Способ позиционирования скуловых имплантов и лазерный указатель, используемый в способе
METHOD FOR POSITIONING BILGE IMPLANTS AND A LASER POINTER USED IN THE METHOD

Область техники
Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для определения положения имплантов в толще скуловой кости. Способ и устройство могут быть использованы как при планировании проведения операции скуловой имплантации, так и после установки имплантов на этапе реабилитации пациента.
Уровень техники
У пациентов, которым необходима скуловая имплантация, возникает необходимость размещения импланта в толще скуловой кости с учетом анатомических особенностей индивидуума. Зачастую объем доступной кости не так уж велик, что доставляет дополнительные сложности при планировании, значительно затрудняет ход оперативного вмешательства и резко повышает вероятность как интраоперационных, так и постоперационных осложнений.
Слишком дистальное расположение импланта может повлечь травму височного отростка и прочие отклонения от идеальной анатомической позиции. К наиболее распространённым и опасным осложнениям относится пенетрация дна глазницы: выведение фрезы или импланта сквозь нижнюю стенку глазницы или глазничную поверхность скуловой кости.
Проблема позиционирования и выбора идеального направления ложа имплантата. Из-за очень ограниченной видимости, большого объема отслоенных мягких тканей и некоторых других анатомических особенностей, включая индивидуальные, расположить имплант в заранее определенную с помощью конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ) позицию, очень сложно.
Сложность заключается еще и в том, что необходимо задать верное направление сверления в самом начале подготовки ложа. Сделать это нужно 60 мм или 80 мм фрезой, спланировав и точку входа на альвеолярном отростке верхней челюсти и точку выхода на латеральной поверхности скуловой кости одновременно.
Известен способ зубного протезирования (патент РФ на изобретение №2494698, кл. МПК A61C 8/00, опубл. 10.10.2013), включающий проведение компьютерной томографии челюсти, создание по томограмме трехмерной виртуальной модели челюсти, изготовление из полимерного материала протеза, проектирование положения имплантатов в челюстной кости пациента и создание шаблона, причем протез оборачивают слоем из рентгеноконтрастного воска с обеспечением плотного прилегания к поверхности протеза, а компьютерную томографию челюсти осуществляют совместно с установленным на слизистую оболочку полости рта и челюсти протезом, прототипируют стереолитографическую модель челюсти с установкой в ней направляющих втулок, положение которых соответствует виртуально расставленным дентальным имплантатам, проводят припасовку протеза на прототипированную модель челюсти, через направляющие втулки которой в соответствующих позициях формируют отверстия в протезе, затем осуществляют сверление челюстной кости пациента через отверстия в протезе, который используют в качестве хирургического кондуктора для сверления челюстной кости пациента, при этом в подготовленные указанным образом отверстия в костной ткани челюсти устанавливают имплантаты с последующей их остоинтеграцией.
В медицине известно использование лазерных указателей для коррекции, стимулирования, определения выносливости, тренировки рефлексов (патенты РФ на изобретения: №2712285, опубл. 28.01.2020; №2699483, опубл. 05.09.2019; №2489131, опубл. 10.08.2013: патенты РФ на полезные модели: №105164, опубл. 10.06.2011; №125069, опубл. 27.02.2013), а также для определения положения тела и его частей в пространстве (патент РФ на изобретение №2235975, опубл. 10.09.2004). Описаны также конструктивные решения устройств с использованием лазерного указателя, например, для определения места проведения манипуляции (патент РФ на полезную модель №58322, опубл. 27.11.2006) или для использования в хирургической стоматологии (патент РФ на полезную модель №46174, опубл. 27.06.2005). Приведенные технические решения по существенным признакам и области использования достаточно далеки от заявленного способа позиционирования скуловых имплантов и используемого в нем лазерного указателя.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения позиции дентальных имплантатов на этапах реабилитации пациента с отсутствием зубов (патент РФ на изобретение №2665141, кл. МПК A61B 5/103, A61C 7/00, опубл. 28.08.2018). Данный способ заключающийся в том, проводят рентгенологическое исследование пациента, в результате которого получают ортопантомограмму челюстей, основными анатомически стабильными ориентирами для определения позиции дентальных имплантатов в костной ткани на ортопантомограмме челюстей считают точки «Dzn», находящиеся на пересечении линии, соответствующей проекции дистального ската скулового отростка верхней челюсти с тенью твердого неба, точки «С», которые находятся вблизи латеральных стенок носового хода и точку «Ме» - самую нижнюю точку симфиза на подбородке, на ортопантомограмме челюстей, как изображено на фигуре 1, отмечают точки «Dzn» и соединяют их горизонтальной линией, полученный отрезок между точками «Dzn» «Dzn» делят на два равных отрезка и получают точку «К», из которой опускают перпендикуляр до пересечения с тенью нижнего края нижней челюсти и таким образом строят первую вертикальную линию - линию эстетического центра, расстояние между точками - от «Dzn» до точки «Dzn» делят на три равных отрезка и получают точки «С», расстояние от точки «Dzn» до точки «С» делят на три равных отрезка и получают точки «М» и «Pr», расстояние от точки «С» до точки «К» делят на два равных отрезка и получают точку «I», от точек «Dzn», «М», «Pr», «С» и «I» с каждой стороны верхней челюсти опускают перпендикуляры до пересечения с тенью нижнего края нижней челюсти, таким образом, получают ориентиры для определения положения шести постоянных зубов фронтальной группы зубов на верхней и на нижней челюстях, а именно цетральных резцов, боковых резцов и клыков, а также четырех постоянных зубов бокового сегмента на верхней и на нижней челюстях справа и слева - первого и второго премоляра, первого и второго моляра, за исключением третьих постоянных моляров, в связи с их высокой склонностью к рудиментарности, позиционирование дентальных имплантатов на верхней и нижней челюстях относительно полученных ориентиров справа и слева осуществляют следующим образом: дентальные имплантаты верхних и нижних центральных резцов, устанавливают в костной ткани верхней и нижней челюстей между линиями К и I, дентальные имплантаты верхних боковых резцов устанавливают между линиями I и С, а имплантаты нижних боковых резцов - на линии I, дентальные имплантаты клыков верхней челюсти устанавливают в костной ткани на линии С, а имплантаты клыков нижней челюсти мезиально от линии С, дентальные имплантаты первых премоляров верхней челюсти устанавливают мезиально от линии Pr, а первых премоляров нижней челюсти между линиями Pr и С, дентальные имплантаты вторых премоляров на верхней челюсти устанавливают дистально от линии Pr, а имплантаты нижних вторых премоляров устанавливают на линии Pr, дентальные имплантаты первых постоянных моляров верхней челюсти располагают в костной ткани с дистальной стороны линии М и касательно к ней, а дентальные имплантаты первых постоянных моляров нижней челюсти - на линии М, дентальные имплантаты вторых постоянных моляров верхней челюсти устанавливают в костной ткани с дистальной стороны линии Dzn и касательно к ней, а дентальные имплантаты вторых постоянных моляров нижней челюсти - на линии Dzn, таким образом, данные линии являются ориентирами для установки дентальных имплантатов при отсутствии зубов на верхней и нижней челюстях.
Недостатком известного способа является относительно невысокая точность позиционирования и размещения импланта в толще скуловой кости, что значительно затрудняет ход оперативного вмешательства и резко повышает вероятность осложнений.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом изобретения является повышение точности позиционирования и размещения импланта в толще скуловой кости, уменьшение отклонения от идеальной анатомической позиции, снижение вероятности интраоперационных и постоперационных осложнений. Использование лазерного указателя для ориентации режущих инструментов при скуловой имплантации обеспечивает значительное снижение влияния человеческого фактора во время проведения операции.
Указанный технический результат достигается тем, что способ позиционирования скуловых имплантов осуществляют следующим образом: проводят конусно-лучевую компьютерную томографию, в результате которой получают томограмму, после изучения которой подбирают ориентировочную длину имплантов и области их размещения; производят разрез через вершину гребня и отслойку мягких тканей; затем определяют точки выхода имплантов; идеальным положением имплантов относительно скуловой кости считают наиболее выступающую точку латеральной поверхности, расположенную на условной линии, соединяющей нижне-латеральный край глазницы и угол нижней челюсти, эту точку определяют пальпаторно; направлением имплантов считают линию, соединяющую ортопедически верное положение мульти-юнит абатмента на альвеолярном отростке и вышеописанную точку на скуловой кости; далее приступают к подготовке ложа импланта; с помощью линейного лазерного указателя проверяют правильность намеченного направления; причем ориентируются не только по костным структурам, но и по точкам выхода имплантов на скуловой кости; подготовку ложа завершают сверлением финишной фрезой на всю расчетную глубину; с помощью точечного лазерного указателя проверяют правильность направления финишной фрезы в заранее обозначенную точку выхода верхушки импланта; затем ставят импланты, ушивают лоскуты, снимают слепки, проводят рентген-контроль.
Непосредственно перед операцией для определения проекции точки выхода имплантов возможно проводение дополнительной конусно-лучевой компьютерной томографии с предварительно нанесенной аппликацией рентген-контрастных меток.
Для улучшения визуализации проекции определенных точек выхода имплантов возможно нанесение меток на кожу лица, направление ложа импланта возможно нанести в виде метки на амвеолярный отросток и клыковую ямку. Метки можно нанести маркером или косметическим карандашом или раствором бриллиантового зеленого.
Указанный технический результат достигается тем, что при позиционировании скуловых имплантов используют лазерный указатель, представляющий Г-образную конструкцию, образованную горизонтальной и вертикальной штангами, которая крепится к микромотору, на конце горизонтальной штанги с помощью регулируемого шарнирного соединения закреплен точечный лазерный излучатель, на вертикальной штанге с возможностью перемещения закреплен линейный лазерный излучатель, причем штанги соединены между собой с помощью регулируемого шарнирного соединения.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена конструктивная схема лазерного указателя.
На фиг. 2 показаны варианты фокусировки излучения лазерного указателя в зависимости от формы лазерного луча: а) лазерный луч в виде плоскости: световое пятно в виде линии; б) лазерный луч в виде луча: световое пятно в виде точки.
На фиг. 3 представлены 3D-изображения, на которых лазерная линия показывает хирургу проекцию рабочей части фрезы на поверхности костных структур.
На фиг. 4 представлено 3D-изображение, на котором лазерная линия показывает хирургу проекцию рабочей части фрезы на мягких тканях лица.
На фиг. 5 представлено 3D-изображение, на котором лазерный луч указывает точно на вершину фрезы.
На фиг. 6 показаны фото этапов операции: а) разрез через вершину гребня; б) отслойка мягких тканей.
На фиг. 7 представлено 3D-изображение, на котором показано определение точек выхода имплантов.
На фиг. 8 показаны фото этапов операции и 3D-изображения: а) нанесение направления ложа импланта; б) подготовка ложа импланта; в) проверка правильности направления; г) дополнительная ориентация по точкам выхода; д) сверление финишной фрезой; е) проверка точки проекции выхода.
На фиг. 9 показаны 3D-изображения проверки правильности направления сверления по отклонению лазерного луча.
На фиг. 10 показаны: а) фото этапа операции и б) контрольный рентгеновский снимок.
На фиг. 11 показаны фото и 3D-изображения использования рентген-контрастных меток: а) внешний вид аппликации с рентген-контрастными метками; б) расположение на пациенте; в) снимки КТ с рентген-контрастными метками; г) дополнительная ориентация по метке.
На фигурах приняты следующие обозначения: 1 - вертикальная штанга, 2 - горизонтальная штанга, 3 - регулируемое шарнирное соединение, 4 - линейный лазерный излучатель, 5 - точечный лазерный излучатель, 6 - крепление штанги 1 к микромотору 7, 8 - хирургический наконечник, 9 - фреза для скуловой имплантации.
Осуществление изобретения
Решение проблемы позиционирования скуловых имплантов достигается с помощью лазерного указателя, который показывает проекцию фрезы на костные структуры и мягкие ткани лица, а также, проецирует точку выхода верхушки импланта.
Лазерный указатель представляет собой Г-образную конструкцию, образованную горизонтальной 2 и вертикальной 1 штангами, которая крепится к микромотору 7, на конце горизонтальной штанги 2 с помощью регулируемого шарнирного соединения 3 закреплен точечный 5 лазерный излучатель, на вертикальной штанге 1 с возможностью перемещения закреплен линейный 4 лазерный излучатель, причем штанги 1 и 2 соединены между собой с помощью регулируемого шарнирного соединения 3.
Г-образная конструкция лазерного указателя с двумя видами лазеров, надежное крепление 6 указателя к микромотору 7, позволяют не только надежно зафиксировать указатели, но и предусматривает возможность крепления дополнительных инструментов и видео аппаратуры.
Способ позиционирования скуловых имплантов осуществляют следующим образом.
Проводят конусно-лучевую компьютерную томографию, в результате получают томограмму, после изучения томограммы подбирают ориентировочную длину имплантов и области их размещения. Далее производят разрез через вершину гребня и отслойку мягких тканей (см. на фиг. 6); затем определяют точки выхода имплантов (см. фиг. 7).
Идеальным положением имплантов относительно скуловой кости считают наиболее выступающую точку латеральной поверхности, расположенную на условной линии, соединяющей нижне-латеральный край глазницы и угол нижней челюсти, эту точку определяют пальпаторно.
Направлением имплантов считают линию, соединяющую ортопедически верное положение мульти-юнит абатмента на альвеолярном отростке и вышеописанную точку на скуловой кости (см. фиг. 7а). Далее приступают к подготовке ложа импланта: с помощью линейного лазерного указателя проверяют правильность намеченного направления; причем ориентируются не только по костным структурам, но и по точкам выхода имплантов на скуловой кости.
Подготовку ложа завершают сверлением финишной фрезой на всю расчетную глубину. С помощью точечного лазерного указателя проверяют правильность направления финишной фрезы в заранее обозначенную точку выхода верхушки импланта (см. фиг. 7). Затем ставят импланты, ушивают лоскуты, снимают слепки, проводят рентген-контроль.
Непосредственно перед операцией для определения проекции точки выхода имплантов возможно проведение дополнительной конусно-лучевой компьютерной томографии с предварительно нанесенной аппликацией рентген-контрастных меток (см. фиг. 11).
Для улучшения визуализации проекции определенных точек выхода имплантов возможно нанесение меток на кожу лица, направление ложа импланта также возможно нанести в виде метки на амвеолярный отросток и клыковую ямку. Такие метки на кожу наносят маркером, косметическим карандашом, раствором бриллиантового зеленого, по кости рисуют либо специальным химическим карандашом, либо простым стерильным карандашом или раствором бриллиантового зеленого.
Варианты применения лазерных указателей во время операций по установке скуловых имплантов - по среднеанатомическим показателям.
После изучения КЛКТ подбирается ориентировочная длина имплантов и области их размещения. Производится разрез через вершину гребня (фиг. 6а), отслойка мягких тканей (фиг. 6б), определение точек выхода имплантов (фиг. 7).
В большинстве случаев идеальным положением имплантов относительно скуловой кости являются наиболее выступающие точки латеральной поверхности, расположенные на условной линии, соединяющей нижне-латеральный край глазницы и угол нижней челюсти. Эти точки определяются пальпаторно и в дальнейшем служат ориентиром.
Направлением же имплантов будет являться линия, соединяющая ортопедически верное положение мульти-юнит абатмента на альвеолярном отростке и вышеописанную точку на скуловой кости.
Для улучшения визуализации во время операции рекомендуется нанести проекции определенных пальпаторно точек выхода имплантов маркером, косметически карандашом, раствором бриллиантового зеленого, либо любым другим доступным способом (фиг. 7).
Можно также использовать такой прием - наметить стерильным карандашом направление ложа импланта прямо на амвеолярном отростке и клыковой ямке (фиг. 8а). Далее приступают к подготовке ложа импланта (фиг. 8б). На этом этапе линейный указатель помогает хирургу проверить правильность намеченного направления и придерживаться его (фиг. 8в).
Причем ориентироваться можно не только по костным структурам, но и по отметкам на коже в проекции точек выхода имплантов на скуловой кости (фиг. 8г).
Подготовка ложа завершается сверлением финишной фрезой на всю расчетную глубину. Это самый ответственный момент. Для полного контроля на этом этапе применяется точечный лазерный указатель (фиг. 8д). Точечный указатель поможет точно направить финишную фрезу в заранее обозначенную точку проекции выхода верхушки импланта.
Но что не менее важно, точечный указатель может практически исключить интраоперационные осложения, такие как пенетрация дна глазницы, травма височного отростка и пр. Сократить время вмешательства, улучшить прогноз операции.
Как показано на фиг. 9, любые отклонения направления сверления могут быть тут же отслежены по отклонению лазерного луча от намеченной на коже точки проекции. И хирург будет в состоянии вовремя изменить направление сверления
Ложе имплантов подготовлены в заранее спланированных позициях (фиг. 10а). Осталось только поставить импланты, ушить лоскуты, снять слепки, подготовить конструкции для немедленной нагрузки. Провести рентген-контроль (фиг. 10б).
Возможно применение дополнительных методов в комплексе планирования постановки скуловых имплантов, таких как, предоперационный рентгенологический контроль с аппликацией рентген-контрастных меток (см. фиг. 11).
Метод особенно показан для применения пациентам у которых, ввиду особенностей строения, невозможно применить, описанный выше, метод среднеанатомических показателей для определения направления импланта и точки выхода его на вестибулярную поверхность скуловой кости.
На этапе планирования проводится диагностическое КТ для оценки состояния костной ткани и составления плана лечения. Непосредственно перед операцией делается повторное КТ со специальной аппликацией рентген-контрастных меток для точного определения проекции точки выхода импланта. Далее хирург в программе-планировщике располагает скуловой имплант в анатомически наиболее выгодной позиции. После этого возможно определить на какую из рентген-контрастных меток выходит ось импланта. Можно поставить отметку на коже либо платыре косметическим карандашом, раствором бриллиантового зеленого или любым другим способом. Во время операции хирург может ориентироваться на сделанную отметку и «целиться» лазерным указателем в нее.
Описанный метод значительно увеличивает точность создания ложа скулового импланта, давая хирургу надежный и ясный ориентир во время операции. И практически сводит на нет возможность возникновения интраоперационных осложнений связанных с неверным позиционированием импланта.
Таким образом, использование заявленного способа и устройства обеспечивает повышение точности позиционирования и размещения импланта в толще скуловой кости, уменьшение отклонения от идеальной анатомической позиции; снижение вероятности интраоперационных и постоперационных осложнений; а также значительное снижение влияния человеческого фактора во время проведения операции.
Сопоставительный анализ заявленного способа и устройства показывает, что совокупность их существенных признаков неизвестна из уровня техники и, значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».
В уровне техники не было выявлено признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного способа и устройства и влияющих на достижение заявленного технического результата, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «Изобретательский уровень».
Приведённые сведения подтверждают возможность применения в заявленного способа и устройства в стоматологии как при планировании проведения операции скуловой имплантации, так и после установки имплантов на этапе реабилитации пациента, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».