vol. 4 6/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
344
technologie
\
technologies
artykuł naukowy
\
scientific paper
przez pacjentów. Wykazano również, iż czas rekonwalescencji
przy użyciu wszczepów z polietylenu medycznego jest krótszy
niż w technice tradycyjnej rekonstrukcji [10, 12].
Nowatorskim rozwiązaniem używanym w rekonstrukcji ko-
ści twarzoczaszki jest urządzenie haptyczne, pozwalające na
przygotowanie wirtualnych modeli anatomicznych oraz projek-
towanie implantów jeszcze sprawniej niż dotychczas opisane
metody. Aparaty te wykorzystują czujniki rejestrujące kieru-
nek, prędkość oraz siłę ruchu. Urządzenie, poprzez komunika-
cję z komputerem, pozwala na percepcję fizykalną (dotyk) oraz
rzeźbienie w modelach 3D z użyciem wirtualnej gliny. Dzięki
temu możliwy jest odbiór oporu poprzez użytkownika. Pozwala
to na dokładniejsze wykreowanie implantów medycznych oraz
skraca czas procedury [15].
Fot. 3, 4
Modele 3D fragmentów kostnych oczodołu
Źródło:
-
-i-adela-zamieniaja-sie-drukarkami-3d/#prettyPhoto[gal_3]/10/
Znaczenie technologii przyrostowych
w chirurgicznej korekcji wad wrodzonych
Technologie przyrostowe mogą być również wykorzystywane
do chirurgicznej korekcji wad wrodzonych kośćca twarzoczasz-
ki. Najszerzej zbadanym zabiegiem jest korekcja hipertelory-
zmu ocznego. Jest on definiowany jako zwiększenie odległości
między przyśrodkowymi ścianami oczodołów [14]. Przyczynami
zwiększonego odstępumiędzy gałkami ocznymi mogą być: zaha-
mowanie wzrostu skrzydeł większych kości klinowej w embrio-
genezie (w rezultacie skrzydła mniejsze są rozstawione szerzej,
a ściany oczodołów – bardziej oddalone), zaburzenie rozwoju
struktur anatomicznych nosa (w przestrzeń tę wnika pierwotny
pęcherzyk mózgowy, co zatrzymuje gałki oczne w nieprawidło-
wych lokalizacjach), a także zaburzenia kostnienia podstawy
czaszki, jak ma to miejsce w zespołach z przedwczesnym za-
mknięciem szwów czaszkowych (zespół Crouzona, zespół Aper-
ta) [15, 16]. Korekcje przeprowadzane są z zastosowaniem tech-
niki wykorzystującej przestrzenne modele anatomiczne, które
znacząco umożliwiają przedoperacyjne planowanie złożonych
czaszkowo-twarzowych procedur w chirurgii szczękowo-twa-
rzowej. Wprowadzenie tej metody do chirurgii pozwoliło skró-
cić czas zabiegu, dokładnie zaplanować lokalizację osteotomii
i precontouring materiału kościotwórczego. Wygląd twarzy po
takiej operacji ulega widocznej poprawie. Jednakże całkowite
wyleczenie hiperteloryzmu nie jest wykonalne. Możliwa jest
natomiast znaczna poprawa czynności wzrokowych w przypad-
kach, w których nie doszło do zaniku nerwu wzrokowego [17].
Leczenie ocznego hiperteloryzmu wiąże się z redukcją odle-
głości międzygałkowej poprzez repozycję oczodołów. Ważne-
go przełomu w chirurgicznej korekcji ocznego hiperteloryzmu
dokonał Tessier w 1967 roku, kiedy to zauważył, że wewnątrz-
czaszkowy dostęp jest niezbędny, by zapewnić bezpieczne
i efektywne przemieszczenie oczodołów. Tylko w taki sposób
oczodół może zostać przemieszczony z każdej strony w kierunku
linii środkowej [18]. Jako że dostęp chirurgiczny w korekcji hiper-
teloryzmu jest wciąż dużym wyzwaniem, przedoperacyjne mo-
delowanie z użyciem technologii przyrostowych jest istotnym
ułatwieniem dla chirurgów czaszkowo-twarzowych. Najpow-
szechniej stosowanymi technikami są: stereolitografia i techno-
logia 3D Printing, z których ta druga okazuje się zwykle lepsza
ze względu na większą precyzję, szybsze drukowanie i mniej-
sze koszty [19]. Uzyskany w ten sposób model czaszki stwarza
możliwość obserwacji zaburzeń pod dowolnym kątem. Realizm
przestrzenny i dotykowe możliwości tych modeli stwarzają tzw.
„wirtualną rzeczywistość” dla chirurga, który zyskuje wizualny
i dotykowy dostęp do nadchodzącej operacji bez potrzeby doty-
kania i oglądania pacjenta [20]. Trójwymiarowe techniki modelo-
wania są pomocne w minimalizacji chirurgicznego dostępu, co
oszczędza czas operacji i pomaga zrozumieć rodzinie pacjenta
procedury chirurgiczne. Istnieje możliwość wcześniejszej wirtu-
alnej symulacji mini- i mikroprotez w celu precyzyjnego umiesz-
czenia tychże protez lub innych prefabrykowanych implantów.
Metoda ta – wykorzystywana do określenia linii osteotomii –
umożliwia określenie miejsc, w których będą wstawione przesz-
czepy kostne, a także ukształtowanie tychże przeszczepów.
Opłacalną, ale czasochłonną alternatywą dla wytwarzania
przestrzennych obiektów w technologiach przyrostowych jest
zastosowanie tomografii komputerowej i wirtualnych rekon-
strukcji 3D w przedoperacyjnej ocenie oraz optymalizacja tech-
niki chirurgicznej korekcji hiperteloryzmu. Taki system stwarza
możliwość symulacji i planowania osteotomii oraz zmian w ory-
ginalnym obrazie zgodnie z normalnymi pomiarami odpowied-
nimi do wieku każdego pacjenta. Przy porównaniu wyników
komputerowej symulacji z pooperacyjnymi rekonstrukcjami za-
obserwowano znaczące podobieństwo w obu obrazach [17]. Co
3
4
