Техника - молодёжи 2000-07, страница 60

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ

МСДЕЛЬ ДЛЯ ХИРУРГА

...Ребенок появился на с свет аномалией. Его лицо, его голова деформированы врожденным пороком или заболеванием. Требуется оперативное вмешательство. Но оперировать детей с подобной патологией трудно. Традиционные методы не дают возможности хирургу в полной мере оценить степень поражения. К тому же бывает невозможно учесть все индивидуальные особенности пациента, ведь люди разные. А операции на черепе и лице требуют высокой точности.

Специалисты Института проблем лазерных и информационных технологий РАН и Московского центра детской черепно-лицевой хирургии разработали принципиально новый способ проведения таких хирургических операций. С руководителем Центра профессором В.В. Рогинским встретился наш корреспондент Борис САМОЙЛОВ.

— Виталий Владиславович, какие аномалии на лице и черепе у детей чаще всего требуют устранения?

— Прежде всего, проводится коррекция врожденных уродств. Число детей с пороками на лице и в полости рта год из года увеличивается. Они мешают жить, а порой даже несовместимы с жизнью — дети не способны нормально дышать, принимать пищу, говорить, то есть не могут развиваться полноценно ни физически, ни психологически. С такими уродствами в нашей стране рождается примерно 50 тысяч детей ежегодно. Конечно, есть и такие дефекты, которые требуют только косметической коррекции.

Но, кроме детей с врожденными уродствами, к хирургам попадают маленькие пациенты с заболеваниями — различными опухолями, воспалительными и другими процессами, при которых страдают кости черепа и лица.

— Известны ли причины возникновения таких пороков?

—- Причин более чем достаточно. Только твердо установленных известно несколько сот. Если же говорить о наиболее общей причине — это издержки цивилизации: плохая экология, пища, вода и так далее. Возникла даже специальная научная дисциплина — эндоэкология, которая изучает, как токсические вещества в небольших количествах, вроде бы не превышающих норму, постепенно накапливаются в организме и вызывают нарушения его жизнедеятельности. Небезвредны и лекарства. Определенное воздействие на плод может оказать даже тряска в транспорте, что способно повлиять на развитие будущего ребенка. Пока это гипотеза, но никто еще не доказал, что это не так.

— Среди врачей бытует мнение, что оперировать новорожденных детей не имеет смысла. Ведь ребенок растет, идо определенного возраста ему периодически, с интервалом в несколько лет, будут требоваться операции по коррекции.

Действительно, еще несколько лет назад многие так и считали. Но сегодня мы полагаем, что оперировать детей можно с любого возраста. Мы уверены: лучше этапные операции через каждые 3-4 года, чем все это время растить ребенка неполноценным Например, дети с врожденной расщелиной верхней губы и нёба. Если такого ребенка прооперировать в возрасте года, то к трем годам — периоду начала формирования речи — он будет нормально развиваться и разговаривать. Если же операцию провести в три года, то ребенка придется заново учить говорить, потому что он уже пару лет говорит неправильно. Так что сегодня, повторяю, мы считаем, что возрастных противопоказаний к подобным операциям нет. А проводить их нам очень помогает новый метод—лазерная стереолитография. По нашему мнению, за этой методикой большое будущее.

— Не могли бы вы рассказать о сути нового метода?

— В восьмидесятые годы благодаря развитию компьютерных и лазерных тех

нологий стало возможно получать твердые копии трехмерных образов. Эти технологии были объединены под общим названием быстрого прототипирования. Они разрабатывались, в первую очередь, для того, чтобы создавать пробные образцы деталей сложной формы для двигателей в машиностроении и авиационной промышленности. Затем эти технологии с успехом стали использоваться и в других областях человеческой деятельности, в том числе в медицине. Такова основа лазерной стереолитографии. Ее вариант применительно к челюстно-лицевой хирургии мы и разработали вместе с учеными Института проблем лазерных и информационных технологий РАН.

Сначала с помощью компьютерной рентгено- и магниторезонансной томографии, а также других методов диагностики получается трехмерное изображение исследуемого черепа. Далее компьютерная модель разделяется на тончайшие слои. Информация о каждом слое передается на компьютер, управляющий установкой лазерной стереолитографии. Лазерный луч, управляемый специальным

прибором — сканатором, попадает в емкость, заполненную фотополимеризую-щейся жидкой полимерной композицией. «Твердая копия» компьютерной модели изготавливается послойно. В облученной лазером области происходит трансформация композиции — образуется слой твердого полимера. Затем этот слой с помощью механического устройства — подъемника с платформой — погружается в емкость на заданную глубину, причем параметры процесса подобраны так чтобы каждый последующий слой надежно соединялся с предыдущим. Процедура повторяется до тех пор, пока компьютерная

. i .V V Jr

• I.V • , ' ^

«Шаблон» для хирурга — литографическая модель фрагмента черепа.

Больная трех лет — и она же через 4 года после операции.

модель не будет полностью воплощена в полимере.

Полученный таким способом «шаблон» является точной копией черепа или его фрагмента. Это дает возможность врачу досконально разобраться в анатомических нюансах конкретного пациента, определить методику операции и заранее разработать план ее проведения. В результате в ряде случаев продолжительность хирургического вмешательства сокращается на треть. Ребенок меньше времени находится под наркозом, что для детского организма далеко небезразлично. Резко снижается вероятность послеоперационных осложнений. Но главный эффект — операционных ошибок быть уже не может.

— Последний вопрос. Над чем вы работаете сейчас?

— Вместе со специалистами Института проблем лазерных и информационных технологий мы работаем над созданием стереолитографических моделей из биосовместимых материалов. Это даст нам возможность заменять любые поврежденные костные фрагменты черепа или лица имплантатами, выпиленными прямо из «шаблона». В результате в таких операциях отпадет целый этап, без которого сейчас нельзя обойтись, — подбор и моделирование имплантата. ■