Сегодня я хочу рассказать вам о нашем тренажере для микрохирургического клепирования аневризмы. Начнем с того, что такое аневризма и какие существуют способы ее лечения.
Что такое аневризма?
Аневризма — это патологическое расширение участка кровеносного сосуда вследствие ослабления его стенки. Она может возникать в различных артериях, включая артерии головного мозга, аорту и периферические сосуды. Разрыв аневризмы может привести к серьезному кровотечению и даже смерти.
Основные виды аневризм
Существует несколько типов аневризм. Чаще всего встречается аневризма артерий головного мозга. Она может вызвать головные боли, нарушения зрения и судороги. Разрыв такой аневризмы может привести к кровоизлиянию в мозг, что часто вызывает инсульт или смерть.
Аневризмы аорты также представляют серьезную угрозу. Это крупная артерия, которая проходит через грудь и живот. Аневризма может возникать в грудном или брюшном отделе аорты и часто протекает бессимптомно, но может вызвать давящую боль в груди или животе. Разрыв аневризмы аорты является медицинской чрезвычайной ситуацией и требует немедленного хирургического вмешательства.
Развитие аневризм периферических сосудов в артериях конечностей, чаще всего нижних, также возможно. Симптомы могут включать похолодание и бледность конечностей, болезненность при ощупывании. Разрыв таких аневризм менее вероятен, но они могут вызывать тромбоэмболические осложнения.
Существует также аневризма сердца, которая возникает на месте рубца после инфаркта миокарда и может вызывать сердечную недостаточность. Сосудистая стена сердца становится слабой и выпячивается, образуя мешок, который может разорваться.
Способы лечения аневризмы
Лечение аневризмы может быть консервативным и хирургическим. Консервативное лечение включает контроль артериального давления, отказ от курения и регулярное наблюдение с визуализацией сосудов. Это позволяет снизить риск разрыва аневризмы и прогрессирования заболевания.
Хирургическое лечение включает установку стент-графта или клипирование аневризмы, а также иссечение поврежденного участка сосуда с последующим восстановлением его целостности. Эти методы направлены на исключение аневризмы из кровотока и предотвращение разрыва.
Создание тренажера для клепирования аневризмы
Теперь о нашем тренажере. Цель была создать настольный тренажер, который помог бы студентам и хирургам практиковаться в операции по клепированию аневризмы. Он состоит из половинки черепа, половинки мозга с проработанными отделами, твердой и мягкой мозговых оболочек, аневризмы и подставки. Чтобы имитировать кровоизлияние, мозг помещается в пленку и под пленку загоняется красное желе.
Создание черепа
Началось всё с создания модели черепа. Мы использовали 3D-принтер для печати половинки черепа. Сначала пробовали FDM-принтер, но поверхность получалась шероховатой. Тогда мы переключились на SLA-принтеры, которые печатают жидкими смолами и обеспечивают высокую детализацию. Это позволило добиться гладкой и однородной структуры.
После печати черепа проводилась тщательная постобработка. Мы шлифовали и дорабатывали модель, чтобы убрать все мелкие дефекты. Использование ацетоновой ванны для сглаживания структуры не оправдало ожиданий, так что от этого метода мы отказались.
Далее, создавалась пресс-форма. Мы заливали половинку черепа в силиконовую форму, разделяя её на две половины для удобства извлечения и обработки. Использовали специально подобранный пластик, который по плотности и структуре напоминал человеческую кость. Это позволило получить череп, который можно было легко тиражировать.
Создание мозга
Создание мозга оказалось не менее увлекательным. Мы приобрели модель мозга с хорошо проработанными деталями на Алиэкспрессе и показали её нейрохирургам, которые подтвердили её качество. Затем мы создали формы для каждой части мозга, используя силикон и стекловолокно.
Для получения правильной структуры мозга использовали комбинацию силикона и специальной мягкой пены. Заливали первый слой силикона для создания внешней оболочки, а внутрь заливали мягкую пену, которая обеспечивала нужную плотность и гибкость мозга. Это максимально приблизило свойства модели к реальному органу.
После создания отдельных частей мозга, их соединяли воедино, создавая целостную и анатомически точную модель.
Создание сосудов
Изготовление сосудов с аневризмой оказалось особенно сложной задачей. Мы пробовали различные материалы для создания мастер-модели сосуда, включая крахмал, воск и парафин. Мастер-модель должна была легко растворяться после заливки основного материала.
Для основного материала пробовали силикон, но он оказался слишком жестким. Тогда остановились на натуральном латексе, который обеспечивал тонкость и прочность, необходимые для имитации артерии. Латекс наносился слоями на мастер-модель, создавая тонкую, но прочную стенку сосуда.
Постобработка включала обработку поверхности мастер-модели специальным усилителем адгезии для лучшего сцепления латекса. Затем сосуды соединялись с остальными элементами тренажера.
Заключение
Создание такого тренажера — это сложный и многослойный процесс, требующий тщательного подбора материалов и методов обработки. Он позволяет обучающимся максимально приближенно к реальности отрабатывать навыки микрохирургического клепирования аневризмы.