Компьютерный алгоритм подбора индивидуальных имплантатов для краниопластики у пациентов с дефектами черепа (CAPSID)

Пациентам с дефектами черепа после краниотомии, например, резекции опухоли, черепно-мозговой травмы, инсульта, впоследствии требуется реимплантация кости. В некоторых случаях реимплантация собственной кости невозможна из-за инфекции, инфильтрации опухоли, повреждения кости или асептического некроза кости. В этих случаях необходимо разработать специальный имплантат для пациента (PSI), чтобы он соответствовал дефекту черепа пациента. В настоящее время для изготовления PSI используется несколько материалов, таких как титан, полиэфир-эфир-кетон (PEEK) или полиметилметилакрилат (PMMA). На данный момент PSI коммерчески доступны от разных компаний (DePuy Synthes®, EOS®, Xilloc®). Помимо высокой стоимости имеющихся в продаже PSI, обычно требуется несколько недель, прежде чем разработанный и изготовленный PSI будет доставлен в больницу готовым к реимплантации.

С другой стороны, Stieglitz et al. описали метод программного проектирования PSI и интраоперационного изготовления PSI в стерильных условиях. Этот метод в настоящее время используется в повседневных клиниках отделения нейрохирургии в Берне. Вкратце, дизайн PSI основан на предоперационном КТ-сканировании головы пациента с дефектом черепа, набор данных визуализации загружается и обрабатывается с помощью программного обеспечения IPlanNet компании BrainLab®. С помощью программного обеспечения создается и печатается 3D-модель негативной формы PSI. В операционной PSI изготавливается в стерильных условиях с использованием формы PSI. Проектирование пресс-формы PSI с помощью IPlanNet является сложной задачей и занимает несколько часов в зависимости от сложности проектируемого корпуса. В некоторых случаях точность изготовленного слепка PSI не является оптимальной, так что хирургу во время операции приходится адаптироваться к неточности для достижения наилучших косметических и функциональных результатов за счет продолжительности операции, известного фактора риска послеоперационной раневой инфекции и другие периоперационные осложнения.

Поэтому исследователи разработали автоматизированный компьютерный алгоритм проектирования PSI (CAPSID). С помощью этого инструмента можно рассчитать и спроектировать точный PSI и соответствующую ему форму на основе предоперационной компьютерной томографии пациента в течение 5-15 минут, а соответствующую форму можно распечатать. Этот шаг автоматизирован и, таким образом, не зависит от опыта и навыков нейрохирургов в программном обеспечении для обработки 3D-изображений. Форму можно использовать для интраоперационного изготовления имплантата в стерильных условиях обычным способом, как описано выше. Возможными преимуществами клинического внедрения этой процедуры могут быть более высокая точность PSI по сравнению с традиционным методом изготовления PSI с лучшими косметическими результатами, меньшими затратами и более быстрой доступностью и производством, что приводит к более короткому времени ожидания для пациента и, как следствие. более высокой точности, что приводит к сокращению времени операции, с уменьшением риска операционных нежелательных явлений для пациента. Кроме того, доказательство применимости этого нового метода может привести к новым концепциям в области компьютерных имплантатов для конкретных пациентов в современной медицине в целом. Клинические испытания необходимы для подтверждения преимуществ и осуществимости разработанной исследователями концепции компьютерного алгоритма проектирования PSI (CAPSID) для пациентов с дефектами черепа.