Глава 5. Применение аддитивных технологий в клинической практике

Изготовление индивидуальных имплантатов для реконструкции вертлужной впадины
при ее дефектах

Пациентам на этапе предоперационного планирования выполняется рентгенограмма таза в передне-задней проекции. Выраженность потери костной ткани вертлужной впадины оценивается на передне-задних рентгенограммах тазобедренного сустава в соответствии с классификацией В.Г. Папроски [31].

Создание индивидуальной конструкции вертлужной впадины включает в себя следующие этапы.

Этапы создания индивидуальной конструкции вертлужной впадины.

• • Мультиспектральное КТ-сканирование таза с минимальной толщиной среза, с интервалом (0,5±0,1 мм) для оценки потери костной массы.
  • Передача данных КТ в формате DICOM инженеру.
  • Обработка изображения инженером, очищение его от наводок, мягких тканей и создание цифровой 3D-модели пораженной стороны таза, вертлужной впадины.
  • Согласование цифровой 3D-модели с хирургом.
  • Создание пластиковой модели таза в натуральную величину на основании цифровой модели, со всеми дефектами вертлужной впадины с точностью до 1 мм. На основании цифровой и реальной модели можно очень точно оценить степень дефицита вертлужной впадины, верифицировать и классифицировать дефекты.
  • Создание цифровой модели имплантата в соответствии со следующими критериями:
    • 1–3 фланца с отверстиями под винты для контакта с подвздошной, лонной и седалищной костями;
    • оптимальная длина и направление винтов для максимальной фиксации в кости;
    • все поверхности имплантата, контактирующие с костью, должны иметь пористое покрытие;
    • большая полусферическая часть с возможностью использования пары трения большого диаметра или двойной мобильности;
    • оптимальная пространственная ориентация полусферической части (отведение — 40°, антеверсия — 15°).
  • Печать пробной пластиковой модели имплантата для сопоставления с пластиковой моделью таза. На данном этапе оценивается соответствие спроецированной модели имплантата костному дефекту.
  • В случае несоответствия между пластиковыми моделями имплантата и тазовой кости выполняется окончательная коррекция формы будущего имплантата.
  • Окончательная печать трехфланцевого индивидуального верт­лужного компонента на 3D-принтере из титанового порошка.
  • Стерилизация компонента в клинике посредством автоклавирования.

1. Мультиспектральное КТ-сканирование таза с минимальной толщиной среза, с интервалом (0,5±0,1 мм) для оценки потери костной массы (рис. 5.1, 5.2).

Рис. 5.1. Мультиспектральное компьютерно-томографическое сканирование таза для оценки потери костной массы

Рис. 5.1. Окончание. Мультиспектральное компьютерно-томографическое сканирование таза для оценки потери костной массы

Рис. 5.2 Компьютерно-томографическое изображение:
а — компьютерно-томографическое изображение до обработки; б — компьютерно-томографическое изображение после обработки и очищение его от наводок, мягких тканей

2. Передача данных компьютерной томографии в формате DICOM инженеру (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Вид файла в формате DICOM

3. Обработка изображения инженером, очищение его от наводок, мягких тканей и создание цифровой 3D-модели пораженной стороны таза (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Этапы обработки изображения инженером

4. Согласование цифровой 3D-модели с хирургом (рис. 5.5,
5.6).

5. Создание пластиковой модели таза в натуральную величину на основании цифровой модели, со всеми дефектами вертлужной впадины с точностью до 1 мм (рис. 5.7).

Рис. 5.5. Разработка цифровой модели имплантата: а — определение ориентации вертлужного компонента и направление винтов;
б — моделирование фланцев

Рис. 5.6. Разработка цифровой модели имплантата

На основании цифровой и реальной модели можно очень точно оценить степень дефицита вертлужной впадины, верифицировать и классифицировать дефекты.

Рис. 5.7. Создание пластиковой модели таза
в натуральную величину на основании цифровой модели

6. Создание цифровой модели имплантата в соответствии со следующими критериями (рис. 5.8 – 5.12).

• Для контакта с подвздошной, лонной и седалищной костями необходимо1–3 фланца с отверстиями под винты (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Разработка цифровой модели имплантата

• Подбор оптимальной длины и направления введения винтов для максимально стабильной фиксации имплантата (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Моделирование направления введения винтов и их длины

• Необходимо, чтобы вся по­верх­ность имплантата, кон­тактирующая с костью, име­ла пористое покрытие (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Моделирование направления введения винтов и их длины

• Полусферическая часть имплантата имела размеры, позволяющие использование модуля эндопротеза с парой трения большого диаметра или двойной мобильности (рис. 5.11).

Рис. 5.11. Фоторентгенограмма с модулем эндопротеза гибридной фиксации. Цементная фиксация чашки эндопротеза в имплантате вертлужной впадины

• Моделирование оптималь­ной пространственной ориентации полусферической части в имплантате вертлужной впадины: отведение — 40°, антеверсия — 15° (рис. 5.12).

7. Печать пробной пластиковой модели имплантата для сопоставления с пластиковой моделью таза. На данном этапе оценивается соответствие спроецированной модели имплантата костному дефекту (рис. 5.13).