ПЕРВЫЙ ОПЫТ 3-D ПЕЧАТИ МОДЕЛЕЙ ИНТРАКРАНИАЛЬНЫХ АРТЕРИЙ В ТРЕНИНГЕ И ОБУЧЕНИИ ЭНДОВАСКУЛЯРНЫМ НЕЙРОИНТЕРВЕНЦИЯМ

Обоснование: Эндоваскулярное вмешательство, зачастую, является средством первой линии в лечении пациентов с патологией интракраниальных артерий. Специалистам, выполняющим лечебные вмешательства по поводу сосудов головного мозга, необходимо иметь специализированную практическую подготовку, поскольку цена ошибки крайне высока. Поэтому эти вмешательства выполняются резидентами и ординаторами самостоятельно наименее часто по сравнению с другими эндоваскулярными операциями. Печать трехмерных моделей - уникальный образовательный инструмент, способный повысить эффективность обучения эндоваскулярным техникам. Однако, до настоящего времени, роль этой новой технологии в подготовке специалистов, так же как особенности ее применения освещены недостаточно.
Цель: анализ влияния применения 3D-печати индивидуально воссозданной цифровой модели сосудистых структур головного мозга на результаты тренинга и обучения техническим аспектам эндоваскулярных нейроинтервенций.
Материалы и методы: На первом этапе исследования проведен анализ принципиальной возможности 3D-печати на основе индивидуально воссозданной цифровой трехмерной модели сосудов (на примере бифуркации сонной артерии). В качестве исходного сырья для 3D-печати выбран силикон. Установлено, что при печати однокомпонентным силиконом имеется значительная ребристость модели. Апробированы двухкомпонентные силиконовые компаунды; продемонстрировано их соответствие требуемым характеристикам сосудистой модели по оптической прозрачности и прочности. Изготовлены 20 вариантов моделей бифуркаций сонной артерии. Задачей второго этапа было создание 3D моделей сосудистых структур более сложной формы и меньшего внутреннего диаметра, чем на первом этапе. В результате, спроектированы 3D-модели и созданы на их основе образцы церебральных артерий (2–5 мм). На третьем этапе модели артериального сосудистого русла применены для обучения и тренинга эндоваскулярных нейроинтервенций.
Результаты: В симуляционном тренинге, имитирующем вмешательство, приняли 5 эндоваскулярных хирургов (с условными номерами 1–5). Ни одному не удалось успешно выполнить все 10 попыток, при этом, как минимум, один успех зафиксирован у всех. Количество успешных попыток: 8, 7, 7, 1, 3, соответственно. Количество попыток до первого успеха: 1, 2, 1, 7, 6. Время, затраченное на успешную попытку (М±σ): 25±8, 30±12, 45±15, 45, 65/60 мин. Общая оценка хирургом эффективности и целесообразности симуляционного тренинга по 5-балльной шкале: 3, 4, 5, 5, 3. Большинство участников тренинга отметили невысокую реалистичность моделей и несоответствие характеристик внутренней стенки модели – реальному эндотелию сосуда: использованный силикон был слишком жёстким, что ограничивает его использование в качестве учебного прототипа.
Заключение: 3D-печать сосудистых структур с целью отработки элементов нейроваскулярного вмешательства представляется перспективной методикой. Первый опыт продемонстрировал, что ее внедрение сопровождается значительными трудностями, связанными как с начальным этапом освоения нового метода, так и с существующими ограничениями самой технологии.

1. Rinkel GJ, Djibuti M, Algra A, Gijn JV. Prevalence and risk of rupture of intracranial aneurysms. Stroke. 1998; 29: 251-6. doi: 10.1161/01.STR.29.1.251.

2. Ziai WC, Carhuapoma JR. Intracerebral Hemorrhage. Continuum (Minneap Minn). 2018 Dec; 24(6): 1603-1622. doi: 10.1212/CON.0000000000000672.

3. Darkwah Oppong M, Skowronek V, Pierscianek D, et al. Aneurysmal intracerebral hematoma: risk factors and surgical treatment decisions. Clin Neurol Neurosurg. 2018; 173: 1-7. doi: 10.1016/j.clineuro.2018.07.014.

4. Singh V, Gress DR, Higashida RT, et al. The learning curve for coil embolization of unruptured intracranial aneurysms. Am J Neuroradiol. 2002; 23: 768-71.

5. Consoli A, Renieri L, Mura R, et al. Five to ten years follow-up after coiling of 241 patients with acutely ruptured aneurysms. Intervent Neuroradiol. 2012; 18(1): 5-13. doi: 10.1177/159101991201800101.

6. Stienen MN, Bartek J, Czabanka MA, et al. Neurosurgical procedures performed during residency in Europe preliminary numbers and time trends. Acta Neurochir (Wien). 2019; 161: 843-853. doi: 10.1007/s00701-019-03-888-3.

7. Bairamian D, Liu S, Eftekhar B. Virtual reality angiogram vs 3-dimensional printed angiogram as an educational tool – a comparative study. Neurosurgery. 2019; 85(2): E343-E349. doi: 10.1093/neuros/nyz003.

8. Torres I, De Luccia N. Artifcial vascular models for endovascular training (3D printing). Innov Surg Sci. 2018; 3(3): 225-234. doi: 10.1515/iss-2018-0020.

9. Mankovich NJ, Samson D, Pratt W, et al. Surgical planning using threedimensional imaging and computer modeling. Otolaryngol Clin North Am. 1994; 27(5): 875-889.2.

10. Kim GB, Lee S, Kim H, et al. Three-dimensional printing: basic principles and applications in medicine and radiology. Korean J Radiol. 2016; 17(2): 182-197. doi: 10.3348/kjr.2016.17.2.182.

11. Багатурия Г.О. Перспективы использования 3D-печати при планировании хирургических операций // Медицина: Теория и практика. – 2016. – Т.1. – №1. – С.26-35.