Определение проекции лобной пазухи в предоперационном периоде

но высокая вариабельность данного синуса, а также близость к жизненно важным структурам головы поддерживают актуальность исследования данной области. При планировании хирургического пособия на лобной пазухе, проведении трепанопункций, выполнении реконструктивных оперативных вмешательств, при травматических костных дефектах лобной области, а также при применении лучевых методик лечения опухолей требуется как можно более точное определение границ синуса и нанесение их на поверхность лба больного. С данной задачей легко справляется компьютерная томография [4]. Однако использование даже современных томографов не позволяет определить точные границы лобной пазухи и вывести их в виде проекции на кожный покров больного, что может привести к хирургическим ошибкам, давая ложную информацию о ее размерах. Интраоперационное использование навигационных систем дает возможность избежать подобных ошибок и получить по компьютерной томограмме информацию о положении хирургического инструмента в данный момент реконструкции черепа больного [5]. Хирургу доступны одновременно срезы, в которых находится рабочий конец инструмента, что дозволяет весьма точно ориентироваться в строении лобной пазухи и лицевого скелета. Однако дороговизна подобных систем, их малое распространение, необходимость обучения персонала ее использованию делают актуальным поиск нового способа определения границ лобной пазухи и предоставления хирургу требуемой информации о глубине пазухи и толщине ее стенок в пределах указанных границ.

Цель: создать простотой в использовании способ определения параметров лобной пазухи в предоперационном периоде для более эффективного и безопасного хирургического лечения пациента.

Материал и методы. Нами впервые предлагается способ формирования параметрических проекций на основе компьютерных томограмм высокого разрешения, указывающих границы лобной пазухи и одновременно предоставляющих информацию о толщине ее стенок и глубине пазухи в пределах указанных границ. Кроме того, данные проекции содержат привязку к реперным точкам, благодаря которой наложение их на кожный покров больного происходит с минимальными ошибками [6]. Алгоритм получения параметрических проекций показан на рис. 1. Часть алгоритма осуществляется в разработанном нами программном обеспечении (свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2015615568).

Сначала необходимо получить данные компьютерной томографии требуемого участка головы пациента. В настоящее время в широкой практике имеются компьютерные томографы очень высокого разрешения — до 0,125 мм, например Imaging Sciences International (i-САТ Next, США). Затем томограмма открывается в специальном программном

Компьютерная томография с высоким разрешением головы больного

Компьютерная томограмма с высоким разрешением: набор горизонтальных срезов

Выбор трёх опорных точек на горизонтальном срезе, соответствующем верхнему краю орбиты: - латеральный верхний угол орбиты слева; - латеральный верхний угол орбиты справа;

- медиальная точка

Построение окружности на горизонтальном срезе по трем выбранным опорным точкам

Сечение окружности лучами, исходящими из центра этой окружности, в секторе, ограниченном латеральными опорными точками, заданными вручную

Автоматическая фиксация точки пересечения луча с границей раздела областей разной плотности, значения которых отображают на поверхности цилиндра

Развертывание поверхности цилиндра со всех выбранных срезов в двумерный массив и подготовка его к печати

Печать изображения, состоящего из квадратов, соответствующих масштабу томограммы, интенсивность или цвет которых устанавливается в зависимости от значения ячейки массива

Нанесение специальных обозначений (кресты), соответствующих опорным точкам, необходимым для точного совмещения при наложении шаблона на голову больного

Рис. 1. Алгоритм получения проекции лобной пазухи

Рис. 2. Схема получения данных на двумерный массив

обеспечении, реализующем предлагаемую методику. На этом этапе врач задает вручную при помощи компьютерной мыши на экране монитора опорные точки, ориентируясь на самые латеральные точки верхней орбитальной стенки и медиальную точку между орбитами по соответствующему горизонтальному срезу компьютерной томограммы.

Указанные точки задаются по кожным покровам, хорошо различимым на томограмме. На рис. 2 показаны томографические срезы, где 1 — опорные точки, 2 — центр окружности, 3 — цилиндр. По этим трем точкам на данном срезе автоматически строится окружность и определяется ее центр. Данные окружности строятся на каждом томографическом срезе, в результате их совмещения образуется цилиндр, который повторяет контуры лба с достаточной точностью (см. рис. 2).

Результаты. Программа автоматически испускает лучи на каждом горизонтальном срезе из центра окружности в секторе, ограниченном заданными ранее точками. Каждый луч при прохождении через окружность оставляет данные, которые отображаются исходя из необходимого параметра. Например, для отображения глубины лобной пазухи нам необходимо получить длину отрезка луча А . Если мы хотим определить толщину задней или передней стенки синуса, необходимо вычислить длину отрезков В и С соответственно (см. рис. 2).

Когда программное обеспечение проведет подобную операцию для всех отмеченных горизонтальных срезов, полученные данные переносятся на двумерный массив с необходимыми для отображения на нем параметрами. Данную проекцию в дальнейшем рас- печатывают на принтере, вырезают по контуру и прикладывают ко лбу пациента, используя опорные точки (рис. 3). В результате использования разработанной нами методики хирург во время оперативного лечения может ориентироваться непосредственно в области операционного поля, выбирая наиболее оптимальное место для трепанации.

Обсуждение. В арсенале у врача-оториноларинголога существует несколько методов диагностики параметров лобной пазухи. Интраоперационно

Рис. 3. Перенос данных на двумерный массив контуры лобной пазухи можно определить, заведя через сформированное соустье одну браншу пинцета в пазуху, тогда как вторая бранша находится над поверхностью лба. Данный метод работает лишь при широко сформированном соустье [7]. Метод диа-фаноскопии пазухи считается самым безвредным для пациента [8], однако некоторые авторы считают его неточным из-за разной плотности передней стенки пазухи и частой асимметричности [9]. Наиболее близким методом к предложенному нами способу является использование компьютерной томографии совместно с навигационной системой [10]. Однако у данного метода существует один недостаток — высокая цена оборудования.

Заключение. Таким образом, предложенный способ позволяет с минимальными затратами, при отсутствии дорогого оборудования и без необходимости обучения персонала получить на основе компьютерной томограммы точную параметрическую проекцию лобной пазухи, содержащую в себе необходимую информацию о ее глубине или толщине ее стенок.