СПОСОБ ПОДЪЕМА СИНУСНОЙ МЕМБРАНЫ
METHOD FOR SINUS MEMBRANE LIFT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области установки зубных имплантатов (протезов) и, в частности, касается оборудования, используемого в одонтологии при подготовке области протезирования.
Уровень техники
Для правильной установки штифта протеза в верхнечелюстной кости (его интеграции в костную ткань) штифт протеза необходимо закрепить в кортикальном (компактном) слое кости достаточного объема. Однако верхнечелюстная кость не везде содержит кортикальный слой достаточной толщины или объема для надежного закрепления штифта протеза. В таком случае, необходимо наращивание костной ткани на верхнечелюстной кости со стороны верхнечелюстной (гайморовой) пазухи. Костная ткань для наращивания может быть получена от того же пациента (аутогенная костная трансплантация) или из стороннего источника (искусственная костная трансплантация).
Фиг.1A-1D иллюстрируют различные этапы осуществления такого наращивания костной ткани на верхнечелюстной кости верхней челюсти пациента. На фиг.1А представлена верхнечелюстная кость 1, которая ограничивает полость, соответствующую гайморовой пазухе 2. Штифт зубного протеза должен быть закреплен в нижней части верхнечелюстной кости 1. Толщина кортикального слоя верхнечелюстной кости в данной области недостаточна для установки штифта протеза, вследствие чего необходимо наращивание костной ткани со стороны гайморовой пазухи 2. После отделения ткани десны (не представлена) оператор сначала производит сквозное сверление верхнечелюстной кости до гайморовой пазухи 2 (фиг.1В). Верхнечелюстная кость 1 отделена от гайморовой пазухи 2 дном пазухи, которое образовано синусной мембраной 3, также называемой мембраной Шнайдера, находящейся в соприкосновении с внутренней стенкой верхнечелюстной кости 1. По завершении сверления верхнечелюстной кости необходимо приподнять синусную мембрану 3 так, чтобы образовать объем, необходимый для ввода добавочной костной ткани. Для этой цели используют приспособления, обеспечивающие возможность подъема синусной мембраны.
Как показано на фиг.1C, подъем синусной мембраны 3 может быть осуществлен при помощи надувного шарика (баллонета) 4, который вводят в гайморову пазуху 2 через отверстие, просверленное в верхнечелюстной кости 1, при помощи приспособления 5. Надувание баллонета 4 позволяет отвести синусную мембрану с образованием между нею и кортикальным слоем верхнечелюстной кости 1 объема, который затем заполняют трансплантируемой костной тканью 6, как показано на фиг.1D.
Для подъема синусной мембраны также могут быть использованы другие приспособления, в частности, инструменты, имеющие затупленную форму.
Подъем синусной мембраны представляет собой весьма деликатную операцию, т.к. синусная мембрана крайне непрочна и может порваться в любой момент под действием используемого инструмента, с которым она находится в прямом соприкосновении. Такой разрыв синусной мембраны представляет серьезную опасность для успеха протезирования, в частности, в связи с попаданием трансплантируемой костной ткани в гайморову пазуху и возможностью вызванного этим заражения.
Известные в настоящее время приспособления для подъема мембраны, даже использующие надувной баллонет, находятся в соприкосновении лишь с небольшой частью поверхности мембраны, в результате чего последняя легко может быть разорвана при приложении оператором чрезмерно большого усилия к инструменту. Контроль давления, оказываемого оператором на мембрану, затруднен, в частности, в связи с тем, что оператор не может видеть зону операции и визуально контролировать глубину ввода инструмента. Кроме того, некоторые инструменты могут быть слишком легко проникающими.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в предложении новой концепции приспособления для обеспечения возможности подъема синусной мембраны без риска ее разрыва.
Для решения указанной задачи предложен способ подъема синусной мембраны, расположенной между гайморовой пазухой и верхнечелюстной костью, согласно которому в верхнечелюстной кости просверливают отверстие, выходящее под указанную синусную мембрану, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя этапы, на которых вводят в указанное просверленное отверстие ультразвуковую вставку и передают на указанную вставку ультразвуковую вибрацию одновременно с подачей во внутренний оросительный канал указанной вставки орошающей жидкости.
Таким образом, способ по изобретению обеспечивает возможность равномерного и безопасного подъема синусной мембраны. Действительно, после ввода вставки в отверстие, просверленное в верхнечелюстной кости под синусной мембраной, орошающая жидкость, выходящая из плоской поверхности вставки, переходит в состояние кавитации под действием ультразвуковой вибрации. Явление кавитации (образование микро-зон давления и разрежения) вызывает равномерный и постепенный подъем синусной мембраны без необходимости соприкосновения вставки с мембраной.
Для решения поставленной задачи в способе в соответствии с изобретением используется ультразвуковая вставка, содержащая корпус, который проходит от ее проксимальной части, выполненной с возможностью механического соединения с хирургическим манипулятором, вырабатывающим ультразвуковую вибрацию, до ее дистальной части, выполненной с возможностью воспроизведения ультразвуковой вибрации, передаваемой манипулятором, при этом дистальная часть содержит кольцевой элемент с увеличивающимся сечением, конец которого образован плоской поверхностью, по существу перпендикулярной продольной оси указанной дистальной части, причем корпус выполнен с изгибом между проксимальной частью и дистальной частью, а указанная вставка дополнительно содержит внутренний оросительный канал, выходящий на указанную плоскую поверхность.
Таким образом, конструкция ультразвуковой вставки обеспечивает возможность совершенно безопасного подъема синусной мембраны. Действительно, дистальная часть инструмента, предназначенная для ввода под синусную мембрану для ее подъема, имеет плоскую поверхность, так что, даже в случае соприкосновения дистальной части вставки с мембраной опасность разрыва последней значительно уменьшена по сравнению с обычно используемыми известными инструментами, части которых, приходящие в соприкосновение с мембраной, имеют затупленную или иную сходную форму.
Кроме того, вставка содержит внутренний оросительный канал, выходящий на плоскую поверхность дистальной части вставки. Таким образом, при вводе вставки в отверстие, просверленное в верхнечелюстной кости под синусной мембраной, орошающая жидкость может быть введена в пространство между плоской поверхностью вставки и синусной мембраной, которую затем поднимают посредством возбуждения кавитации в орошающей жидкости. Действительно, при передаче на вставку ультразвуковой вибрации орошающая жидкость приходит в состояние кавитации непосредственно под синусной мембраной. Явление кавитации (возникновение микро-зон давления и разрежения) вызывает постепенный и плавный подъем мембраны. Следовательно, ультразвуковая вставка позволяет осуществить подъем синусной мембраны без непосредственного соприкосновения с нею, что приводит к дальнейшему уменьшению опасности разрыва мембраны. Плоская форма конца кольцевого элемента позволяет оптимизировать эффективность воздействия ультразвука на орошающую жидкость.
Кроме того, вставка содержит изгиб в своей центральной части, т.е. между проксимальной частью и дистальной частью вставки. Такой изгиб не только позволяет облегчить ввод вставки в полость верхнечелюстной кости, но также позволяет обеспечить качественный подъем синусной мембраны. Действительно, для доступа к синусной мембране и ее дальнейшего подъема вставка должна быть введена в кость верхней челюсти из полости рта пациента. Благодаря наличию изгиба корпуса вставки свободный конец вставки, содержащий кольцевой элемент, легко может быть введен в отверстие, просверленное в верхнечелюстной кости, без необходимости ввода в рот пациента остальных частей вставки (дистальной части) или части манипулятора, что значительно увеличивает удобство операции для пациента. Кроме того, благодаря наличию такого изгиба оператор может удерживать плоскую поверхность свободного конца вставки в положении, по существу, параллельном поднимаемой синусной мембране, что существенно для получения равномерного подъема мембраны. При использовании вставки с прямым корпусом оператор испытывал бы помехи со стороны нижней челюсти пациента, что затрудняло бы ввод вставки в отверстие, просверленное в верхнечелюстной кости при поддержании плоской поверхности на конце вставки в положении, по существу, параллельном синусной мембране. Угол изгиба между проксимальной частью корпуса и дистальной частью корпуса вставки составляет по меньшей мере 45°.
В соответствии с одним из частных аспектов изобретения оросительный канал выходит в центр плоской поверхности, что позволяет обеспечивать однородную кавитацию орошающей жидкости.
В соответствии с другим частным аспектом изобретения на периферии плоской поверхности предусмотрен закругленный край, что приводит к дальнейшему уменьшению опасности разрыва мембраны в случае ее соприкосновения сданной частью вставки.
Плоская поверхность, расположенная на конце кольцевого элемента, имеет диаметр, предпочтительно близкий к диаметру отверстия, просверленного в кости для обеспечения возможности ввода указанного кольцевого элемента, точнее, несколько меньший его. Например, диаметр плоской поверхности может составлять приблизительно 3 мм.
Краткое описание чертежей
Другие особенности и преимущества изобретения станут ясны из нижеследующего описания частных вариантов осуществления изобретения, рассмотренных для примера и не накладывающих каких-либо ограничений, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи. На чертежах:
вышеописанные фиг.1A-1D иллюстрируют операцию наращивания костной ткани на верхнечелюстной кости в соответствии с известными технологиями,
на фиг.2 и 3 представлена, соответственно, в разрезе и в перспективе, ультразвуковая вставка по одному из вариантов осуществления изобретения,
на фиг.4 представлено устройство для ультразвуковой обработки зубов, оборудованное вставкой по фиг.2 и 3,
на фиг.5 представлен в разрезе манипулятор устройства по фиг.4, и
фиг.6A-6D иллюстрируют операцию наращивания костной ткани на верхнечелюстной кости, в которой подъем синусной мембраны осуществляют с использованием вставки по изобретению.
Осуществление изобретения
На фиг.2 и 3 представлена ультразвуковая вставка 100 для подъема синусной мембраны для использования в способе согласно настоящему изобретению.
Ультразвуковая вставка 100 содержит корпус 101, изготовленный, например, из металлического материала, который проходит от проксимальной части 102, выполненной с возможностью механического соединения с хирургическим манипулятором, генерирующим вибрацию, как описано ниже, и дистальной частью 103, выполненной с возможностью воспроизведения вибрации, передаваемой манипулятором. Проксимальная часть 102, вытянутая вдоль продольной оси 101а, содержит полость 104, на стенках которой предусмотрена резьба 104а, обеспечивающая возможность жесткого прикрепления вставки к манипулятору. Полость 104 сообщается с внутренним оросительным каналом 105, который проходит внутри корпуса 101 по всей его длине и выходит наружу на конце дистальной части 103.
Дистальная часть 103 вставки 100, вытянутая вдоль продольной оси 101b, представляет собой часть вставки, которую вводят в рот пациента для ввода в отверстие, просверленное в кости, и последующего подъема синусной мембраны. В варианте осуществления изобретения по фиг.2 и 3 дистальная часть 103 содержит кольцевой элемент 106, симметричный относительно вращения вокруг оси 101b, которая в данной части вставки совпадает с осью внутреннего оросительного канала 105. Продольное сечение кольцевого элемента 106 расширяется в направлении свободного конца дистальной части 103. Край кольцевого элемента 106 с расширяющимся сечением имеет плоскую поверхность 107, которая представляет собой ту часть вставки, которую помещают напротив поднимаемой синусной мембраны. На периферии плоской поверхности 107 предпочтительно предусмотрен закругленный край 107а, а не выступающий бортик, что позволяет уменьшить опасность повреждения синусной мембраны в случае соприкосновения с нею вставки. Кроме того, внешняя поверхность по меньшей мере кольцевой части вставки выполнена гладкой, т.е. не содержит конструктивных элементов и не покрыта абразивным материалом, во избежание возможности повреждения мембраны.
Как показано на фиг.2, корпус 100 содержит криволинейную часть 108, расположенную между проксимальной частью 102 и дистальной частью 103.
Точнее, продольная ось 101b дистальной части 103 образует с продольной осью 101 а проксимальной части 102 угол σ, составляющий по меньшей мере 45°. Такой наклон дистальной части 103 вставки 100 позволяет оператору, с одной стороны, легко вводить вставку в отверстие, просверленное в верхнечелюстной кости, из полости рта пациента, а с другой стороны, обеспечивать размещение плоской поверхности 107 в положении, по существу параллельном синусной мембране, как показано на нижеописанных фиг.6А и 6В.
На фиг.4 представлено устройство для ультразвуковой обработки зубов, которое содержит ультразвуковой генератор 300, соединенный с манипулятором 200, оборудованным вышеописанной вставкой 100.
Как показано на фиг.5, манипулятор 200 содержит полый цилиндрический корпус 201, выполненный из изолирующего материала, в котором в соответствии с известными технологиями размещен преобразователь 202, например, состоящий из пьезоэлектрических пластин, электрически соединенный с ультразвуковым генератором 300 электрическими проводами 203, 204.
Вибрационный усилитель 205 установлен в контакте с передней поверхностью преобразователя 202. Вставка 100 прикреплена, например, посредством винтового соединения, к концу усилителя 205 так, чтобы обеспечить ее механическое соединение с преобразователем 202. Таким образом, при подаче на преобразователь 202 переменного тока высокой частоты, вырабатываемого и контролируемого генератором 300, происходит передача на вставку 100 продольной вибрации. Мощность и амплитуду ультразвуковых волн, передаваемых на вставку, регулируют при помощи генератора 300 с использованием органов 301 управления (кнопок) и модуля 302 отображения выбранных команд.
Преобразователь 202 находится в соприкосновении с противовесом 206, в центре которого предусмотрен канал 207, сообщающийся, с одной стороны, с каналом 208, предусмотренным в усилителе 205, а с другой стороны, с гибкой трубкой 209, соединенной с насосом 303 ультразвукового генератора 300. Ультразвуковой генератор 300 дополнительно содержит источник 304 орошающей жидкости 305, соединенный с насосом 303. Таким образом, при включении насоса 303 (посредством органов 301 управления) орошающую жидкость 305 последовательно направляют в трубку 209, в канал 207, предусмотренный в противовесе, и в канал 208, предусмотренный в усилителе 205, который сообщается с внутренним оросительным каналом 105, предусмотренным во вставке 100.
Принципы работы такого устройства для ультразвуковой обработки зубов хорошо известны и не будут описаны более подробно во избежание излишнего усложнения описания.
Ниже следует приведенное со ссылками на фиг.6A-6D описание операции по подъему синусной мембраны, осуществляемой при помощи вышеописанной ультразвуковой вставки. В ходе данной операции оператор использует устройство для ультразвуковой обработки зубов, подобное представленному на фиг.4 и 5, причем оператор вручную осуществляет проиллюстрированные на фиг.6А-6С размещение и перемещения вставки, держа в руке манипулятор такого устройства.
Фиг.6А иллюстрирует начало операции по подъему синусной мембраны 13, которая отделяет гайморову пазуху 12 от верхнечелюстной кости 11. Кольцевой элемент 106 с расширяющимся сечением дистальной части 103 вставки 100 вводят в отверстие 14, предварительно просверленное в верхнечелюстной кости 11 для обеспечения доступа к синусной мембране 13. По завершении ввода кольцевого элемента 106 в просверленное отверстие 14 оператор задействует ультразвуковой генератор одновременно для возбуждения ультразвуковой вибрации вставки и для подачи в зону операции орошающей жидкости через внутренний оросительный канал 105, предусмотренный во вставке. Плоская поверхность 107, в центр которой выходит внутренний оросительный канал 105, позволяет во время передачи ультразвуковой вибрации на вставку и выхода орошающей жидкости из канала 105 создать кавитацию непосредственно под синусной мембраной и вызвать ее подъем без соприкосновения мембраны со вставкой. Действительно, когда орошающая жидкость 305 выходит из выходного отверстия канала 105, она попадает в пространство между синусной мембраной 13 и плоской поверхностью 107, которая в это время вибрирует с ультразвуковой частотой. Как известно, действие ультразвука в жидких средах основано на явлении кавитации, которое обеспечивает возможность формирования, увеличения и схлопывания (имплозии) пузырьков, возникающих в жидкости под воздействием периодической волны сжатия. Под действием ультразвуковой вибрации плоской поверхности 107 в орошающей жидкости 305 возникают пузырьки 15 гидродинамической кавитации (микро-зоны давления), которые охлопываются (с образованием разрежения) при соприкосновении с твердыми поверхностями, в частности, при соприкосновении с синусной мембраной. Такие микро-зоны давления и разрежения создают эффект пневматического давления на мембрану, что приводит к ее постепенному подъему без оказания на нее излишне резкого воздействия.
Благодаря наличию плоской поверхности 107 опасность разрыва синусной мембраны при ее соприкосновении с вставкой невелика, в отличие от случая использования инструментов затупленной формы или подобных им.
Кроме того, следует отметить, что подъем мембраны происходит вследствие кавитации орошающей жидкости 305, находящейся между вставкой и мембраной, т.е. без соприкосновения синусной мембраны 13 с вставкой 100, что дополнительно уменьшает опасность разрыва мембраны вставкой.
Фиг.6В-6С иллюстрируют постепенный подъем синусной мембраны 13, получаемый, в частности, путем небольшого продвижения плоской поверхности 107 внутрь гайморовой пазухи 12.
Использование орошающей жидкости позволяет добиться сравнительно равномерного подъема по всей площади мембраны. Действительно, как видно из фиг.6 В, орошающая жидкость 305, поступающая под мембрану 13, распространяется по всему дну гайморовой пазухи 12. При этом орошающая жидкость оказывает по существу равномерное поднимающее усилие на значительную часть поверхности мембраны, что обеспечивает возможность ее равномерного подъема, в отличие от случаев применения инструментов, которые обеспечивают возможность лишь точечного приложения усилия к небольшой части поверхности мембраны. Кроме того, для обеспечения однородного подъема синусной мембраны, по меньшей мере, в первые моменты операции по ее подъему плоская поверхность 107 вставки 100 должна быть введена и удержана в положении, по существу, параллельном мембране, как показано на фиг.6А и 6В. Искривленная часть 108 вставки 100 облегчает осуществление такого размещения вставки, т.к. оператор может располагать или ориентировать вставку, не испытывая помех со стороны нижней челюсти пациента.
После освобождения достаточного объема под мембраной, такой объем заполняют трансплантируемой костной тканью 16, что обеспечивает возможность установки штифта 17 протеза, как показано на фиг.6D.
Вышеописанный корпус ультразвуковой вставки 100 имеет изогнутую форму, что облегчает введение дистальной части в отверстие, просверленное в верхнечелюстной кости внутри рта пациента. Величина угла, образованного проксимальной и дистальной частями может варьироваться в зависимости от предполагаемого места применения. Кроме того, корпус вставки по изобретению может иметь и другие формы, подобранные для обеспечения возможности доступа к определенным участкам.
Форма кольцевого элемента, предусмотренного в дистальной части вставки, может иметь различные профили. Вышеописанная ультразвуковая вставка содержит кольцевой элемент с расширяющимся сечением, имеющим искривленный профиль (с нелинейным ростом площади сечения кольцевого элемента). Дистальная часть вставки по изобретению также может содержать цилиндрический элемент, расширяющийся в соответствии с прямоугольным профилем (с линейным ростом площади сечения цилиндрического элемента) или элемент иной формы.