СТЕРЕОКРАНИОБАЗИОМЕТР Российский патент 2009 года по МПК A61B19/00 A61B5/107 

Область применения

Изобретение относится к измерительным инструментам в области медицины и может быть использовано в анатомии при изучении закономерностей морфогенеза черепа человека.

Уровень техники

В современной нейрохирургии применяются различные доступы к анатомическим образованиям или патологическим очагам, расположенным на внутреннем основании черепа, в частности к корешку тройничного нерва. Одним из важнейших ориентиров при таких операциях является верхний край пирамиды височной кости: его пространственное расположение во многом определяет и форму средней черепной ямы и преимущества латеральных или заднелатеральных доступов к основанию черепа [1]. До настоящего времени обсуждается вопрос о целесообразности пересечения корешка тройничного нерва ближе к тройничному узлу [2, 3], или дальше от него [4].

Широкое распространение стереотаксической микрохирургической техники операций на анатомических образованиях внутреннего основания черепа требует детального изучения пространственных координат корешка тройничного нерва в точке пересечения им верхнего края пирамиды височной кости. Сведения об этой точке, имеющиеся в литературе [5, 6, 7, 8, 9,10], содержат только плоскостные характеристики.

В этой связи остро стоит задача изучения пространственных координат указанной точки при разном типе черепа и разной форме предаурикулярной части его основания.

Из уровня техники известны различные устройства [11, 12, 13] для измерения строения костей черепа.

Их недостатком является то, что они не позволяют проводить измерения на внутреннем основании черепа и предназначены для измерений внешних костей черепа.

Из уровня техники описан стереокраниобазиометр [14], который представляет собой две П-образные рамы: нижняя служит для закрепления на объекте, а по боковым направляющим верхней рамы перемещается поперечная штанга, несущая вертикально закрепленный штангенциркуль. Этот прибор позволяет измерять сагиттальную, фронтальную и вертикальную координаты выбранных точек, причем его можно использовать как на мацерированных черепах, так и на трупах во время вскрытия. Вертикальная координата точки определяется относительно «условной нулевой горизонтальной плоскости», проходящей через верхние края спиц, фиксирующих всю установку в передних точках наружных слуховых проходов и на глабелле. Сагиттальная координата точки определяется относительно «условной нулевой фронтальной плоскости», проходящей через передние точки наружных слуховых проходов перпендикулярно «условной нулевой горизонтальной плоскости». Фронтальная координата точки определяется по отношению к плоскости, перпендикулярной «условной нулевой сагиттальной плоскости», и проходящей через глабеллу. В данном устройстве отсутствует описание принципов закрепления спиц, не описаны элементы, с помощью которых проводят измерения сагиттальной, фронтальной и вертикальной координат выбранных точек.

Данное описание устройства выбрано за прототип.

Техническим результатом данного изобретения является устройство, которое позволяет определить тип черепа, форму предарикулярной части его основания и угол наклона условной горизонтальной плоскости к плоскости франкфуртской горизонтали, также устройство позволяет на одних спицах эффективно удерживать в тканях черепа всю свою конструкцию. Также устройство позволяет проводить измерения как на мацерированных черепах, так и на трупах во время вскрытия, без отделения головы от тела.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показано конструктивное устройство стереокраниобазиометра (а - вид сверху, б - вид снизу, в - вид сбоку, г - вид сзади, д - вид спереди), где 1 - боковая направляющая верхней рамы, 2 - основание верхней рамы, 3 - боковая направляющая нижней рамы, 4 - основание нижней рамы, 5 - вертикальная стойка, 6 - ползунок направляющей верхней рамы, 7 - ползунок поперечной штанги, 8 - штангенциркуль, 9 - ползунок направляющей нижней рамы, 10 - сагиттальная спица, 11 - фронтальная спица, 12 - поперечная штанга, 13 - линейка поперечной штанги, 14-линейка боковой направляющей верхней рамы. На фиг.2 показан для наглядности общий вид стереокраниобазиометра при фиксации черепа. На фиг.3 показана схема определения формы предарикулярной части основания черепа На фиг.4 показана схема измерений для вычисления угла наклона условной плоскости к плоскости франкфурстской горизонтали.

Сущность устройства

Заявленный технический результат достигается за счет того, что стереокраниобазиометр (см. фиг.1), состоящий из двух П-образных рам, причем функцией нижней рамы является закрепление на объекте, а на боковых направляющих (1) верхней рамы закреплена поперечная штанга (12) с возможностью перемещения по ним и несущая вертикально закрепленный штангенциркуль (8), отличается тем, что П-образные рамы соединены с вертикальными стойками (5), при этом нижняя рама выполнена в виде направляющих (3) с возможностью перемещения по ним сагиттальных (10) и фронтальных (11) фиксирующих спиц, причем концы спиц, направленные к объекту, заточены в виде фрезы, не менее чем на одной из боковых направляющих (1) верхней рамы размещена линейка (14), функция которой - определение расстояния от исследуемой точки до фронтальной плоскости (сагиттальных координат), на поперечной штанге (12) также размещена линейка (13), на которой установлен ползунок (7), выполненный с возможностью перемещения во фронтальной плоскости и позволяющий определять фронтальную координату изучаемой точки - ее расстояние от срединной плоскости, а штангенциркуль (8) прикреплен к ползунку.

Применяемый стереокраниобазиометр (фиг.1) представляет собой две П-образные рамы. Они соединяются с вертикальными стойками (5), например, посредством винтов. Нижняя рама несет на себе направляющие (3), которые могут быть выполнены, например, в форме трубок, по которым перемещаются сагиттальные (10) и фронтальные (11) фиксирующие спицы. Перемещение фронтальных спиц может быть реализовано путем вставки спиц в одно из отверстий, выполненных на всем протяжении основания (4) нижней рамы. Диаметр спиц и внутренний диаметр направляющих трубочек подбираются таким образом, чтобы исключались боковые движения спиц. Концы спиц, направленные к объекту, затачиваются в виде фрезы с тем, чтобы они могли быть ввинчены в мягкие ткани головы и удерживали на нем всю конструкцию. По боковым направляющим (1) верхней рамы перемещается в сагиттальном направлении поперечная штанга (12). Не менее чем на одной из боковых направляющих размещены линейки (14), по которым определяется расстояние от исследуемой точки до фронтальной плоскости (сагиттальная координата).

На поперечной штанге (12) также размещена линейка (13), а вдоль нее перемещается во фронтальной плоскости ползунок (7), позволяющий определять фронтальную координату изучаемой точки - ее расстояние от срединной плоскости.

К ползунку (7) прикреплен штангенциркуль (8), позволяющий измерять вертикальную координату изучаемой точки - ее расстояние от «нулевой» горизонтальной плоскости. Обычно в краниологии используется в качестве нулевой плоскость, проходящую через наружный слуховой проход и подглазничный край (франкфуртская горизонталь). В условиях морга, во время вскрытия, наложение измерительного прибора на нижний край глазницы затруднительно, проще использовать для этих целей наложение измерительного прибора на глабеллу.

Заявляемый стереокраниобазиометр на черепах и на трупах удается фиксировать на трех точках - передняя точка наружного слухового прохода и глабелла. На черепах фиксация стереокраниобазиометра достигается внедрением фронтальных спиц (11) в наружные слуховые проходы так, чтобы их заточенные концы проникали в кость и укреплялись в ней, а сагиттальная спица (10) вкручивалась в обозначенную карандашом на лобной кости точку, соответствующую глабелле. При необходимости здесь при помощи переносной бормашины формируют углубление для спицы.

Вся конструкция стереокраниобазиометра после такой фиксации легко перемещается по фронтальным спицам с тем, чтобы сагиттальная спица приходилась точно на глабеллу. При такой установке фронтальная плоскость проходит через передние полуокружности фронтальных спиц. Перпендикулярно ей через глабеллу, по оси сагиттальной спицы, проходит сагиттальная плоскость, а «горизонтальная» плоскость проходит по верхним полуокружностям трех спиц.

При работе на трупах фронтальные спицы (11) вводят в височно-нижнечелюстной сустав позади головки нижней челюсти. В этом случае фронтальная плоскость проходит через задние полуокружности спиц.

Перед использованием стереокраниобазиометра его юстируют, в компьютер вводят поправки так, что после внесения в таблицу результатов измерений они автоматически пересчитывались, и в соответствующей ячейке появлялось реальное значение той или иной координаты изучаемой точки.

Таким образом, заявленный стереокраниобазиометр позволяет определить тип черепа, форму предарикулярной части его основания и угол наклона условной горизонтальной плоскости к плоскости франкфуртской горизонтали.

Определив поперечный и продольный диаметры черепа и рассчитав отношение первой величины ко второй, выраженное в процентах, можно получить поперечно-продольный индекс по формуле:

K=(поперечный диаметр черепа / продольный диаметр черепа)×100

Этот индекс используют для определения типа черепа (брахицефалический, мезоцефалический и долихоцефалический).

Для определения формы предаурикулярной части основания черепа измеряют расстояния между передними точками правого и левого наружных слуховых проходов и между этими точками и глабеллой. Затем по формуле:

h²=(с²-(b-а)²)((b+а)²-с²)4а² (*)

где a, b и с - стороны образованного треугольника, представленного на фиг.3, можно вычислить длину предаурикулярной части основания черепа, которая и будет являться высотой (h). Разделив эту величину на расстояние между наружными слуховыми проходами (а) и умножив на 100%, определяется индекс этой части основания черепа.

Вычислив среднюю арифметическую этого значения и ее ошибку, можно определить интервал значений индекса, соответствующий мезобазилярной форме черепа. Меньшее значение индекса свидетельствует о брахибазилии (преобладание поперечных размеров над продольными), а большее - о долихобазилии (преобладание продольных размеров над поперечными).

Поскольку черепа почти постоянно демонстрируют заметную асимметрию, плоскость, в которой располагаются передние точки наружных слуховых проходов, принимается за фронтальную, а высота построенного треугольника обозначает сагиттальную срединную плоскость.

На практике довольно сложно произвести измерение внутренней части черепа непосредственно на трупе прямо в морге. Для этих целей обычно отделяют голову от тела и уже с ней производят измерения.

При помощи заявленного устройства возможно получение показателей, позволяющих установить отношение плоскости реальных измерений к указанной общепринятой горизонтальной плоскости, что позволяет проводить измерения прямо на трупе, без отделения от него головы.

Для этого, во-первых, измеряется расстояние между передней точкой наружного слухового прохода с каждой стороны и нижней точкой подглазничного края и расстояние между двумя последними точками. В трапеции, ограниченной поперечными линиями, соединяющими наружные слуховые проходы и нижние точки подглазничных краев, и продольными линиями, соединяющими те же точки с каждой стороны, вычисляют высоту трапеции как квадратный корень от разности квадратов боковой стороны и отношения разности нижнего и верхнего оснований, деленных на два.

Затем по формуле (*) вычисления высоты треугольника по трем сторонам можно определить высоту треугольника (h) с вершинами в глабелле - нижней точки подглазничных краев (это линия ВС на фиг.4).

Наконец, по трем сторонам сагиттального треугольника определяют по той же формуле высоту, а затем величину угла CAB в градусах.

Определение кривизны основания черепа производят по нанесенным на график координатам передней точки большого отверстия и верхней точки ската. Горизонтальная линия на одном графике соответствует «условной нулевой плоскости», на другом - франкфуртской горизонтали. При помощи транспортира измеряют величину угла между отикоглабеллярной плоскостью и франкфуртской горизонталью, вычисляют ее среднеарифметическое значение и ошибку, после чего устанавливают пределы интервала флексии- и платибазилии.

Источники информации

1. Мухаметжанов Д.Ж. Микрохирургия латеральных и заднелатеральных доступов к основанию черепа. Автореф. дисс. д.м.н. М., 1998.

2. Шраер И.А. Neurotomia retrogasseriana partials в свете современных анатомических данных. // Вопросы нейрохирургии, 1939 - т.3 - №6, - с.55-64.

3. Шраер И.А. Новый (прямой) доступ к заднему корешку гассерова узла. // Хирургия - 1938, - №11 - с.101-105.

4. Пентешина Н.А. Некоторые вопросы особенностей топографии Гассерова узла применительно к практике. / Записки 1-го Ленинградского мед. Ин-та. Л., - 1959 - №3 - с.210-218.

5. Богданов А.П., Цыбулькин А.Г., Полойко Т.В. Индивидуальные различия в строении средней черепной ямы человека и их возможное влияние на положение черепных нервов в пещеристом синусе. / Росс. морф. вед. 2001, N 1-2, стр.113-117.

6. Бунак В.В. Внутренняя полость черепа. Вариации ее строения в сопоставлении с вариациями наружной формы. / Сб. музея антропологии и этнографии. Т.14, М., 1953.

7. Иванов А.Ф. О некоторых топографических изменениях височной кости в зависимости от формы черепа. / Тр. Клиники болезней уха, носа и горла Императорского московского университета им. Базановой. М., 1903, т.1, 352-374.

8. Семенов К.В. Хирургическая анатомия Гассерова узла. Дисс. Смоленск, 1935.

9. Семенов К.В. Некоторые вопросы типовой и хирургической анатомии полулунного узла тройничного нерва. / Хирургия, 1938, №1, стр.8-25.

10. Toldt H. Anatomischer Atlas. Band 1. Korpf. Munchen - Wien - Baltimore, 1979.

11. Патент DE 4342971.

12. Патент US 4592352.

13. Патент GB 907977.

14. Труфанов И.Н., Урываев М.Ю., Горская Т.В., Цыбулькин А.Г., Сударикова Т.В. Пространственные координаты корешка тройничного нерва при пересечении им верхнего края пирамиды височной кости у взрослого человека. Кафедра анатомии человека Московского государственного медикостоматологического университета. Российская Академия Естествознания, Научный журнал "Успехи современного естествознания" №7, 2007 г.

Изобретение относится к измерительным инструментам в области медицины и может быть использовано в анатомии при изучении закономерностей морфогенеза черепа человека. Стереокраниобазиометр состоит из двух П-образных рам, причем функцией нижней рамы является закрепление на объекте, а на боковых направляющих верхней рамы закреплена поперечная штанга с возможностью перемещения по ним и несущая вертикально закрепленный штангенциркуль. П-образные рамы соединены с вертикальными стойками, при этом нижняя рама выполнена в виде направляющих с возможностью перемещения по ним сагиттальных и фронтальных фиксирующих спиц, причем концы спиц, направленные к объекту, заточены в виде фрезы, не менее чем на одной из боковых направляющих верхней рамы размещена линейка, функция которой - определение расстояния от исследуемой точки до фронтальной плоскости (сагиттальных координат), на поперечной штанге также размещена линейка, на которой установлен ползунок, выполненный с возможностью перемещения во фронтальной плоскости и позволяющий определять фронтальную координату изучаемой точки - ее расстояние от срединной плоскости, а штангенциркуль прикреплен к ползунку. Устройство позволяет определить тип черепа, форму предарикулярной части его основания и угол наклона условной горизонтальной плоскости к плоскости франкфуртской горизонтали, также устройство позволяет на одних спицах эффективно удерживать в тканях черепа всю свою конструкцию. Также устройство позволяет проводить измерения как на мацерированных черепах, так и на трупах во время вскрытия, без отделения головы от тела. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Стереокраниобазиометр, состоящий из двух П-образных рам, причем функцией нижней рамы является закрепление на объекте, а на боковых направляющих верхней рамы закреплена поперечная штанга с возможностью перемещения по ним и несущая вертикально закрепленный штангенциркуль, отличающийся тем, что П-образные рамы соединены с вертикальными стойками, при этом нижняя рама выполнена в виде направляющих с возможностью перемещения по ним сагиттальных и фронтальных фиксирующих спиц, причем концы спиц, направленные к объекту, заточены в виде фрезы, не менее чем на одной из боковых направляющих верхней рамы размещена линейка, функция которой - определение расстояния от исследуемой точки до фронтальной плоскости (сагиттальных координат), на поперечной штанге также размещена линейка, на которой установлен ползунок, выполненный с возможностью перемещения во фронтальной плоскости и позволяющий определять фронтальную координату изучаемой точки - ее расстояние от срединной плоскости, а штангенциркуль прикреплен к ползунку.

2. Стереокраниобазиометр по п.1, отличающийся тем, что направляющие нижней рамы выполнены в форме трубок.