Введение

Боевая хирургическая патология современных войн и контртеррористических операций существенно отличается от таковой при вооруженных конфликтах прошлого столетия. Основной формой огневого поражения живой силы противника в современных боевых действиях являются массированные сосредоточенные удары авиации и артиллерии, в том числе реактивных систем залпового огня, с применением осколочно-фугасных, шрапнельных и кассетных боеприпасов. Современные боевые действия отличаются широким применением управляемых беспилотных и роботизированных комплексов, оснащенных высокоточными орудиями поражения живой силы и техники противника, а также использованием оружия на новых физических принципах [1—3].

В крупномасштабных вооруженных конфликтах прошлых лет преобладали огнестрельные пулевые и осколочные ранения [4]. В современных войнах около 80% раненых имеют огнестрельную травму, остальные 20% — различные механические повреждения. При этом до 90% огнестрельных ранений связано с применением боеприпасов взрывного действия, 10% — от стрелкового оружия. При взрывах многофакторные поражения — минно-взрывные (взрывные) ранения и травмы — получают до 60% раненых, у остальных регистрируются осколочные ранения [1, 3, 5].

Травмы и повреждения скулоорбитального комплекса относятся к наиболее распространенным повреждениям челюстно-лицевой области, частота встречаемости которых не только не снижается, но и, по данным некоторых авторов, имеет тенденцию к росту. Анатомическое строение глазницы и ее расположение на границе мозгового и лицевого черепа предопределяют высокую частоту повреждений скулоорбитального комплекса при травмах средней зоны лица [6—9]. Проблема лечения и диагностики пострадавших с травмой, осложненной дефектами и деформациями стенок глазницы прежде всего обусловлена высокой функциональной и эстетической значимостью этой области [4, 10—13].

Минно-взрывные травмы скулоорбитального комплекса характеризуются значительным смещением костных фрагментов, отрывом частей скулоорбитального комплекса с мелкооскольчатым и крупнооскольчатым характером переломов скуловой кости, скуловой дуги, стенок орбиты с формированием дефектов и деформаций, смещением содержимого орбиты в верхнечелюстную пазуху или решетчатый лабиринт, повреждением органа зрения [1—4, 14, 15]. Отсутствие костной поддержки глазного яблока, его фиксирующих и поддерживающих структур ведет к ущемлению нижней косой мышцы глаза, ограничению подвижности, диплопии, гипо- и энофтальму. Результатом минно-взрывных, осколочных и пулевых ранений средней зоны лица становятся не только анатомо-функциональные нарушения, но и значительное обезображивание пациента, способствующее развитию тяжелых психических нарушений, социальной дезадаптации и инвалидизации [16, 17].

Проблема лечения и диагностики пострадавших с минно-взрывной травмой скулоорбитального комплекса, осложненной повреждением стенок глазницы, травмой глаза, обусловлена также необходимостью междисциплинарного подхода к реконструкции и восстановлению данной категории пациентов [7, 16—19].

Цель исследования — продемонстрировать современные возможности экспресс-прототипирования скулоорбитального комплекса при минно-взрывной травме в ранние периоды травматической болезни.

Пациенты и методы

Материалами для данной работы послужили результаты клинических, рентгенологических, лабораторных и функциональных методов исследования пациентов, поступающих с минно-взрывными повреждениями челюстно-лицевой области в специализированные отделения многопрофильного стационара, отделения клиники челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, офтальмологии, оториноларингологии.

Всем пациентам с признаками повреждения тканей и органов головы при поступлении на этап специализированной медицинской помощи была выполнена спиральная компьютерная томография. Основное внимание уделяли реконструкции разрушенных костных стенок скулоорбитального комплекса для восстановления непрерывности костных тканей и поддержания профиля мягких тканей лица. Проводили стандартное офтальмологическое обследование, при необходимости — специальные методы исследования.

В обязательном порядке выполняли полный спектр всех клинических, инструментальных и лабораторных методов исследования по органам и системам с определением ведущей патологии и степени тяжести пострадавшего.

При наличии у пациента множественной и сочетанной минно-взрывной травмы, а также во всех случаях тяжелого состояния пациента оперативное лечение проводили только после стабилизации функций жизнеобеспечения в соответствии с принципом ведущей патологии.

Результаты

Основной задачей при восстановлении обширных дефектов мягких и костных тканей средней зоны лица является точное определение размеров, местоположения и формы костного дефекта до проведения операции. Современный этап развития технологий в челюстно-лицевой хирургии после выполнения спиральной компьютерной томографии костных структур лица уже на предоперационном этапе позволяет с помощью специализированного программного обеспечения конвертировать полученное изображение в виртуальную модель, на основании симметричных структур, при их сохранении, спланировать и адаптировать индивидуальный имплантат, выполнив его установку виртуально на модели. Данный подход позволяет создать высокоточную сложную индивидуальную конструкцию, которая в том числе может одновременно содержать и отсутствующие структуры стенок глазницы.

С целью устранения костных дефектов и деформаций стенок орбиты предложено множество вариантов используемого материала, среди них аллокость, хрящ, синтетический и силиконовый материал и другие, однако возможности хирургического лечения резко ограничиваются при минно-взрывном и/или огнестрельном характере травмы. В таких случаях при оскольчатых переломах, с формированием дефектов материалом выбора являются титановые каркасные конструкции.

Таким образом, хирургическое лечение пациентов с травмами скулоорбитального комплекса на современном этапе включает результаты спиральной компьютерной томографии, перенос данных в stl-файл и компьютерное моделирование, подготовку виртуальных шаблонов будущих трансплантатов, создание стереолитографической модели дефекта и изготовление индивидуального имплантата, проведение хирургической операции, интраоперационный контроль соответствия послеоперационного и ранее спланированного положения имплантата с помощью спиральной компьютерной томографии. На основании имеющегося опыта и текущих технических возможностей время от планирования до изготовления индивидуальной конструкции составляет от 10 сут до 1 мес.

Плановое обращение пациентов после минно-взрывных ранений со сформированными посттравматическими деформациями позволяет провести весь вышеперечисленный спектр предоперационной подготовки, изготовить индивидуальную конструкцию и выполнить ее установку. Пример фиксации индивидуального титанового имплантата при выраженном дефекте костных структур средней зоны лица представлен на рис. 1.

Рис. 1. Изготовление индивидуального титанового имплантата при обширном костном дефекте средней зоны лица.

а — припасовка имплантата на стереолитографической модели; б — интраоперационная фиксация индивидуального имплантата к сохраненным костным структурам.

Возможности косметического восстановления структур орбиты при их разрушении осколком с помощью эктопротеза представлены на рис. 2. К сожалению, данный метод невозможно использовать при обширных костных дефектах.

Рис. 2. Пациент П., 36 лет, минно-взрывное ранение тканей и органов головы.

а — компьютерная томограмма при поступлении, тяжелая травма глазного яблока и орбиты, разрушение глаза; б — установка округлого орбитального имплантата для компенсации объема и сохранения подвижности опорно-двигательной культи глазного яблока; в — пористый политетрафторэтилен применен для демаркации и предотвращения пролабирования тканей глазницы в смежные области.

В случае поступления раненых с повреждением скулоорбитального комплекса на этап специализированной медицинской помощи в ранние периоды травматической болезни, с целью стабилизации мягких тканей и профилактики развития посттравматических деформаций нами широко применяется внутриочаговый остеосинтез с использованием метода экспресс-прототипирования. После диагностики состояния пациента и решения вопроса о необходимости срочного хирургического вмешательства в специализированной программной среде создаются виртуальные модели с посттравматическим изъяном, а также планируемый вариант замещения дефекта, осуществляется печать стереолитографических моделей. После 3D-печати изготовленные модели используются для адаптации динамических пластин под сохраненные костные ткани лицевого скелета (рис. 3).

Рис. 3. Пример использования экспресс-прототипирования при пулевом ранении головы с повреждением скулоорбитального комплекса.

а, б — стереолитографические модели правой половины черепа (с изъяном) и левой стороны с отмеченной зоной для зеркального восстановления в программной среде; в — интраоперационная примерка смоделированной динамической пластины для контроля точек фиксации к сохраненным костным отломком; г — фиксация реконструктивной индивидуализированной пластины в операционной ране.

Использование экспресс-прототипирования позволяет сократить время с момента принятия решения о необходимости операции до индивидуализации стандартных титановых имплантатов на стереолитографической модели до 1—2 сут. Примеры использования стандартных динамических титановых пластин и стандартного комплекта для восстановления стенки и края глазницы представлены на рис. 4.

Рис. 4. Использование динамических титановых пластин и стандартного комплекта для восстановления нижней стенки и края глазницы при минно-взрывных ранениях скулоорбитального комплекса и средней зоны лица.

а — восстановление нижней стенки орбиты; б — восстановление нижней, латеральной стенок орбиты и лобного отростка скуловой кости; в — восстановление обширного дефекта средней и верхней зон лица; г — восстановление орбиты, тела скуловой кости и отростков при обширном дефекте.

На текущий момент с использованием экспресс-прототипирования было прооперировано более 50 пациентов с минно-взрывным, осколочным и пулевым повреждением скулоорбитального комплекса. Пациенты были направлены на следующие этапы медицинской эвакуации, наблюдение их продолжается.

Применение пористого титанового каркаса в ранние периоды травматической болезни позволяет удержать комплекс мягких тканей лица, не нарушая принцип приточно-отливного дренирования, и способствует профилактике не только развития гнойно-воспалительных, но и косметических осложнений в виде посттравматических деформаций лица.

На рис. 5 представлено клиническое наблюдение пациента с множественной минно-взрывной травмой. В результате воздействия ранящего снаряда одно из повреждений пришлось на область лица. На спиральной компьютерной томографии визуализируется размозжение костных структур левой орбиты, скулоорбитального комплекса, скуловой дуги и тела верхней челюсти с множественными инородными телами левой половины лица. Пациент поступил на этап специализированной медицинской помощи через 2 сут после ранения, на предыдущем этапе медицинской эвакуации ему была выполнена остановка кровотечения, наложена давящая повязка, а также проведен комплекс мер по профилактике асфиксии. Первичную хирургическую обработку раны на предыдущих этапах не выполняли. С использованием метода экспресс-прототипирования была изготовлена стереолитографическая модель, на которой адаптирована универсальная динамическая пластина, восстанавливающая разрушенные структуры средней зоны лица. В ходе первичной хирургической обработки выполнены энуклеация левого глаза, удаление свободнолежащих костных фрагментов и инородных тел. Скелетированы сохраненные участки костных структур, фиксирована индивидуализированная динамическая пластина, через нос дренирован левый верхнечелюстной синус. Хирургическое вмешательство было завершено пластическим закрытием дефекта с подготовкой мягких тканей орбиты к эктопротезированию. После стабилизации мягких тканей выполнена установка орбитального имплантата для формирования опорно-двигательной культи глазного яблока. Следующим этапом создана конъюнктивальная полость из слизистой оболочки полости рта.

Рис. 5. Клиническое наблюдение пациента Ж. 46 лет, получившего ранение средней зоны лица в результате минометного обстрела.

а, б — трехмерная реконструкция лицевого скелета с зоной размозжения костных структур орбиты, скуловой кости, скуловой дуги и верхней челюсти; в — фиксация титанового каркаса на основе индивидуализированной динамической пластины в операционной ране; г — внешний вид лица пациента после пластического закрытия дефекта мягких тканей; д — полное восстановление функции, свободное открывание на этапе завершения комплексной реабилитации; е — лицо пациента после проведения эктопротезирования.

Лечение пациентов с огнестрельной и минно-взрывной травмой имеет ряд особенностей, связанных прежде всего с периодами течения травматической болезни. Метод экспресс-прототипирования, несмотря на достаточную простоту, позволяет создать каркас для поддержания объема мягких тканей и, как следствие, благоприятные условия для сохранения правильного профиля лица. Важным ограничением использования данного метода являются огнестрельные ранения, сопровождающиеся обширными дефектами мягких тканей, без возможности пластического закрытия устанавливаемого титанового каркаса без натяжения. Для этих целей рекомендуется использовать микрохирургическое закрытие, в том числе с использованием перфорантных лоскутов.

Заключение

Представленные клинические наблюдения доказывают, что, несмотря на смещение вектора реконструктивной хирургии в сторону индивидуализации имплантируемых реконструктивных конструкций, стандартные комплекты и моделируемые динамические пластины не утратили своей актуальности особенно в условиях массового поступления пострадавших с травмой скулоорбитального комплекса взрывного и/или огнестрельного генеза. Применяемый метод экспресс-прототипирования с учетом широкого распространения 3D-принтинга и повсеместной возможности печати объемных стереолитографических моделей, позволяет до хирургического вмешательства выполнить максимально точную моделировку применяемой стандартной каркасной конструкции и осуществить ее индивидуализацию. Использование этого метода позволяет сократить время с момента принятия решения о необходимости операции до 1—2 сут, что существенно ускоряет процесс создания титановых каркасных конструкций и позволяет выполнять реконструкцию в ранние периоды травматической болезни до рубцевания и атрофии мягких тканей.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — М.И. Музыкин, А.В. Красиков, А.А. Кольбин, Г.А. Гребнев, А.Н. Куликов, А.Е. Голованов

Сбор и обработка материала — М.И. Музыкин, А.В. Красиков, А.А. Кольбин, Л.С. Цыган

Написание текста — М.И. Музыкин, А.В. Красиков

Редактирование — Г.А. Гребнев, М.И. Музыкин, А.С. Багненко, Ф.А. Сыроежкин, А.Н. Куликов, А.Е. Голованов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.