Модель для трансплантации лица можно отпечатать на 3d-принтере

Видео: Ultimaker 2. Печать на 3D принтере ULTIMAKER 2

Тщательно проработанный план – это ключ к успешному выполнению самых сложных операций, таких как трансплантация лица.

Эта операция представляется особенно сложной, потому что каждый пациент имеет уникальные анатомические особенности, которые вдобавок серьезно изменяются при травме или болезни, из-за которых, собственно, проводят операцию.

Чтобы помочь команде подготовиться к каждому конкретному случаю, хирурги Женской больницы Бригхэма в Бостоне использовали отпечатанные на 3D-принтере объемные копии черепа пациента.

Свой новый подход они представили на проходящей в Чикаго конференции Радиологического общества Северной Америки (RSNA).

Исследователи использовали компьютерную томографию (КТ) для создания виртуальной модели черепа пациента с мельчайшими анатомическими деталями. Затем модель была перенесена на 3D-печать, и хирурги получили замечательное пособие для подготовки к операции.

Кстати, врачи Женской больницы Бригхэма провели первую операцию по полной трансплантации лица еще в 2011 году, и с того времени они успешно выполнили еще четыре таких операции. Пересадку лица проводят пациентам, которые были обезображены в результате несчастного случая или болезни (например, опухоль).

В разработке новой технологии принимали участие:

• Доктор Frank J. Rybicki (радиолог, директор больничной лаборатории прикладной визуализации);
• Доктор Bohdan Pomahac (ведущий специалист по трансплантации лица Женской больницы Бригхэма);
• Доктор Amir Imanzadeh (младший научный сотрудник, специалист по 3D-моделированию и печати).
  

Видео: Лицо на 3D принтере для Фантомаса

«Это сложная хирургическая операция, и ее успех во многом зависит от тщательной подготовки. Наше исследование демонстрирует, что при использовании такой модели, когда хирург держит череп в своих руках, планировать процедуру можно намного эффективнее», - заявил ведущий автор исследования доктор Rybicki.

Каждый реципиент проходит предоперационную компьютерную томографию с трехмерной визуализацией. Чтобы построить модель черепа, ученым приходится сегментировать снимки КТ и обрабатывать их на специальном программном обеспечении, создавая подходящие файлы для  3D-принтера.



«У некоторых пациентов мы должны изменить лицевые кости перед трансплантацией. 3D-модели помогают нам подготовить лицевые структуры, поэтому сама пересадка проходит намного легче и быстрее», - сказал доктор Imanzadeh.

Хотя вся операция по трансплантации лица длится целых 25 часов, само соединение сосудистой системы реципиента с сосудами нового лица занимает приблизительно 1 час. На этот час кровообращение должно быть остановлено.

«Если отсутствуют какие-либо костные структуры, необходимые для реконструкции, мы можем модифицировать их с помощью трехмерной модели до момента пересадки. Поэтому нам не понадобится тратить драгоценное время при этой долгой процедуре. 3D-модели очень важны для создания привлекательной структуры нового лица», - добавляет доктор Rybicki.

Исследователи говорят, что они использовали трехмерные модели в операционном зале, чтобы хирург лучше представлял анатомические особенности лица во время операции.

«Вы можете увеличивать и вращать компьютерное изображение столько, сколько вам угодно. Но это не заменит реальной вещи, которую можно подержать в руках. Возможность работать с настоящими моделями дает беспрецедентный уровень надежности и качества процедуры», - заявил ученый.

Ведущие хирурги и радиологи, которые участвовали во всех пяти трансплантациях, проведенных в Женской больнице Бригхэма, согласны с мнением коллег. Они подтверждают, что трехмерные модели дают лучшее представление о сложной анатомии лица пациента и сокращают время операции.

«Меньше времени в операционном зале – лучше исходы хирургических операций», - повторяет истину доктор Pomahac.

Основываясь на результатах нового исследования, хирурги Женской больницы Бригхэма уже взяли на вооружение технологию 3D-печати для планирования операций. Кроме трансплантации лица эта технология должна быть перенесена в другие области, в том числе в ортопедическую хирургию.