смог спланировать свой подход. Процедура будет состоять из двух частей: сначала доктор Бхатт планирует удалить опухоль и скомпрометированные части челюстной кости, а затем он удалит небольшой участок малоберцовой кости (одной из трех длинных костей ноги), и использует его для восстановления челюстной кости. Такой тип реконструкции нижней челюсти с использованием материала малоберцовой кости распространен, благодаря отличному кровоснабжению малоберцовой кости, отсутствию несущей функции и оптимальной форме.
Здоровая часть нижней челюсти была отображена в зеркальном виде - метод, который предполагает цифровое копирование на основе имеющихся данных, чтобы облегчить наиболее оптимальную реконструкцию кости и помочь доктору Бхатту удалить только необходимый фрагмент кости из малоберцовой кости. Затем команда Jajal Medical разработала 3D-модели хирургических направляющих для разрезания, специально разработанные для анатомических моделей нижней челюсти и малоберцовой кости.
Синие компоненты выделяют область, которая будет удалена во время операции (Изображение 1) / На модели показана малоберцовая кость, заменяющая удаленную часть нижней челюсти (Изображение 2). Источник: Jajal Medical
3D-печать и результаты операций
После разработки моделей и направляющих Jajal Medical напечатала на 3D-принтере анатомические модели челюсти и малоберцовой кости в том виде, в котором они будут находиться во время предоперационного, операционного и послеоперационного периодов. Это позволило доктору Бхатту постоянно сверять свой прогресс с осязаемой, реалистичной моделью и понимать, какие осложнения могут возникнуть на каждом этапе.
Напечатанная модель нижней челюсти с амелобластомой (Изображение 1) / Напечатанная модель малоберцовой кости после "реконструкции" (Изображение 2) Источник: Jajal Medical
Окончательные хирургические направляющие для конкретного пациента были напечатаны с помощью SLA 3D-принтера Formlabs Form 3B+ и с использованием фирменного полимера BioMed Amber Resin, а затем переданы доктору Бхатту. Точность принтера Form 3B+ обеспечила идеальное соответствие между хирургической направляющей и анатомической моделью, а значит, и уникальной анатомией пациента во время операции.
Хирургическая направляющая для малоберцовой кости (изображение 1) и хирургический шаблон для нижней челюсти (изображение 2), напечатанные из полимера BioMed Amber Resin на SLA 3D-принтере Form 3B+. Источник: Jajal Medical
Использование специфических для пациента 3D-моделей и индивидуальных хирургических направляющих позволило доктору Бхатту уверенно провести сложнейшую операцию. Предварительно спланировав операцию и обеспечив соответствие направляющей напечатанной модели, он сократил время операции, добился точной реконструкции челюсти и обеспечил более быстрое восстановление пациента.
В данном конкретном случае, когда речь идет о молодом человеке с заметным изъяном на лице, быстрое восстановление и минимальные рубцы имеют огромное значение. 3D-моделирование и хирургические шаблоны для конкретного пациента - это ощутимые способы избежать осложнений и улучшить жизнь пациента.
Диагноз
Доктор Тарал Нагда, детский хирург-ортопед из города Тане, Индия, использовал напечатанные инструменты и модели для лечения 14-летнего пациента с Genu Varam, в просторечии известным как "ноги колесом".
Варусная деформация приводит к тому, что ноги выгибаются наружу в коленях и касаются стоп и лодыжек - болезненное и инвалидное состояние, которое затрагивает самые крупные кости в теле, а также сложные связи с позвоночником и нервной системой.
Предоперационное планирование
Стандартные процедуры по исправлению данной деформации основаны на компьютерных томограммах, которые затрудняют визуализацию глубины и диапазона пораженных костей. Непонимание специфической анатомии пациента может вызвать осложнения или снизить шансы на успешную операцию.
Чтобы лучше понять уникальный случай пациента, доктор Нагда работал с Imaginarium, партнером Formlabs в Индии, чтобы разработать 3D-модели анатомии и хирургических инструментов, которые помогут ему ориентироваться во время операции. На основе этих моделей он начал планировать операцию по исправлению угла и ротации бедренной и большеберцовой костей, что избавило пациента от трудностей с походкой, стабилизировало связки, исправило выравнивание надколенника и уменьшило дискомфорт в колене.
Подобные процедуры являются рискованными, так как они могут привести к травме нервно-сосудистой системы или осложнениям, связанным с имплантами, поэтому доктору Нагда пришлось тщательно планировать и изучать модели. Бывают случаи, когда хирурги могут часами проводить операции, при этом состояние пациента меняется лишь минимально.
Хирургический шаблон, предназначенный для остеотомии большеберцовой кости для коррекции искривления ног. Источник Imaginarium
После того как были спланированы особенности операции, Imaginarium 3D напечатали индивидуальный хирургический шаблон, используя Form 3B+ и биосовместимый прозрачный полимер BioMed Clear Resin. Допуски, точность и аккуратность имели первостепенное значение в такой сложной процедуре. Хирургические шаблоны должны были учитывать уникальную анатомию пациента, а также иметь место для режущих лезвий, сверл и спиц.
Хирургический шаблон, который будет использоваться во время операции. Напечатан с помощью BioMed Clear Resin и Form 3B+. Источник: Imaginarium.
Результаты
Благодаря такому подходу, ориентированному на пациента, доктор Нагда добился замечательного успеха, завершив операцию в два раза быстрее по сравнению с традиционными методами. Сейчас молодой пациент находится на пути к выздоровлению, с новой надеждой и возможностью светлого будущего.
Улучшение результатов лечения пациентов и хирургического успеха с помощью цифровых технологий
Благодаря замечательной интеграции технологии 3D-печати и предоперационного планирования, сфера хирургических процедур претерпела изменения в парадигме. Этот революционный подход обеспечивает улучшенные результаты хирургических операций с высокой точностью и эффективностью, снижение осложнений и ускоренное восстановление пациентов.
