Автор(ы): Афанасьева М.М., Суетенков Д.Е., Ганьшин В.К., Рекут А.В.
Город: Москва
Учреждение: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный социальный университет»
Актуальность
Современная челюстно-лицевая хирургия характеризуется широким внедрением цифровых технологий в диагностику и планирование реконструктивных вмешательств. При выполнении оперативного вмешательства: костная пластика с использованием аутотрансплантата требуется точная оценка объема дефекта, анатомии реципиентного ложа и безопасного выбора донорской зоны. При направленной костной регенерации с использованием аутогенной кости особенно важны пространственное соответствие трансплантата дефекту, его стабильная фиксация и создание условий для сохранения регенеративного пространства. Освоение цифрового планирования молодыми хирургами затруднено необходимостью самостоятельной работы с КЛКТ, сегментацией, трёхмерной реконструкцией и последующей физической верификацией хирургического решения. Применение КЛКТ и персонализированного 3D-моделирования позволяет до операции детально изучить анатомию конкретного случая, виртуально спланировать забор костного блока и его адаптацию к реципиентному ложу. В проекте основным учебным сценарием является костная пластика с аутотрансплантатом, полученным с нижней челюсти; напечатанные модели используются исключительно для обучения и не предназначены для клинического применения.
Цель
Разработка и апробировать образовательный подход к персонализированному 3D-планированию костной реконструкции с использованием аутотрансплантата с нижней челюсти, предусматривающий последовательную проверку исходных КЛКТ-данных, создание индивидуальной 3D-модели, планирование хирургического вмешательства и физическую верификацию полученного решения.
Материалы и методы
В проект планируется включить 30 молодых врачей челюстно-лицевых хирургов, стоматологов-хирургов, ординаторов. Образовательная программа включает шесть последовательных модулей: анализ клинической задачи и проверка исходных данных; сегментация и верификация цифровой модели; планирование оперативного вмешательства и подготовка задания инженерной группе; подготовка и изготовление учебных моделей; проверка физической модели и выполнение индивидуального проекта; итоговая диагностика и защита.
В качестве исходного материала используются КЛКТ-данные учебного случая. После анализа исходных данных участник формирует карту пригодности и ограничений, выполняет сегментацию и сопоставляет цифровую модель с исходными томографическими срезами. При планировании учитываются особенности донорской и реципиентной зон; в качестве донорской области рассматривается наружная косая линия/ретромолярная область нижней челюсти. Следующим этапом является разработка виртуального варианта реконструкции и подготовка задания для изготовления физической модели.
Для каждого участника предусмотрено изготовление индивидуального учебного комплекта. На физической модели выполняются измерения, оценивается соответствие цифровому проекту и проверяется посадка шаблонов. Важной особенностью методики является наличие трех точек персональной обратной связи: при оценке сегментации, планировании и контроле физической модели. Все этапы сопровождаются картой прогресса, в которой фиксируются исходный уровень, выявленные ошибки, выполненные исправления и результат повторной проверки.
Для стандартизации оценки будет разработана шкала оценивания, оценивающая пригодность исходных данных и понимание ограничений, качество сегментации и ее проверка по исходным срезам, обоснование варианта реконструкции, геометрия и протокол физической проверки, документирование и взаимодействие с инженерной группой. Зачетным считается результат не менее 80 баллов при выполнении обязательных действий и отсутствии критических ошибок. К критическим ошибкам относятся неверная сторона или масштаб, несоответствие модели исходным данным и пропуск заданного критического ограничения.
Результаты
В соответствии с планом проекта предполагается, что все 30 участников пройдут индивидуальный учебный цикл, не менее 27 завершат задания модулей 1-5 и требования посещаемости, а не менее 24 успешно выполнят итоговую аттестацию. Через 6±1 неделю после итоговой оценки планируется проведение отсроченного задания на новом учебном случае. Успешное выполнение данного этапа предполагается не менее чем у 20 ранее аттестованных участников. Отсроченная оценка будет направлена на проверку способности выявлять заданные ошибки, обосновывать необходимые исправления и оформлять протокол контроля; она не будет трактоваться как самостоятельная оценка полного сохранения всех навыков сегментации и планирования.
Обсуждение
Персонализированное 3D-планирование создаёт возможность связать цифровую анатомическую модель с предполагаемой хирургической тактикой и проверить геометрические решения до выполнения вмешательства на пациенте. Существенным компонентом методики является сочетание клинической и инженерной обратной связи: участник не только формирует цифровую модель, но и контролирует соответствие напечатанного объекта исходным данным и запланированному решению.
Особое значение имеет персонализация учебного задания. Работа с моделью, соответствующей конкретным анатомическим параметрам исходного случая, позволяет связать цифровую анатомию с пространственным представлением предполагаемой реконструкции. Физическая проверка модели дополняет виртуальное планирование и создает возможность объективной оценки геометрических параметров. При этом напечатанные изделия рассматриваются исключительно как учебные пособия и не предназначаются для клинического применения. Аутотрансплантат в рамках рассматриваемого хирургического сценария представляет собой собственную ткань пациента и не изготавливается посредством 3D-печати.
Выводы
Персонализированное 3D-планирование может быть использовано как структурированный инструмент практической подготовки молодых специалистов к выполнению направленной костной регенерации с использованием аутотрансплантата. Предложенный алгоритм объединяет анализ КЛКТ, цифровую сегментацию, виртуальное планирование костной пластики, изготовление индивидуальной физической модели и стандартизированную многоэтапную оценку.
Афанасьева Мария Михайловна
Ваш комментарий будет первым!
Войти или зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.