Применение лазерных методов 3D-печати в нейрохирургии

Автор: Яриков Антон Викторович, Шпагин Максим Владимирович, Горбатов Роман Олегович, Соснин Андрей Геннадьевич, Перльмуттер Ольга Александровна, Фраерман Александр Петрович, Синегуб Андрей Владимирович, Искровский Сергей Викторович, Столяров Илья Игоревич, Цыбусов Сергей Николаевич, Преснов Дмитрий Владимирович

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Рубрика: Медицинские науки

Статья в выпуске: 3 т.8, 2022 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время 3D лазерная печать меняет современные парадигмы. Количество медицинских специальностей, в которых применяются лазерные аддитивные технологии, для лечения пациентов ежегодно возрастает. Каждый год увеличивается количество медицинский учреждений и нейрохирургов, использующих 3D-печать в практике. В статье представлены основные лазерные технологии 3D-печати, разработанные и внедренные в настоящий момент. Перечислены преимущества и недостатки каждой из технологий лазерной 3D печати. Описан опыт применения аддитивных лазерных технологий в нейрохирургии по данным современной научной литературы. Лазерные технологии 3D-печати в нейрохирургии дают возможность создания высокоточных имплантатов, снижения времени операции и улучшения косметический эффекта операции.

Еще

Персонифицированная медицина, прямое лазерное спекание имплантов, лазерная стереолитография, персонализированные импланты, трехмерное моделирование

Короткий адрес: https://sciup.org/14123626

IDR: 14123626

Список литературы Применение лазерных методов 3D-печати в нейрохирургии

Левченко О. В. Современные методы краниопластики // Нейрохирургия. 2010. №2. С. 5-13.
Иванов О. В., Семичев Е. В., Шнякин П. Г., Собакарь Е. Г. Пластика дефектов черепа: от аутокости к современным биоматериалам (обзор литературы) // Медицинская наука и образование Урала. 2018. Т. 19. №3 (95). С. 143-149.
Мишинов С. В., Копорушко Н. А., Ларионов П. М., Мухамадияров Р. А., Зайдман А. М., Базлов В. А., Ступак В. В. Морфологическая характеристика реакций мягких тканей при имплантации титановых имплантатов для краниопластики. Экспериментальное исследование // Современные проблемы науки и образования. 2020. №4. С. 109.
Лялюцкая М. Ю. Анализ рынка 3D-печати в Красноярске // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2017. Т. 3. №13. С. 54-56.
Нагибович О. А., Свистов Д. В., Пелешок С. А., Коровин А. Е., Городков Е. В. Применение технологии 3D-печати в медицине // Клиническая патофизиология. 2017. Т. 23. №3. С. 14-22.
Коваленко Р. А., Пташников Д. А., Черебилло В. Ю., Руденко В. В., Кашин В. А. Применение индивидуальных 3D моделей в хирургии позвоночника - обзор литературы и первый опыт использования // Российский нейрохирургический журнал им. профессора А.Л. Поленова. 2018. Т. 10. №3-4. С. 43-48.
Кулешов А. А., Ветрилэ М. С., Шкарубо А. Н., Доценко В. В., Еськин Н. А., Лисянский И. Н., Макаров С. Н. Аддитивные технологии в хирургии деформаций позвоночника // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2018. №3-4. С. 1929.
Аввакумова Т. Д., Зиновьева Е. И., Лаптева М. Е. Дефекты костей черепа. Применение краниопластики. Технология 3D-прототипирования // Новые технологии -нефтегазовому региону: Материалы международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Тюмень, 2020. С. 194-196.
Радкевич А. А., Гюнтер В. Э., Каспаров Э. В., Мамедов Р. Х., Синиюк И. В. Реконструкция костных дефектов свода черепа с использованием имплантатов на основе никелида титана // Актуальные вопросы современной хирургии: Сборник научно-практических работ. Новосибирск, 2018. С. 225-229.
Сафонов М. Г., Строгий В. В. Применение 3D-печати в медицине // Международный студенческий научный вестник. 2015. №3-3. С. 394-395.
Бывальцев В. А., Калинин А. А., Малков Ф. С., Очкал С. В., Полькин Р. А. Перспективы применения технологий 3D печати в Байкальском регионе // Перспективы развития биомедицинских технологий в Байкальском регионе: Сборник тезисов международной научной конференции. 2019. С. 11 -12.
Лялюцкая М. Ю. Состояние и перспективы развития аддитивных технологий в России // Стимулирование инновационного развития общества в стратегическом периоде: Материалы Международной научно-практической конференции. 2018. С. 158-163.
Лялюцкая М. Ю. Формирование кластера аддитивных технологий в регионе // Инновационное развитие как фактор конкурентоспособности национальных экономик: Материалы международной научно-практической конференции. 2018. С. 73-79.
Семенов В. В., Верхозина Ю. А. 3D-принтеры - основа нашего будущего // Молодежный вестник ИрГТУ 2017. №4. С. 1.
Холодилов А. А., Яковлева А. В. Применение аддитивных технологий в социальной адаптации слабовидящих людей // Современные научные исследования и разработки. 2019. №1 (30). С. 1085-1089.
Мишинов С. В., Ступак В. В., Мамонова Н. В., Панченко А. А., Красовский И. Б., Лазуренко Д. В. Методы трехмерного прототипирования и печати в реконструктивной нейрохирургии // Медицинская техника. 2017. №2 (302). С. 22-26.
Павлова Я. Р., Гриф А. М. Разработка наукоемкого программного обеспечения для моделирования имплантатов, используемых в нейрохирургических операциях // Вестник науки. 2020. Т. 2. №7 (28). С. 111-114.
Гаврилова Л. О., Мишинов С. В., Аронов А. М., Мамонова Е. В., Мамонова Н. В., Гриф А. М. Разработка автоматизированной информационной системы проектирования и моделирования индивидуальных имплантатов, получаемых аддитивными методами, на примере замещения дефектов черепа // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. №11-2. С. 209-213.
Приходько А. А., Виноградов К. А., Вахрушев С. Г. Меры по развитию медицинских аддитивных технологий в Российской Федерации // Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2019. №2 (36). С. 10-15.
Мишинов С. В., Ступак В. В., Панченко А. А., Красовский И. Б. Реконструкция лобно-скулоорбитальной зоны с использованием индивидуального титанового имплантата, созданного методом прямого лазерного спекания на 3Б принтере. Клинический случай // Российский нейрохирургический журнал им. профессора А.Л. Поленова. 2017. Т. 9. №1. С. 80-82.
Гриф А. М., Мишинов С. В. Технология формирования конфигурации индивидуальных имплантатов для проведения реконструктивных нейрохирургических операций // Цивьяновские чтения: Сборник статей научно-практической конференции. 2016. С. 939-942.
Николаенко А. Н. Применение 3Б-моделирования и трехмерной печати в хирургии (обзор литературы) // Российский биомедицинский журнал. 2018. Т. 19. №1. С. 20-44.
Демчук О. В., Чичиков С. А. Анализ программных средств для 3Б - принтера // Технические науки: проблемы и решения: Материалы Ш-^ международной научно-практической конференции. М., 2017. С. 41-47.
Бощенко Т. В., Чепур П. В. Опыт внедрения технологий прототипирования изделий на основе 3Б печати в образовательный процесс высшего учебного заведения // Современные проблемы науки и образования. 2015. №5. С. 546.
Высоцкий А. А. SLM-печать в двигателестроении // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2016. Т. 1. №12. С. 188-189.
Мишинов С. В., Ступак В. В., Копорушко Н. А., Панченко А. А., Красовский И. Б., Десятых И. В. Трехмерное моделирование и печать в нейрохирургии // Материалы VIII Всероссийского съезда нейрохирургов. М., 2018. С. 169.
Мишинов С. В., Ступак В. В., Копорушко Н. А., Самохин А. Г., Панченко А. А., Красовский И. Б., Десятых И. В., Киселев А. С. Реконструктивные нейрохирургические вмешательства с использованием индивидуальных титановых имплантатов // Медицинская техника. 2018. №3 (309). С. 5-7.
Соломонов И. А., Панков Д. Э., Терин А. М., Тутушкин А. К. Метод высокоскоростной обработки как способ улучшения шероховатости при работе с алюминием // Молодой ученый. 2020. №30 (320). С. 78-80.
Панченко А. А., Мишинов С. В. Патент на изобретение RU 2644275. Способ изготовления индивидуального имплантата для замещения дефектов костей черепа. опубл. 08.02.2018, Бюл. № 4.
Демчук О. В., Чичиков С. А. Интерпретация и визуализация файлов стереолитографии с помощью OPENGL // Инновационные подходы в современной науке: Материалы VII международной научно-практической конференции. М., 2017. С. 78-81.
Панков Д. Э., Соломонов И. А., Терин А. М., Тутушкин А. К. Лазерная стереолитография (SLA): технология 3D-печати // Молодой ученый. 2020. №48 (338). С. 4849.
Рынков И. П., Древаль О. Н., Тетюхин Д. В., Козлов Е. Н. Патент на полезную модель RU 44045. Устройство для эндопротезирования дефектов черепа. опубл. 27.02.2005, Бюл. №6.
Нестеренко Т. С. Полимеры и 3D печать в ортопедии // Интеллектуальный и научный потенциал XXI века: материалы Международной научно-практической конференции. М., 2017. С. 111-116.
Ступак В. В., Копорушко Н. А., Мишинов С. В., Гузев А. К., Астраков С. В., Вардосанидзе В. К., Голобоков А. В., Бобылев А. Г. Эпидемиологические данные приобретенных дефектов черепа у больных, перенесших черепно- мозговую травму, на примере крупного промышленного города (Новосибирска) // Политравма. 2019. №1. С. 6-10.
Колядин С. В., Тетюхин Д. В., Маринич Г. Г., Егоренкова Ю. И. Патент на изобретение RU 2638894. Имплантат для протезирования костей черепа и способ изготовления имплантата для протезирования костей черепа. Опубл. 18.12.2017, Бюл. № 35.
Колядин С. В., Тетюхин Д. В. Патент на полезную модель RU 81890. Формоизменяемый сеточный имплантант для фиксации и иммобилизации костных фрагментов и перекрывания костных дефектов или промежутков на одном или более местах пациента. опубл. 10.04.2009 Бюл. № 10.
Левченко О. В., Шалумов А. З., Крылов В. В. Использование безрамной навигации для пластического устранения костных дефектов лобно-глазничной локализации // Анналы пластической, реконструктивной и эстетической хирургии. 2011. №3. С. 30-36.
Давыдов Д. В., Левченко О. В., Дробышев А. Ю., Михайлюков В. М. Безрамная навигация в хирургическом лечении посттравматических деформаций и дефектов глазницы // Практическая медицина. 2012. №4-2 (59). С. 187-191.
Левченко О. В., Михайлюков В. М., Давыдов Д. В. Безрамная навигация в хирургии посттравматических дефектов и деформаций краниоорбитальной области // Нейрохирургия. 2013. №3. С. 9-14.
Иванов О. В., Семичев Е. В., Собакарь Е. Е., Дрянных А. А., Шнякин П. Е., Милехина И. Е. Опыт пластики обширных дефектов черепа титановыми имплантатами // Современные технологии лечения пациентов с травмой опорно-двигательного аппарата и центральной нервной системы: Сборник статей. М., 2019. С. 97-102.
Иванов О. В., Семичев Е. В., Собакарь Е. Г., Дрянных А. А., Шнякин П. Г., Милехина И. Е. Опыт пластики дефектов черепа титановыми сетчатыми имплантатами в Сибирском научно-клиническом центре ФМБА России // Актуальные вопросы современной хирургии: сборник работ. Новосибирск, 2018. С. 285-289.
Холодилов А. А., Яковлева А. В. Инновационное применение аддитивных технологий в медицине // Молодой ученый. 2019. №5 (243). С. 35-38.
Левченко О. В., Шалумов А. З., Крылов В. В. Пластика дефектов лобно-глазничной локализации с использованием безрамной навигации // Нейрохирургия. 2010. №3. С. 30-35.
Копорушко Н. А., Ступак В. В., Мишинов С. В., Орлов К. Ю., Астраков С. В., Вардосанидзе В. К., Голобоков А. В., Бобылев А. Г. Этиология и эпидемиология приобретенных дефектов костей черепа, полученных при различной патологии центральной нервной системы, и число больных, нуждающихся в их закрытии, на примере крупного промышленного города // Современные проблемы науки и образования. 2019. №2. С. 120.
Копорушко Н. А., Ступак В. В., Мишинов С. В. Эпидемиология больных с приобретенными дефектами костей черепа, полученными при черепно-мозговой травме и число больных, нуждающихся в их закрытии на примере крупного промышленного города // Технологические инновации в травматологии, ортопедии и нейрохирургии: интеграция науки и практики: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2018. С. 120-121.
Мишинов С. В., Ступак В. В., Копорушко Н. А. Реконструктивные нейрохирургические вмешательства на костях черепа с применением индивидуальных титановых имплантатов // 3D-технологии в медицине: Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. Нижний Новгород, 2020. С. 33-35.
Копорушко Н. А., Мишинов С. В., Ступак В. В. Клинические результаты реконструктивных нейрохирургических вмешательств на черепе с использованием компьютерного моделирования и трехмерной печати // Политравма. 2020. №3. С. 54-64.
Копорушко Н. А., Ступак В. В., Мишинов С. В. Черепно-мозговая травма и число больных, нуждающихся в закрытии приобретенных дефектов черепа, на примере крупного промышленного города // Материалы VIII Всероссийского съезда нейрохирургов. М., 2018. С. 125-126.
Мишинов С. В., Ступак В. В., Мамонова Н. В., Копорушко Н. А., Панченко А. А., Красовский И. Б. Методы трехмерного прототипирования и печати в реконструктивной нейрохирургии // Цивьяновские чтения: Сборник статей. 2016. С. 945-949.
Мишинов С. В., Пендюрин И. В., Корыткин А. А. Пятилетний опыт применения трехмерной печати в нейрохирургии // Opinion Leader. 2021. Т. 1. №7 (48). С. 46-51.
Копорушко Н. А., Ступак В. В., Мишинов С. В., Орлов К. Ю., Астраков С. В., Вардосанидзе В. К., Голобоков А. В., Бобылев А. Г. Эпидемиология и пидемиология и этиология приобретенных дефектов костей черепа на примере крупного промышленного города // Российский нейрохирургический журнал им. профессора А.Л. Поленова. 2019. Т. 11. №S. С. 209-210.
Zanotti B. Cranioplasty: review of materials //Journal of Craniofacial Surgery. 2016. V. 27. №8. P. 2061-2072. https://doi.org/10.1097/SCS.0000000000003025
Копорушко Н. А., Мишинов С. В., Кангельдиев А. Э., Ступак В. В. Косметические результаты реконструктивных нейрохирургических вмешательств на черепе // Политравма. 2020. №1. С. 47-55
Братцев И. С., Сметанина О. В., Яшин К. С., Горбатов Р. О., Ермолаев А. Ю., Морев А. В., Яриков А. В., Медяник И. А., Карякин Н. Н. Краниопластика посттрепанационных дефектов черепа с применением аддитивных технологий 3D-печати // Нейрохирургия. 2021. Т. 23. №2. С. 34-43.
Бурцев А. В., Губин А. В., Рябых С. О., Сергиенко О. М. Применение 3D-моделирования и печати при задней стабилизации шейного отдела позвоночника винтовыми конструкциями // 3D-технологии в медицине: Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции. 2019. С. 10-11.
Бурцев А. В., Павлова О. М., Рябых С. О., Губин А. В. Компьютерное 3D-моделирование с изготовлением индивидуальных лекал для навигирования введения винтов в шейном отделе позвоночника // Хирургия позвоночника. 2018. Т. 15. №2. С. 33-38.
Wu A-M, Shao Z-X, Wang J-S, Yang X-D, Weng W-Q, Wang X-Y, et al. The accuracy of a method for printing three-dimensional spinal models // PLoS One. 2015. V. 10. №4. P. e0124291. https://doi .org/10.1371/journal.pone.0124291
Коваленко Р. А., Руденко В. В., Кашин В. А., Черебилло В. Ю., Пташников Д. А. Применение индивидуальных 3D-навигационных матриц для транспедикулярной фиксации субаксиальных шейных и верхнегрудных позвонков // Хирургия позвоночника. 2019. Т. 16. №2. С. 35-41.
Снетков А. А., Горбатюк Д. С., Пантелеев А. А., Еськин Н. А., Колесов С. В. Анализ применения 3D-прототипирования при хирургической коррекции врожденных кифосколиозов // Хирургия позвоночника. 2020. Т. 17. №1. С. 42-53.
Коваленко Р. А., Руденко В. В., Кашин В. А., Черебилло В. Ю., Пташников Д. А. Оценка безопасности и точности имплантации винтов в С2 позвонок с применением индивидуальных 3D-навигационных матриц // Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2020. Т. 84. №2. С. 42-50.
Михайлов Д. А., Пташников Д. А. Патент на полезную модель RU 176259. Имплантат для переднего спондилодеза позвоночника в поясничном отделе. опубл. 12.01.2018 Бюл. № 2.
Денисов А. А., Пташников Д. А., Михайлов Д. А., Масевнин С. В., Смекаленков О.А., Заборовский Н.С. Рентгенологическая оценка коррекции сегментарного и общего поясничного лордоза при применении индивидуальных лордозирующих межтеловых имплантатов у пациентов с дегенеративным сколиозом // Травматология и ортопедия России. 2020. Т. 26. №2. С. 71-78.
Коваленко Р. А., Кашин В. А., Черебилло В. Ю., Руденко В. В., Данилов И. Н., Чернов А. В., Митрофанова Л. Б. Удаление гигантских пресакральных нейрогенных опухолей с применением индивидуальных 3d-моделей: анализ серии случаев и обзор литературы // Хирургия позвоночника. 2021. Т. 18. № 2. С. 73-82.

Еще

Статья обзорная