3D протезы для служебных собак

3D prostheses for service dogs

Авторы: 

Павлов Алексей Алексеевич 

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ, Санкт-Петербург, Россия 

e-mail: Alenavik_15@mail.ru

Pavlov Aleksey Alexeevich

Military medical academy of S.M. Kirov, St.-Petersburg, Russia

e-mail: Alenavik_15@mail.ru 

Помусяк Михаил Владимирович 

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ, Санкт-Петербург, Россия

Pomusyak Mikhail Vladimirovich

Military medical academy of S.M. Kirov, St.-Petersburg, Russia

Аннотация: В данной статье рассмотрены методы 3D моделирования используемые в целях протезирования конечностей и челюстной имплантации, пострадавших на военной службе собак. Метод внутрикостного протезирования, основанный на методе остеоинтеграции является одним из перспективных направлений в современной реконструктивной хирургии. Развитие этого метода нашло свое применение, сформировав отдельное направление – чрескожное остеоинтегрируемое протезирование конечностей после перенесенной ампутации. В военной медицине данный подход позволит достичь высоких показателей функциональной активности и повысить уровень жизни пострадавших собак в сравнении с традиционной технологией установки культеприемных гильз.  

Abstract: This article discusses the methods of 3D modeling used for prosthetic limbs and jaw implantation of dogs injured in military service. The method of intraosseous prosthetics based on the method of osseointegration is one of the promising areas in modern reconstructive surgery. The development of this method has found its application, forming a separate direction - percutaneous osseointegrated limb prosthetics after amputation. In military medicine, this approach will make it possible to achieve high rates of functional activity and improve the standard of living of affected dogs in comparison with the traditional technology for installing knee sockets.

Ключевые слова: 3д-моделирование, внутрикостное протезирование, челюстная имплантация, служебные собаки. 

Key words: 3D modeling, intraosseous prosthetics, jaw implantation, service dogs.

Тематическая рубрика: Медицина и психология. 

Служебные собаки – специально обученные собаки, участвующие в розыскных, сторожевых, караульных и других целях. Отбираемые для этого породы должны хорошо поддаваться дрессировке, обладать развитым обонянием и слухом, выносливостью и неприхотливостью.  

Во время несения военной службы, как и солдаты, собаки подвергаются военному травматизму. Под военным травматизмом понимают совокупность механических, термических и комбинированных повреждений, причиняемых войсковым и продовольственным животным ядерным, огнестрельным, термическим и химическим оружием в сочетании с воздействием радиоактивных излучений, бактериальных средств, а также случайных и эксплуатационных повреждений, связанных с походно-боевой обстановкой.  

Военные травмы у служебных животных бывают двух групп — боевые и эксплуатационные. Во время боевых действий усиленная эксплуатация войсковых животных проходит в неблагоприятной обстановке бездорожья по местности, покрытой разнообразными инженерными сооружениями, разрушаемыми в ходе боев, т.е. в условиях частых случаев ранений, ушибов, переломов костей, растяжений, вывихов и т.д. При перегонах и транспортировке в войсках действующей армии продовольственного скота также значительно увеличивается его заболеваемость и травматизм. Эксплуатационные, случайные повреждения и заболевания создают наряду с боевым травматизмом большой объем хирургической работы.  

Лечение закрытых повреждений в современных условиях применения требует применения сложных методов хирургической помощи. При нарушении целостности кожных покровов повреждения называются открытыми. Сюда относятся раны и открытые переломы костей.  

Челюстное протезирование.

Одной из частых травм служебных собак становятся переломы челюсти и травмы зубов. Особенно подобным травмам подвержены собаки сторожевых и охотничьих пород. Нередко зубы приходится удалять и на их место ставить протезы. В настоящее время начинает развиваться стоматологическая ветвь в ветеринарной медицине, это дает возможность восстановить потерянную функциональность челюсти при помощи установки имплантатов. 

Коронки, которые устанавливают собакам, должны отличаться особой прочностью. Специалисты отмечают, что установка зубного протеза собаке является целесообразной процедурой только в том случае, если корень поврежденного зуба здоровый. Все материалы, которыми работают стоматологи-ветеринары, заимствованы из человеческой стоматологии.  

В ветеринарной стоматологии используют медицинские импланты, импланты для ветеринарии не выпускаются. Минус в этой ситуации один — размеры имплантов ориентированы на человека, соответственно они хорошо подходят по размерам для крупных и средних пород собак.  

Имплантация позволяет увеличить прочность челюстной кости прежде всего за счет замены утерянной кости имплантатом. Имплантат не только решает проблему отсутствующих зубов, но и снимает лишнюю нагрузку с соседних и, следовательно, сохраняет их; имплантация помогает избежать ортодонтических проблем, вызванных потерей зуба. 

Протезирование конечностей.

Служебные собаки часто попадают в ситуации опасные для жизни и здоровья, и нередко такие ситуации приводят к различным травмам среди собак. Протезирование конечностей может стать решением проблем для животных, теряющих конечности в таких ситуациях. 

Аддитивные технологии (англ. Additive Manufacturing) — технологии послойного наращивания и синтеза объектов.  

Чрескожное остеоинтегрируемое протезирование – методика, представляющая собой вживление индивидуального протеза в конечность пациента с его дальнейшим сращеним с костью и кожей.  

Врастая, протезы становятся «частью организма», позволяя полноценно использовать утраченную конечность. Использование в имплантации 3D технологий позволяет создавать конечности неотличимые от утраченных.  

Данные технологии могут помочь при травмах у животных, при утрате или ампутации передних, задних или всех 4-х лап ниже запястного сустава или на уровне запястья, а также ниже скакательного сустава и на уровне пальцев задней конечности. Так же протезирование возможно у животных с опухолевыми поражениями в области фаланг пальцев, запястья, пясти на передних и задних конечностях.  

Данная операция также поможет животным с врожденными аномалиями и деформациями костей нижней части конечностей, такими как эктродактилия (недоразвитие пальцевых фаланг), гемимелия (врожденное отсутсвие костей предплечья/ голени).  

Протез состоит из внутреннего и внешнего компонента (экзопротеза). Внутренний протез, который вживляется в кость, изготавливается индивидуально под каждого животного на основании результатов компьютерной томографии (КТ) и 3D моделирования. Длительность изготовления, зависимости от сложности протеза, составляет 1-2 недели. Внешний протез (экзо-) изготавливается после установки внутреннего протеза на основании КТ с помощью печати на 3D принтере. Прикрепление внешнего протеза выполняется после заживления мягких тканей и после сращения кости с протезом.  

Жизнь животных меняется благодаря достижениям в 3D-печати протезов лап и челюстной имплантации.  

3D-принтеры позволят создавать индивидуальные протезы для любых животных. Благодаря снижающейся цене и развивающимся технологиям объемной печати уникальные по дизайну и адаптированные под размер и особенности животного протезы становятся доступными. 3D-моделирование и установка протезов и имплантов для пострадавших служебных животных позволяют им вести привычный образ жизни. 

Таким образом, на сегодняшний день имплантация и протезирование животных является новейшей высокотехнологичной хирургической процедурой для сохранений конечностей. 

Данные методы могут быть использованы в военной медицине в качестве альтернативы полной ампутации конечности при травматическом или неопластическом поражениях конечностей, а также может служить альтернативой классической органосохранной хирургии при некоторых апендикулярных опухолях без ущерба для онкологического радикализма. 

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что 3D протезирование и имплантация для служебных собак являются перспективными методами в современной реконструктивной хирургии. Повсеместное использование этих методов в военной промышленности в будущем спасёт множество служебных собак и позволит им полноценно продолжать нести свою службу.