Currently, 3D-printing technologies are increasingly used in neurosurgery. Active development of this approach is valuable to improve preoperative planning, intraoperative navigation, and manufacturing of realistic training models. In this manuscript, the authors report an experience of the pediatric neurosurgical department of the Almazov National Medical Research Center regarding 3D-printing technologies in manufacturing of individual implants for skull defect closure. The main aspects of this technology, advantages and disadvantages are considered. Moreover, the authors describe several cases of creating individual implants for children with skull defects of various origins, dimensions and complexity.
Технологии 3D-печати находят все более широкое применение в нейрохирургии. Активное внедрение данных технологий в практику позволяет улучшить результаты предоперационного планирования, интраоперационную навигацию, а также создавать реалистичные обучающие модели. В данной статье описан опыт применения 3D-печати с целью создания индивидуальных имплантатов для закрытия дефектов черепа в отделении нейрохирургии для детей ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова» Минздрава России. Рассмотрены основные аспекты использования технологии, ее преимущества и недостатки.
Цель исследования: Изучить эффективность использования технологии 3D-моделирования при проведении краниопластики гигантских и сложных дефектов черепа у детей.
Материал и методы: В период с мая по ноябрь 2019 г. в ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова» Минздрава России (отделение нейрохирургии для детей) проведена пластика гигантских и сложных дефектов черепа 10 пациентам в возрасте от 1,4 до 17 лет. На предоперационном этапе всем 10 пациентам при помощи 3D-принтера технологией Fused deposition modeling (FDM) по данным снимков компьютерной томографии (КТ) созданы модели черепа (использовались файлы формата DICOM). Для закрытия дефекта черепа использовали динамические титановые сетки фирмы DePuy Syntex MatrixNEURO 150×150 мм и Codman 100×100 мм. Имплантаты на предоперационном этапе сформированы с учетом уникальности дефекта черепа каждого из пациентов. Этап подготовки модели и имплантата длился не более 2 суток.
Результаты: Продолжительность вмешательства варьировала в зависимости от наличия дополнительного этапа операции (удаление пули, наблюдение №1) или нескольких дефектов у пациентов (наблюдения №3, №5), однако во всех случаях этап интраоперационного моделирования и установки сетки был минимальным по длительности. Среднее время операции составило 110,5±52 мин (min — 70 мин, max — 225 мин), средний объем кровопотери — 56±33,5 мл (min — 30 мл, max — 150 мл). Получен удовлетворительный послеоперационный результат у 10 детей, при этом сокращались продолжительность оперативного вмешательства и кровопотеря. Во всех представленных случаях косметический результат оценен как удовлетворительный. Эффективность метода продемонстрирована на нескольких клинических примерах создания индивидуальных имплантатов для детей с дефектами черепа различного генеза, размеров и сложности.
Выводы: Предоперационная подготовка имплантата с использованием технологии 3D-печати позволяет сократить продолжительность операции и объем кровопотери, упростить манипулирование в сложных анатомических областях, улучшить косметический результат за счет точной предоперационной подготовки имплантата с учетом размера, локализации и формы дефекта.
Keywords: 3D printing; additive technologies; cranioplasty; preoperative planning; traumatic brain injury.