Опыт использования аддитивных технологий на примере трехмерной реконструкции легких в клинической практике противотуберкулезного диспансера

Целью исследования явилось изучение объема кровопотери и длительность оперативного сеанса у пациентов с деструктивным туберкулезом легких при использования трехмерных анатомических моделей легких. 
Материалы и методы. В клиническом проспективном исследовании принимали участие пациенты с деструктивным туберкулезом легких (n = 80). Все пациенты были рапределены на 2 группы: 1-ю (основную) составили больные (n = 40), у которых выполнялась предоперационная реконструкция легких (для изучения синтопии здоровой и пораженной ткани (визуальное оценивание) и подготовки к оперативному сеансу (нарезка модели скальпелем) перед операцией торакальные хирурги взаимодействовали с трехмерной анатомической моделью легких); 2-ю (контрольную) группу – больные (n = 40), у которых трехмерная предоперационная реконструкция легких не проводилась (торакальные хирурги не взаимодействовали с трехмерной анатомической моделью легких). Результаты в контрольной и основной группе сравнивались с использованием U-критерия Манна–Уитни, коэффициентов корреляция Спирмена и Кендалла. Полученные данные представлены в виде абсолютных и относительных величин, а также в виде боксплотов, отражающих медиану и межквартильный интервал, диаграмм рассеивания с линиями тренда, графиками плотности вероятности. Уровень статистической значимости различий при проверке гипотез выбран при p < 0,05. 
Результаты. Показано, что объем кровопотери (U = 590; p = 0,042) и длительность оперативного вмешательства (U = 587; p = 0,041) у пациентов основной группы меньше по сравнению с таковыми у больных группы контроля. При использовании критерия Спирмена установлена корреляция средней силы между объемом кровопотери и продолжительностью оперативного вмешательства (ρ = 0,54; p < 0,001) у больных основной группы. Положительная корреляция наблюдалась также при анализе с использованием критерия Кендалла (τ = 0,42; p < 0,001). 
Заключение. Благодаря установленным различиям между пациентами основной и контрольной групп в отношении параметров объема кровопотери и продолжительности оперативного вмешательства при предоперационной подготовке торакальных хирургов с использованием полимерных макетов легких подтвердилась гипотеза о влиянии аддитивных технологий на указанные индикаторы, что свидетельствует о значимости примененного метода реконструкции.

1. Нечаева О.Б. Состояние и перспективы противотуберкулезной службы России в период COVID-19. Туберкулез и болезни легких. 2020; 98 (12): 7–19. DOI: 10.21292/2075-1230-2020-98-12-7-19.

2. Нечаева О.Б. Эпидемическая ситуация по туберкулезу в России. Туберкулез и болезни легких. 2018; 96 (8): 15–24. DOI: 10.21292/2075-1230-2018-96-8-15-24.

3. Нечаева О.Б. Туберкулез у детей в России. Туберкулез и болезни легких. 2020; 98 (11): 12–20. DOI: 10.21292/2075-1230-2020-98-11-12-20.

4. Рогожкин П.В., Бородулина Е.А. Отдаленные результаты лечения больных туберкулезом легких, перенесших радикальную резекцию легких. Туберкулез и болезни легких. 2018; 96 (3): 24–28. DOI: 10.21292/2075-1230-2018-96-3-24-28.

5. Гиллер Д.Б., Мургустов И.Б., Мартель И.И. и др. Повторные резекции легкого у больных с послеоперационным рецидивом туберкулеза в оперированном легком (обзор литературы и собственные данные). Хирургия. Журнал им. Н.И.Пирогова. 2015; (8, часть 2): 14–19. DOI: 10.17116/hirurgia20158214-19.

6. Краснов В.А., Грищенко Н.Г., Андренко А.А. Повторные операции у больных с деструктивными формами пострезекционных реактиваций туберкулеза легких. Туберкулез и экология. 1997; (1): 13–15.

7. Щаденко С.В., Горбачева А.С., Арсланова А.Р., Толмачев И.В. 3D-визуализация для планирования операций и выполнения хирургического вмешательства (CAS-технологии). Бюллетень сибирской медицины. 2014; 13 (4): 165–171. Доступно на: https://cyberleninka.ru/article/n/3d-vizualizatsiya-dlya-planirovaniya-operatsiy-i-vypolneniya-hirurgicheskogo-vmeshatelstva-cas-tehnologii/viewer

8. Лазаренко В.А., Иванов С.В., Иванов И.С. и др. Использование 3D-принтеров в хирургии (обзор литературы). Курский научнопрактический вестник «Человек и его здоровье». 2018; (4): 61–65. DOI: 10.21626/vestnik/2018-4/10.

9. Арапова И.А., Кучерова П.А. 3D-печать в челюстно-лицевой хирургии. Главный врач Юга России. 2017; 58 (5): 13–15. Доступно на: http://www.akvarel2002.ru/assets/files/journal/GV-58-preview.pdf

10. Приходько А.А., Виноградов К.А., Вахрушев С.Г. Меры по развитию медицинских аддитивных технологий в Российской Федерации. Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2019; 36 (2): 10–15. Доступно на: https://cyberleninka.ru/article/n/mery-po-razvitiyu-meditsinskih-additivnyh-tehnologii-v-rossiyskoy-federatsii

11. Керимбаев Т.Т., Алейников В.Г., Смагул Ж. и др. Обзор применения 3D технологий в хирургическом лечении опухолей позвоночника. Нейрохирургия и неврология Казахстана. 2017; (4 (49)): 61–65. Доступно на:https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-primeneniya-3d-tehnologiy-v-hirurgicheskom-lechenii-opuholeypozvonochnika

12. Багатурия Г.О. Перспективы использования 3D-печати при планировании хирургических операций. Медицина: теория и практика. 2016; (1): 26–35. Доступно на: http://ojs3.gpmu.org/index.php/med-theory-and-practice/article/view/249/262

13. Mulberry G., White K.A., Vaidya M. et al. 3D printing and milling a real-time PCR device for infectious disease diagnostics. PLoS One. 2017; 12 (6): e0179133. DOI: 10.1371/journal.pone.0179133.

14. Öblom H., Zhang J., Pimparade M. et al. 3D-printed isoniazid tablets for the treatment and prevention of tuberculosis-personalized dosing and drug release. AAPS PharmSciTech. 2019; 20 (2): 52. DOI: 10.1208/s12249-018-1233-7.

15. Guibert N., Mhanna L., Didier A. et al. Integration of 3D printing and additive manufacturing in the interventional pulmonologists’s toolbox. Respir. Med. 2018; 134: 139–142. DOI: 10.1016/j.rmed.2017.11.019.

16. Jamroz W., Szafraniec J., Kurek M., Jachowicz R. 3D printing in pharmaceutical and medical applications – recent achievements and challenges. Pharm. Res. 2018; 35 (9): 176. DOI: 10.1007/s11095-018-2454-x.

17. Rengier F., Mehndiratta A., von Tengg-Kobligk H. et al. 3D printing base on imaging data: review of medical applications. Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2010; 5 (4): 335–341. DOI: 10.1007/s11548-010-0476-x.

18. Giannopoulos A.A., Mitsouras D., Yoo S.J. et al. Applications of 3D printing in cardiovascular diseases. Nat. Rev. Cardiol. 2016; 13 (12): 701–718. DOI: 10.1038/nrcardio.2016.170.

19. Ventola C.L. Medical applications for 3D printing: current and projected uses. P. T. 2014; 39 (10): 704–711. 20. Peterson G.I., Larsen M.B., Ganter M.A. et al. 3D-printed mechanochromic materials. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015; 7 (1): 577–583. DOI: 10.1021/am506745m.

20. Anciaux S.K., Geiger M., Bowser M.T. 3D printed micro free-flow electrophoresis device. Anal. Chem. 2016; 88 (15): 7675–7682. DOI: 10.1021/acs.analchem.6b01573.

21. Wang X., Ao Q., Tian X. et al. 3D bioprinting technologies for hard tissue and organ engineering. Materials (Basel). 2016; 9 (10): 802. DOI: 10.3390/ma9100802.

22. O’Brien E.K., Wayne D.B., Barsness K.A. et al. Use of 3D printing for medical education models in transplantation medicine: a critical review. Curr. Transpl. Rep. 2016; 3 (1): 109–119. DOI: 10.1007/s40472-016-0088-7.

23. Perica E., Sun Z. Patient-specific three-dimensional printing for pre-surgical planning in hepatocellular carcinoma treatment. Quant. Imaging Med. Surg. 2017; 7 (6): 668–677. DOI: 10.21037/qims.2017.11.02.

24. Aimar A., Palermo A., Innocenti B. The role of 3D printing in medical applications: a state of the art. J. Healthc. Eng. 2019; 2019: 5340616. DOI: 10.1155/2019/5340616.

25. Kwok J.K.S., Lau R.W.H., Zhao Z.R. et al. Multi-dimensional printing in thoracic surgery: current and future applications. J. Thorac. Dis. 2018; 10 (Suppl. 6): S756–763. DOI: 10.21037/jtd.2018.02.91.

26. Kim M.P., Ta A.H., Ellsworth W.A. 4th et al. Three dimensional model for surgical planning in resection of thoracic tumors. Int. J. Surg. Case Rep. 2015; 16: 127–129. DOI: 10.1016/j.ijscr.2015.09.037.

27. Nakada T., Akiba T., Inagaki T., Morikawa T. Thoracoscopic anatomical subsegmentectomy of the right S2b + S3 using a 3D printing model with rapid prototyping. Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2014; 19 (4): 696–698. DOI: 10.1093/icvts/ivu174.