Лечение детей с тяжелыми ожогами с помощью лицевых масок, изготовленных с помощью 3D-печати

В жизни мало вещей более трагичных, чем дети, получившие тяжелую травму. Но если несчастный случай все-таки происходит, Romans Ferrari – одно из лучших мест для восстановления.

Расположенный недалеко от Лиона во Франции, Romans Ferrari, педиатрический реабилитационный центр, оказывающий помощь детям и подросткам, перенесшим травмы, повреждения мозга, опухоли мозга, политравмы и тяжелые ожоги.

Центр имеет огромный опыт лечения тяжелых ожогов лица, который включает в себя специализированные компрессионные маски, снижающие риск осложнений и рубцов. Однако традиционный способ изготовления таких масок предполагает неудобный рабочий процесс, который может вызвать у детей посттравматическое стрессовое расстройство.

Лечение тяжелых ожогов

Romans Ferrari принимает детей и подростков со всей Франции, которых направляют к ним различные больницы после первоначального (реанимационного) лечения. Первый шаг - принять пациента как можно скорее с медицинской точки зрения, чтобы избежать формирования рубцовых осложнений, таких как рубцовые контрактуры и гипертрофические рубцы, которые означают увеличение объема и развитие фиброзных и толстых рубцов.

Цель - как можно скорее эпидермизировать раны, чтобы не осталось открытых, которые могут привести к инфекциям, осложнениям и нарушению баланса жидкости. Затем начинается сама реабилитация, которая включает в себя перевязку кожи с компрессами и реабилитационные сеансы, сочетающие физиотерапию, нитевидный душ и другие методы.

Лаура Вайбель, пациентка Центра Romans Ferrari, в компрессионной маске для лица.

Компрессионные устройства помогают рубцам созревать и заживать, предотвращая осложнения, улучшая текстуру рубца, делая кожу более эластичной и направляя организм на формирование наиболее удобных и эстетичных рубцов по мере роста ребенка.

Помимо традиционных компрессов, используемых в ожоговых центрах по всему миру, команда Romans Ferrari также разработала индивидуальные устройства, включающие специализированные рельефы, которые в центре называют устройствами роста и созревания или DMDG, что позволяет обеспечить более целенаправленную поддержку на уровне рубца и несколько более тонкий способ работы над прогрессированием рубца в плане внутрирубцовой адгезии и эластичности.

Ранее при ожогах лица компрессионные маски изготавливались из гипсовых слепков. Ортопротезист создавал негатив с гипсовыми полосками, из которого создавался позитив, который использовался для термоформовки окончательной маски.

"Такая процедура требовала от пациентов полной неподвижности во время гипсовой перевязки, которая длится около получаса. Это довольно трудное испытание, особенно для детей, которое может активизировать симптомы посттравматического стрессового расстройства, потому что повязки немного теплые, а пациентам иногда становится неприятно, когда тепло попадает на их лицо". - Сара Ариас, врач по физической и медицинской реабилитации, центр Romans Ferrari.

Изобретение цифрового рабочего процесса для компрессионных масок для лица

"3D-печать – это именно то, о чем мы мечтали довольно долгое время. Мы представляли себе, что 3D-принтер позволит нам изготовить маску на основе отсканированного файла без необходимости прикасаться к пациенту. Когда пришел господин Вовилль, у которого была инженерная перспектива, он сказал: "Мы должны отдать это в руки инженеров". - Кристоф Дебат, генеральный директор, центр Romans Ferrari.

Жан-Франсуа Вовиль, член правления компании Romans Ferrari, ранее работал инженером по авиационным конструкциям в Тулузе и занимался композитными материалами. Он дал студентам-инженерам исследовательского университета École Centrale de Lyon задание выполнить исследование, чтобы понять, можно ли использовать 3D-печать для непосредственного производства маски или для улучшения процесса ее создания.

Новый цифровой рабочий процесс начинается с того, что врач отмечает возможные места расположения целевых рельефов, а затем ортопротезист проводит 3D-сканирование лица пациента.

Они оценили несколько доступных технологий 3D-печати и работали с поставщиками услуг, чтобы заказать пробные модели. После проведения большого количества исследований в течение шести месяцев, результаты показали, что 3D-печать может быть использована для производства позитивов, которые ранее изготавливались из гипса.

Но это была лишь часть задачи, поскольку команде необходимо было найти способ оцифровать весь рабочий процесс. Студенческая команда связала г-на Вовиля с компанией 3DZ France, реселлером и интегратором оборудования для 3D-печати, которая в сотрудничестве с командой Romans Ferrari нашла оптимальное решение для каждого этапа рабочего процесса. Это включало цифровое воспроизведение текущего ручного процесса с высокой точностью, поиск подходящего решения для 3D-печати для производства масок и проверку всего рабочего процесса.

Ортопротезист использует цифровую ручку для точного добавления целевых рельефов в конструкцию перед созданием 3D-модели.

"Настоящая трудность заключалась в том, чтобы понять, что выражают практикующие врачи, и преобразовать медицинский язык в технический, поскольку у нас разная лексика. Первая задача заключалась в том, чтобы разгрузить ребенка в процессе получения данных сканирования. Вторая - создать решение, которое легко внедрить и которое можно быстро освоить на уровне практикующего врача". - Патрик Феррарис, генеральный директор, 3DZ France

Новый рабочий процесс включает сканирование лица пациента с помощью 3D-сканера и использование программного обеспечения CAD для проектирования маски на основе сканирования. Перед сканированием врач аккуратно отмечает на лице пациента места расположения устройств DMDG, а техник с помощью цифровой ручки точно добавляет эти выгравированные детали в дизайн. Затем маска печатается на SLS 3D-принтере Fuse 1 и служит в качестве позитива для термоформовки окончательной маски. 

Маска, напечатаная на SLS 3D-принтере Fuse 1.

Поскольку привлечение субподрядчиков для выполнения масок стоит дорого и может занять несколько дней, центр искал решение, которое можно внедрить непосредственно в центре. "Этот вид разработок не компенсируется агентством здравоохранения для нашего учреждения. Мы смогли работать над этим благодаря пожертвованиям, а также потому, что принтер Formlabs, который нам порекомендовали, был достаточно доступный, чтобы уложиться в наши средства", - сказал г-н Вовиль.

Больше комфорта и лучшие результаты для пациентов

"Новый рабочий процесс быстрее, а также более комфортен для пациента, потому что он не чувствует гипсовые полоски на лице. Результаты 3D-печати всегда были удовлетворительными. Нам нужно было подумать, как обучить ортопротезистов и как разместить устройства DMDG с достаточной точностью. Необходимо очень точно разместить эти рельефы различной формы на рубце в соответствии с зонами, которые в этом нуждаются", - сказал д-р Ариас.

Рельефы создаются вручную на 3D-формах из силикона, которые затем служат в качестве позитива для термоформовки окончательной маски из прозрачного пластикового листа.

В зависимости от степени тяжести травм и необходимой реабилитации пациенты часто остаются в центре более одного года. В течение этого времени они живут на территории центра и продолжают учебу. Они также ходят на групповые прогулки, посещают концерты и готовятся к жизни вне стен лечебного заведения, поскольку поначалу это может быть трудно сделать, не беспокоясь о том, что на них смотрят другие люди.

"Я ношу маску каждый день уже больше года. Поначалу это немного странно, не очень приятно, хочется снять ее, так как под ней немного чешется. Но потом привыкаешь. Я чувствую, что она влияет на мою кожу, я действительно вижу разницу, потому что год назад моя кожа была совсем не такой: я была более красной, отекшей и гораздо более жесткой, так что, да, я чувствую, что маска действительно оказывает положительное воздействие на мою кожу". - Лаура Вайбель, пациентка, центр Romans Ferrari.

Цель: сделать инновацию широко известной, чтобы пациенты во всем мире могли воспользоваться лучшим лечением

"С тех пор как мы наладили новый рабочий процесс, почти год назад, мы уже создали более сотни масок. Мы можем производить компрессионные устройства, которые мы не могли изготовить традиционными методами. Наши специалисты освоили инструмент и сам процесс, и теперь изготавливают эти устройства всегда, когда они необходимы". - Кристоф Дебат, генеральный директор, центр Romans Ferrari.

Romans Ferrari в настоящее время лечит около 25% детей с тяжелыми ожогами во Франции, и они сотрудничают с клиниками во Франции и в других странах, таких как Италия и Иордания.

Команда Romans Ferrari вылечила более 100 пациентов, используя новый цифровой рабочий процесс, и теперь они надеются сделать свою инновацию доступной для еще большего числа пациентов.

Благодаря использованию цифровых технологий стало возможным обеспечить лечение пациентов, живущих далеко от Лиона. Недавно Romans Ferrari сотрудничала с организацией "Врачи без границ" в Иордании, где врачи отсканировали лицо пациента и отправили файл сканирования в педиатрический реабилитационный центр. Затем команда смогла изготовить компрессионные устройства во Франции и отправить их в Иорданию.

"Благодаря нашему обширному опыту, мы стремимся предоставить эту методику всем пациентам, поскольку методы и инструменты, которые мы производим, являются уникальными и гораздо более эффективными, чем те, которые доступны в других местах. Идея заключается в том, чтобы найти партнеров, с которыми у нас будет сканер, врач, который разработает медицинские приборы, и мы будем производить их по себестоимости, чтобы другие тоже могли воспользоваться данной инновацией". - Кристоф Дебат, генеральный директор, центр Romans Ferrari.

Будем держать Вас в курсе новостей!

Ваша команда iGo3D Russia :)

Наши группы в социальных сетях:

Telegram

VKontakte

YouTube