Искусственная височная кость (учебное пособие)

Полезная модель относится к медицине, а именно к оториноларингологии.
Височная кость - парная, одна из самых сложных костей скелета, расположенная меду затылочной и клиновидной костями, входит в состав, как образования, так и крыши черепа, учувствует в образовании височно-нижнечелюстного сустава и соединяется со скуловой костью [1]. Она состоит из 4 частей: каменистой, барабанной, сосцевидной и чешуйчатой [2]. В последнее время в России и за рубежом повешенный спрос приобрели курсы по диссекции височной кости с целью повышения практикующими специалистами своих отохирургических навыков. Применение эндоскопии, а в ряде случаев хирургическое лечение с использованием синергизма оториноларингологов и нейрохирургов, требует все более совершенной техники владения диссекцией височной кости [3]. Достижения научно-технического прогресса, появление высококачественной линзованной оптики, новых материалов и протезов, позволяют на сегодняшний день выполнять высокотехнологические операции на височной кости с минимальным объемом вмешательства. Освоение различных типов операций на височной кости требует от отохирургов детального знания ландшафта данной структуры и понимания пространственного взаиморасположения основных анатомических структур [4]. Основой обучения отохирургов помимо теоретического базиса, является приобретение практических навыков по хирургии височной кости [5]. Для этих целей используют в качестве объекта вмешательства трупный материал височной кости человека. В связи с появлением новых технологий и отчасти сложностью законодательства по изъятию аутопсийного материала появилась возможность внедрить в программу обучения искусственную височную кость.
Прототипом данной полезной модели является искусственная височная кость производства Facon (Германия) (Schneider G.,  A. Multi-center study of the Jenaer model of the temporal bone. Laryngorhinootologie 2004; 83: 6: 363-366.) [6]. Однако данный продукт в условиях российского рынка имеет высокую стоимость.
Решаемой нами технической задачей является создание искусственной височной кости в качестве модели для обучения отохирургов по выполнению высокотехнологичных операций на данной анатомической структуре и при этом имеющую низкую стоимость.
Достигаемым техническим результатом является предлагаемая нами модель височной кости, которая полностью и в том же масштабе повторяет сложную анатомию височной кости и дает возможность освоить базовые навыки для начинающих отохирургов. Для осуществления полезной модели было использовано совмещение технологии 3D печати, литья по выплавляемым моделям и применения материалов близких по своим физико-механическим свойствам к натуральной височной кости.
Краткое описание чертежей.
Фигура 1. Модель височной кости при 3D-моделировании.
Фигура 2. Силиконовая опока для заливки искусственного камня, а - отверстие в опоке для заливки материала.
Фигура 3. Готовая искусственная височная кость в трехточечном фиксаторе, а - твердая мозговая оболочка (прокрашена красным латексом), б - область сигмовидного синуса (прокрашена синим латексом).
Фигура 4. Антромастоидотомия с обнажением твердой мозговой оболочки.
а - твердая мозговая оболочка.
Фигура 5. Антромастоидотомия с обнажением сигмовидного синуса, а - сигмовидный синус.
Фигура 6. Задняя тимпанотомия (сосцевидный отросток, вид сверху), а - задняя область задней тимпанотомии.
Фигура 7. Декомпрессия лицевого нерва (вскрытая антромастоидальная
полость, вид сверху), а - лицевой нерв (желтая полимерная нить), нисходящее колено.
Для получения компьютерных снимков височной кости выбирались пациенты в возрасте от 25 до 50 лет, с диагнозом отосклероз, которые выполняли данное исследование при подготовке к стапедопластике. Из данной серии снимков были выбраны наиболее показательные с точки зрения нормальной анатомии. При выборе снимков компьютерной томографии (КТ), особое внимание было уделено воздушности сосцевидного отростка, четкому ходу канала лицевого нерва, состоянию цепи слуховых косточек, нормальному стоянию твердой мозговой оболочки и сигмовидного синуса. Была получена обобщенная 3D-модель височной кости (фиг. 1). Совместно со специалистами коммерческого объединения ООО "Темпорум" (Россия) в компьютерной программе Вибраж височная кость была разделена на три части, причем плоскости раздела были проведены вдоль хода канала лицевого нерва. Три полученных части были напечатаны отдельно на порошковом 3D принтере с использованием материала полиамид. В последующем с полученных трех фрагментов сняты силиконовые формы (фиг. 2) для возможности отливки материала в них и тиражирования продукта. Стоит отметить, что даже отдельные три фрагмента височной кости оказались морфологически очень сложны для отливки в полученные силиконовые формы. В этой связи, были изготовлены дополнительные силиконовые вкладыши, помещенные в полученные формы. Вкладыш на подпорках устанавливался в полученную форму и заливался искусственный камень - пластикрит. Согласно литературным данным плотность нормальной кости 1500-2000 ед Hd. Наиболее близким по параметрам является материал искусственного камня. Пластикрит после заливки в формы застывал 48 часов. Затем части извлекали из форм, а сами формы использовались для дальнейшего тиражирования продукта. Полученные три части полностью соответствовали натуральной височной кости, повторяя ее анатомическое
строение в масштабе 1:1 (Фиг. 3-7).
На заключительном этапе работ полученные части височной кости соединяли вручную последовательно. При этом предварительно прокладывали желтой полимерной нитью ход канала лицевого нерва в трех его коленах. Фрагменты височной кости фиксировали друг с другом с помощью бесцветного клея на гелевой основе таким образом, чтобы все поверхности височной кости располагались стык в стык. Верхнюю поверхность модели прокрашивали красным латексом, имитируя твердую мозговую оболочку, а область сигмовидного синуса - синим латексом (Фиг. 3.).
Предложенное учебное пособие используется в Государственном бюджетном учреждении здравоохранения "Научно-исследовательский клинический институт оториноларингологии им. Л.И. Свержевского" Департамента здравоохранения города Москвы при проведении мастер-классов по кохлеарной имплантации и входит в учебно-образовательные программы для отохирургов с целью реализации программ государственных гарантий по реабилитации пациентов с двусторонней глухотой (Фиг. 4-7).
Таким образом, в Российских медицинских университетах на кафедрах оториноларингологии могут быть внедрены образцы изделия. В условиях импортозамещения стоимость отечественного аналога в 5-7 раз дешевле зарубежных аналогов. Данное учебное пособие может быть использовано для обучения студентов, аспирантов и ординаторов, медицинских вузов на всей территории РФ.
Список литературы:
1. Трифунов Е.Г., Дергунова Н.И., Михеева А.Е. Лучевая диагностика заболеваний и повреждений височной кости {конспект лучевого диагноста). 3-е издание, ЭЛБИ-СПб, 2017. - 320 с.
2. Faramarzi М., Mohammad Hossein М.Н., Amini М., Heydari S.T., Samiei A., Motasaddi Zarandy M., Eftekhari A., Ghasemi M.M., Baradaranfar М.Н., Naderpour M., Mohammad A., Mohammadi S. Assessment of Otolaryngology Residency Training Program in Iran: Perspectives of Faculty Members and Recently Graduated Medical Students. Iran J Otorhinolaryngol. 2019; 31(102):25-33.
3. Lin B.J., Hong K.T., Chung T.T., Liu W.H., Hueng D.Y., Chen Y.H., Ju D.T., Ma H.I., Liu M.Y., Hung H.C., Tang C.T. Endoscopic transorbital transtentorial approach to middle incisural space: preclinical cadaveric study. Acta Neurochir (Wien). 2019; 161(4):831-839. doi: 10.1007/s00701-019-03831-6.
4. Komune N., Matsuo S., Miki K., Matsushima K., Akagi Y., Kurogi R., Iihara K., Matsushima Т., Inoue Т., Nakagawa T. Microsurgical Anatomy of the Jugular Process as an Anatomical Landmark to Access the Jugular Foramen: A Cadaveric and Radiological Study. Oper Neurosurg (Hager-stown). 2019; 16(4):486-495. doi: 10.1093/ons/opy198.
5. Maas A.I., Kosyakov S.I., Kharlamov K.A. The methodology of simulation training of the skills. Vestn Otorinolaringol. 2019; 84 (1):60-63. doi: 10.17116/otorino20198401160. Russian.
6. Schneider G.,  A. Multi-center study of the Jenaer model of the temporal bone. Laryngorhinootologie 2004; 83: 6: 363-366.