МАКЕТ ЧЕРЕПА С ВНУТРИЧЕРЕПНЫМИ ОРИЕНТИРАМИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СОЧЕТАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕЗРАМНОЙ НЕЙРОНАВИГАЦИИ И СТЕРЕОТАКСИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА Э.И. КАНДЕЛЯ

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для достижения максимальной точности хирургического доступа при сочетанном использовании безрамной нейронавигации и стереотаксического устройства Э.И.Канделя.
Известен «ФАНТОМ ГОЛОВЫ ЧЕЛОВЕКА ДЛЯ СИМУЛЯЦИИ ОПЕРАЦИОННОГО ПОЛЯ И ХОДА ОПЕРАЦИИ В НЕЙРОХИРУРГИИ» патент РФ №85252, Патентообладатель: Шаклунов Антон Александрович (RU), дата публикации 27.07.2009 г.) выполненный в виде основы с имитирующим кожный покров и мягкие ткани (мышцы) головы покрытием. В качестве основы взят пластиковый череп. Имитирующее кожный покров и мышцы головы покрытие выполнено из закрепленного на поверхности основы поролона толщиной 3-5 мм, покрытого силиконом. На фантоме закреплены рентгенконтрастные кожные метки для использования их в качестве регистрационных точек. Мишени расположены в передней, средней и задней черепных ямках и в области турецкого седла. Мишени в передней, средней и задней черепных ямках изготовлены в виде прямоугольных фигур из пластика размером 2,0×2,0×2, см, а в области турецкого седла - в виде шарика из пластика диаметром 1,5 см. На верхней поверхности мишеней наложены отверстия.
Недостатками данного устройства является то, что внутричерепные мишени располагаются произвольно и не привязаны к конкретным внутримозговым ориентирам, основное назначение макета - исследование точности навигационных систем в зависимости от различных видов регистрации (с использованием накожных меток, а также анатомических ориентиров). Кроме того, в нем отсутствуют отверстия в черепе, необходимые для фиксации стереотаксического аппарата Э.И.Канделя.
Таким образом, фантом не позволяет моделировать доступ к глубинным внутримозговым образованиям при сочетанном использовании безрамной нейронавигации и стереотаксического устройства Э.И.Канделя.
Задачей данного макета является установление показаний к сочетанному использованию безрамной нейронавигации и стереотаксического устройства Э.И.Канделя в зависимости от локализации внутримозговых образований и характера хирургических вмешательств по отношению к длинной оси патологических очагов.
Технический результат - достижение максимальной точности хирургического доступа к глубинным очагам малого объема при использовании сочетанной методики.
Это обеспечивается тем, что макет черепа представляет собой пластиковый череп с наложенными фрезевыми отверстиями и сконструированными внутричерепными ориентирами в виде подкорковых ядер, таламусов и образований мозжечка и отличается тем, что размеры, локализации и форма внутричерепных ориентиров аналогичны структурам головного мозга человека.
Макеты подкорковых ядер и таламусов расположены в ренгеннеконтрастном ложе, установленном на высоте 4 мм от верхней части спинки турецкого седла параллельно орбито-меатальной линии.
Расположение фрезевых отверстий на одной половине черепа соответствуют промежуткам между отверстиями на другой половине, что позволяет оценить доступ со всей поверхности черепа.
С целью визуализации траектории погружения инструмента и нахождения его кончика во внутричерепном пространстве кости свода черепа сделаны съемными.
Полезная модель поясняется чертежами:
На фиг.1 - показан общий вид макета черепа;
На фиг.2 - компоненты стереотаксического устройства Э.И.Канделя
На фиг.3 - общий вид проведения эксперимента на макете черепа по сочетанному использованию безрамной нейронавигации и стереотаксического аппарата Э.И.Канделя.
Макет черепа представляет собой пластиковый череп (1) с наложенными фрезевыми отверстиями (2) и сконструированными внутричерепными ориентирами в виде подкорковых ядер (3), таламусов (4) и образований мозжечка (5). Модели внутричерепных ориентиров выполнены из быстротвердеющего пластика, размеры которых, локализация и форма аналогичны структурам головного мозга человека. Расположение фрезевых отверстий (2) на одной половине черепа соответствуют промежуткам между отверстиями на другой половине, что позволяет оценить доступ со всей поверхности черепа.
С целью визуализации траектории погружения инструмента и нахождения его кончика во внутричерепном пространстве кости свода черепа сделаны съемными.
Данная конструкция позволяет оценить возможности совместного применения безрамной нейронавигации и стереотаксических устройств, фиксируемых во фрезевом отверстии.
Размеры мозгового отдела черепа - 18×14×11,5 см. Диаметр фрезевых отверстий - 1,5 см. Расстояние между отверстиями - 2-2,5 см. Расположение фрезевых отверстий на одной половине черепа соответствуют промежуткам между отверстиями на другой половине. Определена нумерация отверстий: римские цифры обозначают ряды отверстий в вертикальной плоскости (с основания черепа к конвекситальной поверхности), арабские-в горизонтальной плоскости (спереди назад, таблица 1). Внутричерепные образования сформированы из быстротвердеющего пластика и представляют собой макеты таламуса, подкорковых ядер и образований мозжечка. Размеры макетов таламусов - 3,6×2,2×2,2 см, подкорковых ядер - 3,6×1,4×1,7 см, образований мозжечка - 1,5×1,5×1,5 см. Макеты подкорковых ядер и таламусов расположены в рентгеннеконтрастном ложе, установленном на высоте 4 мм от верхней части спинки турецкого седла параллельно орбито-меатальной линии (таблица 2). Крепление образований мозжечка к костям черепа производится при помощи проволоки, проходящей через центр образования. Положение одного из образований мозжечка можно менять благодаря перемещению проволоки вдоль костей черепа через дополнительные отверстия, наложенные в затылочной кости.
Таблица 1
Расположение фрезевых отверстий на макете черепа.
Фрезевое отверстие
Локализация центра фрезевого отверстия
ПРАВАЯ ПОЛОВИНА ЧЕРЕПА I ряд:
I.1
10 мм от СП, 30 мм от центра назиона
I.2
10 мм от СП, 47 мм от центра назиона
I.3
44 мм от СП, 43 мм от ОМ
1.4
59 мм от СП, 47 мм от ОМ
I.5
69 мм от СП, 48 мм от ОМ
I.6
58 мм от СП, 58 мм от ОМ
I.7
38 мм от СП, 57 мм от затылочного бугра
II ряд:
II.1
13 мм от СП, 77 мм от ОМ
II.2
44 мм от СП, 77 мм от ОМ
II.3
54 мм от СП, 83 мм от ОМ
II.4
40 мм от СП, 90 мм от ОМ
III. ряд:
III.1
13 мм от СП, 33 мм кзади от стыка кш-сш (101 мм от ОМ)
III.2
13 мм от СП, 68 мм кзади от
стыка кш-сш (111 мм от ОМ)
ЛЕВАЯ ПОЛОВИНА ЧЕРЕПА I ряд:
I.1
34 мм от центра назиона, 18 мм от СП
I.2
29 мм от ОМ, 56 мм от СП
I.3
32 мм от ом, 69 мм от СП
I.4
32 мм от ом, 71 мм от СП
I.5
59 мм от затылочного бугра, 52 мм от СП
I.6
32 мм от затылочного бугра, 23 мм от СП
II ряд:
II.1
65 мм от ом, 15 мм от СП
II.2
63 мм от ОМ, 47 мм от СП
II.3
69 мм от ом, 62 мм от СП
II.4
70 мм от ом, 56 мм от СП
II.5
69 мм от затылочного бугра, 32 мм от СП
III ряд:
III.1
17 мм от СП, 7 мм кпереди от стыка кш-сш (94 мм от ОМ)
III.2
35 мм от СП, 47 мм от стыка кш-сш (96 мм от ОМ)
III.3
30 мм от СП, 77 мм от стыка кш-сш (98 мм от ОМ)
СУ БТЕНТОРИАЛЬНО:
Правое отверстие
1). Внутренняя граница отверстия (наиболее медиальная часть)
40 мм от затылочного бугра, 10 мм до СП
2). Место отверстия над образованием мозжечка
43 мм от затылочного бугра, 29 мм до СП
3). Наружная граница отверстия (наиболее латеральная часть)
50 мм от затылочного бугра, 47 мм от СП
Левое отверстие
1). Внутренняя граница отверстия (наиболее медиальная часть)
36 мм от затылочного бугра, 14 мм от СП
2) Место отверстия над 1 положением образования мозжечка
42 мм от затылочного бугра, 25 мм от СП
3) Место отверстия над 2 положением образования мозжечка
50 мм от затылочного бугра, 33 мм от СП
4) Наружная граница отверстия (наиболее латеральная часть)
77 мм от затылочного бугра, 58 мм от СП
Примечание: ОМ - линия, соединяющая наиболее латеральную точку лобно-скулового шва и верхнюю часть наружного слухового отверстия, СП - сагиттальная плоскость, сш - сагиттальный шов, кш - коронарный шов.
Таблица 2Пространственная локализация макетов подкорковых ядер (путамен, таламус).
Подкорковые ядра
Расстояние от макета ядер до различных костей черепа, см
Высота от спинки турецкого седла
Лобная кость
Височная кость
Затылочная Кость
Чечевицеобразное ядро
1,7
5,3
2,9
6,9
Таламус
0,4
7
3,6
5,6
Осуществление полезной модели.
В качестве устройства с жесткой фиксацией используется стереотаксический аппарат Э.И.Канделя (6), состоящий из платформы (7), фиксируемой во фрезевом отверстии и корригирующего и направляющего устройства (8), в котором помещается рабочий инструмент (9).
Перед проведением исследования проводится компьютерная томография макета с внутричерепными ориентирами. Данные компьютерной томографии переносятся в систему нейронавигации для создания 3D-реконструкции. Проводится регистрация точек макета черепа. После фиксации стереотаксического аппарата Э.И.Канделя в направляюще устройство аппарата устанавливается указка-щуп (11) навигационной системы, положение которой видно на мониторе (10) навигационной системы. В дальнейшем производят смену указки-щупа на вентрикулярный катетер. По расположению дистального и проксимального концов последнего определяются области доступа на поверхности черепа к каждому из внутричерепных образований, а также угол наклона рабочего инструмента в стереотаксическом устройстве к сагиттальной плоскости. Таким образом, использование макета позволяет установить показания к сочетанному применению безрамной нейронавигации и стереотаксического аппарата Э.И.Канделя. Данная методика обеспечивает максимальную точность доступа к глубинным внутримозговым образованиям, является простой и требует минимального количества времени для крепления стереотаксического устройства и наведения рабочего инструмента на цель.
Таким образом, анализ совокупности всех существенных признаков предложенного к регистрации полезной модели доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности обеспечения достигаемого технического результата.
Анализ уровня техники показывает, что неизвестен макет черепа, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.
При осуществлении полезной модели действительно реализуется наличие предложенного объекта, что свидетельствует о его промышленной применимости.