В СамГМУ разработали программу для автоматического подбора пластического материала для замещения дефектов

11.11.2024

В Самарском государственном медицинском университете Минздрава России разработали компьютерную программу, которая автоматически подбирает пластический материал для замещения дефектов лица. Это позволяет упростить работу хирургов во время операции. На программу получено свидетельство о регистрации РФ. Также в СамГМУ разработан уникальный алгоритм с применением ИТ-технологий для лечения пациентов, нуждающихся в реконструктивных операциях.

Принцип работы программы в том, что сначала на основе данных КТ пациента выстраивается виртуальная модель дефекта, затем в программу загружаются сведения о дефекте, она анализирует их и дает подсказку хирургу, какой пластический материал необходим. Это может быть, например, фрагмент собственной кости из голени или лопатки пациента.

Помимо программы в СамГМУ также был разработан уникальный алгоритм лечения пациентов, которые нуждаются в реконструктивных операциях. Таким образом на базе одного учреждения сформирован целый комплекс мер с использованием ИТ-технологий, который позволяет оказывать высокотехнологичную помощь подобным пациентам.

«Разработанный нами алгоритм состоит из трех этапов, — рассказал один из разработчиков, к.м.н., ассистент кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии СамГМУ Владимир Ивашков. — Он позволяет на первом этапе оценивать состав дефекта: на базе компьютерной томографии пациента мы в коллаборации с медицинскими инженерами выстраиваем виртуальную модель дефекта, понимаем, какие ткани нужны для его устранения и в каком объеме, все это просчитывается в автоматизированном режиме».

Затем на базе виртуальной модели дефекта на 3D-принтере печатают направляющие для разрезов и распилов выбранного пластического материала — это этап создания необходимой геометрии лоскута, для чего нужны точные шаблоны, с помощью которых хирург осуществляет навигацию во время операции.

«Такая „дополненная реальность“ имеет настолько высокий коэффициент точности, что мы рассчитываем углы, под которыми будут закручены винты для крепления пластин на лоскуте с точностью до одного градуса, — говорит Владимир Ивашков. — Пластины из титана также изготавливаются на 3D-принтере конкретно под геометрические параметры лица пациента. В СамГМУ реализована инфраструктура полного цикла, которая позволяет устранять дефекты лица, тела и конечностей. Сегодня в реконструктивной хирургии мы делаем абсолютно все, начиная от виртуального планирования операции, и заканчивая производственными мощностями с 3D-принтерами, на которых изготавливаются детали для выполнения подобных операций».

Программа и алгоритм лечения уже применяется в клинической практике. Так, недавно в цифровой операционной Клиник СамГМУ провели высокотехнологичную операцию по восстановлению нижней части лица пациенту из Оренбурга. Ему установили индивидуальный эндопротез и имплант из собственных тканей. Все этапы планирования операции и изготовление эндопротеза проводили на базе СамГМУ. В подготовке участвовали несколько подразделений университета: кафедра топографической анатомии и оперативной хирургии СамГМУ, Центр серийного производства СамГМУ, НИИ бионики и персонифицированной медицины СамГМУ, а также отделение челюстно-лицевой хирургии Клиник СамГМУ.

В 2023 году пациенту поставили диагноз плоскоклеточный рак полости рта — это агрессивное заболевание, которое не только поражает слизистую и разрушает кость, но и может давать метастазы в лимфоузлы. Мужчине провели ряд операций и лечение, в результате чего удалось победить рак, но остался дефект, который предстояло устранить реконструктивным хирургам. Из-за того, что у него не было герметичности ротовой полости, пациент не мог нормально питаться.

Построить 3D-модели дефектов, имеющихся у пациента, и составить четкий операционный план помогла система хирургической навигации «Автоплан», разработанная в СамГМУ.

«Когда есть точный план, хирургу намного проще действовать во время операции, — говорит Владимир Ивашков. — На первом этапе мы выполнили доступ к сосудам, которые будут кровоснабжать лоскут, после этого выделили пластический материал. На втором этапе приступили к моделированию нашего лоскута и его формовке под конкретный дефект на лице пациента. У нас были точные шаблоны и лекала, по которым мы работали. Я убежден, что пластическая хирургия — специальность творческая, однако лучше любое творчество сместить на предоперационный этап, а во время операции просто действовать по заданному плану. Наш хирургический алгоритм — как раз про это».

Операция прошла успешно и длилась шесть часов. По прогнозам врачей, в течение четырех недель мужчина сможет полноценно питаться через рот, вернется к нормальной жизни и почувствует себя намного более здоровым человеком.

«Дома меня ждет семья, сыновья, внуки, а в начале года мы ожидаем правнука, — говорит пациент. — Поэтому у меня есть стремление к будущему и к новой жизни».