УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ И ДЕФОРМАЦИЙ КОСТИ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДЕЛИ ЛИЦЕВОЙ ЧАСТИ ЧЕРЕПА С ВКЛЮЧЕННЫМИ В НЕЕ ДЕНТАЛЬНЫМИ ИМПЛАНТАНТАМИ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО И КОСМЕТИЧЕСКОГО ДЕФЕКТОВ

Полезная модель относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии, и может быть использована при замещении врожденных и приобретенных дефектов нижней челюсти, возникших в результате недоразвития лицевого скелета, оперативных вмешательств по поводу новообразований и травматических повреждений нижней челюсти.
Нижняя челюсть - единственная подвижная и одна из массивных костей лицевого скелета, является опорой и местом прикрепления различных групп мышц. Имея сложную анатомическую форму, она играет одну из основных ролей в обеспечении функций жевания, глотания, артикуляции и дыхания. При возникновении сегментарных дефектов нижней челюсти различной этиологии перед хирургом стоит задача выбора реконструктивной операции, позволяющей восстановить жизненно важные функции и обеспечить приемлемый косметический результат, возвращая пациенту возможность нормального общения с людьми. Особую трудность для хирургов, занимающихся реконструкцией нижней челюсти, представляют больные лучевым остеомиелитом, онкологические больные.
В последние годы в арсенале хирургов появились методики, позволяющие моделировать операцию с использованием индивидуальной, искусственной модели черепа пациента, которая с точностью до миллиметра соответствует строению костей его лица. Изготовление стереолитографической модели черепа является первым этапом в лечебном процессе. Модель черепа изготавливается из пластика методом лазерной стереолитографии с использованием компьютерных данных, которые получаются после проведения пациенту спиральной компьютерной томографии в 3D проекции с сохранением данных на цифровом носителе. При компьютерном моделировании изготавливается индивидуально заявленное устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти (или иначе говоря, изготавливается индивидуальный эндопротез) на основе здорового участка нижней челюсти с другой стороны. В последующем, после изготовления индивидуального эндопротеза его адаптируют на стереолитографическую модель лицевой части черепа больного. При необходимости осуществляют доводку эндопротеза. Если эндопротез полностью соответствует модели черепа больного начинается второй этап лечения. Данная методика общеизвестна, не является предметом настоящей заявки и поэтому не рассматривается подробно.
Известно устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти на основе использования вышеуказанной модели черепа, включающее продолговатое тело эндопротеза (далее - продолговатое тело) со сквозными поперечными отверстиями, по меньшей мере, на части длины, винты для присоединения продолговатого тела к кости нижней челюсти и средство для восстановления зубов (патент RU №2387410 от 29.09.2008 г.).
Перед операцией продолговатое тело изгибается по форме нижней челюсти, а точнее ее части, которую она должна заменить. Для возможности дополнительного изгиба, например, во время операции, продолговатое тело имеет выемки вдоль боковых сторон напротив друг друга. Во время проведения операции изогнутое или прямолинейное продолговатое тело крепится по концам к концам фрагментов нижней челюсти, образуя перемычку между этими фрагментами. После этого к продолговатому телу может быть прикручены один или несколько блокообразных элементов из кости, например из ауто- или аллокости с образованием непрерывности нижней челюсти. С течением времени указанные костные блоки срастаются и восстанавливается непрерывность кости нижней челюсти.
Устройство снабжено, по меньшей мере, одним средством для восстановления зубов, прикрепленным к продолговатому телу. Это позволяет в более полной мере осуществить реабилитацию больных с дефектами деформации нижней челюсти. Под средством здесь понимается деталь на продолговатом теле, которая впоследствии используется для установки в ней имплантанта для возмещения утраты зубов.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа заявленной полезной модели, поскольку является наиболее близким к нему по совокупности общих существенных признаков и достигаемому техническому результату.
Недостатком его является следующее.
Если костная ткань не срастается, то может произойти перелом конструкции вследствие значительных статических и динамических нагрузок, например, при употреблении пищи или при разговоре, а также вследствие «усталости» металла. Обычно перелом происходит в области изгиба продолговатого тела, поскольку в этих местах возникают наибольшие напряжения внутри него. Это влечет за собой необходимость дополнительной операции по удалению продолговатого тела и замене на другое.
Положение усугубляется тем, что устройство сборное, а именно, средство для восстановления зубов прикреплено к продолговатому телу винтами. В местах прикрепления возникают дополнительные значительные напряжения, поскольку, как указывалось выше, винты и продолговатое тело воспринимают значительные нагрузки, возникающие при пережевывании пищи, при произношения. Для усиления каждого соединения можно было бы увеличивать толщину продолговатого тела и винта. Однако это отрицательно влияет на васкуляризацию тканей, иначе говоря, на заживление. При этом средство для восстановления зубов может стать более заметным из-под слизистой полости рта (из-под кожи).
Другим недостатком является сложность и трудоемкость изготовления изделия из нескольких деталей.
Следует отметить, что присоединение к продолговатому телу отдельных средств для восстановления зубов при помощи винтов целесообразно в случае, когда не используется индивидуальное, искусственное моделирование черепа пациента, поскольку позволяет в процессе операции переместить средство. Однако при моделировании, когда погрешность минимальна, такой необходимости нет.
Технической задачей настоящей полезной модели является повышение надежности устройства для устранения дефектов и деформаций нижней челюсти различного происхождения, позволяющего избежать повторной операции после первичного замещения дефекта в результате:
- более оптимального перераспределения напряжений в продолговатом теле от источников напряжений, в частности, от соединительных узлов;
- предотвращения расшатывания соединительных узлов;
чтобы полученная конструкция не носила временного характера и не требовала дополнительного оперативного вмешательства для ее удаления в случае поломки.
Другой технической задачей полезной модели является утоньшение продолговатого тела, чтобы сделать устройство более незаметным, то есть полезная модель позволяет снизить косметические недостатки.
Еще одной технической задачей является упрощение изготовления изделия, а также сроков его изготовления.
Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти на основе использования модели лицевой части черепа с включенными в нее дентальными имплантантами для устранения функционального и косметического дефектов, включает продолговатое тело со сквозными поперечными отверстиями, по меньшей мере, на части длины, винты для присоединения продолговатого тела к кости нижней челюсти и средство для восстановления зубов, причем средство для восстановления зубов изготовлено цельно с продолговатым телом и выполнено в виде, по меньшей мере, одного выступающего внутрь нижней челюсти уширения с отверстием в нем и прилегающей части продолговатого тела с винтовой резьбой для последующей установки имплантанта.
Данная совокупность общих существенных признаков представляет собой сущность заявляемого устройства. Она необходима и достаточна во всех случаях его реализации.
Полезная модель стала возможной вследствие применения методики, позволяющей моделировать операцию с использованием индивидуальной, искусственной модели черепа пациента с точностью до миллиметра соответствующей строению костей лица. В этом случае возможно сразу изготовить устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти без необходимости последующей подгонки каждого средства для восстановления зубов.
Таким образом, если в известных конструкциях при несрастании костной ткани имеется вероятность перелома продолговатого тела (особенно при употреблении пищи), то в заявленной конструкции она значительно уменьшена, что позволяет обеспечить более длительный период для срастания костной ткани. Как отмечено выше, это достигается в результате того, что
- основные нагрузки оптимально перераспределяются внутри продолговатого тела в результате его целостности и меньшего количества ослабляющих ее сквозных отверстий под винты;
- отсутствуют соединительные узлы, понижающие надежность конструкции вследствие расшатывания болтов.
Поскольку напряжения внутри продолговатого тела распределяются более оптимально и нет концентраторов напряжений в виде сквозных отверстий в месте присоединения средств для восстановления зубов, то продолговатое тело может быть выполнено тоньше по толщине, что позволяет снизить косметические недостатки операции.
В результате появляется возможность создать постоянную конструкцию для замещения дефекта челюсти со средствами для восстановления зубов и избежать повторную операцию после первичного замещения дефекта за счет изготовления постоянной индивидуальной титановой пластины со средствами для восстановления зубов, так, что полученная конструкция не носит временного характера и не требует дополнительного оперативного вмешательства для ее удаления в случае поломки.
Кроме того, заявленное устройство проще по конструкции и в изготовлении, менее трудоемко и требует меньше времени на изготовление.
Заявитель разработал варианты заявленного устройства. В частности, средство для восстановления зубов может быть отлито цельно с продолговатым телом из титана, его сплавов или других подходящих материалов, или приварено к нему при помощи сварки.
Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг. 1 изображено устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти, наложенное на стереолитографическую модель черепа больного, общий вид, аксонометрия;
на фиг. 2 изображено продолговатое тело эндопротеза, общий вид, аксонометрия;
на фиг. 3 изображено продолговатое тело эндопротеза в месте расположения средства для восстановления зубов, вид сверху;
на фиг. 4 - то же, сечение А-А фиг. 3 заявленного устройства, которое более подробно описывает отверстие под эндоссальный винт.
Устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти на основе использования модели лицевой части черепа с включенными в нее дентальными имплантантами для устранения функционального и косметического дефектов включает продолговатое тело 1 эндопротеза, которое для восстановления непрерывности нижней челюсти прикрепляется в процессе операции к фрагментам 2 и 3 нижней челюсти по обеим сторонам от сегментарного дефекта. Продолговатое тело 1 эндопротеза выполнено со сквозными поперечными отверстиями 4 для внутрикостного винта, по меньшей мере, на части длины для прикрепления при помощи внутрикостных винтов к кости нижней челюсти по сторонам сегментарного дефекта (внутрикостные винты не показаны на фигурах). Продолговатое тело 1 эндопротеза оснащено средствами для восстановления зубов, каждое из которых представляет собой отдельно выступающее внутрь нижней челюсти уширение с отверстием 5 для имплантанта (или, иначе говоря, посадочным гнездом для имплантанта) в нем и прилегающей части продолговатого тела для последующей установки в отверстии 5 по одному имплантанту. Для этого каждое отверстие 5, расположенное в месте уширения 6 и прилегающей к нему части продолговатого тела 1 эндопротеза, оснащено резьбой 7 на части длины, прилегающей к концу отверстия. На фигуре 4 показана конструкция, когда в отверстие ввинчен винт 8, являющийся временной заглушкой отверстия 5.
Устройство, как и имплантант, может быть выполнены из титана или его сплава или других подходящих материалов.
Такова конструкция устройства в статике.
Лечение с использованием заявленной полезной модели состоит из двух этапов.
Первый этап лечения: Планирование операции по установке заявленного устройства
Как отмечалось выше, в последние годы в арсенале хирургов появились методики, позволяющие моделировать операцию с использованием индивидуальной, искусственной модели черепа пациента, которая с точностью до миллиметра соответствует строению костей его лица. Модель черепа изготавливается из пластика методом лазерной стереолитографии с использованием компьютерных данных, которые получаются после проведения пациенту спиральной компьютерной томографии в 3D проекции с сохранением данных на цифровом носителе. При компьютерном моделировании изготавливается индивидуально заявленное устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти (или иначе говоря, изготавливается индивидуальный эндопротез) на основе здорового участка нижней челюсти с другой стороны. В последующем, после изготовления индивидуального эндопротеза его предварительно прикладывают на стереолитографическую модель черепа больного. При необходимости осуществляют доводку эндопротеза. Если эндопротез полностью соодветствует модели черепа больного начинается второй этап лечения.
Второй этап лечения: Проведение операции по установке заявленного устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти (эндопротеза)
Рассмотрим его для случая, когда требуется восстановление непрерывности нижней челюсти при сегментарном дефекте.
Под общим обезболиванием с интубацией больного через нос производится разрез кожи в подчелюстной области, окаймляющей угол нижней челюсти, ткани послойно рассекаются до кости. Костные фрагменты нижней челюсти освежаются с помощью бормашины. Примеряется ранее изготовленное устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти (далее - индивидуальный эндопротез) вместе с уже смонтированными на нем имплантантами. После этого эндопротез фиксируется титановыми внутрикостными винтами к кости нижней челюсти так, чтобы они проходили через оба кортикальных слоя. При этом заранее фиксируется прикус больного в правильном положении. Раны тщательно обрабатывают раствором антисептика. На следующем этапе происходит ушивание раны. Ткани послойно укладываются на место и ушиваются. На 2-3 дня вводится дренаж, который впоследствии удаляется.
Клинический пример.
Пациент М. 1975 г.р. Обратился в отделение челюстно-лицевой хирургии больницы №2 ПМГМУ г. Москвы с жалобами на асимметрию нижней зоны лица, дефектом и деформацией ветви и бокового отдела нижней челюсти справа, нарушением прикуса и затруднением при пережевывании пищи.
Из анамнеза: неоднократно оперировался по поводу амелобластомы нижней челюсти справа с последующей неудачной костной пластикой гребнем подвздошной кости и ребром.
В предоперационном периоде проходил лечение у ортодонта. Больному было проведено компьютерно-томограммное исследование лицевого скелета в 3D проекции для последующего изготовления стериолитографической модели лицевого и мозгового черепа.
Приводим план лечения:
1. Для разработки и создания эндопротеза соответствующего индивидуальным особенностям пациента была изготовлена стереолитографическая модель лицевого черепа пациента на основе данных спиральной компьютерной томографии в 3D проекции.
2. На полученной модели черепа провели моделирование операции и изготовили индивидуальный эндопротез.
3. Подготовлен план ортодонтического лечения с целью коррекции окклюзионных взаимоотношений в послеоперационном периоде.
4. Проведено полное предоперационное клинико-лабораторное обследование пациента.
Эндопротезирование правой половины нижней челюсти было проведено с использованием настоящей полезной модели индивидуально изготовленным эндопротезом согласно вышеописанной методике.
Получены положительные результаты. Значительно увеличился объем движения нижней челюсти. Уменьшилась деформация нижней зоны лица, а вместе с ней и косметические недостатки.
Полезная модель позволяет надежно, без повторной операции, восстановить целостность нижней челюсти с возмещением утраты зубов с меньшими косметическими недостатками. Она также позволяет упростить и снизить трудоемкость и длительность изготовления устройства.
Помимо приведенных вариантов полезной модели возможны и другие ее модификации.
Все они охватываются приведенной далее формулой полезной модели.