Новости
хирургии

 Журнал включен
в систему цитирования Scopus
journal cover
android icon Приложение Android

2019 г. №4 Том 27

ИHФОРМАЦИОHHЫЕ ТЕХHОЛОГИИ В ХИРУРГИИ

В.И. ГУЦУЛЯК 1, Р.Д. БОРОДАЙКЕВИЧ 2, А.И. ГУЦУЛЯК 1, Т.М. КОВАЛИШИH 1

ОСОБЕHHОСТИ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕHЕHИЯ 3-D АТЛАСА ПОЗИЦИЙ ЧРЕСКОСТHЫХ ЭЛЕМЕHТОВ ДЛЯ ПРЕДОПЕРАЦИОHHОГО ПЛАHИРОВАHИЯ ОСТЕОСИHТЕЗА КОСТЕЙ ГОЛЕHИ

Ивано-Франковский национальный медицинский университет 1, г. Ивано-Франковск,
Специализированный (специальный) санаторий «Горный воздух» МЗ Украины 2, г. Яремче,
Украина

Цель. Оптимизировать процесс предоперационного планирования чрескостного остеосинтеза при переломах костей голени путем разработки и применения 3-D атласа позиций чрескостных элементов.
Материал и методы. На основе поперечных компьютерных томографических сканов интактной нижней конечности взрослого человека, с помощью программного пакета 3-D Doctor в автоматическом режиме, созданы трехмерные имитационные модели костей голени и окружающих их мягкотканных структур. Данные модели экспортированы в программный комплекс Autodesk Inventor 11. В режиме Part Modeling проведено разделение модели мягкотканных структур голени на 96 частей – сегментов, соответствующих позициям для проведения чрескостных элементов согласно методу унифицированного обозначения чрескостного остеосинтеза, и их сохранение в отдельных файлах. В режиме «Assembly» программы проведена сборка сегментов голени.
Результаты. Предложен алгоритм действий для создания 3-D атласа позиций для проведения чрескостных элементов, согласно которому в программе Autodesk Inventor 11 созданы трехмерные имитационные модели систем «голень – аппарат внешней фиксации» и проведен анализ их возможностей по предоперационному планированию чрескостного остеосинтеза.
В результате проведенного исследования установлено, что использование 3-D атласа позиций обеспечивает возможность выбора оптимальной конструкции и наиболее рациональной, в каждой конкретной клинической ситуации, компоновки аппарата внешней фиксации; определения количества и оптимальных уровней расположения опор; выбора типа и наиболее целесообразных мест проведения чрескостных элементов.
Заключение. Применение 3-D атласа позиций чрескостных элементов позволяет вплотную приблизиться к решению вопроса предоперационного планирования с позиций комплексного подхода: адекватного существующей клинической ситуации выбора типа аппарата внешней фиксации, его компоновки, определения количества чрескостных элементов, направлений и плоскостей их проведения, что позволит значительно уменьшить количество технических ошибок, обеспечит снижение рисков возникновения осложнений и будет способствовать достижению положительных анатомо-функциональных результатов в подавляющем большинстве клинических случаев.

Ключевые слова: трехмерная модель, аппарат внешней фиксации, чрескостный остеосинтез, чрескостные элементы, предоперационное планирование
с. 428-434 оригинального издания
Список литературы
  1. Hughes A, Parry M, Heidari N, Jackson M, Atkins R, Monsell F. Computer Hexapod-Assisted Orthopaedic Surgery for the Correction of Tibial Deformities. J Orthop Trauma. 2016 Jul;30(7):e256-61. doi: 10.1097/BOT.0000000000000544
  2. Murase T, Oka K, Moritomo H, Goto A, Sugamoto K, Yoshikawa H. Correction of severe wrist deformity following physeal arrest of the distal radius with the aid of a three-dimensional computer simulation. Arch Orthop Trauma Surg. 2009;129:1465-71. doi: 10.1007/s00402-008-0800-x
  3. Rozbruch SR, Fragomen AT, Ilizarov S. Correction of tibial deformity with use of the Ilizarov-Taylor spatial frame. J Bone Joint Surg Am. 2006 Dec;88(Suppl 4):156-74. doi: 10.2106/JBJS.F.00745
  4. Соломин ЛН. Основы чрескостного остеосинтеза аппаратом Г.А. Илизарова. С-Петербург, РФ; 2005. 544 с. http://www.medliter.ru/?page=get&id=015127
  5. Catagni MA. Atlas for the insertion of transosseous wires and half-pins. Ilizarov method. 2nd ed. Milan: Medicalplastic; 2003. 51 p. Available from: http://osteosyntese.dk/3033/Smith-Nephew-Pin-atlas.pdf
  6. Solomin L. The basic principles of external skeletal fixation using the Ilizarov and other devices. 2nd ed. Milan: Springer-Verlag; 2012. 1593 p. https://www.springer.com/us/book/9788847026186
  7. Okada T, Iwasaki Y, Koyama T, Sugano N, Chen YW, Yonenobu K, Sato Y. Computer-assisted preoperative planning for reduction of proximal femoral fracture using 3-D-CT data. IEEE Trans Biomed Eng. 2009 Mar;56(3):749-59. doi: 10.1109/TBME.2008.2005970
  8. Fürnstahl P, Székely G, Gerber C, Hodler J, Snedeker JG, Harders M. Computer assisted reconstruction of complex proximal humerus fractures for preoperative planning. Med Image Anal. 2012 Apr;16(3):704-20. doi: 10.1016/j.media.2010.07.012
  9. Buschbaum J, Fremd R, Pohlemann T, Kristen A. Computer-assisted fracture reduction: a new approach for repositioning femoral fractures and planning reduction paths. Int J Comput Assist Radiol Surg. 2015 Feb;10(2):149-59. doi: 10.1007/s11548-014-1011-2
  10. Qiao F, Li D, Jin Z, Hao D, Liao Y, Gong S. A novel combination of computer-assisted reduction technique and three dimensional printed patient-specific external fixator for treatment of tibial fractures. Int Orthop. 2016 Apr;40(4):835-41. doi: 10.1007/s00264-015-2943-z
  11. Wei M, Chen J, Guo Y, Sun H. The computer-aided parallel external fixator for complex lower limb deformity correction. Int J Comput Assist Radiol Surg. 2017 Dec;12(12):2107-17. doi: 10.1007/s11548-017-1654-x
  12. Концевич ВГ. Твердотельное моделирование в Autodesk Inventor. Киев, Москва: Диа-СофтЮП: ДМК Пресс; 2008. 672 с. http://www.okindiansbc.org/articles/60337-koncevich-v.-tverdotelnoe-modelirovanie.html
  13. Jiménez-Delgado JJ, Paulano-Godino F, PulidoRam-Ramírez R, Jiménez-Pérez JR. Computer assisted preoperative planning of bone fracture reduction: Simulation techniques and new trends. Med Image Anal. 2016 May;30:30-45. doi: 10.1016/j.media.2015.12.005
  14. Willis A, Anderson DD, Thomas T, Brown T, Marsh JL. 3D reconstruction of highly fragmented bone fractures. Medical Imaging. 2007: Image Processing: art. 65121P. doi: 10.1117/12.708683
Адрес для корреспонденции:
76000, Украина,
Ивано-Франковская обл.,
г. Ивано-Франковск, ул. Галицкая, 2,
Ивано-Франковский национальный медицинский университет,
кафедра травматологии и ортопедии,
тел. моб.: +38050-960-59-23,
e-mail: vitaliy.ivf@ukr.net,
Гуцуляк Виталий Иванович
Cведения об авторах:
Гуцуляк Виталий Иванович, к.м.н., доцент, кафедра травматологии и ортопедии, Ивано-Франковский национальный медицинский университет, г. Ивано-Франковск, Украина.
https://orcid.org/0000-0003-1041-6424
Бородайкевич Роман Дмитриевич, к.м.н., главный врач, специализированный (специальный) санаторий «Горный воздух» МЗ Украины, г. Яремче, Украина.
https://orcid.org/0000-0003-2841-7572
Гуцуляк Андрей Иванович, д.м.н., доцент, кафедра хирургии № 1, Ивано-Франковский национальный медицинский университет, г. Ивано-Франковск, Украина.
https://orcid.org/0000-0002-3665-7798
Ковалишин Тарас Михайлович, к.м.н., доцент кафедры травматологии и ортопедии, Ивано-Франковский национальный медицинский университет, г. Ивано-Франковск, Украина.
https://orcid.org/0000-0003-2388-1149
Контакты | ©Витебский государственный медицинский университет, 2007-2023