RU2750415C1 - Способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями - Google Patents
Способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750415C1 RU2750415C1 RU2020137141A RU2020137141A RU2750415C1 RU 2750415 C1 RU2750415 C1 RU 2750415C1 RU 2020137141 A RU2020137141 A RU 2020137141A RU 2020137141 A RU2020137141 A RU 2020137141A RU 2750415 C1 RU2750415 C1 RU 2750415C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spine
- model
- anomalies
- patient
- congenital
- Prior art date
Links
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims abstract description 21
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims abstract description 14
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 13
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 241001481833 Coryphaena hippurus Species 0.000 claims abstract description 9
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000004807 localization Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims abstract description 6
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims abstract description 6
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 208000032170 Congenital Abnormalities Diseases 0.000 description 20
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 4
- 210000004705 lumbosacral region Anatomy 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 206010002961 Aplasia Diseases 0.000 description 2
- 206010008479 Chest Pain Diseases 0.000 description 1
- 206010048890 Congenital kyphoscoliosis Diseases 0.000 description 1
- 206010012750 Diastematomyelia Diseases 0.000 description 1
- 206010019909 Hernia Diseases 0.000 description 1
- 206010023506 Kyphoscoliosis Diseases 0.000 description 1
- 206010023509 Kyphosis Diseases 0.000 description 1
- 206010058907 Spinal deformity Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 208000003906 hydrocephalus Diseases 0.000 description 1
- 230000036244 malformation Effects 0.000 description 1
- 201000010193 neural tube defect Diseases 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 206010039722 scoliosis Diseases 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Robotics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины, а именно к области травматологии, и может быть использовано для изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями. Выполняют мультиспиральную компьютерную томографию (МСКТ) с 64 срезами за один оборот гентри с толщиной среза 0,625 мм, без наклона «гентри» с напряжением 120 kV, силой тока 175 mA, за время 2,2 секунды при pitch 0,516:1. С использованием обзорной скенограммы длиной 150-700 мм осуществляют построение мультипланарных реконструкций изображения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - фронтальной и сагиттальной. На изображениях выявляют локализацию, объем и характер внутренней структуры детского позвоночника. Полученную томографическую информацию сохраняют в формате DICOM и переносят в Dolphin Imaging. Выполняют формирование твердотельной STL 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, представляющих интерес при предоперационном исследовании. По данным STL модели формируют G-код. Выполняют на FDM принтере печать модели позвоночника пациента со всеми его аномалиями с высотой печатного слоя не более 0,2 мм в масштабе 1:1. При этом модель позвоночника изготавливают из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала. Причем в качестве биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала для изготовления модели позвоночника используют акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), или полиэтилентерефталат с гликолем (PET-G), или полилактид (PLA), или полиамид. Выполняют виртуальное планирование этапов хирургического лечения позвоночника пациента с использованием изготовленной модели позвоночника или его части с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии. Способ обеспечивает виртуальное планирование этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии за счет изготовления предоперационной модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к области травматологии, к способу изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями и может быть использовано при предоперационном планировании хирургического лечения пациентов с врожденными не классифицируемыми аномалиями позвоночника, в том числе ангулярные кифотические деформации, аплазии структур позвоночного столба в условиях травматолого-ортопедических, хирургических и других стационаров.
Заявителю не удалось обнаружить в патентной и технической литературе источника информации, который можно использовать в качестве ближайшего аналога предлагаемого способа, несмотря на известность способа оценки деформации позвоночника с использованием компьютерного комплекса «3D-Сканер» (см. патент РФ №2445919, МПК А61В 5/103. 27.03.2012), а также статья Бойко А.Е., Кокушин Д.Н. и др. «Хирургическое лечение детей с врожденными деформациями грудного и поясничного отделов позвоночника с использованием технологий 3D-прототипирования», Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2020, №7, с. 57-61.
Задачей изобретения является создание способа изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями.
Техническим результатом является обеспечение создания модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, обеспечение создания полномасштабной полимерной модели позвоночника пациента со всеми визуализируемыми индивидуальными анатомическими особенностями позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями для виртуального планирования этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии.
Технический результат достигается тем, что предложен способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями, характеризующийся тем, что выполняют мультиспиральную компьютерную томографию, в процессе выполнения которой определяют пространственную структуру детского позвоночника с врожденными аномалиями выполнением 64 срезов за один оборот гентри с толщиной среза 0,625 мм, без наклона «гентри» с напряжением 120 kV, силой тока 175 mA, за время 2,2 секунды при pitch 0,516:1, с использованием обзорной скенограммы длиной 150-700 мм осуществляют построение мультипланарных реконструкций изображения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - фронтальной и сагиттальной, на которых выявляют локализацию, объем и характер внутренней структуры детского позвоночника с врожденными аномалиями, затем полученную томографическую информацию сохраняют в формате DICOM и переносят в Dolphin Imaging с образованием DICOM файлов, выполняют формирование твердотельной STL 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, представляющих интерес при предоперационном исследовании, затем по данным STL модели формируют G-код, с использованием которого выполняют на FDM принтере с высотой печатного слоя не более 0,2 мм печать модели позвоночника пациента со всеми его аномалиями в масштабе 1:1, при этом модель позвоночника, повторяющую все томографически визуализируемые индивидуальные анатомические особенности позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями изготавливают из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала, причем в качестве биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала для изготовления модели позвоночника используют акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), или полиэтилентерефталат с гликолем (PET-G), или полилактид (PLA), или полиамид, с использованием изготовленной модели позвоночника или его части выполняют виртуальное планирование этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии. При этом дополнительно может быть выполнена печать модели заданной области аномалии развития позвоночника пациента в масштабе 2:1.
Способ осуществляется следующим образом. В предоперационный период перед выполнением хирургического лечения определяют методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную структуру детского позвоночника с врожденными аномалиями выполнением 64 срезов за один оборот гентри с толщиной среза 0,625 мм, без наклона «гентри» с напряжением 120 kV, силой тока 175 mA, за время 2,2 секунды при pitch 0,516:1.
Осуществляют с использованием обзорной скенограммы длиной 150-700 мм построение мультипланарных реконструкций изображения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - фронтальной и сагиттальной, на которых выявляют локализацию, объем и характер внутренней структуры детского позвоночника с врожденными аномалиями. Затем полученную томографическую информацию сохраняют в формате DICOM и переносят в Dolphin Imaging с образованием DICOM файлов. Выполняют формирование твердотельной STL 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, представляющих интерес при предоперационном исследовании.
Затем по данным STL модели формируют G-код, с использованием которого выполняют на FDM принтере с высотой печатного слоя не более 0,2 мм печать модели позвоночника пациента со всеми его аномалиями в масштабе 1: 1. При этом может быть дополнительно выполнена печать модели заданной области аномалии развития позвоночника пациента в масштабе 2:1.
Модель позвоночника, повторяющую все томографически визуализируемые индивидуальные анатомические особенности позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями изготавливают из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала. Причем в качестве биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала для изготовления модели позвоночника используют акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), или полиэтилентерефталат с гликолем (PET-G), или полилактид (PLA), или полиамид.
С использованием изготовленной модели позвоночника или его части выполняют виртуальное планирование этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии.
Среди существенных признаков, характеризующих предложенный способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями, отличительными являются:
- выполнение мультиспиральной компьютерной томографит, в процессе которой определение пространственной структуры детского позвоночника с врожденными аномалиями выполнением 64 срезов за один оборот гентри с толщиной среза 0,625 мм, без наклона «гентри» с напряжением 120 kV, силой тока 175 mA, за время 2,2 секунды при pitch 0,516:1,
- осуществление с использованием обзорной скенограммы длиной 150-700 мм построения мультипланарных реконструкций изображения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - фронтальной и сагиттальной, на которых выявление локализации, объема и характера внутренней структуры детского позвоночника с врожденными аномалиями,
- сохранение полученной томографической информации в формате DICOM и перенесение в Dolphin Imaging с образованием DICOM файлов,
- выполнение формирования твердотельной STL 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, представляющих интерес при предоперационном исследовании,
- формирование по данным STL модели G-кода, с использованием которого выполнение на FDM принтере с высотой печатного слоя не более 0,2 мм печати модели позвоночника пациента со всеми его аномалиями в масштабе 1:1,
- изготовление модели позвоночника, повторяющей все томографически визуализируемые индивидуальные анатомические особенности позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала,
- использование в качестве биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала для изготовления модели позвоночника акрилонитрил-бутадиенстирола (ABS), или полиэтилентерефталата с гликолем (PET-G), или полилактида (PLA), или полиамида,
- выполнение с использованием изготовленной модели позвоночника или его части виртуального планирования этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии,
- выполнение дополнительно печати модели заданной области аномалии развития позвоночника пациента в масштабе 2:1.
Экспериментальные и клинические исследования предложенного способа изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями показали его высокую эффективность. Предложенный способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями при своем использовании обеспечил создание полимерной модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, обеспечил создание полномасштабной полимерной модели позвоночника пациента со всеми визуализируемыми индивидуальными анатомическими особенностями позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями для виртуального планирования этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении предстоящей коррегирующей остеотомии.
Реализация предложенного способа изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями иллюстрируется следующими клиническими примерами.
Пример 1. Пациентка П., 12 лет, поступила в 10-ое отделение ФГБУ «НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова» с диагнозом: «Аномалия развития позвоночника». Состояние после удаления спинномозговой грыжи. Кифотическая деформация грудопоясничного отдела позвоночника III степени. Состояние после операции. Компенсированная гидроцефалия, шунтозависимая.
В предоперационный период перед выполнением хирургического лечения определили методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную структуру позвоночника пациентки с врожденными аномалиями выполнением 64 срезов за один оборот гентри с толщиной среза 0,625 мм, без наклона «гентри» с напряжением 120 kV, силой тока 175 mA, за время 2,2 секунды при pitch 0,516:1.
Осуществили с использованием обзорной скенограммы длиной 750 мм построение мультипланарных реконструкций изображения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - фронтальной и сагиттальной, на которых выявили локализацию, объем и характер внутренней структуры позвоночника с врожденными аномалиями, характеризующиеся кифотической деформацией грудопоясничного отдела позвоночника III степени.
Затем полученную томографическую информацию сохранили в формате DICOM и перенесли в Dolphin Imaging с образованием DICOM файлов. Выполнили формирование твердотельной STL 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, представляющих интерес при предоперационном исследовании.
Затем по данным STL модели сформировали G-код, с использованием которого выполнили на FDM принтере с высотой печатного слоя не более 0,2 мм печать модели позвоночника пациента со всеми его аномалиями в масштабе 1 к 1. При этом модель позвоночника, повторяющую все томографически визуализируемые индивидуальные анатомические особенности позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями изготовили из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала, в качестве которого использовали полиэтилентерефталат с гликолем (PET-G).
С использованием изготовленной модели позвоночника выполнили виртуальное планирование этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии.
Пример 2. Пациент X., 5 лет, поступил в 10-ое отделение ФГБУ «НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова» с диагнозом: «Врожденный кифоз поясничного отдела позвоночника». Множественные смешанные аномалии грудного и поясничного отделов позвоночника. Аплазия задних элементов поясничного и грудного отдела позвоночника. Диастематомиелия грудного отдела позвоночника (костная форма).
В предоперационный период перед выполнением хирургического лечения определили методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную структуру позвоночника пациента с врожденными аномалиями выполнением 64 срезов за один оборот гентри с толщиной среза 0,625 мм, без наклона «гентри» с напряжением 120 kV, силой тока 175 mA, за время 2,2 секунды при pitch 0,516:1.
Осуществили с использованием обзорной скенограммы длиной 150 мм построение мультипланарных реконструкций изображения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - фронтальной и сагиттальной, на которых выявили локализацию, объем и характер внутренней структуры позвоночника с врожденными аномалиями, характеризующиеся множественными смешанные аномалии грудного и поясничного отделов позвоночника.
Затем полученную томографическую информацию сохранили в формате DICOM и перенесли в Dolphin Imaging с образованием DICOM файлов. Выполнили формирование твердотельной STL 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, представляющих интерес при предоперационном исследовании.
Затем по данным STL модели сформировали G-код, с использованием которого выполнили на FDM принтере с высотой печатного слоя не более 0,2 мм печать модели позвоночника пациента со всеми его аномалиями в масштабе 1 к 1. А также дополнительно выполнили печать модели заданной области аномалии развития позвоночника пациента в масштабе 2 к 1. При этом модель позвоночника и дополнительную увеличенную модель позвоночника, повторяющие все томографически визуализируемые индивидуальные анатомические особенности позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями изготовили из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала, в качестве которого использовали акрилонитрилбута-диенстирол (ABS).
С использованием изготовленной модели позвоночника выполнили виртуальное планирование этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии.
Пример 3. Пациент Б., 6 лет, поступил в 10-ое отделение ФГБУ «НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова» с диагнозом: «Аномалия развития позвоночника». Врожденный кифосколиоз шейно-грудного отдела позвоночника IV степени. Состояние после оперативного вмешательства. Нестабильность металлоконструкции.
В предоперационный период перед выполнением хирургического лечения определили методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную структуру позвоночника пациента с врожденными аномалиями выполнением 64 срезов за один оборот гентри с толщиной среза 0,625 мм, без наклона «гентри» с напряжением 120 kV, силой тока 175 mA, за время 2,2 секунды при pitch 0,516:1.
Осуществили с использованием обзорной скенограммы длиной 300 мм построение мультипланарных реконструкций изображения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - фронтальной и сагиттальной, на которых выявили локализацию, объем и характер внутренней структуры позвоночника с врожденными аномалиями, характеризующиеся рожденным кифосколиозом шейно-грудного отдела позвоночника IV степени.
Затем полученную томографическую информацию сохранили в формате DICOM и перенесли в Dolphin Imaging с образованием DICOM файлов. Выполнили формирование твердотельной STL 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, представляющих интерес при предоперационном исследовании.
Затем по данным STL модели сформировали G-код, с использованием которого выполнили на FDM принтере с высотой печатного слоя не более 0,2 мм печать модели позвоночника пациента со всеми его аномалиями в масштабе 1:1. При этом модель позвоночника, повторяющую все томографически визуализируемые индивидуальные анатомические особенности позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями изготовили из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала, в качестве которого использовали полилактид (PLA).
С использованием изготовленной модели позвоночника выполнили виртуальное планирование этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии.
Пример 4. Пациент Б., 7 лет, поступил в 10-ое отделение ФГБУ «НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова» с диагнозом: «Множественные аномалии развития позвоночника» Полупозвонки С7, Th3. Врожденный левосторонний шейно-грудной сколиоз IV степени. Торакалгия.
В предоперационный период перед выполнением хирургического лечения определили методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную структуру позвоночника пациента с врожденными аномалиями выполнением 64 срезов за один оборот гентри с толщиной среза 0,625 мм, без наклона «гентри» с напряжением 120 kV, силой тока 175 mA, за время 2,2 секунды при pitch 0,516:1.
Осуществили с использованием обзорной скенограммы длиной 510 мм построение мультипланарных реконструкций изображения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - фронтальной и сагиттальной, на которых выявили локализацию, объем и характер внутренней структуры позвоночника с врожденными аномалиями, характеризующиеся множественными аномалиями развития позвоночника.
Затем полученную томографическую информацию сохранили в формате DICOM и перенесли в Dolphin Imaging с образованием DICOM файлов. Выполнили формирование твердотельной STL 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, представляющих интерес при предоперационном исследовании.
Затем по данным STL модели сформировали G-код, с использованием которого выполнили на FDM принтере с высотой печатного слоя не более 0,2 мм печать модели позвоночника пациента со всеми его аномалиями в масштабе 1 к: 1. При этом модель позвоночника, повторяющую все томографически визуализируемые индивидуальные анатомические особенности позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями изготовили из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала, в качестве которого использовали полиамид.
С использованием изготовленной модели позвоночника выполнили виртуальное планирование этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии.
Claims (2)
1. Способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями, характеризующийся тем, что выполняют мультиспиральную компьютерную томографию, в процессе выполнения которой определяют пространственную структуру детского позвоночника с врожденными аномалиями выполнением 64 срезов за один оборот гентри с толщиной среза 0,625 мм, без наклона «гентри» с напряжением 120 kV, силой тока 175 mA, за время 2,2 секунды при pitch 0,516:1, с использованием обзорной скенограммы длиной 150-700 мм осуществляют построение мультипланарных реконструкций изображения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - фронтальной и сагиттальной, на которых выявляют локализацию, объем и характер внутренней структуры детского позвоночника с врожденными аномалиями, затем полученную томографическую информацию сохраняют в формате DICOM и переносят в Dolphin Imaging с образованием DICOM файлов, выполняют формирование твердотельной STL 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, представляющих интерес при предоперационном исследовании, затем по данным STL модели формируют G-код, с использованием которого выполняют на FDM принтере с высотой печатного слоя не более 0,2 мм печать модели позвоночника пациента со всеми его аномалиями в масштабе 1:1, при этом модель позвоночника, повторяющую все томографически визуализируемые индивидуальные анатомические особенности позвоночника пациента с врожденными аномалиями и деформациями изготавливают из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала, причем в качестве биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала для изготовления модели позвоночника используют акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), или полиэтилентерефталат с гликолем (PET-G), или полилактид (PLA), или полиамид, с использованием изготовленной модели позвоночника или его части выполняют виртуальное планирование этапов хирургического лечения позвоночника пациента с определением точек размещения имплантов и мальпозиции фиксирующих винтов металлофиксации при проведении коррегирующей остеотомии.
2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно может быть выполнена печать модели заданной области аномалии развития позвоночника пациента в масштабе 2:1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137141A RU2750415C1 (ru) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137141A RU2750415C1 (ru) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2750415C1 true RU2750415C1 (ru) | 2021-06-28 |
Family
ID=76820110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020137141A RU2750415C1 (ru) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2750415C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2762771C1 (ru) * | 2021-04-06 | 2021-12-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова" Минздрава России) | Способ хирургической коррекции сколиотически деформированного позвоночника пациентов |
| RU2813660C2 (ru) * | 2023-01-19 | 2024-02-14 | Федеральное Государственное Автономное учреждение Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко Министерства Здравоохранения Российской Федерации | Способ изготовления индивидуальных нейрохирургических изделий для реконструкции костных дефектов после удаления новообразований кранио-орбитальной области и способ установки индивидуальных нейрохирургических изделий для реконструкции костных дефектов после удаления новообразований кранио-орбитальной области |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2405480C2 (ru) * | 2009-01-11 | 2010-12-10 | Татьяна Юрьевна Малышева | Способ моделирования стабилизирующих металлоконструкций при операциях на позвоночнике |
| RU2625986C2 (ru) * | 2016-07-11 | 2017-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский онкологический центр имени Н.Н. Блохина" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ реконструкции костей таза |
| WO2019112917A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | Carlsmed, Inc. | Systems and methods for multi-planar orthopedic alignment |
| RU2696924C2 (ru) * | 2017-11-21 | 2019-08-07 | Алексей Сергеевич Нехлопочин | Способ переднего спондилодеза |
| RU2711974C1 (ru) * | 2019-04-26 | 2020-01-23 | Константин Александрович Куракин | Способ предоперационного планирования ортогнатической операции у пациентов с врожденными аномалиями челюстей |
-
2020
- 2020-11-12 RU RU2020137141A patent/RU2750415C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2405480C2 (ru) * | 2009-01-11 | 2010-12-10 | Татьяна Юрьевна Малышева | Способ моделирования стабилизирующих металлоконструкций при операциях на позвоночнике |
| RU2625986C2 (ru) * | 2016-07-11 | 2017-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский онкологический центр имени Н.Н. Блохина" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ реконструкции костей таза |
| RU2696924C2 (ru) * | 2017-11-21 | 2019-08-07 | Алексей Сергеевич Нехлопочин | Способ переднего спондилодеза |
| WO2019112917A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | Carlsmed, Inc. | Systems and methods for multi-planar orthopedic alignment |
| RU2711974C1 (ru) * | 2019-04-26 | 2020-01-23 | Константин Александрович Куракин | Способ предоперационного планирования ортогнатической операции у пациентов с врожденными аномалиями челюстей |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| KOLESOV S.V. et al. 3D prototyping in the correction of congenital kyphoscoliosis. Opinion Leader. 2019, number 7-1, pp. 48-53. * |
| SNETKOV A. A. et al. Analysis of the use of 3D prototyping in the surgical correction of congenital kyphoscoliosis. Spine surgery. 2020, volume 17, number 1, pp. 42-53. * |
| КОЛЕСОВ С. В. и др. 3D-прототипирование в коррекции врожденных кифосколиозов. Opinion Leader. 2019, номер 7-1, стр. 48-53. СНЕТКОВ А. А. и др. Анализ применения 3D-прототипирования при хирургической коррекции врожденных кифосколиозов. Хирургия позвоночника. 2020, том 17, номер 1, стр. 42-53. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2762771C1 (ru) * | 2021-04-06 | 2021-12-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова" Минздрава России) | Способ хирургической коррекции сколиотически деформированного позвоночника пациентов |
| RU2813660C2 (ru) * | 2023-01-19 | 2024-02-14 | Федеральное Государственное Автономное учреждение Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко Министерства Здравоохранения Российской Федерации | Способ изготовления индивидуальных нейрохирургических изделий для реконструкции костных дефектов после удаления новообразований кранио-орбитальной области и способ установки индивидуальных нейрохирургических изделий для реконструкции костных дефектов после удаления новообразований кранио-орбитальной области |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Christensen et al. | Poor osteochondral repair by a biomimetic collagen scaffold: 1-to 3-year clinical and radiological follow-up | |
| Lee et al. | Metal artefact reduction in gemstone spectral imaging dual-energy CT with and without metal artefact reduction software | |
| Takemoto et al. | Additive-manufactured patient-specific titanium templates for thoracic pedicle screw placement: novel design with reduced contact area | |
| Heiland et al. | Postoperative imaging of zygomaticomaxillary complex fractures using digital volume tomography | |
| Fernández-Ferrer et al. | Effects of mandibular setback surgery on upper airway dimensions and their influence on obstructive sleep apnoea–A systematic review | |
| Buckwalter et al. | Musculoskeletal imaging with multislice CT | |
| Heiland et al. | 3D-imaging of the facial skeleton with an isocentric mobile C-arm system (Siremobil Iso-C3D) | |
| Haktanır et al. | Evaluation of mental foramina in adult living crania with MDCT | |
| Schulze et al. | Evaluation of quality of reformatted images from two cone-beam computed tomographic systems | |
| Varghese et al. | Evaluation of the accuracy of linear measurements on spiral computed tomography-derived three-dimensional images and its comparison with digital cephalometric radiography | |
| Lione et al. | Three-dimensional densitometric analysis of maxillary sutural changes induced by rapid maxillary expansion | |
| Fitzwater et al. | Evaluation of the effect of computed tomography scan protocols and freeform fabrication methods on bone biomodel accuracy | |
| Ngo et al. | A narrative review of u-HA/PLLA, a bioactive resorbable reconstruction material: applications in oral and maxillofacial surgery | |
| Kochar et al. | Effect of surgical mandibular advancement on pharyngeal airway dimensions: a three-dimensional computed tomography study | |
| Deshmukh et al. | Preplanning and simulation of surgery using rapid modelling | |
| RU2750415C1 (ru) | Способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями | |
| Dağıstan et al. | Retrospective morphometric analysis of the infraorbital foramen with cone beam computed tomography | |
| Furst et al. | The use of computed tomography to define zygomatic complex position | |
| Thayaparan et al. | Patient-specific processes for occipitocervical fixation using biomodelling and additive manufacturing | |
| Mie et al. | Impaired bone quality characterized by apatite orientation under stress shielding following fixing of a fracture of the radius with a 3D printed Ti-6Al-4V custom-made bone plate in dogs | |
| Privalov et al. | Evaluation of software-based metal artifact reduction in intraoperative 3D imaging of the spine using a mobile cone beam CT | |
| Qiu et al. | A biomechanical comparison of crossed and parallel rod configurations in atlantoaxial internal fixation | |
| Murray et al. | Optimizing craniofacial osteotomies: applications of haptic and rapid prototyping technology | |
| Santos et al. | Aplasia of the mandibular condyle | |
| Rodt et al. | 3D visualization and simulation of frontoorbital advancement in metopic synostosis |