Спосіб створення об’ємної моделі порожнини носа та навколоносових пазух

Спосіб створення об'ємної моделі порожнини носа і параназальних синусів шляхом проведення серії томограм з наступною мультипланарною реконструкцією у фронтальній площині і коронарній площині і тримірною реконструкцією, який відрізняється тим, що оптимальна товщина зрізу для побудови просторової моделі порожнини носа і параназальних синусів складає 1 мм, для тримірної копії всіх СКТ-сканів, СКТ-зрізи проглядають у кістковому режимі і проводять виміри відстані між структурами порожнини носа, по межі повітрям'яка тканина, при цьому всі утворення, які мають щільність вище повітря, переводять в режим максимальної щільності з урахуванням збереження виміряних раніше відстаней, потім підготовлені СКТ-скани обробляють в програмному забезпеченні, проводять лазерну порізку прозорого пластика по контурній лінії на платтері, після чого окремі елементи з'єднують у певній послідовності в розбірну модель порожнини носа і параназальних синусів. Корисна модель відноситься до медицини, а саме до оториноларингологи і може бути використана для створення об'ємної моделі порожнини носа та навколоносових пазух, яка мала б універсальність та максимальні переваги в побудові і вивченні просторової архітектоніки порожнини носа і параназальних синусів. Анатомічна будова порожнини носа і параназальних синусів є однією із самих складних в організмі людини. У формуванні цих утворень беруть участь лобова, основна, ґратчаста кісти, верхня щелепа, сошник, нижня носова раковина. Розвиток методів ендоскопічної ендоназальної хірургії вимагає детального просторового представлення про тривимірну будівлю порожнини носа і параназальних синусів. Існуючі навчальні моделі відображають лише середньостатистичну будову окремих утворень. Використання для цих цілей мацерированого трупного черепа не дає повного уявлення про будову середнього носового ходу, перегородки носа, структур покритих слизуватою оболонкою. Найбільш придатними для цих цілей є спеціально підготовлені анатомічні препарати, у яких збережені всі структури порожнини носа і параназальних синусів. Проводячи розпили такого препарату в різних напрямках, можна досить докладно вивчити анатомічну будову порожнини носа і параназальних синусів у тривимірному виді. Доповнюючи це вивчення ендоскопічним оглядом ми одержуємо саму повну інформацію про просторові взаємини структур, які нас цікавлять. При виконанні СКТ дослідження цього анатомічного препарату з мінімальним кроком ми ще одержуємо якісні томограми, наявність яких сприяє правильній інтерпретації тривимірного утворення в двомірному виді і навпаки. Однак одержання такого анатомічного препарату, його використання і проведення СКТ дослідження зв'язано з цілим рядом аспектів, починаючи від морально-етичних і юридичних і закінчуючи технічними, зв'язаними з виготовленням, використанням і збереженням. Крім цього, з огляду на розмаїтість варіантів будови, наприклад одного остиомеатального комплексу (ОМК), нам знадобився не один такий анатомічний препарат. На сьогоднішній день існують два напрямки в побудові і вивченні просторової моделі порожнини носа і параназальных синусів. Одним з напрямків є створення об'ємних моделей порожнини носа і параназальних синусів у натуральну величину з пластичних матеріалів, які служать моделями для просторового вивчення і тренажерами для навчання методам ендоскопічних ендоназальних утручань [Нечипоренко В.П., CM 00 CM О) 11282 Климов З.Т., Боенко С.К., Лозицкая В.И., Кизим В.В., Андреев В.Н., Гинькут В.Н. Обучение методам обследования и технике эндоскопических функциональных хирургических вмешательств в полости носа и околоносовых пазухах на кафедре оториноларингологии Донецкого медицинского университета.// Журнал вушних, носових і горлових хвороб. - 2002. -№2. - С.41-45]. Незаперечною перевагою способу є зорове і тактильне сприйняття тривимірної моделі порожнини носа і параназальних синусів виконаної в натуральну величину і можливість навчання традиційним ендоскопічним ендоназальним дослідженням. Недоліком таких моделей є їх анатомічна усередненість, обмежена кількість просторових перетинів і трудомісткість створення. Найбільш близьким і обраним за прототип є спосіб тривимірної поверхневої реконструкції зв'язаний з використанням можливостей комп'ютерної томографії (КТ) і спіральної комп'ютерної томографії (СКТ) у побудові мультипланарних (МНР) і тривимірних реконструкцій [Щурук Г.З. Можливості використання комп'ютерної томографії з об'ємною реконструкцією в діагностиці захворювань порожнини носа, навколоносових пазух і лицьового черепа //Журнал вушних, носових і горлових хвороб. -2001.-№2.-С.64-68.]. Перевагою способу є його універсальність і здатність проводити вивчення просторової будівлі, у тому числі й у ендоскопічному режимі, у різних перетинах і необмежену кількість раз. Універсальність методу полягає в тому, що будь-яка серія КТ чи СКТ зрізів може бути піддана мультипланарній і тривимірної реконструкції, використовуючи відповідне програмне забезпечення. СКТ дослідження є більш придатним для таких реконструкцій, власне з появою СКТ, що ще називають об'ємною томографією і починається широке використання можливостей таких реконструкцій. Недоліком таких моделей є їх анатомічна усередненість, обмежена кількість просторових перетинів і трудомісткість створення. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу створення об'ємної моделі порожнини носа та і параназальних синусів, в якому за рахунок зміни технології створення об'ємної моделі, досягається найбільш точне відтворення просторової архітектоніки і особливостей будови даних утворень. Поставлена задача вирішується в способі отримання об'ємної моделі порожнини носа і параназальних синусів шляхом проведення серії томограм з наступною мультіпланарною реконструкцією у фронтальній площині і коронарній площині і тримірною реконструкцією, згідно з корисною моделлю, оптимальна товщина зрізу для побудови просторової моделі порожнини носа і параназальних синусів складає 1 мм, для тримірної копії всіх СКТ-сканів, СКТ-зрізи проглядають у кістковому режимі і проводять виміри відстані між структурами порожнини носа, по межі повітря м'яка тканина, при цьому всі утворення, які мають щільність вище повітря переводять в режим максимальної щільності, з урахуванням збереження виміряних раніше відстаней, потім підготовлені СКТ-скани обробляють в програмному забезпеченні, після чого проводять лазерну порізку прозорого пластика по контурній лінії на плотері, після чого окремі елементи з'єднують у певній послідовності в розбірну модель порожнини носа і параназальних синусів. На основі аналізу архівних даних СКТ дослідження порожнини носа і параназальних синусів 1311 чоловік відібрані серії томограм без видимої патології чи з обмеженою патологією однієї колоносової пазухи, що не впливає на візуалізацію структур порожнини носа, параназальних синусів і остиомеатального комплексу. З метою визначення оптимальної товщини СКТ-зрізу для побудови просторової моделі з відібраних серій томограм утворені 5 груп у залежності від товщини СКТ-зрізу по 10 серій томограм у кожній групі (5 серій томограм з аксіальною проекцією і 5 серій томограм із коронарною проекцією). Мультипланарні реконструкції проводилися за допомогою демонстраційної версії програмного забезпечення eFilm Lite™ 1.9.1 User Guide, (див. таб.) Таблиця Товщина СКТ зрізу 1 -а група 1 мм 2-а група 1.5 мм На Фіг.1 представлена томограма голови в аксіальній проекції, товщина СКТ зрізу складає 1мм. На Фіг.2 зображена зацікавлена область у виді контуру. На Фіг.З, 4 - розбірна просторова модель порожнини носа і параназальних синусів. Використовуючи всю серію томограм зроблена мультипланарна реконструкція у фронтальній площині (вертикальна лінія зазначена однією стрілкою), мультипланарна реконструкція у фронтальній площині. Аналогічна реконструкція зроблена в коронарній площині. При даній товщині вихідних СКТ зрізів отримані якісні МПР у двох площинах, без видимої дис 3-я група 2,5 мм 4-а група 3 мм 5-а група 5 мм кретності, з досить якісною візуалізацією дрібних структур. При цьому спостерігається різке зниження якості МПР, із втратою інформативності. Провівши порівняльну оцінку якості МПР у п'ятьох обраних групах, ми визначили оптимальну товщину зрізу для побудови просторової моделі порожнини носа і параназальних синусів, яка склала 1мм. Другим етапом побудови обраної просторової моделі була підготовка до створенню тривимірних копій усіх СКТ-сканів. Для цього відбирают всю серію СКТ-зрізів, що проглядалися в кістковому режимі і проводять ви 11282 міри відстаней між структурами порожнини носа по границі повітря - м'яка тканина Потім ВСІ утворення, що мають ЩІЛЬНІСТЬ вище повітря, переводять в режим максимальної ЩІЛЬНОСТІ, що досягається шляхом зміни параметрів вікна перегляду, при цьому строго дотримувються збереження відзначених відстаней Після ЦЬОГО, підготовлені подібним чином СКТскани обробляють в програмному забезпеченні Corel DRAW Graphics Suite 11, де зображення конвертується в бітове (чорно-біле 1 розряд ), а потім проводять його трасування за допомогою програмного забезпечення Corel TRACE 11, і виділення зацікавленої області у виді контуру (Фіг 2) Таким чином, уся серія СКТ-сканів була підготовлена до порізки по контурній лінії на плоттері Для цієї мети ми використовували можливості лазерної порізки Як матеріал обраний прозорий пластик товщиною 1 мм Після виготовлення окремих елементів усі вони були об'єднані у ВІДПОВІДНІЙ ПОСЛІДОВНОСТІ в розбірну просторову модель порожнини носа і параназальних синусів (Фіг 3) Таким чином, запропонована технологія створення об'ємної моделі порожнини носа і параназальних синусів дозволяє найбільше точно відтворити просторову архітектоніку й особливості будови даних утворень Даний спосіб є універсальним для створення просторових моделей при використанні з різними серіями томограм із товщиною зрізу від 0,1мм до 2,5мм Розбірна прозора просторова модель порожнини носа і параназальних синусів є оптимальної для навчального і дослідницького процесів Дана технологія дозволяє відтворювати абсолютні копи просторових моделей необмежену КІЛЬКІСТЬ раз, що є коштовним для вивчення впливу окремих структур порожнини носа на аеродинамічні показники V У • Фіг 2 Фіг 1 Фіг. 4 Фіг. З Комп ютерна верстка Д Шеверун Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45 м Київ, МСП, 03680 Україна ДП 'Український інститут промислової власності", вул Глазунова 1 м К и ї в - 4 2 , 01601