[1]Полезная модель относится к медицине, а в частности к оториноларингологии и 3D моделированию.
[2]Для начинающих и практикующих отохирургов во все времена стояла острая необходимость изучать и осваивать свои навыки. Прежде чем выполнять оперативные вмешательства на какой бы то ни было структуре человеческого тела необходимо получить практику на различного рода тренажерах, муляжах и кадаверном материале. Однако, использование аутопсийного материала в Российской Федерации в качестве учебных пособий ограничено Федеральным законом [1]. Изготовление тренажеров и муляжей различных анатомических структур являлось весьма сложной задачей и до недавнего времени была понятной, но весьма абстрактной концепцией. Однако, развитие 3D-моделирования и 3D-печати открывает новые возможности для изготовления качественных пособий для обучения и отработки тактильных навыков в клинической отохирургии.
[3]Височная кость (ВК) – парная кость мозгового отдела черепа человека. Состоит из 3х частей: пирамиды, барабанной и чешуйчатой частей [2]. ВК является одной из самых сложных костей человеческого организма, содержит 10 каналов, в которых проходят нервы и крупные сосуды, содержит структуры наружного, среднего и внутреннего уха, граничит с мозговыми оболочками и мозжечком.
[4]Выполнение оперативного вмешательства на такой сложной по своему строению ВК без детального изучения ее анатомии, характера патологического процесса и досконально отработанной техники операции является чрезвычайно рискованным мероприятием.
[5]Термин «инфралабиринтная холестеатома» (ИХ) используется для описания эпидермоидной кисты (холестеатомы) в пирамиде височной кости, а именно затрагивает структуры внутренного уха (лабиринта) [3]. Так же важными является факт близкого анатомического расположения таких структур, как внутренняя сонная артерия, лицевой нерв, луковица внутренней яремной вены, средняя черепная ямка, верхние и нижние каменистые мозговые синусы. Ранее данная область была прерогативой нейрохирургии. Однако в настоящее время накопление опыта диагностики, разработка трансмастоидальных хирургических подходов позволили отохирургам менее травматично достигать верхушки пирамиды ВК. В тоже время практикующему отохирургу необходимо понимание не только классической диссекционной анатомии ВК, но и освоение хирургии пространств головного мозга. Все это требует от врача большого опыта выполнения операций на ВК, детального знания анатомии, характера и степени распространения патологического процесса. Близость расположения магистральных сосудов, головного мозга, лицевого нерва может привести к инвалидизирующим или летальным последствиям. Учитывая все это, авторы предложили создать искусственные муляжи ВК, учитывающие характер расположения холестеатомы для каждого пациента, для предварительной отработки операции с целью минимизации интраоперационных рисков. При этом одним из главных критериев являлась экономическая доступность муляжа.
[6]Искусственные муляжи ВК разработаны в РФ в весьма ограниченном количестве, представляют собой вариант с нормальной анатомией и большинство образцов не учитывают характер патологического процесса [4]. Существуют иностранные коммерческие разработки, например, от немецкой фирмы «Phacon». Однако, в опубликованном на сайте ассортименте представлены модели с нормальным анатомическим строением, а также с выполненной предварительной диссекцией, что таже не учитывают изменения, связанные с холестеатомой [5]. К тому же имеет место высокая себестоимость зарубежных аналогов, тем более в рамках реализации программы импортозамещения. Существуют публикации, которые показывают хорошие результаты использования искусственных напечатанных 3D моделей височной кости в целях обучения, однако эти образцы являют собой вариант с нормальной анатомией, не учитывая патологический процесс [6].
[7]Достигаемым техническим результатом является модель височной кости в натуральную величину с ключевыми анатомическими структурами и инфралабиринтной холестеатомой в пирамиде височной кости, модель имитирует структуру костной ткани, поэтому ее можно использовать в качестве учебного пособия для проведения диссекций.
[8]Технический результат достигается тем, что для изготовления полезной модели использовались технологии построения модели на компьютере по снимкам КТ, 3D печать и полимерные материалы, близкие по своим физико-химическим свойствам к натуральной ВК пациента.
[9]Пример заявленной полезной модели представлен на фигурах 1, 2, 3. А – сигмовидный синус, Б - область инфралабиринтной холестеатомы, В – лицевой нерв. Фигура 4 – модель височной кости закреплена в трехточечной системе опоры. 3D-модель.
[10]Для получения снимков компьютерной томограммы подбирались лица от 25 до 50 лет с установленным диагнозом «Хронический гнойный средний отит, эпитимпанит. Холестеатома инфралабиринтной локализации». Из снимков этих пациентов были выбраны самые показательные с характерными изменениями из-за патологического процесса. Была получена 3D модель ВК с помощью программы 3D Slicer. Затем на снимки накладывали маску по порогу от 220 до 3000 единиц по Хаунсфильду. После этого маску дорабатывали вручную; удаляли засвеченные регионы и регионы, лежащие за областью интереса, добавляли анатомические структуры: сигмовидный синус, канал лицевого нерва по крайней мере в одном колене. Затем получившуюся маску переводили в 3D-формат путем сшивания слоев в один объект. В результате получали 3D-модель в формате STL, готовую к печати. Модель может быть напечатана на 3D принтере фотополимерным материалом, например, желтого цвета (после затвердевания твердость по Шору D 85-90), например, по технологии SLA затвердевания твердость по Шору D 85-90), например, по технологии SLA (Stereolithography). Затем добавляли холестеатому из силикона в пирамиду ВК. Размер и расположение патологического образования зависит от изучаемой клинической ситуации.
[11]На ключевые анатомические структуры может быть нанесен жидкий силикон различного цвета для удобства учебного процесса. В конкретном варианте исполнения на сигмовидный синус А (фиг. 1, 2, 3) нанесен силикон синего цвета. Инфралабиринтная холестеатома Б выполнена коричневого цвета. Твердая мозговая оболочка может быть выделена силиконом красного цвета. В наилучшем варианте исполнения использовали жидкий силикон с
[12]твердостью по Шору А 25. Для имитации лицевого нерва В (фиг. 2) в заранее подготовленный канал закладывают проволоку, например, латунную. Затем полученную модель височной кости фиксируют, например, в трехточечной опорной системе (фиг. 4).
[13]Существенные признаки заявленной полезной модели:
[14]модель для обучения технике проведения диссекций височной кости с инфралабиринтной холестеатомой, включающая анатомическую модель височной кости человека в натуральную величину, отличающаяся тем, что дополнительно включает сигмовидный синус, лицевой нерв, проложенный проволокой и расположенный по меньшей мере в одном колене канала лицевого нерва, инфралабиринтную холестеатому, выполненную из силикона и расположенную в пирамиде височной кости, при этом анатомическая модель височной кости выполнена из фотополимерного материала, имитирующего структуру костной ткани, а сигмовидный синус, инфралабиринтная холестеатома и анатомическая модель височной кости выполнены с возможностью отличия по цвету.
[15]Предложенная полезная модель используется в ГБУЗ «НИКИО им. Л.И. Свержевского» ДЗМ в качестве учебного пособия для обучения ординаторов, аспирантов, практикующих отохирургов и дешевле зарубежных аналогов в 5-8 раз. Данная модель может быть использована для обучения студентов, аспирантов и ординаторов, медицинских вузов на всей территории РФ.
[16]Пример реализации полезной модели.
[17]Изготовлена модель височной кости при помощи 3D-печати из фотополимера Dental Temp (Hardlight)
[18](https://hardlight3d.com/products/fotopolimer-dental-temp) по технологии SLA (Stereolithography), с сигмовидным синусом, инфралабиринтной холестеатомой в пирамиде ВК, с двумя коленами канала лицевого нерва.
[19]Каналы лицевого нерва проложены латунной проволокой. Модель височной кости крепили в трехточечной опорной системе и выполняли отработку навыков.
[20]Были выполнены следующие этапы диссекционной работы: первым этапом под контролем операционного микроскопа с помощью режущих фрез и моторной системы выполнена расширенная аттикоантромастоидотомия, истончена задняя стенка наружного слухового прохода и удалена. Далее выполнена декомпрессия тимпанальной и мастоидальной частей лицевого нерва и нижняя тимпанотомия. Выполнена поэтапная лабиринтэктомия.
[21]После удаления заднего и латерального полукружных каналов определялась деструктивная полость, заполненная силиконом, коричневого цвета, имитирующем холестеатому, с разрушением задней грани пирамиды, протяженностью около 1,5 см. Вскрыт внутренний слуховой проход с визуализацией аналогичного материала. Следующим этапом выполнена кохлеотомия, c визуализацией костного канала внутренней сонной артерии. Таким образом создание искусственной ВК позволяет отрабатывать оперативное вмешательство на среднем ухе со сложной локализацией холестеатомы, с учетом анатомических особенностей и распространением патологического процесса.
[23]1. Федеральный закон от 12.01.1996 N 8-ФЗ «О погребении и похоронном деле»
[24]2. Анатомия человека: Учебник: В 3 т. Т. l./П од ред. М.Р. Сапина.— М.: Новая волна: Издатель Умеренков, 2015. — 304 с.: ил
[25]3. Sanna M, Pandya Y, Mancini F, Sequino G, Piccirillo E. Petrous bone cholesteatoma: classification, management and review of the literature.
[26]Audiol Neurootol. 2011;16(2):124-36. doi: 10.1159/000315900. Epub 2010 Jul 29. PMID: 20668373.
[27]4. Патент на полезную модель №195878 U1 от 25.10.2019 г. «Искусственная височная кость (учебное пособие)» (авторы Крюков А.И., Гаров Е.В., Мищенко В.В., Зеленкова В.Н.) Заявка № 2019134235 от 25.10.2019 г. Опубликовано 07.02.2020 г.
[28]5. https://phacon.de/en/
[29]6. Бахос, Дэвид ; Велют, Стефан ; Робье, Ален; Аль-Захрани, Мусаед ;
[30]Лесканн, Эммануэль Трехмерное моделирование височной кости для хирургической подготовки, Отология и невротология 31(2): стр. 328- 334, февраль 2010 г. | DOI: 10.1097/MAO.0b013e3181c0e655__ .
