RU224486U1 - Модель для обучения технике проведения диссекций височной кости с инфралабиринтной холестеатомой - Google Patents
Модель для обучения технике проведения диссекций височной кости с инфралабиринтной холестеатомой Download PDFInfo
- Publication number
- RU224486U1 RU224486U1 RU2023135877U RU2023135877U RU224486U1 RU 224486 U1 RU224486 U1 RU 224486U1 RU 2023135877 U RU2023135877 U RU 2023135877U RU 2023135877 U RU2023135877 U RU 2023135877U RU 224486 U1 RU224486 U1 RU 224486U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- model
- cholesteatoma
- temporal bone
- infralabyrinthine
- bone
- Prior art date
Links
- 210000003582 temporal bone Anatomy 0.000 title claims abstract description 28
- 206010008642 Cholesteatoma Diseases 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002224 dissection Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 3
- 210000000256 facial nerve Anatomy 0.000 claims abstract description 15
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims description 3
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 abstract description 13
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 208000037273 Pathologic Processes Diseases 0.000 description 6
- 230000009054 pathological process Effects 0.000 description 6
- 238000012549 training Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 3
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 210000003027 ear inner Anatomy 0.000 description 3
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 3
- 210000004004 carotid artery internal Anatomy 0.000 description 2
- 210000000959 ear middle Anatomy 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- 208000001154 Dermoid Cyst Diseases 0.000 description 1
- 208000010305 Epidermal Cyst Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000011888 autopsy Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 210000001638 cerebellum Anatomy 0.000 description 1
- 201000010354 chronic purulent otitis media Diseases 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 210000003252 cranial fossa middle Anatomy 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 210000001951 dura mater Anatomy 0.000 description 1
- 210000000613 ear canal Anatomy 0.000 description 1
- 210000000883 ear external Anatomy 0.000 description 1
- 208000017338 epidermoid cysts Diseases 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 210000004731 jugular vein Anatomy 0.000 description 1
- 210000001595 mastoid Anatomy 0.000 description 1
- 210000002418 meninge Anatomy 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 210000002480 semicircular canal Anatomy 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к медицине, а в частности к оториноларингологии и 3D моделированию. Искусственная височная кость с инфралабиринтной холестеатомой в качестве учебного пособия для проведения диссекций, представляющая собой анатомическую модель височной кости человека в натуральную величину из фотополимерного материала, имитирующего структуру костной ткани, включающая сигмовидный синус, лицевой нерв по крайней мере в одном колене, который проложен в канале лицевого нерва проволокой, инфралабиринтную холестеатому из силикона, причем разные анатомические структуры выполнены в цветовой гамме с возможностью их отличия по цвету. Достигаемым техническим результатом является модель височной кости в натуральную величину с ключевыми анатомическими структурами и инфралабиринтной холестеатомой в пирамиде височной кости, модель имитирует структуру костной ткани, поэтому ее можно использовать в качестве учебного пособия для проведения диссекций.
Description
Полезная модель относится к медицине, а в частности к оториноларингологии и 3D моделированию.
Для начинающих и практикующих отохирургов во все времена стояла острая необходимость изучать и осваивать свои навыки. Прежде чем выполнять оперативные вмешательства на какой бы то ни было структуре человеческого тела необходимо получить практику на различного рода тренажерах, муляжах и кадаверном материале. Однако, использование аутопсийного материала в Российской Федерации в качестве учебных пособий ограничено Федеральным законом [1]. Изготовление тренажеров и муляжей различных анатомических структур являлось весьма сложной задачей и до недавнего времени была понятной, но весьма абстрактной концепцией. Однако, развитие 3D-моделирования и 3D-печати открывает новые возможности для изготовления качественных пособий для обучения и отработки тактильных навыков в клинической отохирургии.
Височная кость (ВК) – парная кость мозгового отдела черепа человека. Состоит из 3х частей: пирамиды, барабанной и чешуйчатой частей [2]. ВК является одной из самых сложных костей человеческого организма, содержит 10 каналов, в которых проходят нервы и крупные сосуды, содержит структуры наружного, среднего и внутреннего уха, граничит с мозговыми оболочками и мозжечком.
Выполнение оперативного вмешательства на такой сложной по своему строению ВК без детального изучения ее анатомии, характера патологического процесса и досконально отработанной техники операции является чрезвычайно рискованным мероприятием.
Термин «инфралабиринтная холестеатома» (ИХ) используется для описания эпидермоидной кисты (холестеатомы) в пирамиде височной кости, а именно затрагивает структуры внутренного уха (лабиринта) [3]. Так же важными является факт близкого анатомического расположения таких структур, как внутренняя сонная артерия, лицевой нерв, луковица внутренней яремной вены, средняя черепная ямка, верхние и нижние каменистые мозговые синусы. Ранее данная область была прерогативой нейрохирургии. Однако в настоящее время накопление опыта диагностики, разработка трансмастоидальных хирургических подходов позволили отохирургам менее травматично достигать верхушки пирамиды ВК. В тоже время практикующему отохирургу необходимо понимание не только классической диссекционной анатомии ВК, но и освоение хирургии пространств головного мозга. Все это требует от врача большого опыта выполнения операций на ВК, детального знания анатомии, характера и степени распространения патологического процесса. Близость расположения магистральных сосудов, головного мозга, лицевого нерва может привести к инвалидизирующим или летальным последствиям. Учитывая все это, авторы предложили создать искусственные муляжи ВК, учитывающие характер расположения холестеатомы для каждого пациента, для предварительной отработки операции с целью минимизации интраоперационных рисков. При этом одним из главных критериев являлась экономическая доступность муляжа.
Искусственные муляжи ВК разработаны в РФ в весьма ограниченном количестве, представляют собой вариант с нормальной анатомией и большинство образцов не учитывают характер патологического процесса [4]. Существуют иностранные коммерческие разработки, например, от немецкой фирмы «Phacon». Однако, в опубликованном на сайте ассортименте представлены модели с нормальным анатомическим строением, а также с выполненной предварительной диссекцией, что таже не учитывают изменения, связанные с холестеатомой [5]. К тому же имеет место высокая себестоимость зарубежных аналогов, тем более в рамках реализации программы импортозамещения. Существуют публикации, которые показывают хорошие результаты использования искусственных напечатанных 3D моделей височной кости в целях обучения, однако эти образцы являют собой вариант с нормальной анатомией, не учитывая патологический процесс [6].
Достигаемым техническим результатом является модель височной кости в натуральную величину с ключевыми анатомическими структурами и инфралабиринтной холестеатомой в пирамиде височной кости, модель имитирует структуру костной ткани, поэтому ее можно использовать в качестве учебного пособия для проведения диссекций.
Технический результат достигается тем, что для изготовления полезной модели использовались технологии построения модели на компьютере по снимкам КТ, 3D печать и полимерные материалы, близкие по своим физико-химическим свойствам к натуральной ВК пациента.
Пример заявленной полезной модели представлен на фигурах 1, 2, 3. А – сигмовидный синус, Б - область инфралабиринтной холестеатомы, В – лицевой нерв. Фигура 4 – модель височной кости закреплена в трехточечной системе опоры. 3D-модель.
Для получения снимков компьютерной томограммы подбирались лица от 25 до 50 лет с установленным диагнозом «Хронический гнойный средний отит, эпитимпанит. Холестеатома инфралабиринтной локализации». Из снимков этих пациентов были выбраны самые показательные с характерными изменениями из-за патологического процесса. Была получена 3D модель ВК с помощью программы 3D Slicer. Затем на снимки накладывали маску по порогу от 220 до 3000 единиц по Хаунсфильду. После этого маску дорабатывали вручную; удаляли засвеченные регионы и регионы, лежащие за областью интереса, добавляли анатомические структуры: сигмовидный синус, канал лицевого нерва по крайней мере в одном колене. Затем получившуюся маску переводили в 3D-формат путем сшивания слоев в один объект. В результате получали 3D-модель в формате STL, готовую к печати. Модель может быть напечатана на 3D принтере фотополимерным материалом, например, желтого цвета (после затвердевания твердость по Шору D 85-90), например, по технологии SLA затвердевания твердость по Шору D 85-90), например, по технологии SLA (Stereolithography). Затем добавляли холестеатому из силикона в пирамиду ВК. Размер и расположение патологического образования зависит от изучаемой клинической ситуации.
На ключевые анатомические структуры может быть нанесен жидкий силикон различного цвета для удобства учебного процесса. В конкретном варианте исполнения на сигмовидный синус А (фиг. 1, 2, 3) нанесен силикон синего цвета. Инфралабиринтная холестеатома Б выполнена коричневого цвета. Твердая мозговая оболочка может быть выделена силиконом красного цвета. В наилучшем варианте исполнения использовали жидкий силикон с
твердостью по Шору А 25. Для имитации лицевого нерва В (фиг. 2) в заранее подготовленный канал закладывают проволоку, например, латунную. Затем полученную модель височной кости фиксируют, например, в трехточечной опорной системе (фиг. 4).
Существенные признаки заявленной полезной модели:
модель для обучения технике проведения диссекций височной кости с инфралабиринтной холестеатомой, включающая анатомическую модель височной кости человека в натуральную величину, отличающаяся тем, что дополнительно включает сигмовидный синус, лицевой нерв, проложенный проволокой и расположенный по меньшей мере в одном колене канала лицевого нерва, инфралабиринтную холестеатому, выполненную из силикона и расположенную в пирамиде височной кости, при этом анатомическая модель височной кости выполнена из фотополимерного материала, имитирующего структуру костной ткани, а сигмовидный синус, инфралабиринтная холестеатома и анатомическая модель височной кости выполнены с возможностью отличия по цвету.
Предложенная полезная модель используется в ГБУЗ «НИКИО им. Л.И. Свержевского» ДЗМ в качестве учебного пособия для обучения ординаторов, аспирантов, практикующих отохирургов и дешевле зарубежных аналогов в 5-8 раз. Данная модель может быть использована для обучения студентов, аспирантов и ординаторов, медицинских вузов на всей территории РФ.
Пример реализации полезной модели.
Изготовлена модель височной кости при помощи 3D-печати из фотополимера Dental Temp (Hardlight)
(https://hardlight3d.com/products/fotopolimer-dental-temp) по технологии SLA (Stereolithography), с сигмовидным синусом, инфралабиринтной холестеатомой в пирамиде ВК, с двумя коленами канала лицевого нерва.
Каналы лицевого нерва проложены латунной проволокой. Модель височной кости крепили в трехточечной опорной системе и выполняли отработку навыков.
Были выполнены следующие этапы диссекционной работы: первым этапом под контролем операционного микроскопа с помощью режущих фрез и моторной системы выполнена расширенная аттикоантромастоидотомия, истончена задняя стенка наружного слухового прохода и удалена. Далее выполнена декомпрессия тимпанальной и мастоидальной частей лицевого нерва и нижняя тимпанотомия. Выполнена поэтапная лабиринтэктомия.
После удаления заднего и латерального полукружных каналов определялась деструктивная полость, заполненная силиконом, коричневого цвета, имитирующем холестеатому, с разрушением задней грани пирамиды, протяженностью около 1,5 см. Вскрыт внутренний слуховой проход с визуализацией аналогичного материала. Следующим этапом выполнена кохлеотомия, c визуализацией костного канала внутренней сонной артерии. Таким образом создание искусственной ВК позволяет отрабатывать оперативное вмешательство на среднем ухе со сложной локализацией холестеатомы, с учетом анатомических особенностей и распространением патологического процесса.
Список литературы
1. Федеральный закон от 12.01.1996 N 8-ФЗ «О погребении и похоронном деле»
2. Анатомия человека: Учебник: В 3 т. Т. l./П од ред. М.Р. Сапина.— М.: Новая волна: Издатель Умеренков, 2015. — 304 с.: ил
3. Sanna M, Pandya Y, Mancini F, Sequino G, Piccirillo E. Petrous bone cholesteatoma: classification, management and review of the literature.
Audiol Neurootol. 2011;16(2):124-36. doi: 10.1159/000315900. Epub 2010 Jul 29. PMID: 20668373.
4. Патент на полезную модель №195878 U1 от 25.10.2019 г. «Искусственная височная кость (учебное пособие)» (авторы Крюков А.И., Гаров Е.В., Мищенко В.В., Зеленкова В.Н.) Заявка № 2019134235 от 25.10.2019 г. Опубликовано 07.02.2020 г.
5. https://phacon.de/en/
6. Бахос, Дэвид ; Велют, Стефан ; Робье, Ален; Аль-Захрани, Мусаед ;
Лесканн, Эммануэль Трехмерное моделирование височной кости для хирургической подготовки, Отология и невротология 31(2): стр. 328- 334, февраль 2010 г. | DOI: 10.1097/MAO.0b013e3181c0e655__ .
Claims (5)
1. Модель для обучения технике проведения диссекций височной кости с инфралабиринтной холестеатомой, включающая анатомическую модель височной кости человека в натуральную величину, отличающаяся тем, что дополнительно включает сигмовидный синус, лицевой нерв, проложенный проволокой и расположенный по меньшей мере в одном колене канала лицевого нерва, инфралабиринтную холестеатому, выполненную из силикона и расположенную в пирамиде височной кости, при этом анатомическая модель височной кости выполнена из фотополимерного материала, имитирующего структуру костной ткани, а сигмовидный синус, инфралабиринтная холестеатома и анатомическая модель височной кости выполнены с возможностью отличия по цвету.
2. Модель по п. 1, отличающаяся тем, что анатомическая модель височной кости выполнена в желтом цвете из фотополимерного материала с твердостью по Шору D 85-90.
3. Модель по п. 1, отличающаяся тем, что сигмовидный синус выполнен в синем цвете.
4. Модель по п. 1, отличающаяся тем, что инфралабиринтная холестеатома выполнена в коричневом цвете из силикона с твердостью по Шору А 25.
5. Модель по п. 1, отличающаяся тем, что лицевой нерв выполнен из латунной проволоки.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU224486U1 true RU224486U1 (ru) | 2024-03-27 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1727155A1 (ru) * | 1990-01-15 | 1992-04-15 | Донецкий государственный медицинский институт им.М.Горького | Медицинский тренажер |
| GB2395927A (en) * | 2002-12-02 | 2004-06-09 | Ono & Co Ltd | Producing artificial bones by laser sintering |
| US20080050710A1 (en) * | 2006-07-17 | 2008-02-28 | Cottler Shayn P | Anatomical model and method for medical training |
| RU195878U1 (ru) * | 2019-10-25 | 2020-02-07 | Государственное Бюджетное Учреждение Здравоохранения Города Москвы "Научно-Исследовательский Клинический Институт Оториноларингологии Им. Л.И. Свержевского" Департамента Здравоохранения Города Москвы (Гбуз Никио Им. Л.И. Свержевского Дзм) | Искусственная височная кость (учебное пособие) |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1727155A1 (ru) * | 1990-01-15 | 1992-04-15 | Донецкий государственный медицинский институт им.М.Горького | Медицинский тренажер |
| GB2395927A (en) * | 2002-12-02 | 2004-06-09 | Ono & Co Ltd | Producing artificial bones by laser sintering |
| US20040175686A1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-09-09 | Ono & Co., Ltd. | Process for producing an artificial bone model and an artificial bone model produced by the process |
| US20080050710A1 (en) * | 2006-07-17 | 2008-02-28 | Cottler Shayn P | Anatomical model and method for medical training |
| RU195878U1 (ru) * | 2019-10-25 | 2020-02-07 | Государственное Бюджетное Учреждение Здравоохранения Города Москвы "Научно-Исследовательский Клинический Институт Оториноларингологии Им. Л.И. Свержевского" Департамента Здравоохранения Города Москвы (Гбуз Никио Им. Л.И. Свержевского Дзм) | Искусственная височная кость (учебное пособие) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tai et al. | Development of a 3D-printed external ventricular drain placement simulator | |
| JP5239037B2 (ja) | ３次元造形モデル作製方法および医療・医学・研究・教育用支援ツール | |
| Lan et al. | Application of 3D-printed craniocerebral model in simulated surgery for complex intracranial lesions | |
| Lichtenstein et al. | 3D-printed simulation device for orbital surgery | |
| Arora et al. | Virtual reality case-specific rehearsal in temporal bone surgery: a preliminary evaluation | |
| Kelley et al. | Sectional Anatomy for Imaging Professionals-E-Book | |
| Yamazaki et al. | Patient-specific virtual and mixed reality for immersive, experiential anatomy education and for surgical planning in temporal bone surgery | |
| US20070020598A1 (en) | Manikin and method of manufacturing the same | |
| CN101996507A (zh) | 构建外科虚拟手术教学及训练系统的方法 | |
| Zachow | Computational planning in facial surgery | |
| Oyama et al. | Endoscopic endonasal cranial base surgery simulation using an artificial cranial base model created by selective laser sintering | |
| Hamdan et al. | The 3D printing of the paralyzed vocal fold: added value in injection laryngoplasty | |
| Maclachlan et al. | Properties and characteristics of three-dimensional printed head models used in simulation of neurosurgical procedures: a scoping review | |
| Żukowska et al. | Additive manufacturing of 3D anatomical models—review of processes, materials and applications | |
| Żukowska et al. | Methodology of low cost rapid manufacturing of anatomical models with material imitation of soft tissues | |
| Lee et al. | Development of 3-dimensional printed simulation surgical training models for endoscopic endonasal and transorbital surgery | |
| Ali et al. | Clinical situations for which 3D printing is considered an appropriate representation or extension of data contained in a medical imaging examination: neurosurgical and otolaryngologic conditions | |
| RU224486U1 (ru) | Модель для обучения технике проведения диссекций височной кости с инфралабиринтной холестеатомой | |
| Abrahams et al. | Abrahams' and McMinn's Clinical Atlas of Human Anatomy E-Book: Abrahams' and McMinn's Clinical Atlas of Human Anatomy E-Book | |
| KR101937110B1 (ko) | 측두골 모형 제작 방법 및 그 방법에 의하여 제작된 측두골 모형 | |
| Chaudhary et al. | Role of three-dimensional printing in neurosurgery: an institutional experience | |
| Chenebaux et al. | Evaluation of a temporal bone prototype by experts in otology | |
| CN115188232A (zh) | 一种基于mr-3d打印技术的医学教学综合训练系统及方法 | |
| Thiong’o et al. | Application of 3D printing support material for neurosurgical simulation | |
| Zhang et al. | Improved procedure for Brown’s Class III maxillary reconstruction with composite deep circumflex iliac artery flap using computer-assisted technique |