СТЕРЕОТОПОМЕТР

Полезная модель относится к измерительным устройствам и может быть использована в медицине при морфометрических исследованиях для воссоздания трехмерной структуры органов.
Стереотопометрия предложена D.Bunn и R.Turner в 1960 году и основана на принципах аналитической геометрии. Согласно последним, положение любой точки в пространстве однозначно определяется тремя ее координатами, показывающими величину отрезков, взятых на каждой из осей от начала координат до проекции данной точки на соответствующую ось. В качестве координатных плоскостей используют следующие плоскости: сагиттальная срединная, горизонтальная и фронтальная плоскости (общепринятые анатомические плоскости). Точка пересечения трех координатных плоскостей является нулевой точкой координатной системы.
В таком понимании стереотопометрия входит в круг проблем науки стереологии. Стереология применяет различные и в первую очередь геометрико-статистические методики с целью получения информации о трехмерной форме и расположении различного рода объектов в пространстве. Эти методики успешно используются в морфологии для воссоздания трехмерной структуры органов (Elias, 1967).
Известен прибор - краниобазиометр (Сперанский, B.C. «Краниобазиометр»/ Сперанский B.C., Савинков, В.П.// Вопросы морфологии и оперативной хирургии: Труды Саратовского медицинского института. - Саратов, 1971. - 76-78 с.), позволяющий определять пространственные координаты образований, расположенных на наружном основании черепа. Прибор состоит из двух
прямоугольных рам, являющихся основой, скрепленных вертикальными стойками, столика, в котором помещается череп, и измерительного устройства, скользящего в пазах по Х- и Y- направляющим основы. Конструкция столика позволяет поворачивать его вокруг горизонтальной оси и фиксировать череп в нужном направлении. После установки черепа и его фиксации иглу измерительного устройства подводят к нужной точке черепа. Координаты считывают с градуированных линеек измерительного устройства. Краниобазиометр дает возможность производить измерения с точностью 0,5 мм, что позволяет успешно применять его в краниометрических исследованиях. Недостаток прибора заключается в невозможности применения его для измерения мягкотканых структур органов, так как для измерения одним щупом (иглой) необходима постоянная переустановка препарата, что влияет на точность измерений.
Гороховым А.А. (Горохов, А.А. Отонейрохирургия: руководство для врачей /А.А.Горохов. - Санкт-Петербург: Издательство «Питер», 2000. - 158 с.) впоследствии производились исследования височных костей на краниобазиометре. Последний был модифицирован четырьмя плексигласовыми рамами. Точность измерений составляла 1 мм.
Современный уровень развития оториноларингологии, в частности при операциях на гортани, требует знания детальных данных по морфологии и пространственным взаимоотношениям структур гортани. При подходе к наружной поверхности гортани и для разработки оперативных доступов, в частности к истинной голосовой складке, эластическому конусу, нужно знать координаты анатомических образований и их проекционные точки на наружной поверхности гортани.
Нами впервые сконструирован прибор стереотопометр, позволяющий определять координаты любой точки наружной поверхности и внутренних структур гортани. На фигуре 1 изображена конструкция стереотопометра где:
1 - станина, предназначенная для установки горизонтальной направляющей;
2 - горизонтальная Х-направляющая для перемещения по оси Х вертикальной стойки;
3 - вертикальная стойка;
4 - горизонтальная Y-направляющая;
5 - щуповой механизм, состоящий из пяти взаимно перпендикулярных щупов;
6 - винтовой механизм, перемещающий вертикальную стойку 3 по оси X;
7 - винтовой механизм, перемещающий Y-направляющую по оси Z;
8 - винтовой механизм, перемещающий Y-направляющую по оси Y;
9 - градуированная линейка на Х-направляющей;
10 - градуированная линейка на вертикальной стойке 3;
11 - градуированная линейка на Y-направляющей.
На станине 1 установлена вдоль короткой стороны горизонтальная направляющая 2, вдоль которой с помощью винта 6 перемещается вертикальная стойка 3 по оси X. Винт 7 осуществляет вертикальное перемещение по оси Z горизонтальной Y-направляющей 4 с укрепленным на ее конце щуповым механизмом 5. На вертикальной стойке 3, перпендикулярно ей, установлена горизонтальная Y-направляющая 4, которая вращением винта 8 перемещает щуповой механизм 5 по оси Y. После вертикальной фиксации исследуемого
препарата щуповой механизм подводится к необходимой точке, координаты которой считываются с трех градуированных линеек (9, 10, 11). Точность измерения определяется как среднеквадратичная погрешность по осям X, Y, Z. Максимальная погрешность по оси Х равна 0,5 мм. Максимальная погрешность по оси Z равна 0,5 мм. Максимальная погрешность по оси Y равна 0,05 мм. Среднее квадратичное отклонение составляет 0,2.
Стереотопометр позволяет выполнять измерения исследуемых препаратов без дополнительной их переустановки за счет применения нескольких щупов (от одного до пяти) и возможности перемещения щупов вдоль осей X, Y, Z. Щупы приводятся к единой системе координат посредством специального алгоритма.
На фиг.2 представлена фотография, где показано стереотопометрическое исследование препарата гортани. Разработанная конструкция позволяет рассчитать проекционные точки важных анатомических образований на наружную поверхность гортани, глубину и ширину операционной раны, угол операционного действия; поэтому наиболее адекватным, по нашему мнению, является использование стереотопометра при морфометрических исследованиях.