Рассказываем как с помощью современных технологий создают шлемы для детей с деформациями черепа и при чем тут космос.
Когда родители Кая заметили, что голова сына имеет странную асимметрию (явный скос справа), ортопед в поликлинике сказал «само выправится» и прописал подкладывать под голову валики. Шли недели, а деформация (и тревога родителей) только росла. Тогда они начали собственное расследование: искали информацию в интернете, обивали пороги кабинетов — и нашли ответ. Позиционная плагиоцефалия. Проблема не только косметическая: главная опасность в том, что деформированный череп начинает мешать нормальному росту и развитию мозга. Могут страдать зрение, слух, двигательные функции и даже когнитивное развитие.
При этом диагнозе действовать нужно как можно быстрее, пока кости младенца еще мягкие. И в случае Кая даже не требовалось хирургического вмешательства — его спас шлем, изготовленный по индивидуальным меркам. Свой первый — зеленый, с динозавриками — который оплатил фонд «АиФ. Доброе сердце», Кай носил по 23 часа в сутки, снимая лишь на время купания. И, как и большинство детей в ортопедических шлемах, был похож на серьезного любознательного космонавта, исследующего незнакомую планету.
Иногда в комментариях к сборам пишут «но ведь напечатать шлем на 3D-принтере просто…» А на самом деле между сканированием головы ребенка (бесконтактным и особо точным, между прочим) и готовым изделием — недели работы четырех специалистов, цифровое моделирование и его обязательное согласование с нейрохирургом!
Как изменилась технология и почему точность здесь важна буквально до миллиметра, обсудили с Анной Сапрыкиной — директором Московского центра детской челюстно-лицевой хирургии и президентом Благотворительного фонда «Лицо ребенка», помогающего детям с аномалиями лица, деформациями черепа и сосудистыми патологиями.
Милана Поклад
Фонд «АиФ. Доброе сердце» открывает сборы на ортопедические шлемы не только для детей с краниосиностозом для послеоперационной коррекции, но и для исправления позиционной плагиоцефалии. Позиционная плагиоцефалия — это уплощение одной из сторон или затылочной части головы младенца из-за мягкости костей черепа и долгого давления на одно и то же место. При таком диагнозе (особенно часто встречается у недоношенных детей в процессе долгого выхаживания в больницах) голова деформируется и для ее исправления нужен специальный шлем. Он буквально «ведет» рост костей: в одних зонах создает давление, в других — оставляет пространство.
Такие шлемы стоят недешево и их обычно нужно два. Поэтому, когда кто-то пишет: «Да что там сложного? Отсканировали и напечатали на принтере!», мы понимаем, что объяснения не будут лишними.
Как устроен шлем изнутри, почему так важно делать его по индивидуальным расчетам мы рассказывали на примерах наших подопечных: «С такой головой хоть в космос» и «Шлемы — в дело».
А теперь — о том, как менялась технология изготовления таких шлемов, за счет чего обеспечиваются точность и воздухопроницаемость, и как специалистам удается отсканировать голову даже самого непоседливого младенца.
История медицинских краниальных ортезов (так в медицинских документах называются эти шлемы) насчитывает больше 45 лет.
Современная медицинская практика началась в 1970-е годы в клинике Вашингтонского университета, а первый официальный прототип ортопедического шлема был создан уже в 1979 году. Логика врачей была простой: если давление на плоскую поверхность делает череп плоским, то давление растущего мозга на пластичные кости малыша внутри вогнутой поверхности шлема заставит голову снова стать круглой.
Интенсивное развитие терапии шлемом в Америке и Европе началось с середины 90-х годов, когда усилилась профилактика СВДС (синдром внезапной детской смерти) и врачи стали рекомендовать наиболее безопасную позу для сна младенца — на спине. Это в 3 раза уменьшило частоту СВДС, но привело к росту количества деформаций головы.
Кай Кремнев
Хотя частота деформации головы у младенцев увеличилась за последние 30 лет не только поэтому. Например, с каждым десятилетием количество успешно выхаживаемых недоношенных детей растет, но из-за долгого пребывания в кювезе малышу потом требуется шлемотерапия, чтобы исправить уплощенный затылок или одностороннюю плагиоцефалию. Распространение использования различных устройств для безопасной фиксации ребенка и приспособлений для сна (автокресла, переноски, люльки, коконы) тоже увеличивает риск такого диагноза.
В 1998 году краниальные ортезы получили официальный статус медицинского устройства от FDA в США. В России эндоскопические операции при краниосиностозе начали сочетать со шлемотерапией с 2010 года — изначально только в НМИЦ Нейрохирургии им. ак. Н.Н. Бурденко, а первые шлемы изготавливали в Московском центре детской челюстно-лицевой хирургии в рамках программы «Формируем голову ребенка» под руководством профессора Рогинского В.В.
Вот как все выглядело до появления современных технологий:
«По нашей информации (и личному опыту наших технологов), раньше шлемы изготавливали на ЧПУ-станках методом бловки. А размеры для этого снимали вручную: измерительными лентами для обхвата головы и краниометром для измерения линейных размеров. Сложности были по всем аспектам относительно нынешних методов: начиная со снятия размеров и заканчивая подгонкой уже почти готового шлема под конкретного пациента».
«Шлемы стали точнее, быстрее, а лечение проходит эффективнее за счет новых технологий, новых умов и решений».
Главное, что поменялось — это осведомленность молодых родителей о существовании такого заболевания и методе лечения. С технической же точки зрения увеличилась точность готовых шлемов, уменьшилось время изготовления, появился широкий выбор материалов и производителей, поменялся эстетический вид шлема, появилось онлайн-консультирование.
Сегодня работа над шлемом начинается с 3D-сканирования головы ребенка. Но как отсканировать младенца, который ни секунды не сидит неподвижно?
Влад Захаров
«Это действительно непростая задача, но мы решили ее с помощью высокотехнологичного сканера Eva Lite. Его главная особенность — сверхвысокая скорость захвата данных. Он буквально «ловит» форму в движении, исключая погрешности. Процесс проходит быстро, бесконтактно и абсолютно комфортно для малыша».
В результате получается полноценная цифровая копия головы.
«Сканер Eva Lite делает сотни снимков в секунду, которые программное обеспечение объединяет в «облако точек». Это миллионы координат в пространстве, которые образуют цифровую копию головы ребенка с точностью до 0,1–0,5 мм. Мы видим полную геометрию черепа, все выступы и асимметрии, которые невозможно замерить обычной рулеткой. В итоге получается файл, который по сути является «негативом» идеальной формы головы. Этот проект отправляется на производство, где по нему моделируется и изготавливается индивидуальный ортопедический шлем».
Когда родители видят шлем с отверстиями, им кажется, что это просто декор. На самом деле вентиляция — часть технического расчета: «Комфорт для кожи ребенка зависит и от использования гипоаллергенного ортопедического материала, который не один год уже доказывает свою безопасность».
При этом специалисты продолжают улучшать конструкцию. Удельные характеристики шлема — жесткость, прочность, площадь вентиляционных отверстий к общей площади поверхности жесткой оболочки — одинаковы. А вот вес шлема зависит от размера головы (начинается от 170 граммов), так что любое облегчение конструкции и материалов сделает шлемы еще удобнее для стремительно растущих «космонавтов».
А пока технологи, врачи и ученые работают над этим, фонд открыл сбор на покупку 11 ортопедических шлемов, чтобы помочь Каю и другим малышам с патологиями черепа уже в ближайшие месяцы забыть про неприятный диагноз и расти здоровыми.
Вы можете помочь ещё больше! Расскажите друзьям о нас!
