Для лечения детей с отсутствующим или недоразвитым ухом опытные хирурги берут у ребенка кусочки реберного хряща и вырезают из них каркас нового уха. Они забирают столько драгоценного хряща, сколько им нужно.Это оставляет медикам без подлинного материала для практики, поскольку овощи — бледная замена.
Некоторые используют ребра свиньи или взрослого трупа, но детские ребра имеют другой размер и консистенцию.Теперь в результате сотрудничества между резидентом отоларингологического университета Вашингтонского университета и студентом-биоинженером была использована трехмерная печать для создания недорогой педиатрической модели реберного хряща, которая на ощупь больше напоминает настоящий хрящ и позволяет проводить реалистичную хирургическую практику. Это нововведение может открыть дверь для начинающих хирургов, чтобы они могли овладеть востребованной, но сложной процедурой.
Их результаты описаны в аннотации, представленной на этой неделе на конференции Американской академии отоларингологии — хирургии головы и шеи в Далласе.«Это огромное преимущество перед тем, что мы используем сегодня», — сказала ведущий автор Анжелика Беренс, из отоларингологической школы UW, резидент хирургии головы и шеи. «Вы буквально берете полоску Lever 2000, пока врач работает, и вырезаете ушной хрящ.
Он действительно учит вас, как получить правильную форму, но свойства не очень точные — вы не можете согнуть его и сшить не очень реалистично ".В рамках исследования три опытных хирурга практиковали вырезание, сгибание и сшивание силиконовых моделей команды UW, которые были изготовлены из трехмерной печатной формы, смоделированной по компьютерной томографии 8-летнего пациента.
Они сравнили их твердость, ощущение и качество шва с реальным реберным хрящом, а также с более дорогим материалом, изготовленным из зубного слепочного материала.Все три хирурга отдали предпочтение моделям UW и все рекомендовали использовать их в качестве учебного пособия для хирургов и стажеров-хирургов.
Кэтлин Си, профессор медицины в области отоларингологии, хирургии головы и шеи и директор Детского коммуникационного центра Сиэтлского детского центра, сказала, что отсутствие адекватных моделей обучения мешает людям привыкнуть к выполнению этой деликатной и технической процедуры, которая является называется реконструкция ушной раковины.По ее словам, в центре Seattle Children’s обычно есть лист ожидания на срок от шести до 12 месяцев.«Это операция, которую могло бы сделать больше людей, но это часто является самым большим препятствием», — сказал Си. «Они не решаются начать, потому что никогда раньше не вырезали ухо.
Сколько картофеля и яблок я вырезал, это все равно не то».Еще одно преимущество заключается в том, что, поскольку модели UW напечатаны с компьютерной томографии, они имитируют уникальную анатомию человека. Это дает возможность даже опытному хирургу заранее отработать конкретную или сложную операцию на модели ребер для конкретного пациента.
Соавтор Шэрон Ньюман, которая в июне окончила Университет штата Вашингтон со степенью биоинженерии, объединилась с Беренсом, когда они оба работали в лаборатории биоробототехники Университета штата Вашингтон под руководством профессора электротехники Блейка Ханнафорда.
Ньюман придумал, как загрузить и обработать компьютерную томографию с помощью ряда бесплатных программ моделирования и визуализации с открытым исходным кодом и, в конечном итоге, использовать трехмерный принтер для печати отрицательного слепка ребер пациента.Ньюман ранее тестировал различные комбинации силикона, кукурузного крахмала, минерального масла и глицерина для имитации тканей человека, которыми мог манипулировать лабораторный хирургический робот. Она разлила их в формы и дала им застыть, чтобы увидеть, какая смесь больше всего напоминает реберный хрящ.
«Я бы пошел в магазин товаров для рукоделия или в Home Depot и сказал, что хочу делать модели — в какой проход я должен пойти?» — сказал Ньюман. «Оказывается, многие из этих идей были основаны на материалах, которые люди используют для декоративно-прикладного искусства, таких как кольца или другие украшения».Следующие шаги команды — передать модели в руки хирургов и хирургов, проходящих обучение, и мы надеемся продемонстрировать, что более реалистичные практические модели могут повысить их навыки и способности.«С помощью одной трехмерной печатной формы вы можете сделать миллиард этих моделей практически за бесценок», — сказал Беренс. «Это исследование показывает, что мы можем продвинуться вперед с одной из этих моделей и начать ее использовать».
Среди соавторов — Крейг Мураками, клинический доцент Университета штата Вашингтон, отоларинголог из Медицинского центра Вирджинии Мейсон — хирург головы и шеи и лицевой пластический хирург, а также Дэвид А. Цопф, доцент кафедры отоларингологии — хирургии головы и шеи в Мичиганском университете.