Искусственная височная кость

Височная кость — парная, одна из самых сложных костей скелета, участвует в образовании основания и боковой стенки свода черепа. В ней располагаются орган слуха и равновесия, внутренняя сонная артерия, часть сигмовидного синуса, преддверно-улитковый и лицевой нервы, узел тройничного нерва, ветви блуждающего и языкоглоточного нерва [1]. Височная кость состоит из 4 частей: каменистой, барабанной, сосцевидной и чешуйчатой. Строение данной анатомической области ряд авторов оценивают как одно из самых сложных среди костей в организме человека [2]. У практикующих оториноларингологов всегда наблюдался интерес к освоению хирургии данной области как одной из самых сложных в оперативной оториноларингологии. В начале 2000-х годов симуляционные тренажеры или искусственные материалы для развития хирургических навыков были полезной, но весьма абстрактной концепцией. Два десятилетия спустя развитие данных технологий открыло новые возможности для совершенствования отохирургов и сокращения времени их обучения.

Современная высшая школа столкнулась с рядом ограничений в использовании традиционного способа обучения «у операционного стола». В то же время появилась возможность использования новых технологий для моделирования хирургической операции. В связи с этим в последнее время в России и за рубежом отмечен повышенный интерес практикующих специалистов к курсам по диссекции височной кости для повышения отохирургических навыков [3]. Применение эндоскопии, а в ряде случаев хирургическое лечение с использованием синергизма оториноларингологов и нейрохирургов требует все более совершенной техники владения диссекцией и понимания взаимного расположения структур пирамиды височной кости [3]. Достижения научно-технического прогресса, появление высококачественной линзованной оптики, новых материалов и протезов позволяют выполнять высокотехнологичные операции на височной кости с минимальным объемом хирургического вмешательства. Освоение различных типов операций требует детального знания данной структуры и понимания пространственного взаиморасположения основных анатомических структур [4]. В основе обучения отохирургов помимо теоретического базиса очень важно приобретение практических навыков [5]. Безусловно, классические курсы по диссекции височной кости человека останутся «золотым стандартом» в подготовке специалистов в области хирургии среднего и внутреннего уха. Совершенствование техники работы бормашиной, понимание анатомических ориентиров по мере выполнения погружения в структуры данной анатомической области, сосудов и нервов, их топологии в сочетании с теоретическим базисом — наиболее верный путь к формированию пространственного мышления отохирурга.

Существующий тренажер WOXELMEN подходит для данной подготовки. Обладая принципом обратной связи, он дает возможность тактильных ощущений, однако не может полностью заменить тактильных ощущений и механических навыков при работе с искусственным или аутопсийным препаратом. На сегодняшний день спектр искусственных материалов столь широк, что включает как современные синтетические композиты, так и полимеры, которые способны смоделировать ощущения, максимально приближенные к тактильным как во время работы на аутопсийном материале, так и при хирургическом вмешательстве [6].

Современные симуляционные технологии в оториноларингологии развиваются, как и в других медицинских специальностях. Сегодня выбор научных продуктов достаточно широк и представлен различными моделями — от самых простых (в виде механических тренажеров, выполненных из различных силиконовых или пластических материалов, с помощью которых осваиваются отдельные практические навыки: удаление инородных тел из слухового прохода, постановка вентиляционной трубки, наложение трахеостомы) до виртуальных симуляторов. Последние обладают принципом обратной связи и возможностью установки для симуляционной операции данных компьютерной томографии (КТ) конкретного пациента. Это позволяет хирургу выполнить планируемое вмешательство заранее, что минимизирует риски интра- и послеоперационных осложнений. Специальные очки, комплектующие такие симуляторы, позволяют получать пространственное изображение [7, 8].

Ряд научных коллективов предложили для отработки навыков хирургии стремени напечатанную на 3D-принтере готовую височную кость с интегрированной в нее оссикулярной цепью. Полученный комплекс слуховых косточек устанавливают в барабанную полость. Такая модель более трудоемкая в изготовлении и производстве, но она дает возможность усовершенствовать диссекционные навыки отохирурга, а также отдельно получить тактильные осушения на самой небольшой структуре оссикулярного сегмента — стремечке [9]. Однако на такой модели достаточно трудно понять особенности и приобрести навыки хирургической техники работы на подножной пластине. Понимание особенностей удаления ее заднего полюса, предотвращение риска погружения частей фрагментированной подножной пластинки, дефицита перилимфы, попадания крови в преддверие возможны только при наблюдении данного этапа операции в отводную трубку операционного микроскопа либо при самостоятельном манипулировании под тщательным наблюдением опытного отохирурга [9].

В других анатомических работах ряд авторов отмечают большую схожесть височной кости человека и свиньи, в частности основных анатомических структур: оссикулярного комплекса, хода лицевого нерва, сигмовидного синуса и твердой мозговой оболочки. Эти данные подтверждены выполнением спиральной КТ [10]. Другой коллектив авторов [11] рекомендует для отработки практических навыков трансканальной эндоскопической хирургии уха использовать височную кость морской свинки. Наибольшую схожесть с височной костью человека имеют структуры среднего уха, окна лабиринта и оссикуллярный комплекс.

Как правило, на обучающих отохирургических циклах в качестве объекта вмешательства используют аутопсийный материал височной кости человека. В связи с появлением новых технологий и отчасти из-за законодательства по изъятию аутопсийного материала возникла острая необходимость создать искусственную височную кость. Данная возможность появилась благодаря современным технологиям, позволяющим осуществить технический процесс изготовления указанного продукта.

Цель исследования — создание прототипа височной кости человека из искусственных материалов для хирургической диссекции.

Данная работа была выполнена в три этапа: 1) проектная часть, 2) изготовление и сборка кости, 3) выполнение базовых этапов диссекционной работы на височной кости.