Доктор ахборотномаси № 3—2019
32
УДК: 617.7-089.843-004.6
АЛГОРИТМ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ИМПЛАНТАТА ДЛЯ
УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТЕЙ СРЕДНЕЙ ЗОНЫ ЛИЦА
Ш. А. Боймурадов, Ш. Ш. Юсупов
Ташкентская медицинская академия, Ташкент, Узбекистан
Ключевые слова:
скулоорбитальный комплекс, виртуальное моделирование, орбита, средняя зона лица.
Таянч сўзлар:
скулоорбитал комплекс, виртуал моделлаштириш, орбита, юз ўрта соҳаси.
Key words:
zygomatic-orbital complex, virtual modeling, orbit, midface.
Метод устранения дефектов костей средней зоны лица, путѐм виртуального компьютерного моделиро-
вания индивидуального эндопротеза позволяет в один этап оперативного вмешательства выполнять установку
индивидульного эндопротеза утраченного сегмента кости, при этом сократить срок функциональной и соци-
альной адаптации больных. 3D-планирование позволяет запланировать и определить объѐм операции, подбор
импланта, определить размер и вид импланта, а также его фиксацию. Благодаря 3D модели можно определить
показания и противопоказания к операции, малотравматичный доступ к повреждѐнному участку, кроме этого
также позволяет избежать послеоперационных осложнений, таких как энофтальм, диплопия, экзофтальм и др.
ЮЗ ЎРТА СОҲАСИДАГИ СУЯК ДЕФЕКТИНИ БАРТАРАФ ҚИЛИШДА
ИНДИВИДУАЛ ИМПЛАНТНИ МОДЕЛЛАШТИРИШ АЛГОРИТМИ
Ш. А. Боймурадов, Ш. Ш. Юсупов
Тошкент тиббиѐт академияси, Тошкент, Ўзбекистон
Индивидуал эндопротезни виртуал компьютерли моделлаштириш йўли билан юз ўрта соҳасидаги суяк
дефектини бартараф қилиш усули орқали суяк йўқотилган сегментига индивидул эндопротез ўрнатиш опера-
тив даволашнинг бир босқичи бўлиб, бунда беморларнинг ижтимоий ва функционал мослашув вақти қисқара-
ди. 3D- режаси операция ҳажмини аниқлаш ва уни режалаштириш, имплантни танлаш, имплант ўлчами ва
шаклини, шу билан бирга уни фиксациясини аниқлашга имкон беради. 3D модели орқали операцияга кўрсат-
ма ва қарши кўрсатмани аниқлаш, зарарланган соҳага кам шикаст билан кириб бориш, бундан ташқари эноф-
тальм, диплопия, экзофтальм ва бошқа шу каби операциядан кейинги асоратларни олдини олишга шароит яра-
тади.
ALGORITHM FOR MODELING AN INDIVIDUAL IMPLANT TO ELIMINATE BONE
DEFECTS OF THE MEDIUM FACE ZONE
Sh. A. Boymuradov, Sh. Sh. Yusupov
Tashkent Medical Academy, Tashkent, Uzbekistan
The method of elimination of bone defects in the midface, by virtual computer modeling of an individual endo-
prosthesis, allows installation of an individual endoprosthesis for a lost bone segment in one stage of a surgical inter-
vention, while reducing the period of functional and social adaptation of patients. 3D planning allows planning and
determining the volume of the operation, the selection of the implant, determining the size and type of the implant, as
well as its fixation. Due to the 3D model, it is possible to determine the indication and contraindication to the opera-
tion, low-impact access to the damaged area, in addition, it also allows avoiding postoperative complications, such as
enophthalmos, diplopia, exophthalmos and others.
Актуальность.
За последнее десятилетие отмечается значительное увеличение числа
больных с травматическими повреждениями челюстно-лицевой области [2]. Современная
статистика свидетельствует об увеличении количества пострадавших с переломами костей
лицевого скелета. Превалируют переломы костей средней зоны лица (верхняя челюсть, ску-
логлазничный комплекс, кости носа и.т.д.) на долю которых приходится от 14,5 до 24% по-
вреждений лицевого черепа. Несмотря на совершенствование технологий и модернизацию
оборудования, лечение переломов скулоглазничного комплекса занимает 2-е место после
переломов нижней челюсти и 1-е место среди повреждений средней зоны лица. Травма сте-
нок орбиты с вовлечением органа зрения и его вспомогательных органов среди всех травм
лицевого скелета составляет от 36 до 64% [1, 4, 5].
Наиболее часто повреждение стенок орбиты происходит при переломе скуловой, верх-
нечелюстной, лобной кости и костей носо-этмоидального комплекса, изолированные пере-
ломы глазницы встречаются редко. Изолированные переломы глазницы встречаются при-
Оригинальная статья
Доктор ахборотномаси № 3—2019
33
мерно в 35-40% случаев [3]. Наиболее тяжелые травмы глаза встречаются при переломах
наружной стенки орбиты, ее вершины, костей лица по типу Ле Фор III. Изолированные пе-
реломы нижней стенки глазницы ассоциируются с менее тяжкими повреждениями глаза. В
половине случаев орбитальные переломы сочетаются с черепно-мозговой травмой (ЧМТ),
причем вероятность ее возникновения значительно повышается при повреждении двух и
более глазничных стенок [6].
Создание компьютерных томографов, разработка методики визуализации различных
органов и систем человека расширили представления клиницистов об их прижизненной то-
пографической анатомии. Введение в клиническую практику компьютерной диагностики
значительно улучшило диагностику, позволило проводить исследования при тяжелом со-
стоянии пострадавших в остром периоде травмы, определить локализацию и распростра-
ненность разрушения костной ткани, выявить топографическую связь перелома орбиты с
придаточными пазухами носа и полостью черепа.
Совершенствование методов диагностики в челюстно – лицевой хирургии требует
внедрения в практику более информативных и эргономичных методик, что стало возмож-
ным благодаря компьютерным технологиям. Необходим переход от двухмерного анализа –
телерентгенограммы головы в боковой и прямой проекциях, симметроскопии, симметрогра-
фии, фотосимметроскопии и ее модификации двухмерных дигитайзеров – к трехмерному,
при котором возможна наиболее достоверная оценка параметров. Одним из совершенных
методов диагностики и планирования лечения является 3D-реконструкция, которая точно
определяет характер и локализацию травмы. Построение трѐхмерных графических моделей
основывались на получении через минимальные интервалы времени рентгеновских компь-
ютерных томограмм, позволяющих создавать текстурную сегментацию и трѐхмерную ре-
конструкцию органов. Это диагностически значимо благодаря визуализации человеческого
тела в различных плоскостях с возможностью осмотра внутренних поверхностей как мягко-
тканного контура, так и костных структур [6].
Планированием хирургического устранения дефектов костей средней зоны лица раз-
личной этиологии является виртуальное компьютерное моделирование с помощью которого
можно точно определить характер и локализацию дефекта. Виртуальное планирование поз-
воляет запланировать и определить объѐм операции, подбор импланта, определение размера
и вида импланта, а также его фиксации. Благодаря виртуальной модели можно определить
показание и противопоказание к операции, малотравматичный доступ к повреждѐнному
участку, кроме этого также позволяет избежать послеоперационных осложнений.
Метод компьютерной трехмерной модели костей средней зоны лица, т.е. орбитальных
стенок, костей носа, верхней челюсти и т.д. с учетом опорных точек, деформаций и дефек-
тов, а также необходимых трансплантатов основан на использовании компьютерных томо-
грамм в качестве фона для моделирования узлов трехмерной решетки. Такой метод модели-
рования трансплантатов облегчает выполнение реконструкции деформированной кости
средней зоны лица, повышает точность из позиционирования и в целом эффективность опе-
рации.
Цель исследования.
Совершенствование диагностики, планирования и хирургическо-
го лечения больных с переломами нижней стенки орбиты.
Материалы и методы исследования.
Под нашим наблюдением находились 30 боль-
ных с переломами нижней стенки орбиты на базе отделения пластической хирургии второй
клиники Ташкентской медицинской академии в период с 2016 по 2018 года. Из них мужчи-
ны составили 67%, а женщины 33%. Возраст больных варьировал от 18 до 45 лет. Причина-
ми травмы средней зоны лица в 18 случаях было ДТП, а в 12– бытовая травма.
Всем больным при поступлении выполнялось классическое комплексное обследова-
ние, включая диагностику у смежных специалистов (нейрохирурга, офтальмолога, оторино-
ларинголога и др.) и выполнялась мультиспиральная компьютерная томография с 3D-
реконструкцией в трех проекциях (фронтальной, сагиттальной и аксиальной).
Ш. А. Боймурадов, Ш. Ш. Юсупов
Доктор ахборотномаси № 3—2019
34
Рис. 1. Алгоритм моделирования и изготовления индивидуального имплантата для устранения
дефектов костей средней зоны лица.
Результаты исследования.
Изолированные повреждения нижней стенки орбиты
(blow-out) диагностировались в 12 (42,8%) наблюдениях. Наиболее частыми являлись в 16
(57,2%) случаях переломы скулоорбитального комплекса и нижней стенки орбиты. У всех
пациентов в предоперационном периоде отмечалась деформация орбиты и различная сте-
пень энофтальма и гипофтальма, а также диплопия различного характера. Ограничение по-
движности глазного яблока в дооперационном периоде мы наблюдали у 73,4% больных.
Проведенное обследование позволило: уточнить локализацию и характер поврежде-
ния, оценить состояние глазодвигательных мышц, положение глазного яблока, обнаружить
пролапс орбитальной клетчатки и уточнить размер дефекта стенок орбиты, что является
особенно важным для выбора эндопротеза орбиты и планирования оперативного вмеша-
тельства.
Всем больным в предоперационном периоде была составлена компьютерная 3D мо-
дель орбиты со стереолитографическим интраоперационным шаблоном напечатанном на
3D принтере.
Всем пациентам выполнялось оперативное вмешательство в условиях общего обезбо-
ливания и включало этап остеосинтеза нижнего края глазницы и эндопротезирование сте-
нок орбиты.
Сроки хирургического лечения пациентов были следующими: в 5–14-е сутки – 22
(77,1%) больных и через 1–2 мес. после травмы – 8 (22,9%). Хирургическое лечение повре-
ждений скулоорбитального комплекса и нижней стенки орбиты выполнялось по разрабо-
танной нами методике с соблюдением ряда особенностей в зависимости от тяжести и лока-
лизации повреждений, а также сроков выполнения оперативного вмешательства.
Компьютерная томография костей средней зоны лица во всех проекциях
Обработка томографической информации больного и ввод данных в персональный ком-
Мультиспиральная реконструкция полученных томографических изображений в сагит-
Получение объемной модели сохранившейся костной ткани путѐм виртуального компью-
Создание виртуальной модели эндопротеза и хирургического шаблона сохранившейся
костной ткани и точек фиксаций с помощью специальной компьютерной программы с
Экспортирование полученных данных в программное обеспечение трехмерного принте-
ра, в котором происходит моделирование элементов поддержки эндопротеза на рабочей
Трехмерная печать хирургического полимерного шаблона и эндопротеза с использовани-
ем трехмерного принтера методом прямого лазерного спекания или электронно-лучевой
Хирургическое вмешательство по устранению дефекта костей средней зоны лица с при-
менением индивидуально-моделированных эндопротезов.
Комплексная реабилитация больного
Оригинальная статья
Доктор ахборотномаси № 3—2019
35
Наиболее важным этапом операции являлась осторожная ревизия переломов орбиты,
освобождение ущемленных глазодвигательных мышц, устранение пролапса орбитальной
клетчатки, а также самое важное это пластика дефекта кости нижней стенки орбиты, опира-
ясь на стереолитографический интраоперационный шаблон, с помощью которого определя-
ется точный размер, форма имплантата и место еѐ фиксации, а сам имплантат представляет
собой титановую пористую мембрану.
В послеоперационном периоде всем пациентам назначалась стандартная противовос-
палительная терапия, а также проводилась реабилитация совместно с офтальмологом для
восстановления функции глаза. Через 14 дней после операции диплопия сохранялась у 6
(22,9%) больных. Восстановление бинокулярного зрения у этих пациентов длилось до 2–3
месяцев, что было связано с характером травмы глазного яблока и поздними сроками хи-
рургического лечения.
Выводы.
Таким образом, планирование реконструктивного оперативного вмешатель-
ства с применением компьютерного моделирования позволяет использовать стереолитогра-
фические интраоперационные шаблоны на 3D-принтере. Данная методика способствует со-
кращению времени оперативного вмешательства и увеличивает точность планирования и
реализации хирургического лечения. 3D-планирование позволяет запланировать и опреде-
лить объѐм операции, подбор импланта, определение размера и вида импланта, а также его
фиксации. Благодаря 3D модели можно определить показания и противопоказания к опера-
ции, малотравматичный доступ к повреждѐнному участку, кроме этого также позволяет из-
бежать послеоперационных осложнений, таких как энофтальм, диплопия, экзофтальм и др.
Использованная литература:
1. Белоусова Н.Ю., Хомутинникова Н.Е., Полтанова Т.И., Сыроватская А.А. Опыт лечения пациентов с
переломами скулоорбитального комплекса и нижней стенки орбиты // Точка зрения. Восток - Запад. №
3, 2019. С. 39-41.
2. Дроздова Е.А., Бухарина Е.С., Хакимова Г.М. Диагностика изолированного перелома нижней стенки
орбиты при тупой травме // Вестник ОГУ. 2011. №14 (133). С. 99-103.
3. Копецкий И.С., Притыко А.Г., Полунина Н.В., Насибуллин А.М. Травматизм челюстно-лицевой обла-
сти среди населения// Российский медицинский журнал. 2014. №6. C. 3-6.
4. Медведев Ю. А., Шаманаева Л.С. Применение имплантатов из тканевого никелида титана для рекон-
струкции нижней стенки глазницы// Стоматология. 2014. №3. C. 35-38
5. Николаенко В.П., Астахов Ю.С. Часть 1. Эпидемиология и классификация орбитальных переломов.
Клиника и диагностика переломов нижней стенки орбиты // Офтальмологические ведомости. 2009. №2.
C. 56-70.
6. Юсупов Ш.Ш., Боймурадов Ш.А. Ташкентская медицинская академия, Республика Узбекистан Хирур-
гическое лечение перелома дна орбиты с 3D реконструкцией. Шпитальна хірургія. Журнал імені Л. Я.
Ковальчука. 2017. № 3. С. 98-103.
7. Castellani A. Treatment of orbital floor blowout fractures with conchal auricular cartilage graft: a report on 14
cases// J. Oral Maxillofac. Surg. 2002. Vol. 60, № 12. P. 1413-1417.
8. Read R. W., Sires B. S. Association between orbital fracture location and ocular injury: a retrospective study//
J. Craniomaxillofac. Trauma. 2008. Vol. 4, №3. P. 10–15.
Ш. А. Боймурадов, Ш. Ш. Юсупов
