3D-печать в планировании хирургических операций

Возможности 3D-печати

• Трехмерные физические модели, созданные на основе данных КТ, МРТ или 3D-сканирования позволяют заранее оценить расположение опухоли, сосудов, нервов и других анатомических структур, что помогает выбрать оптимальную хирургическую тактику.

• Напечатанные модели позволяют предварительно отработать размещение разреза, выполнить пробные распилы кости и смоделировать отдельные этапы вмешательства.

• Создание индивидуальных режущих и сверлильных шаблонов, которые могут задавать запланированные направления и положения распилов или отверстий.

• Предоперационного планирования с использованием 3D-моделей и индивидуальных инструментов может сэкономить до двух часов времени в операционной, что также снижает время нахождения пациента под анестезией.

• Физические модели могут использоваться для обсуждения плана операции внутри хирургической бригады, а также для наглядного объяснения пациенту предстоящего вмешательства. Кроме того, 3D-печатные также используются как учебные пособия.

• 3D-печатные анатомические модели, режущие шаблоны и другие пациент-специфические изделия создаются на основе данных конкретного пациента и позволяют учитывать его индивидуальную анатомию.

• Физическая модель может использоваться вместе с виртуальной 3D-реконструкцией.

Какие технологии используют?

FDM

Пластик расплавляется и послойно экструдируется через сопло. Технологию выбирают, когда требуется быстро и бюджетно напечатать модель со средним уровнем детализации.

SLA/DLP

Жидкий фотополимер отверждается светом. Применяют, когда важны точность, мелкие детали и гладкая поверхность модели.

PolyJet

Фотополимер отверждается ультрафиолетом. Технология позволяет объединять в одной модели жесткие и эластичные материалы и разные цвета. Подходит для печати сложных моделей с большим количеством деталей и очень гладкой поверхностью.

Кейсы

Планирование в нейрохирургии

Пример Детской городской клинической больницы им. Н. Ф. Филатова (Санкт-Петербург).

Заболевание у 15-летний пациентки дебютировало острыми эпилептическими приступами. Проведенное МРТ-исследование выявило объемное образование в левой теменной доле головного мозга в непосредственной близости от центральных извилин, где расположены функционально значимые зоны.

В такой ситуации особенно важно не только определить границы образования, но и максимально точно понимать, какие структуры находятся рядом с ним и где проходят важнейшие нервные волокна.

Для этого пациентке выполнили МР-трактографию — специальное исследование, позволяющее визуализировать проводящие пути головного мозга и оценить их расположение относительно опухоли.

Полученные данные нейровизуализации специалисты использовали для создания индивидуальной 3D-модели. С помощью 3D-принтера была изготовлена физическая модель опухоли и окружающих ее структур.

Получившийся объемный «макет» позволил хирургической команде буквально рассмотреть ситуацию со всех сторон: оценить пространственные взаимоотношения образования и проводящих путей, заранее продумать хирургическую траекторию и выбрать оптимальный доступ с учетом функционально значимых зон.

Источник текста и фото