Держатель для маркера дополненной реальности при проведении операций в челюстно-лицевой области Российский патент 2023 года по МПК A61B34/20 

Изобретение относится к техническим изделиям, используемым в медицине, а именно - в челюстно-лицевой хирургии при планировании и выполнении хирургического вмешательства, в том числе и биопсии, для обеспечения выбора и маркировки оптимальной точки оперативного доступа при хирургических манипуляциях в челюстно-лицевой области.

Известно устройство позиционирования и отслеживания челюстно-лицевой дополненной реальности с поддержкой зубов на основе 3D-печати (CN 107951561 B, 13.12.2017), которое содержит держатель маркера - окклюзионную пластину. После снятия слепка с верхней и нижней челюсти производится изготовление фиксатора индивидуально для каждого пациента при помощи печати на 3D-принтере.

Несмотря на индивидуальную конструкцию данной модели, ее использование в челюстно-лицевой области и в полости рта весьма ограничено в связи со сложностью адаптации подобной конструкции с учетом анатомических структур лица. Также данная структура находится в критической близости к операционному полю, затрудняя работу хирурга.

Известен держатель для маркера, который представлен индивидуальным обручем с фиксацией на голове и прикрепленным к нему оптическим маркером в виде многогранника (RU, патент №202367, опубл. 15.02.2021). Данное техническое средство представляет собой обруч на голове, который изготавливается индивидуально для каждого пациента на 3D-принтере. К нему присоединен оптический маркер, который имеет форму многогранника. Устройство изготовлено для выполнения хирургических операций на голове с использованием смешанной реальности.

Недостатком этого устройства является недостаточная фиксация, в связи с чем изображение может смещаться, а также форма маркера и значительные размеры не позволяет использовать его при проведении исследования конусно-лучевой томографии. Тяжесть маркера приносит дискомфортные ощущения пациенту при проведении оперативного вмешательства.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности использования технологии дополненной реальности для наложения голограммы рентгенологических данных пациента поверх анатомических образований с целью достижения максимальной точности проведения хирургического вмешательства.

Заявленный технический результат достигается тем, что держатель для маркера дополненной реальности при проведении операций в челюстно-лицевой области содержит основание в виде пластины дугообразной формы, внутренний край пластины имеет очертания, соответствующие надбровным дугам и переносице черепа человека, на краях основания установлены два Г-образных фиксатора с резиновыми упорами на концах и прорезями для эластичной застежки; с нижней стороны основания установлено ложе для переносицы; на внешней стороне основания держателя установлена с возможностью поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей платформа для маркера; в толщу основания держателя встроен ряд рентген-контрастных меток.

Выполнение основания держателя в виде пластины дугообразной формы, внутренний край которой имеет очертания, соответствующие надбровным дугам и переносице черепа человека, а также ложе для переносицы, обеспечивают плотное прилегание внутренней поверхности основания держателя к надбровным дугам черепа и переносице пациента. Два Г-образных фиксатора с резиновыми упорами на концах и прорезями для эластичной застежки устанавливаются за лобные бугры и при фиксации эластичной застежкой вся конструкция точно и жестко закрепляется на голове пациента, обеспечивая идентичное размещение держателя на всех этапах выполнения технологии дополненной реальности.

Платформа для размещения маркера, установленная на внешней стороне основания держателя с возможностью поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей позволяет поворачивать маркер в сторону наиболее близкую к патологическому очагу.

Ряд рентген-контрастных меток в основании держателя позволяет осуществлять привязку рентгенологических данных пациента к положению держателя.

Изобретение поясняется чертежами:

На фиг. 1 - держатель для маркера, вид спереди.

На фиг. 2 - держатель для маркера, вид сверху.

На фиг. 3 - держатель для маркера, вид сбоку.

На фиг. 4 - внешний вид пациента с закрепленным на голове держателем для маркера дополненной реальности.

Держатель для маркера дополненной реальности при проведении операций в челюстно-лицевой области содержит основание в виде пластины 1 дугообразной формы, внутренний край пластины имеет очертания, соответствующие надбровным дугам и переносице черепа человека, на краях основания установлены два Г-образных фиксатора 2 с резиновыми упорами 3 и прорезями 4 для эластичной застежки, в толщу основания 1 держателя встроен ряд рентгеноконтрастных меток 5. На внешней стороне основания 1 держателя установлена с возможностью поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей платформа 6 для маркера. С нижней стороны основания 1 установлено ложе 7 для переносицы.

Технологический процесс применения держателя осуществляется следующим образом.

Держатель для маркера дополненной реальности устанавливают на голове пациента у лобных и затылочных бугров, а также переносицы, фиксация происходит при помощи двух пластин 2, ложа 7 для переносицы и эластичной застежки, продетой в прорези 4. Пациенту выполняется рентгенологическое исследование челюстно-лицевой области - конусно-лучевая компьютерная томография, спиральная компьютерная томография. На серии горизонтальных, фронтальных, аксиальных срезов выявляют интересующую анатомическую структуру, образование, конкремент. Производят анализ полученных изображений и загружают данные в компьютерную программу сегментации медицинских изображений с открытым исходным кодом (DICOM-файл). По рентгеноконтрастным меткам 5, встроенным в основание 1, происходит калибровка и привязка рентгенологических данных пациента к положению держателя и закрепляемого в нем маркера. Также создают 3D-модель анатомических структур и патологического очага, что позволяет проводить точное планирование операции и избежать дополнительных осложнений. Полученные данные загружают в очки дополненной реальности, а также изготавливают маркер с QR- кодом на бумажном носителе с самоклеющимся основанием. Данную процедуру проводят для каждого пациента индивидуально.

Для выполнения операции держатель для маркера дополненной реальности снова закрепляют на голове пациента. Маркер с QR-кодом на бумажном носителе фиксируют к платформе 6, которую поворачивают в сторону наиболее близкую к патологическому очагу. Врач выполняет вмешательства в очках дополненной реальности. При попадании QR-кода в поле зрения оперирующего хирурга очки визуализируют модели анатомических структур и патологического очага в виде голограмм.

Использование держателя для маркера дополненной реальности при проведении операций в челюстно-лицевой области обеспечивает работу технологии дополненной реальности, которая позволяет в режиме реального времени сопоставить анатомические и клинические данные.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к держателю для маркера дополненной реальности при проведении операций в челюстно-лицевой области. Держатель для маркера дополненной реальности при проведении операций в челюстно-лицевой области содержит основание в виде пластины дугообразной формы, внутренний край пластины имеет очертания, соответствующие надбровным дугам и переносице черепа человека, на краях основания установлены два Г-образных фиксатора с резиновыми упорами на концах и прорезями для эластичной застежки. С нижней стороны основания установлено ложе для переносицы. На внешней стороне основания держателя установлена с возможностью поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей платформа для маркера. В толщу основания держателя встроен ряд рентгеноконтрастных меток. Изобретение характеризуется тем, что обеспечивает возможность использования технологии дополненной реальности для наложения голограммы рентгенологических данных пациента поверх анатомических образований с целью достижения максимальной точности проведения хирургического вмешательства. 4 ил.

Держатель для маркера дополненной реальности при проведении операций в челюстно-лицевой области, содержащий основание в виде пластины дугообразной формы, внутренний край пластины имеет очертания, соответствующие надбровным дугам и переносице черепа человека, на краях основания установлены два Г-образных фиксатора с резиновыми упорами на концах и прорезями для эластичной застежки; с нижней стороны основания установлено ложе для переносицы; на внешней стороне основания держателя установлена с возможностью поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей платформа для маркера; в толщу основания держателя встроен ряд рентгеноконтрастных меток.