Способ изготовления трансплантата для устранения дефектов и деформаций опорных тканей - "генри м"

 

Изобретение относится к медицине, а именно к технологии изготовления транспланта в реконструктивной хирургии. Сущность изобретения: при изготовлении трансплантата с помощью специальной компьютерной обработки томографической информации измеряют параметры здоровых и деформированных опорных тканей, по полученным данным последовательно синтезируют сначала параметры опорной ткани до деформации, а затем объемные параметры дефекта, замещаемого трансплантатом. Формируют соответствующую конструкторскую и технологическую документацию на трансплантат. При этом за счет высокой точности измерения параметров существенно повышается точность изготовления, а также анатомические, функциональные и косметические свойства трансплантата, сокращается время диагностики, лечения и операции, уменьшается травматизм, обеспечиваются промышленные технологии, уменьшается материалоемкость изготовления трансплантата. 3 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к технологии изготовления трансплантатов в реконструкции опорных тканей.

Известен способ изготовления трансплантата для устранения больших по протяженности дефектов нижней челюсти, при котором измеряют сохранившуюся часть нижней челюсти, а при новообразованиях- здоровую половину челюсти. Аналогичные измерения проводятся и у трупа донора. Все измерения проводят снаружи с учетом толщины мягких тканей. Объективные методы обследования включают: осмотр, пальпацию, рентгенографию. Обращают внимание на конфигурацию органа, степень асимметрии, границы дефекта, состояние кожного покрова.

Рентгенологическое обследование проводят в двух взаимоперпендикулярных проекциях. При формировании трансплантата во время операции снимают половину толщины кости как на челюсти рецепиента, так и на трансплантате (Плотников Н.А. Костная пластика нижней челюсти. М. Медицина, 1979, 270 с.).

Недостатками известного способа являются низкая точность измерения параметров дефекта из-за использования простых измерительных инструментов и измерения линейных, а не объемных параметров.

Определение среднестатистических параметров, характеризующих форму и размеры органа, выявили значительную вариабельность, не характеризующуюся какими-либо фиксированными значениями, поскольку форма и размеры скелета каждого индивидуума имеют присущие только ему особенности. Необходимо подбирать трансплантат, соответствующий не только сохранившейся части органа, но и строению скелета, при этом трансплантат не должен превышать анатомических параметров восстанавливаемой ткани.

Необходимость плотного на большом протяжении контакта поверхностей трансплантата с воспринимающим ложем кости реципиента обуславливает снятие половины толщины кости как реципиента так и трансплантата. Реконструктивные операции на опорных тканях, выполненные по приведенной методике, являются сложными, продолжительными и довольно травматичными вмешательствами.

Целью изобретения является повышение точности измерения параметров трансплантата; обеспечение промышленных высокоточных технологий при изготовлении трансплантата; уменьшение материалоемкости изготовления трансплантата; сокращение времени операции и лечения, а также снижение травматизма; повышение анатомических, функциональных и косметических свойств трансплантата и результатов лечения; повышение экономической эффективности лечения.

Это достигается в способе изготовления трансплантата для устранения дефектов и деформации опорных тканей.

Порядок действий при выполнении способа: Производят компьютерную томографию опорной ткани в аксиальной и фронтальной проекциях, затем производят послойное исследование путем следующих друг за другом сканограмм в заданном анатомическом промежутке. Для этого применяют программу тонкослойного сканирования с толщиной исследования тканей 2-5 мм при интервале между сканограммами до 1 мм и точностью измерений до 0,1 мм, при этом автоматизированный режим сканирования соответствует области исследования. При помощи светового визира объект исследования укладывают строго симметрично по отношению к сканирующему устройству, что препятствует пространственным искажениям при реконструкции объекта по результатам сканирования, в результате чего достигают строго симметричного компьютерного изображения деформированной и здоровой ткани. Полный комплект послойной томографической информации вводят в память компьютера, обрабатывающего информацию либо непосредственно, либо с помощью соответствующего устройства ввода графической информации (устройства сканирующего типа, устройства координатного ввода графической информации). Путем интегральной компьютерной обработки введенной информации определяют объемные параметры деформированных и симметричных им здоровых тканей. Посредством объемных симметрических компьютерных преобразований по объемным параметрам здоровой опорной ткани синтезируют объемные параметры симметричной здоровой ткани до ее деформации; для каждого слоя томограмм по проекции среза здоровой ткани с помощью симметрических преобразований синтезируют ориентированное на плоскости изображение соответствующего среза симметричной здоровой ткани до ее деформации. Получают объемные параметры трансплантата путем разностной оценки между синтезированными объемными параметрами здоровой ткани и объемными параметрами деформированной той же ткани. По полученным параметрам изготавливают трансплантат по известным технологиям. Выдают конструкторскую и технологическую документацию для изготовления технологической оснастки (форма для литья, прессования, штамповки), а также формируют программу управления станком с ЧПУ для изготовления макета трансплантата.

Пример. На фиг. 1 представлена томограмма черепа больного Л. 28 лет, поступившего с диагнозом травматическая деформация левого скуло-орбитального комплекса. Дефект нижне-латерального края левой орбиты.

В результате томографического обследования (компьютерный томограф типа TomoScan LX.ST-Мах) был получен послойный (с шагом 1 мм) комплект томограмм, который с помощью автосканера (НР Scanjet 11с) был введен в память персонального компьютера (1ВМ РС/AT-486).

На фиг. 2 показаны оцифрованные изображения проекций срезов деформированной 1 и симметричной ей здоровой 2 опорных тканей скуло-орбитальных комплексов. По полученной информации путем ее интегральной обработки синтезированы объемные параметры опорных тканей.

На фиг. 3 показаны объемные изображения деформированной 1 и здоровой 2 опорных тканей. Для каждого слоя томограмм по проекции среза (фиг. 2) симметричной здоровой ткани 2 с помощью симметрических преобразований синтезировали правильно ориентированное на плоскости изображение соответствующего среза здоровой ткани до ее деформации 2а.

Получена конструкторская и технологическая документация, на основании которой по известной технологии из биосовместимого материала изготовлен трансплантат. Больному Л. произведена реконструктивная операция. Дефект скуло-орбитального комплекса устранен, введенным в область дефекта трансплантатом.

Таким образом, заявленный способ позволяет повысить эффективность проводимых операций по реконструкции дефектов и деформаций опорных тканей за счет повышения точности изготовления трансплантата, что обеспечивает заданные анатомические, функциональные и косметические требования к трансплантату, а также сократить время лечения и операции, уменьшить травматизм и обеспечить при этом высокоточные промышленные технологии конструкторской и технологической документацией.

Формула изобретения

Способ изготовления трансплантата для устранения дефектов и деформаций опорных тканей, включающий измерение параметров здоровых и деформированных опорных тканей с последующим моделированием трансплантата, отличающийся тем, что трансплантат изготавливают по объемной модели, учитывающей индивидуальные особенности пациента, для чего параметры деформированных и симметрично расположенных здоровых опорных тканей измеряют при томографии с равномерным шагом до 1 мм с последующей интегральной компьютерной обработкой, производят синтез объемных параметров симметричных здоровых тканей до их деформации путем объемных симметрических преобразований параметров здоровых тканей и путем разностной оценки синтезированных объемных параметров здоровых тканей и объемных параметров деформированных тканей определяют параметры объемной модели трансплантата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3