Использование лазерной стереолитографии в медицине

Институт пpоблем лазеpных и инфоpмационных технологий
Российской Академии наук
Лаборатория лазерного синтеза объемных изделий

Использование лазерной стереолитографии в медицине

[ Лазерная стереолитография ]

[ English page ]

Основные направления использования стереолитографических (СЛ) биомоделей в хирургии:

Улучшенная визуализация анатомических деталей, например опухолей.

Наиболее удобная форма визуализации томографических данных, которая в некоторых случаях может дать для хирурга важную дополнительную информацию, которую он не мог получить с помощью других средств визуализации.

Более легкая и точная постановка диагноза при сложных скелетных деформациях

Облегчение взаимодействия хирургов, рентгенологов, других медицинских специалистов и пациента;
Планирование оперативного вмешательства (проведение необходимых измерений и расчетов с высокой точностью на моделях)
Отработка хирургических манипуляций (модель можно пилить, сверлить и переставлять отдельные части, имитируя сложные реконструктивные операции);
Возможность точно подогнать на модели все необходимые для реконструктивных операций детали (миниплаты, шурупы и т.п.) до непосредственного оперативного вмешательства и, сократить таким образом время операции, повысить точность ее выполнения;
Возможность получения заготовок эндопротезов для замещения костных дефектов. Эндопротез может изготавливаться из титана или какого-либо биосовместимого материала с использованием СЛ моделей в качества шаблона (мастер-модели в терминологии машиностроения)
Создание эндопротезов по СЛ-моделям, построенным по "виртуальным" эндопротезам, в том числе с использованием метода "виртуального донора".

В случае отсутствия какого-либо фрагмента костной ткани возможна обработка компьютерной модели методами и средствами, аналогичными машиностроительному САПРу, т.е. возможно как прямое моделирование геометрии импланта с привязкой к существующим костям (что является очень трудоемким занятием ввиду сложности геометрии компьютерных биомоделей) с использованием булевых операций (объединение, пересечение, взятие разницы), маштабирования и вращения.
Более производительным является использование симметрии скелетных костей, когда для создания импланта повреженного костного фрагмента используются исходные данные для симметричной неповрежденной кости. Для используемого для "виртуального" протезирования фрагмента производится операция зеркального преобразования, а затем с использованием вращения и булевых операций фрагмент точно подгоняется в место посадки.
В случае невозможности использования симметрии возможно использование "виртуального" донора, когда для создания импланта используется фрагмент компьютерной модели от другого пациента, наиболее подходящего по форме. В этом случае используется масштабирование, вращение и булевы операции.

Сокращение времени сложных операций (до 30%) за счет лучшего планирования и подготовки имплантов приводит к:

сокращению времени нахождения пациентов под наркозом, что ведет к сокращению связанных с этим послеоперационных осложнений и побочных эффектов
снижению стоимости непостредственно операции: сокращение времени эксплуатации дорогостоящего оборудования операционной и зарплаты персоналу (по зарубежным данным)

Повышение эффективности и качества лечения
Сокращение материальных затрат и времени, проводимого пациентом в клинике.

Иллюстрации:

Заказ моделей.

Публикации
Полезные ссылки
Форум - Ваши отзывы и предложения

[Лазерная стреолитография] [ Главная стpаница ИПЛИТ РАН ]

Page was updated: 22 May 2006