ШАБЛОН ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НАКОСТНЫХ ПЛАСТИН

Полезная модель относится к медицине, травматологии и ортопедии, а именно к шаблонам для моделирования накостных металлофиксаторов.
Известен способ моделирования пластин при диафизарных переломах длинных трубчатых костей непосредственно на кости после репозиции отломков (1).
Известен гибкий шаблон, который изготавливают интраоперационно и моделируют по нему пластину (1). Недостатками моделирования пластины по кости и гибкому шаблону - трудоемкость, увеличение продолжительности операции, непреднамеренное травмирование надкостницы и деваскуляризация зоны перелома, что приводит к снижению интенсивности репаративного остеогенеза.
Известны стереолитографические модели костей для применения в черепно-челюстно-лицевой хирургии (2). Их недостаток - не могут использоваться для предоперационного планирования и моделирования накостных пластин. Эти модели взяты нами за прототип.
Технический результат полезной модели - создание шаблона для моделирования накостных пластин.
Этот результат достигается тем, что шаблон является персонифицированной зеркальной моделью интактной кости контралатеральной конечности пациента с нанесенной на него линией перелома в виде борозды и изготовлен на 3D принтере в результате обработки данных компьютерной томографии контралатеральной целой и поврежденной костей в компьютерной программе "Автоплан" с помощью софта Meshlab путем последовательного совмещения зеркальной модели интактной кости с моделями отломков поврежденной кости до их сопоставления и нанесения на зеркальную модель интактной кости линии перелома.
Шаблон позволяет наглядно определиться с характером перелома кости, возможными особенностями остеосинтеза, непосредственно отмоделировать пластину, заметив особенности расположения ее и винтов. Зная локализацию расположения пластины на шаблоне, можно планировать длину и форму оптимального оперативного доступа, что снижает риски и травматичность операции.
«Отзеркаленная» модель кости противоположной конечности может служить идеальным прототипом для изготовления стереолитографического шаблона кости серьезно поврежденной травматическим воздействием - с большим количеством отломков и сложной линией перелома. Постепенное совмещение «отзеркаленной» модели интактной кости с моделями отломков поврежденной кости при их сопоставлении между собой в компьютерной программе "Автоплан" с помощью софта Meshlab позволяет четко выявить контур линии перелома.
Воспроизведенная в последующем на стереолитографической модели в виде борозды, линия перелома позволяет оценить характер перелома, правильно расположить и индивидуально отмоделировать пластину, учесть особенности операции остеосинтеза в целом.
Пластина при открытом остеосинтезе, благодаря предварительному персонифицированному моделированию на шаблоне, служит своеобразной матрицей для выполнения репозиции костных фрагментов, которые фактически «собираются» на ней, тем самым обеспечивая полное анатомическое восстановление целостности кости. Время оперативного вмешательства при этом уменьшается в среднем на 20-25 минут, не повреждаются ткани в зоне перелома, снижается травмирование надкостницы, что может привести к снижению интенсивности репаративного остеогенеза.
Шаблон для моделирования накостных пластин представляет собой персонифицированную зеркальную модель интактной кости контралатеральной конечности пациента с нанесенной на него линией перелома в виде борозды и изготовлен на 3D принтере в результате обработки данных компьютерной томографии контралатеральной целой и поврежденной костей в компьютерной программе "Автоплан" с помощью софта Meshlab путем последовательного совмещения зеркальной модели интактной кости с моделями отломков поврежденной кости до их сопоставления и нанесения на зеркальную модель интактной кости линии перелома.
Шаблон для моделирования накостных пластин изготавливают и используют следующим образом. Пациенту выполняют компьютерную томографию поврежденной и аналогичной неповрежденной кости противоположной конечности; в компьютерной программе "Автоплан" обрабатывают данные, создавая трехмерные модели интактной кости и отломков поврежденной кости; с помощью софта Meshlab создают зеркальную модель интактной кости и совмещают ее последовательно с моделями отломков поврежденной кости, сопоставляя их между собой и нанося на зеркальную модель интактной кости контур линии перелома; на основе полученной модели на 3D принтере изготавливают полноразмерный стереолитографический шаблон, соответствующий поврежденной кости, с нанесенной на него линией перелома в виде борозды. До операции моделируют пластину по стереолитографическому шаблону и планируют операционный доступ, учитывая расположение линии перелома и пластины.
Шаблон для моделирования накостных пластин показан на фиг. 1 и 2. На фиг. 1 А, Б изображена стереолитографическая модель плечевой кости с нанесенной на нее линией перелома в виде борозды (показана стрелкой). На фиг. 2 А, Б показан процесс моделирования пластины на шаблоне.
Использование шаблона иллюстрируется клиническим примером.
Пациент О., 24-х лет, обратился в травматологическое отделение с жалобами на боли в средней трети левой плечевой кости после падения на улице. При осмотре больному был поставлен следующий диагноз: Закрытый перелом левой плечевой кости на границе средней и нижней третей со смещением отломков. Пациенту был создан индивидуальный стереолитографический шаблон с нанесенной на него линией перелома в виде борозды. По этому шаблону с учетом хода линии перелома было выбрано оптимальное расположение пластины. Она была отмоделирована по шаблону. С учетом расположения пластины на шаблоне был запланирован оперативный доступ определенной формы и длины с учетом расположенных в проекции линии перелома и пластины анатомических образований. Интраоперационно никаких осложнений, травм анатомических структур, сложностей с установкой пластины и остеосинтезом костных отломков не было - была восстановлена целостность кости, что подтвердила и контрольная рентгенограмма в послеоперационном периоде. Пациента осматривали в динамике. Спустя 3 месяца после операции, отмечали консолидацию перелома.
Шаблон обеспечивает точное персонализированное моделирование металлофиксатора, планирование оперативного доступа с учетом линии перелома и расположения пластины, что снижает трудоемкость, инвазивность, время оперативного вмешательства, повышает его эффективность. Шаблон может широко применяться в травматолого-ортопедических стационарах.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
1. АО-Принципы лечения переломов (в двух томах). Русскоязычное второе дополненное и переработанное издание.  Buckley, Moran (Editors). Перевод с английского А.А. Ситника. Издательство Васса-Медиа, 2012 год.
2. Способ изготовления стереолитографических моделей и биоимплантатов для применения в черепно-челюстно-лицевой хирургии. Рогинский В.В., Попов В.К., Евсеев А.В., Панченко В.Я., Иванов А.Л. Патент на изобретение №2196543 от 26.04.2001.