SLA 3D печать в нейрохирургии. Подготовка к операциям на позвоночнике

3D принтеры активно используются в медицине, одним из наиболее популярных применений технологии является предоперационное планирование. Распечатанные анатомические модели позволяют хирургам подробно изучить особенности организма конкретного пациента и характер его заболевания, с тем чтобы заранее спланировать ход операции и провести соответствующие тренировки.

Так, нейрохирурги успешно завершили сложную операцию по удалению позвоночной опухоли, предварительно задействовав 3D принтер для моделирования места ее расположения. Опухоль пациента находилась в правом позвоночном канале, на уровне между первым и вторым позвонками. Визуальная информация продемонстрировала наличие сильной компрессии шейного отдела позвоночника. Кроме того, опухоль располагалась близко к позвоночной артерии и важным нервам и сосудам, что значительно затрудняло ее удаление.

Особенности заболевания и хирургического вмешательства

Позвоночная артерия, поражённая опухолью, является важным кровеносным сосудом, отвечающим за снабжение головного мозга. Поэтому успешное проведение операции предполагает высокую точность действий хирурга. В случае малейшей неосторожности можно вызвать обильное кровотечение и поставить под угрозу жизнь пациента. Кроме того, в процессе удаления опухоли врач делает достаточно большие хирургические разрезы, чтобы измельчить шейный позвонок и обнажить злокачественное образование. Чрезмерное растирание негативно влияет на стабильность позвонка, а с учётом того, что шейный позвонок является самым подвижным в организме человека, неаккуратные действия хирурга повлекут серьёзные последствия для послеоперационного состояния пациента, в частности, двигательной способности шеи.

При этом ограничение двумерной визуализации состояния позвоночника при подготовке к операции заключается в том, что она не позволяет точно определить положение нервов и кровеносных сосудов вокруг опухоли, а также смоделировать и натренировать предполагаемые действия хирурга на физическом макете.

МРТ снимок пациента

Предоперационная подготовка и результаты операции

После поступления пациента в госпиталь, команда нейрохирургов приняла решение распечатать модель его позвоночника на 3D принтере для точной оценки анатомической взаимосвязи между злокачественным образованием и структурой окружающих его тканей. При помощи 3D технологий получили и отдельные макеты кровеносных сосудов с прилегающей к ним опухолью и общий макет позвонка.

Такой подход позволил подробно изучить текущее состояние пациента, разработать тщательный план проведения операции, а также провести ряд тренировок на изготовленных макетах. Кроме того, полученная информация была наглядно продемонстрирована пациенту и членам его семьи, в результате чего значительно возросла степень доверия и спокойствия перед началом хирургического вмешательства.

Цифровая 3D модель позвоночника

3D-печатный макет позвоночника пациента

В итоге опухоль была удалена в день операции. С помощью предоперационного планирования и 3D печати удалось:

• Определить соотношение положения опухоли, окружающих позвоночных артерий и позвонков
• Эффективно контролировать интраоперационное кровотечение
• Минимизировать степень износа позвонков
• Исключить негативное влияние хирургического вмешательства на движение шеи после операции

Технология 3D печати

В процессе подготовке к операции нейрохирурги использовали SLA технологию 3D-печати (стереолитография). SLA 3D принтер выращивает изделие методом послойного отверждения фотополимерной смолы при помощи УФ-лазера.

В сравнении с другими технологиями 3D-печати пластиком, SLA обеспечивает наилучшую точность изготовления образцов. Благодаря этому SLA 3D принтеры способны воспроизводить самые сложные геометрические формы и мельчайшие элементы.

Качество и детализация поверхности получаемых из фотополимера моделей также значительно превосходит результаты работы FDM или SLS принтеров – на поверхности отсутствуют характерные слоистость и шероховатость.

С учётом сложного характера планируемой операции такие особенности как точность и высокая детализация отпечаток стали причиной выбора SLA технологии.

SLA 3D принтеры SoonSer

Выбор производителя был сделан в пользу компании SoonSer (Китай), специализирующейся на разработках и выпуске:

• SLA 3D принтеров
• Фотоплимерных смол
• Станций дополимеризации

Аддитивные установки SoonSer разработаны так, чтобы максимально снизить трудозатраты пользователя, сократить влияние человеческого фактора на результаты производства, обеспечить оперативное и комфортное внедрение технологии. Ниже представлены главные функции, обеспечивающие высокую степень автоматизации:

• В ПО собственной разработки заданы все необходимые настройки 3D печати
• 3D принтеры оснащены умными системами, которые позволяют подготовить и запустить задание нажатием нескольких кнопок
• Реализована функция удалённого контроля работы принтера и состояния лазера
• Реализована функция автоматического возобновления печати в случае аварийного отключения питания (после возобновления подачи питания)

Компания Jetcom – официальный дистрибьютор SoonSer в России. Мы специализируемся на поставках и сервисном обслуживании SLA 3D принтеров, фотополимерных смол и периферийного оборудования производителя.

По вопросам подбора и поставки оборудования SoonSer, пожалуйста, обращайтесь к нашим специалистам:

• Тел.: +7 (495) 739-09-09
• E-mail: otdel3d@jetcom.ru