CC BY
20
ВОЗМОЖНОСТИ ЭБ-ПРОТОТИПИРОВАНИЯ И КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ С ОПУХОЛЯМИ
ГОЛОВЫ И ШЕИ
ГУЗЬ А.О.1, ЕПИШЕВ В.В.2, ДУБРОВСКИЙ Н.Н.2 1ГБУЗ ЧОКЦОиЯМ, Челябинск, Россия 2 ФГАОУВО ЮУрГУ (НИУ), Челябинск,, Россия
Ключевые слова: опухоли головы и шеи, 3Б прототипирование, реабилитация.
Актуальность. Развитие техники и программного обеспечения в 21 веке, вывело на новый качественный уровень медицинские технологии. В настоящее время достигнуты значительные успехи в лечении многих социально значимых заболеваний таких как онкология. Технологии так же не обошли важное звено в лечении - реабилитацию. Качество жизни, в настоящее время, один из критериев успешного и качественного лечения. Опухоли головы и шеи в структуре общей онкологической заболеваемости занимают 6 место. Из-за сложного анатомического строения в данной области и важного её социального значения, реабилитация пациентов с опухолями головы и шеи после проведенного лечения, одна из сложнейших проблем.
Цель работы: создание индивидуальных реабилитирующих устройств с использованием технологии 3 D проторипирования и компьютерного моделирования для
реабилитации пациентов с опухолями головы и шеи.
Материалы и методы: на базе онкологического отделения опухолей головы и шеи ГБУЗ Челябинский областной клинический центр онкологии и ядерной медицины совместно с ЮУрГУ проведен анализ о необходимости и возможности изготовления индивидуальных реабилитирующих устройств для пациентов, перенёсших хирургическое лечение при опухоли головы и шеи. Ежегодно на базе отделения проводится после 120 операций, требующих интраперационного планирования и реконструкции, а также реабилитации в раннем послеоперационном периоде. Условно, все "изделия" разделены на 3 группы:
1. Создание индивидуальной 3D модели с использованием данных мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) для планирования оптимального доступа для хирургического вмешательства, разметки объема удаляемых тканей, планирование и;
2. Изготовление индивидуальных протезных изделий методом порошковой металлургии;
3. Проектирование, создание устройств и медицинах изделий для реабилитации в послеоперационном периоде.
Результаты: для исследования
возможностей применения 3D-технологий в клинической практике было проведено 2 оперативных вмешательства по восстановлению структуры носа, нарушенной в ходе операций по поводу рака области лица. В ходе подготовки был определен следующий алгоритм их выполнения:
1. Компьютерная обработка данных МСКТ / МРТ необходимой анатомической области пациента (программа Mimics);
2. Создание виртуальной 3D модели анатомической области (программа Rapidform);
3. Виртуальное 3D моделирование имплантата программу (программа Rapidform);
4. Изготовление прототипа анатомической области и имплантата методами быстрого прототипирования (ABS-пластик по технологии FDM, селективное лазерное сплавление на установке DM-125 из титанового сплава TÏ70V30);
5. Планирование операции на анатомической модели;
6. Проведение операции.
Опыт клинического применения с применением 3-D технологий, изготовленных по технологиям FDM и SLS отлично себя показал, но выявил определенные плюсы и минусы:
Минус - относительно высокая стоимость технологии и высокие профессиональный требования к врачу, программисту, инженерам.
Плюсы:
- Свобода моделирования и задание параметров будущего имплантата до операции;
- Точное соответствие размеров и формы имплантата топографо-анатомическим данным конкретного пациента;
- Возможность выполнения эндопротезирования как первично, так и в отсроченном периоде;
- Возможность выбора материала для изготовления имплантата.
Помимо применения 3D-технологий в клинической практике, нами была изучена возможность разработки технология
изготовления трахеостомы и голосового протеза. Был определен следующий алгоритм создания:
1. Анализ существующий образцов изделий;
2. Создание виртуальной 3D модели трахеостомы и голосового протеза (программа SolidWorks);
3. Создание виртуальной 3D модели формы для заливки силиконом (программа SolidWorks);
4. Изготовление формы для заливки на стереолитографическом 3D принтере RussianDLP;
5. Заливка силиконом в полученную форму и получение конечного изделия.
По результатам была отработана технология изготовления трахеостомы и голосового протеза, получены прототипы изделий. Ориентировочная стоимость изделий будет в 510 раз ниже импортных аналогов при аналогичным или превосходящем качестве.
Заключение: Использование современных возможностей проектирования и моделирования с применением 3-0 технологий открывает новые горизонты для проектирования и изготовления индивидуальных протезирующих устройств, дает возможности хирургу-онкологу с высокой точностью спланировать доступ для операции и объем удаляемых тканей, а также создаёт возможность импортозамещения в области медицинских изделий.
POSSIBILITIES OF 3D PROTOTYPING AND COMPUTER MODELING IN REHABILITATION OF PATIENTS WITH HEAD AND NECK TUMORS
GUZA.O.1, EPISHEVV.V.2, DUBROVSKYN.N.2
1CRCCONM, Chelyabinsk, Russia 2 FSAEI HE SUSU (NRU), Chelyabinsk, Russia
ПРАВОВОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЯДЕРНОЙ И РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБРАЩЕНИИ С ИСТОЧНИКАМИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В МЕДИЦИНЕ
ГУЛИНА Г.А. ФГБОУВО ЧелГУ, Челябинск, Россия
Целью исследования является анализ основных нормативных источников,
регулирующих безопасность использования источников ионизирующего излучения в медицинских целях, изучение сущности, характерных черт и выявление проблем.
Следующие Федеральные законы являются основными, регулирующими отношения в данной сфере: "О радиационной безопасности населения" от 09.01.1996 №3-ФЗ, "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 30.03.1999 №52-ФЗ. Также, существует постановление главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 7 июля 2011 г. №91 г. Москва "Об утверждении СанПиН 2.6.1.2891-11" Требования
радиационной безопасности при производстве, эксплуатации и выводе из эксплуатации
(утилизации) медицинской техники,
содержащей источники ионизирующего излучения".
В настоящее время действуют: "Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности" (ОСПОРБ-99/2010), а также "Нормы радиационной безопасности" (НРБ-99). Данные нормы и правила были основаны на базе основных международных и отечественных рекомендациях, нормах, правилах.
Для проведения исследования были использованы следующие методы: анализ, синтез, метод аналогии, формально-логический метод.
Составляющей экологической безопасности является радиационная безопасность. Согласно федеральному законодательству, под радиационной безопасностью понимается
