Моделирование в урологии

Модель поражённого органа, его точная копия не в плоском, а объёмном варианте » для хирурга это незаменимый помощник перед и во время операции. Многие хотели бы иметь такую модель под рукой каждый раз, когда готовятся к хирургическому вмешательству.

От пластилина к стереолитографии

Два года назад Аляеву Юрию Геннадьевичу удалось такой «помощницей» воспользоваться. Руководитель НИИ уронефрологии Первого МГМУ, член-корреспондент РАМН обратился к своему пациенту перед операцией с необычной просьбой. Дело в том, что больной был скульптором и он смог сделать из пластилина точную копию своей же больной почки, рассмотрев все виртуальные её срезы в месте обнаружения опухоли.

Аляев позже узнал, что с помощью лазерной стереолитографии в 90-6 учёные создали точные модели черепов, их фрагментов останков царской семьи, чтобы их идентифицировать.

Со временем появились компьютерные изображения фрагмента кости, которое создавалось с помощью томографии. Лазерный луч послойно «рисовал» объект в жидком мономере. Материал постепенно затвердевал. Копия был точна до миллиметра. Оставалось создать орган, приводимый в движение пульсом, дыханием.

Компьютерная трёхмерная модель

Учитывая, что хирурги всё чащи стали сталкиваться с ситуацией, когда почка существенно отличалась от карты, то необходимость в точной модели росла. Чтобы выявить аномалии был проведён анализ данных тысяч компьютерных томограмм почек. Исследование показало, что у каждого третьего человека строение почек нетипичное. Вместо одной артерии к почке может подходить несколько. И если хирург заденет одну из них, операция может закончится смертью пациента.

Во избежание плачевных последствий врачи решили взять за основу математическую программу, применяемую для создания трехмерных моделей. Программа применялась в челюстно-лицевой хирургии и не только Ей пользовались сейсмологи, проектировщики зданий.

Работа предстояла не простая. При томографии больному вводился контраст, он проходил по артериям и возвращался по венам, отмечал сеть, связанную с выделением мочи. Полученные данные нужно было наложить друг на друга и наметить на полученном 3-хмерном изображении путь для скальпеля.

Как это работает

Трёхмерная компьютерная модель уже не новость и не предел мечтаний, это реальность медицины, которая значительно упрощает подготовку к операции и увеличивает успех хирургического вмешательства.

Вместо использования ультразвука, который увеличивает время операции, врачи определяют расположение опухоли по виртуальной модели. Теперь им известно, где именно нужно пройтись скальпелем. Учитывая, что почка может оставаться без притока крови не больше 20 минут, то операцию лучше планировать заранее по модели, и по ней же заранее намечать ориентиры для разрезов…

Специалисты снимают маленький фильм с компьютерным изображением почки, чтобы модель можно было «повертеть» со всех сторон. Современные хирурги-маммологи также используют объёмные схемы. При этом они могут нанести изображение прямо на кожу пациента с помощью проекции, чтобы наметить линии разрезов фломастером. Как сделать то же самое с моделью почки?

Урологи вернулись к лазерной стереолитографии, чтобы изготовить оболочку почки, идеально повторяющую неровности её поверхности. На ней обозначают разрезы. И дойдя до почки, хирург может приложить к почке «крышечку» с отметками. Одним из разработчиков метода стал и Аляев. Он пояснил, что при удалении множественного новообразования, расположенного рядом с крупными сосудами, мы стали спасать больных, которых раньше признавали неоперабельными и тех, кому при наличии одной здоровой почки удаляли повреждённую целиком, ограничивая их жизнеспособность.

Юрий Аляев заявил, что хирурги не собираются останавливаться на достигнутом и они уже знают куда двигаться дальше. Модели 3D используют для удаления небольших опухолей в головном мозге. Урологи готовятся применить подобный подход для операций на почках.