Reconstructive otoplasty: precision virtual simulation autoreverse cartilaginous skeleton of the auricle

Tamara Zurabovna Chkadua; Чкадуа Тамара Зурабовна; A. G Nadtochiy; Надточий А. Г; V. G Asirova; Асирова Г. В; M. M Chernen’kiy; Черненький М. М; S. S Frolov; Фролов С. С; P. I Davydenko; Давыденко П. И

doi:10.18821/1728-28022017;21(1):36-38

Reconstructive otoplasty: precision virtual simulation autoreverse cartilaginous skeleton of the auricle

Authors: Chkadua T.Z.¹, Nadtochiy A.G¹, Asirova V.G¹, Chernen’kiy M.M¹, Frolov S.S¹, Davydenko P.I²
Affiliations:
1. Central research Institute of dentistry and maxillofacial surgery of Ministry of health of Russia
2. “Institute of surgery A.V. Vishnevsky” of Minzdrav of Russia
Issue: Vol 21, No 1 (2017)
Pages: 36-38
Section: Articles
URL: https://rjdentistry.com/1728-2802/article/view/42091
DOI: https://doi.org/10.18821/1728-28022017;21(1):36-38
ID: 42091

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

In the article the objectives are to develop a methodology for determining the size and configuration of the ear cartilage according to CT and to optimize surgical treatment ofpatients with defects and deformations of auricles of a various aetiology on the basis of development of a technique of virtual simulation precision Auto Reverse cartilaginous skeleton of the auricle. On the basis of CT studied anthropometric parameters of the cartilaginous part of the ribs - the donor area to obtain the cartilaginous skeleton of the auricle of the required size and configuration. Intraoperative data confirmed the parameters obtained in precision of virtual modeling, which helped to significantly optimize the operation, reducing her time due to the stage of obtaining cartilage grafts and allowing the donor to reduce the damage and severity ofsubsequent deformation of the chest. Suggested activities can be used as precision planning to improve the efficiency of surgical treatment to eliminate defects and deformations of auricles.

Keywords

reconstructive ear surgery, defects of the auricle, precision virtual planning, cartilage autografts

Full Text

Цель работы - оптимизировать хирургическое лечение пациентов с дефектами и деформациями ушных раковин различной этиологии на основе разработки методики виртуального прецизионного моделирования аутореберного хрящевого каркаса ушной раковины. Задачи: 1) разработать методику определения размеров и конфигурации ушного хряща по данным КТ; 2) по данным КТ изучить антропометрические параметры хрящевой части ребер как донорской зоны для получения хрящевого каркаса ушной раковины необходимых размеров и конфигурации. Материал и методы Компьютерную томографию (КТ) головы и грудной клетки выполняли на аппарате Philips Ingenuity CT (Нидерланды). Сканирование головы проводили с толщиной среза 0,5 мм (питч 0,9) и напряжением генерирования 120 кВ. Для уменьшения лучевой нагрузки область сканирования ограничивали средней зоной лица. Сканировали грудную клетку с толщиной среза 1 мм (питч 0,9) и напряжением генерирования 100 кВ для пациентов с нормальным индексом массы тела (ИМТ) и 120 кВ - для пациентов с повышенным ИМТ и ожирением. После реконструкции производили постпроцессорную оценку аксиальных срезов и построение трехмерных моделей с использованием программного обеспечения Philips Brilliance Portal (Нидерланды) и Amira (Германия), позволяющего моделировать хрящ здоровой ушной раковины пациента и виртуально планировать операции по получению частей реберного хряща, соответствующих установленным параметрам ушного хряща [1]. На основе DICOM-файлов строили 3Б-модель головы пациента. Особое внимание уделяли зоне дефекта ушной раковины. На построенную область дефекта проецировали сим- метризованную модель здоровой ушной раковины или стандартную модель, адаптированную к зоне дефекта с учетом антропометрических параметров, которые брали за основу будущего наружного уха [2]. На основе DICOM-файлов грудной клетки строили 3D- модель костно-хрящевого реберного каркаса с выделением хрящевой части донорской зоны. Далее выполняли вычисление длины, высоты, ширины и общего объема хрящевой части VI-IX ребер. Затем делили виртуальную модель ушной раковины на отдельные анатомические элементы (основание ушной раковины, завиток, противозавиток, козелково-противокозелковый комплекс) с определением конфигурации и размеров как отдельных элементов каркаса ушной раковины, так и всего каркаса в целом. Далее элементы каркаса ушной раковины проецировали на модель хрящевой части ребер для определения их оптимального расположения, которое должно обеспечить получение элементов необходимых размеров и конфигурации при условии минимизации травмы реберного хряща. Объем собственных наблюдений. Настоящее исследование основано на клиническом материале, полученном в 2014-2016 гг. в отделении реконструктивной челюстнолицевой хирургии, микрохирургии и эктопротезирования ЦНИИС и ЧЛХ. Обследование с целью проведения прецизионного виртуального планирования последующей операции по формированию ушной раковины с использованием аутотрансплантатов из реберного хряща выполнено 21 пациенту с дефектами и деформациями ушных раковин различной этиологии в Лаборатории 3D моделирования и прототипирования отдела лучевой диагностики ЦНИИС и ЧЛХ. В двух случаях наблюдали двустороннюю микротию, при этом для исследования использовали стандартную модель ушной раковины, рассчитанную согласно анатомическим нормам (рис 1 см. на вклейке). Возраст пациентов варьировал от 18 до 41 года, количество мужчин - 12 (57,14%), женщин - 9 (42,86%). Клинический случай. Пациент К., поступил в отделение реконструктивной челюстно-лицевой хирургии, микрохирургии и эктопротезирования ЦНИИС и ЧЛХ с диагнозом микротия III ст. справа. Перед операцией по формированию ушной раковины с использованием аутореберного хряща в качестве предоперационной подготовки проведено клиниколабораторное и инструментальное обследование в объеме КТ головы и грудной клетки. Обрабатывали полученные данные по ранее описанной методике: модель ушной раковины спроецирована по здоровой стороне (рис. 2 см. на вклейке), разделена на отдельные части (основание ушной раковины, завиток, противозави- ток, козелково-противокозелковый комплекс) с сохранением их конфигурации (рис. 3-5 см. на вклейке), выполнено сопоставление отдельных элементов ушной раковины и хрящевой части ребер (рис. 6, 7 см. на вклейке). Виртуальное моделирование операции в данном случае позволило определить необходимость использования хрящевой части IX ребра для формирования завитка, длина которого составила 6 см, что соответствовало размеру завитка формируемой ушной раковины (рис. 8 см. на вклейке). Результаты На основе обработки данных КТ нам удалось прицельно изучить антропометрические параметры как реципиентной, Таблица 1. Площадь ушной раковины в зависимости от пола и возраста (средние значения), см2 Возрастная группа по стандартам ВОЗ Мужчины Женщины 15-19 32,56 20-24 38 20,9 25-29 29,75 28,2 30-34 37,02 31,28 35-39 35,42 29,92 40-44 34,56 Всего... Таблица 2. Параметры хрящевой части ребер и синхондрозов VI-VII, VII-VIII (средние значения), мм Параметры VI VII VIII IX VI-VII VII-VIII Длина 104,79 140,15 84,27 51,37 28,04 28,02 Ширина 16,15 15,15 11,68 8,27 33,65 26,46 Толщина 9,68 9,63 8,16 6,68 Оригинальная статья так и донорской зон при формировании ушной раковины с использованием аутореберного хряща, на основе чего были определены площадь ушной раковины (табл. 1), параметры хрящевой части VI-IX ребер (табл. 2). Заключение Прецизионное виртуальное моделирование аутореберного хрящевого каркаса при помощи КТ позволяет понимать состояние и размеры хрящевой части VI-IX ребер, их соотношение с необходимыми частями каркаса формируемой ушной раковины. В последующем расчеты успешно использованы при операциях по реконструкции ушных раковин: стало заведомо известно, из хрящевой части каких ребер можно получить элементы каркаса ушной раковины необходимых размеров [2]. Интраоперационные данные подтверждали полученные при прецизионном виртуальном моделировании параметры. Это значительно оптимизирует ход операции, сокращая ее время за счет этапа получения хрящевых аутотрансплантатов, позволяет уменьшить донорский ущерб и выраженность последующей деформации грудной клетки. Предлагаемые мероприятия могут быть использованы в качестве прецизионного планирования для повышения эффективности хирургического лечения по устранению дефектов и деформаций ушных раковин. Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.