2 / 13
С.С. Гаврюшин, В.М. Утенков, С.С. Хрыков
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2·2017
циента. Напротив, в челюстно-лицевой хирургии, где хирургический
риск существенно выше, восстановление эстетических параметров
выходит на передний план, поэтому чаще применяют индивидуали-
зированные имплантаты, которые имеют форму и размеры, макси-
мально точно соответствующие замещаемой или восстанавливаемой
анатомической структуре.
Другой важный биомеханический параметр — масса изделия, а
точнее, ее распределение в пространстве, также заслуживает рас-
смотрения. Традиционные эндопротезы, изготовленные методом вы-
тачивания из цельного блока материала, не могут иметь ту же массу,
что и замещаемые фрагменты костной ткани, ввиду значительно бо-
лее низкой плотности кости. Это приводит к необходимости вносить
преднамеренные искажения в формы детали, делать ее тоньше или
добавлять новые конструктивные элементы («окна» или отверстия),
что негативно отражается на результате реконструкции в целом, в
особенности на его эстетической составляющей. Искаженное распре-
деление массы ведет к появлению избыточных статических и дина-
мических реакций, которые могут вызвать дальнейшие (вторичные)
изменения в организме пациента.
Таким образом, качественная реконструкция замещаемой ткани
или органа является комплексной задачей с большим количеством
критериев. Она может быть решена только с привлечением новейших
методов в области биомеханического моделирования и технологии
изготовления имплантатов.
Эволюция цифровых технологий в медицине.
Возникновение и
совершенствование технологий CAS (Computer Aided Surgery — ком-
пьютеризированная хирургия) связано с научными достижениями по-
следних десятилетий. Прорыв в цифровой диагностике позволил при-
ступить к построению трехмерных и строго индивидуальных моделей
биомеханических объектов. С помощью компьютерной томографии
получают послойные растровые изображения — срезы под заданным
углом [1]. Качество изображения зависит от разрешающей способно-
сти томографа, которая оценивается размером объемной ячейки —
вокселя. В настоящее время с помощью специализированных томо-
графов удается получить изображения с размером вокселя до 0,1 мм.
Томограммы используют изображения в специализированном формате
DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine — обработка
изображений и телекоммуникации в медицине) [2]. DICOM поддержи-
вает открытый обмен изображениями и сопутствующей метаинформа-
цией между устройствами анализа цифровых изображений и медицин-
ской аппаратурой, которая создает эти изображения, и де-факто стал
стандартом, на который ориентируются зарубежные и российские раз-
работчики медицинского оборудования.