Устройство для челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии
DEVICE FOR MAXILLOFACIAL SURGERY AND SURGICAL DENTISTRY

Изобретение относится к челюстно-лицевой хирургии и предназначено для коррекции врожденных и приобретенных деформаций лицевого скелета.
При врожденных и приобретенных аномалиях верхней и нижней челюстей (размер, положение, форма) основным этапом лечения является ортогнатическая операция, заключающаяся в остеотомии челюстей с постановкой зубных рядов в ортогнатическое соотношение и фиксации челюстей в правильном положении титановыми пластинами.
Известны устройства для челюстно-лицевой хирургии, содержащие пластину и винты выполненные из титансодержащего сплава (Ti-6Al-7Nb ASTM F 1295 - 16) (1), (2).
Известно устройство для челюстно-лицевой хирургии, содержащее винты и пластину, включающее пластину с возможностью изгиба и кручения, предназначенную для фиксации к поверхности кости, содержащую, по меньшей мере, базовый сегмент, имеющий, по меньшей мере, пару сквозных отверстий для винтов в базовом сегменте по сторонам, и винты, предназначенные для вкручивания в кость нижней и/или верхней челюсти и фиксации пластины к поверхности кости (3).
Недостатком известного устройства является опасность ненадежного соединения фрагментов костей данным устройством при применяемых параметрах пластин, а также опасность операционных и постоперационных осложнений вследствие не достаточной надежности соединения, например, при избыточной жевательной нагрузке в послеоперационном периоде.
Техническая проблема, решаемая заявленным устройством, состоит в:
- снижении рисков и частоты интра- и послеоперационных осложнений за счет повышения стабильности остеосинтеза,
- расширение границ безопасного перемещения остеотомированных фрагментов для достижения оптимального результата операции,
- сокращение сроков реабилитации пациентов.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного устройства, состоит в оптимизации конструкции устройства, снижении рисков его поломки, повышении надежности соединения и, как следствие, в улучшении условий проведения операции, снижении опасности операционных и постоперационных осложнений вследствие повышения надежности остеосинтеза.
Указанный технический результат достигается устройством для челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, включающем пластину с возможностью ее изгиба и кручения, предназначенную для фиксации к поверхности кости, содержащую, по меньшей мере, базовый сегмент, имеющий, по меньшей мере, пару сквозных отверстий для винтов в базовом сегменте по сторонам, и винты, предназначенные для вкручивания в кость и фиксации пластин к поверхности кости, в котором, пластина имеет различную жесткость: малую, среднюю и высокую, причем пластина малой жесткости характеризуется тем, что выполнена из чистого титана и имеет толщину до 1 мм, пластина средней жесткости характеризуется тем, что выполнена из титаново-алюминиево-ванадиевого сплава и имеет толщину от 1 мм по 1,5 мм включительно, пластина высокой жесткости характеризуется тем, что выполнена из титаново - алюминиевого-ванадиевого сплава и имеет толщину свыше 1,5 мм, причем пластина при толщине 1 мм имеет прямоугольное поперечное сечение, а пластина при толщине свыше 1 мм имеет поперечное сечение с закруглениями к боковым сторонам, при этом сквозные отверстия в базовом сегменте пластин выполнены с внутренней винтовой резьбой, при этом винт выполнен так что каждая головка винта выполнена с наружной винтовой резьбой на боковой поверхности, на головке каждого винта имеется крестообразный шлиц под отвертку, и винт выполнен с возможностью отклоняться при завинчивании на угол от 12 до 15 градусов в противоположные стороны от центральной продольной оси сквозного отверстия, а винтовая резьба на цилиндрической части винта плавно переходит в наружную винтовую резьбу на боковой поверхности головки винта с возможностью образования надежной пространственной конструкции после ввинчивания, причем базовый сегмент пластин характеризуется следующими параметрами: ширина базового сегмента пластин 2,8-4,5 мм, диаметр сквозных отверстий по сторонам базового сегмента пластин 5-7 мм, толщина базового сегмента пластин 0,8-2,2 мм, при этом базовый сегмент пластин выполнен либо прямолинейным в плане, либо дугообразным в плане и его длина между осями его смежных ближайших к центру сквозных отверстий 11-30 мм.
При этом в устройстве пластина малой жесткости предназначена для установки на верхнюю челюсть, а пластина малой, средней и высокой жесткости предназначена для установки на нижнюю челюсть.
При этом в устройстве степень жесткости пластины - малой, средней и высокой характеризуют цветной маркировкой.
При этом в устройстве на головке винта имеется крестообразный шлиц под отвертку, пазы крестообразного шлица выполнены с вогнутой поверхностью по форме окружности и имеют в месте пересечения углубления.
При этом в устройстве на поверхности базового сегмента пластины имеются риски.
При этом в устройстве расстояние между рисками 1 мм.
При этом в устройстве пластина, дополнительно к базовому сегменту, имеет, по меньшей мере, один дополнительный сегмент пластины, предназначенный для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластин с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части для ввинчивания винта, который в плане отходит от части базового сегмента пластин со сквозным отверстием, причем сквозное отверстие в дополнительном сегменте пластин, предназначенном для оптимального перераспределения напряжений в узлах базового сегмента пластин, имеет внутреннюю винтовую резьбу.
При этом в устройстве пластина, дополнительно к базовому сегменту, имеет, по меньшей мере, один удлиненный дополнительный сегмент пластины для фиксации кости с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части для ввинчивания винта, который в плане отходит от части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, причем его длина от центра его сквозного отверстия до центра ближайшего сквозного отверстия на базовом сегменте пластин 12-14 мм, а угол с ним в плане находится в интервале 115-130°, и при этом сквозное отверстие удлиненного дополнительного сегмента пластин для фиксации кости с возможностью изгиба и кручения имеет внутреннюю винтовую резьбу.
При этом в устройстве на поверхности удлиненного дополнительного сегмента пластин для фиксации кости имеются риски.
При этом в устройстве расстояние между рисками 1 мм.
Данная совокупность общих и частных существенных признаков необходима и достаточна при любой реализации изобретения.
Как отмечалось выше технический результат изобретения состоит в оптимизации конструкции устройства, снижении опасности его поломки, повышении надежности остеосинтеза и, как следствие, улучшении условий проведения операции, при снижении опасности операционных и постоперационных осложнений.
В целом технический результат, достигаемый при реализации разработанного устройства, состоит резком увеличении числа успешных операций, в результате оптимизации как конструкции устройства в целом, так и конструкции его отдельных элементов: пластины и винтов, в снижении опасности поломки устройства, повышении надежности соединения и, как следствие, в уменьшении травматичности пациента и улучшении условий проведения операции за счет использования оптимальных технических параметров устройства и его составляющих конструктивных элементов, а также в повышении удобства хирургу при проведении операции в отборе необходимых пластин и осуществлении их изгибания.
В частности, технический результат является следствием сочетания следующих особенностей.
Благодаря тому, что сквозные отверстия базового сегмента пластины выполнены с резьбой, а каждая головка винта выполнена сферической формы с винтовой резьбой на наружной поверхности с возможностью отклоняться при завинчивании на ±12-15° и с возможностью образованием пространственной конструкции после ввинчивания, то благодаря этим особенностям на базовом сегменте пластины все винты фиксируются жестко. Вследствие этого винт из пластины не выпадает даже в случае, когда потерялся контакт резьбы цилиндрической части винта с костью. Пластина остается на месте за счет других винтов, не переворачивается и кости срастаются. Пластина остается стабильно закрепленной. Это является страховкой жесткости конструкции.
Таким образом, если один из винтов пластины отсоединился от кости челюсти, то за счет соединения головки винта с базовым сегментом пластины винт остается в пластине, не выпадает и выставленное положение кости сохранится.
Одновременно с вышеизложенным пластина изготавливается большей ширины, что позволяет воспринимать базовому сегменту пластины большие нагрузки и делать базовый сегмент пластины более длинным. Этому же способствует расширение диапазона толщины пластин, а также диаметры сквозных отверстий в ней под винты большего диаметра.
Деление пластин по степени жесткости еще более повышает универсальность устройства, его надежность и удобство пользования как всего устройства в целом, так и отдельных его элементов: пластин и винтов.
Изобретением разработано несколько модификаций представленного технического решения. Ниже представлены оптимальные технические решения поставленной технической задачи.
Согласно изобретению желательно, чтобы пластина малой жесткости использовалась бы для установки на верхнюю челюсть. Она выдерживает несколько адаптационных изгибов для лучшей припасовки.
Пластины средней и высокой жесткости, предпочтительно, применять для установки на нижнюю челюсть. Это повышает стабильность остеосинтеза. Также на нижнюю челюсть целесообразна установка пластин малой жесткости при наличии соответствующих условий, например, небольших нагрузках и необходимости нескольких адаптационных изгибов для лучшей припасовки.
Для удобства пользования пластинами, желательно, чтобы пластины различной жесткости имели бы разную цветовую маркировку, например, пластины малой жесткости окрашены в голубой цвет, а пластины средней и высокой жесткости - в зеленый цвет.
Для удобства изготовления и удобства использования при проведении операции целесообразно, чтобы винтовая резьба на цилиндрической части винта плавно бы переходила в винтовую резьбу на поверхности головки винта.
Одновременно с этим предпочтительно для повышения удобства при закрутке винтов, чтобы на головке каждого винта имелся бы крестообразный шлиц под отвертку и пазы крестообразного шлица были бы выполнены с вогнутой поверхностью по форме окружности с углублением в месте пересечения. Это позволит резко снизить угрозу срезания отверткой шлицев при завинчивании и при этом уменьшить общую высоту головки винта, позволяя закрутить винт в отверстие пластины без выступания его головки над поверхностью пластины, а наличие углубления, например, цилиндрического, в месте пересечения пазов шлицы облегчает центрирование отвертки при вкручивании.
Целесообразно для навигации, ориентирования и контроля расстояния диастаза при остеосинтезе остеотомированных фрагментов челюсти, чтобы на поверхности базового сегмента пластины имелись бы риски, расстояние между которыми, например, равно 1 мм.
Для разгрузки базового сегмента пластины в местах размещения винтов, уменьшения крутящих моментов, желательно, чтобы пластина, дополнительно к базовому сегменту, имела бы, по меньшей мере, один дополнительный сегмент пластины, предназначенный для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части для ввинчивания винта, который в плане отходит от части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, причем сквозное отверстие в дополнительном сегменте пластины, предназначенного для оптимального перераспределения напряжений в узлах базового сегмента пластины, имеет внутреннюю винтовую резьбу, а каждая головка винта выполнена с наружной винтовой резьбой с возможностью отклоняться при завинчивании на ±12-15° и с возможностью образования надежной пространственной конструкции после ввинчивания.
Для повышения надежности соединения и дополнительного удобства в проведении операции, целесообразно, чтобы пластина, дополнительно к базовому сегменту, имела бы, по меньшей мере, один удлиненный дополнительный сегмент пластины для фиксации кости с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части для ввинчивания винта, который в плане отходит от части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, причем его длина от центра его сквозного отверстия до центра ближайшего сквозного отверстия на базовом сегменте пластины 12-14 мм, а угол с ним в плане находится в интервале 115°-130°, и при этом, сквозное отверстие удлиненного дополнительного сегмента пластины для фиксации кости с возможностью изгиба и кручения, имеет внутреннюю винтовую резьбу, а каждая головка винта выполнена с наружной винтовой резьбой с возможностью отклоняться при завинчивании на ±12-15° (то есть на угол от 12 до 15 градусов в противоположные стороны) и с возможностью образования пространственной конструкции после ввинчивания.
Также, желательно, для повышения удобства навигации, ориентирования и контроля расстояния диастаза при остеосинтезе остеотомированных фрагментов челюсти, чтобы на поверхности удлиненного дополнительного сегмента пластины имелись бы риски, расстояние между которыми, например, равно 1 мм, как это имеет место на базовом сегменте пластины.
Еще одним преимуществом заявленного устройства является возможность его изготовления на оборудовании, широко используемом в настоящее время в медицинской промышленности.
В качестве общего вывода следует отметить, что в результате совокупности выше приведенных признаков создаются условия для общего повышения качества остеосинтеза и сокращения сроков реабилитации пациента.
Возможны многочисленные другие модификации заявленного устройства.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематично изображена пара фрагментов челюстных костей с костной мозолью между ними, причем пара фрагментов челюстных костей фиксированы базовым сегментом пластины, при этом схематично изображенная пластина прикреплена к каждому фрагменту челюстной кости парами винтов с винтовой резьбой на цилиндрической части и винтовой резьбой на поверхности головки винта, причем один винт изображен отклоненным от перпендикуляра к поверхности фрагмента челюстной кости на угол α(α=±12-15°), аксонометрия;
На фиг. 2 изображен винт, аксонометрия,
На фиг. 3 изображен прямолинейный в плане базовый сегмент пластины из чистого титана толщиной 1 мм малой жесткости для нижней челюсти, с парой дополнительных сегментов пластины, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждой из них для ввинчивания винта, которые в плане отходят от соответствующей ей части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, вид в плане;
На фиг. 4 - то же сечение А-А фиг. 3;
На фиг. 5 изображена прямолинейная в плане пластина из сплава толщиной свыше 1,5 мм высокой жесткости для нижней челюсти, содержащая базовый сегмент с парой дополнительных сегментов, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в пластине, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждой из них для ввинчивания винта, которые в плане отходят от соответствующей ей части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, вид в плане,
На фиг. 6 - то же сечение Б-Б фиг. 5;
На фиг. 7 изображена дугообразная в плане пластина из чистого титана 2 толщиной 1 мм малой жесткости для нижней челюсти, содержащая дугообразный в плане базовый сегмент и пару дополнительных сегментов, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждого из них для ввинчивания винта, которые в плане отходят от соответствующей им части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, вид в плане,
На фиг. 8 - то же сечение В-В фиг. 7;
На фиг. 9 изображена дугообразная в плане пластина из сплава толщиной свыше 1,5 мм высокой жесткости для нижней челюсти, содержащая дугообразный в плане базовый сегмент с парой дополнительных сегментов, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждого из них для ввинчивания винта, которые в плане отходят от соответствующей им части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, вид в плане,
На фиг. 10 - то же сечение Г-Г фиг. 9;
На фиг. 11 изображена прямолинейная в плане пластина из чистого титана толщиной 1 мм малой жесткости для верхней челюсти, содержащая базовый сегмент с парой дополнительных сегментов, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждого из них для ввинчивания винта, которые в плане отходят от соответствующей им части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, особенностью данной пластины является то, что эта пластина является левой (то есть один из дополнительных сегментов ориентирован влево), вид в плане;
На фиг. 12 - то же сечение Д-Д фиг. 11;
На фиг. 13 изображена прямолинейная в плане пластина из чистого титана толщиной 1 мм малой жесткости для верхней челюсти, содержащая базовый сегмент с парой дополнительных сегментов, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждого из них для ввинчивания винта, которые в плане отходят от соответствующей им части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, особенностью данной пластины является то, что эта пластина является правой (то есть один из дополнительных сегментов ориентирован вправо), вид в плане;
На фиг. 14 - то же сечение Е-Е фиг. 13;
На фиг. 15 изображена дугообразная в плане пластина из сплава толщиной 1 мм средней жесткости для нижней челюсти, причем пластина имеет дугообразный базовый сегмент и две пары дополнительных сегментов, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждого из них для ввинчивания винтов, которые в плане попарно отходят от соответствующих им разных частей базового сегмента пластины со сквозным отверстием, вид в плане,
На фиг. 16 - то же сечение Ж-Ж фиг. 15;
На фиг. 17 изображена дугообразная в плане пластина из сплава толщиной свыше 1,5 мм высокой жесткости для нижней челюсти, причем пластина имеет дугообразный базовый сегмент и две пары дополнительных сегментов, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждого из них для ввинчивания винта, которые в плане попарно отходят от соответствующих им разных частей базового сегмента пластины со сквозным отверстием, вид в плане;
На фиг. 18 - то же сечение И-И фиг. 17;
На фиг. 19 изображена прямолинейная в плане пластина, причем пластина имеет базовый сегмент и пару дополнительных сегментов, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждого из них для ввинчивания винта, которые в плане отходят от соответствующей части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, с возможностью изгиба и кручения, и кроме того, пластина имеет один удлиненный дополнительный сегмент для фиксации кости с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части для ввинчивания винта, который в плане отходит от части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, особенностью данной пластины является то, что это пластина является правой (то есть удлиненный дополнительный сегмент ориентирован вправо), вид в плане, аксонометрия;
На фиг. 20 - то же, вид в плане,
На фиг. 21 - то же сечение К-К фиг. 20;
На фиг. 22 изображена прямолинейная в плане пластина, причем пластина имеет базовый сегмент и пару дополнительных сегментов, предназначенных для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины, с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части каждого из них для ввинчивания винта, которые в плане отходят от соответствующей части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, с возможностью изгиба и кручения, и кроме того, пластина имеет один удлиненный дополнительный сегмент для фиксации кости с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием на концевой части для ввинчивания винта, который в плане отходит от части базового сегмента пластины со сквозным отверстием, особенностью данной пластины является то, что это пластина является левой (то есть удлиненный дополнительный сегмент ориентирован влево), вид в плане, аксонометрия;
На фиг. 23 - то же сечение Л-Л фиг. 20;
На фиг. 24 изображен винт со стороны головки, аксонометрия.
Устройство для челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии включает пластину 1 с возможностью изгибать и крутить ее при помощи рук или инструмента, например, плоскогубцев, предназначенную для фиксации к поверхности кости, содержащую, по меньшей мере, базовый сегмент 2, имеющий, по меньшей мере, пару сквозных отверстий 3 для винтов в базовом сегменте по сторонам, и винты 4, предназначенные для вкручивания в кость 5 нижней и/или верхней челюсти и фиксации пластины 1 к поверхности кости 5 (фиг. 1). Сквозные отверстия 3 в базовом сегменте 2 пластины 1 выполнены с внутренней винтовой резьбой 6, а каждая головка 7 винта 4 выполнена с наружной винтовой резьбой 8 с возможностью отклоняться при завинчивании на угол «α» в диапазоне от 12° до 15° в любую сторону от центральной продольной оси сквозного отверстия 3 с возможностью образования надежной пространственной конструкции после ввинчивания, причем базовый сегмент 2 пластины 1 характеризуется следующими параметрами:
• ширина базового сегмента 2 пластины от 2,8 до 4,5 мм, при этом под шириной базового сегмента подразумевается расстояние между боковыми сторонами базового сегмента в поперечном сечении в его средней части;
• диаметр сквозных отверстий 3 по сторонам базового сегмента 2 пластины расположен в интервале от 5 до 7 мм,
• толщина базового сегмента 2 пластины выбирается в интервале от 0,8 до 2,2 мм,
при этом базовый сегмент 2 пластины 1 выполнен либо прямолинейным в плане, либо дугообразным в плане и его длина между осями его смежных ближайших к центру сквозных отверстий 3 лежит в диапазоне от 11 до 30 мм.
Кроме того, пластина 1 имеет различную жесткость: малую, среднюю и высокую, причем пластина 1 малой жесткости характеризуются тем, что выполнена из чистого титана, например, марки TiCP Grade 2 ASTM F67-13 (аналог ВТ1-0 ГОСТ 22178), и имеет толщину не более 1 мм, пластина средней жесткости характеризуются тем, что выполнена из титаново-алюминиево-ванадиевого сплава, например, сплав Ti-6Al-4V ELI ASTM F136-13 (аналог ВТ6 ГОСТ 19807), и имеет толщину от 1 мм до 1,5 мм, пластина высокой жесткости характеризуются тем, что выполнена из титаново-алюминиевого-ванадиевого сплава, например, сплав Ti-6Al-4V ELI ASTM F136-13 (аналог ВТ6 ГОСТ 19807), и имеет толщину свыше 1,5 мм, причем пластина 1 при толщине 1 мм и менее имеет прямоугольное поперечное сечение, а при толщине свыше 1 мм имеет поперечное сечение с закруглениями к боковым сторонам.
Как отмечено выше, сквозные отверстия 3 в базовом сегменте 2 пластины 1 выполнены с внутренней винтовой резьбой 6, а каждая головка 7 винта 4 выполнена с наружной винтовой резьбой 8.
Как показано на фиг. 1 внутренняя винтовая резьба 6 расположена в верхней расширенной части 9 сквозного отверстия 3. После полного завинчивания головка 7 винта 4 нижней поверхностью упирается в кольцевой уступ 10 внутри сквозного отверстия 3 пластины 1. Одновременно винтовая резьба 11 на цилиндрической части 12 винта вкручивается в кость 5 нижней и/или верхней челюсти. В результате винт 4 в сквозном отверстии 3 пластины 1 соединен с пластиной 1 самостоятельно и, кроме того, винт соединен с костью 5. Все винты 4 жестко фиксируются к пластине 1. Если любой винт 4 по какой-нибудь причине отсоединяется от любой кости 5 челюсти, то за счет соединения головки 7 винта 4 с пластиной 1 положение пластины 1 на поверхности кости 5 сохранится, поскольку винт 4 остается в пластине 1 и не выпадает. В итоге винт 4 из пластины 1 не вылезает, пластина 1 остается на месте, не переворачивается и кости срастаются. Пластина 1 стабильно закреплена. Это является страховкой жесткости конструкции.
Важно отметить, что винтовая резьба 11 на цилиндрической части 12 винта 4 плавно переходит в винтовую резьбу 8 на боковой поверхности 13 головки 7 винта 4.
Таким образом, винтовая резьба 11 на цилиндрической части 12 винта 4 вкручивается в кость 5, а наружная винтовая резьба 8 на боковой поверхности 13 головки 7 вкручивается во внутреннюю винтовую резьбу 6, расположенную в верхней расширенной части 9 сквозного отверстия 3 пластины 1, обеспечивая создание жесткой консольной конструкции (пластина-винт). При потере соединения цилиндрической части 12 винта 4 с костью 5 винт 4 не выпадет.
ПРИМЕЧАНИЕ: соединение винта 4 с пластиной 1 и костью 5 осуществлено на любом сегменте пластины: базовом сегменте 2, дополнительном сегменте пластины, удлиненном дополнительном сегменте пластины.
Важная особенность состоит в том, что винт 4 имеет возможность отклоняться при завинчивании на угол «α» в диапазоне от 12 до 15° с возможностью образования надежной пространственной конструкции после ввинчивания (фиг. 1). Для этого внутренняя винтовая резьба 6 расположена в верхней расширенной части 9 сквозного отверстия 3 пластины 1, а головка винта может иметь сферическую форму. Это создает дополнительные удобства при проведении операции, позволяя хирургу при проведении операции ввинчивать винт 4 в кость 5 в наиболее оптимальном направлении для получения наиболее надежного соединения его с костью 5, например, костным фрагментом, и образуя в результате надежную пространственную конструкцию из пластины 1 и ввинченных в нее винтов 4.
Таким образом, если в аналоге винт мог разбалтываться, выпадать из кости, и конструкция в итоге теряла жесткость, и в дальнейшем она могла проворачиваться вокруг оставшихся винтов, в результате чего уходила плоскость окклюзии, то в заявленном изобретении этого не происходит.
Как отмечено выше, одновременно с вышеизложенными признаками пластина 1 характеризуется следующими параметрами: ширина базового сегмента 2 пластины 2,8-4,5 мм, что позволило воспринимать базовому сегменту 2 пластины 1 большие нагрузки и делать базовый сегмент 2 пластины 1 более длинным (см. фиг. 1). Ранее (см. ближайший аналог) ширина базового сегмента пластины составляла 2,2 мм.
Другая особенность заявленного изобретения состоит в том, что увеличились диаметры сквозных отверстий 3 (диаметры «ушек») по сторонам базового сегмента 2 пластины 1. Они находятся в интервале 5-7 мм в зависимости от нагрузки в местах креплений винтами 4 (ранее данный диаметр был одинаков и равнялся 4,5 мм). Возможность делать больший диаметр появилась после того, как базовый сегмент 2 пластины 1 стали делать более широким. Больший диаметр сквозных отверстий 3 позволил ввинчивать винты 4 большего размера и, следовательно, воспринимать пластиной 1 большие нагрузки.
Особенность состоит также в том, что расширился диапазон толщин базового сегмента пластины 1 от 0,8 до 2,2 мм. Данный параметр показан, для примера, на фиг. 4, фиг. 6, фиг. 8, и обозначен позицией 14. Ранее он был постоянен и равнялся 1 мм. Расширение диапазона толщины позволяет при проведении операции подбирать толщину базового сегмента 2 пластины 1 в зависимости от прилагаемой к ней нагрузке.
Увеличение ширины базового сегмента 2 пластины 1, а также ее толщины 14, позволило базовому сегменту 2 пластины 1 воспринимать большую прилагаемую нагрузку и не сгибаться самопроизвольно при этом. Это позволило увеличить длину базового сегмента пластины 1 между центрами ее сквозных отверстий 3 по сторонам базового сегмента пластины 1 в диапазоне от 11 до 30 мм (ранее это расстояние было постоянным и равнялось 15 мм).
Базовый сегмент 2 пластины 1 может быть выполнена либо прямолинейным в плане и его длина между осями его смежных ближайших к центру базового сегмента пластины 1 отверстий 3 равна 11-30 мм в зависимости от условий эксплуатации, нагрузок, толщины пластины и металла из которого она изготовлена (фиг. 3 - фиг. 6, фиг. 11 - фиг. 14, фиг. 19, фиг. 22 - фиг. 23), либо выполнена дугообразной в плане и ее длина между осями ее смежных ближайших к центру отверстий 11-30 мм (для установки на нижней челюсти по кромке фиг. 7 - фиг. 12; фиг. 15 - фиг. 18). Увеличение длины базового сегмента пластины 1 позволило дальше передвигать костные фрагменты кости 5, то есть позволило увеличить стабильность остеосинтеза кости 5 при значительном перемещении остеотомированного костного сегмента. Такой диапазон нагрузок, который в результате изобретения может воспринимать базовый сегмент 2 пластины 1, резко повышает удобство проведения операции, поскольку позволяет хирургу выбрать более подходящую пластину 1, которая необходима для установки в данном конкретном случае как по величине прилагаемой к ней нагрузки, так и по другим параметрам (особенностям установки, места установки и т.д.).
Одновременно для дальнейшего повышения числа успешных операций и удобства использования пластины 1 введены три степени жесткости пластины 1 (по мягкости и легкости перегиба): малая, средняя и высокая.
При этом пластина 1 малой жесткости характеризуются тем, что выполнена из чистого титана, например, TiCP Grade 2 ASTM F67-13 (аналог ВТ1-0 ГОСТ 22178) и имеет толщину не более 1 мм (см. фиг. 3 - фиг. 4, фиг. 7 - фиг. 8, фиг. 11 - фиг. 14). Она может использоваться, как для проведения операций на верхней челюсти, так и для проведения операций на нижней челюсти.
При этом для верхней челюсти применяются пластины малой жесткости, позволяющие проводить несколько адапционных изгибов для лучшей припасовке к поверхности кости.
Пластина 1 средней жесткости характеризуются тем, что выполнена из титаново-алюминиево-ванадиевого сплава, например, сплав Ti-6Al-4V ELI ASTM F136-13 (аналог ВТ6 ГОСТ 19807, и имеет толщину от 1 по 1,5 мм включительно (фиг. 15 - фиг. 16). Пластина 1 с данным типом жесткости применяются только для установки на нижнюю челюсть.
Пластина 1 высокой жесткости характеризуются тем, что выполнена из титаново-алюминиево-ванадиевого сплава и имеет толщину свыше 1,5 мм (фиг. 5 - фиг. 6, фиг. 9 - фиг. 10, фиг. 15 - фиг. 18). Пластина 1 с данным типом жесткости применяются только для установки на нижнюю челюсть и при фиксации сложных костных аутотрансплантатов с включением малоберцовой кости при устранении дефектов челюстей с использованием микрохирургической техники.
Важная особенность заявленного изобретения состоит в том, что базовый сегмент 2 пластины 1 при толщине 1 мм и менее имеет прямоугольное поперечное сечение (фиг. 4, фиг. 8, фиг. 12, фиг. 14, фиг. 16), а базовый сегмент 2 пластины 1 при толщине свыше 1 мм имеет поперечное сечение с закруглением 15 к боковой стороне в поперечном сечении (фиг. 6, фиг. 10, фиг. 18). Закругление в поперечном сечении от середины базового сегмента 2 пластины 1 делает базовую пластину 1 менее заметной под кожей, кроме того, стало более комфортно работать доктору при проведении операции (лучше и легче стало гнуть пластину 1).
Особенность заявленного изобретения состоит также в том, что, как отмечалось ранее, пластина 1 малой жесткости предназначена для установки, как правило, на верхнюю челюсть (их требуется много гнуть) (см. фиг. 3 - фиг. 4, фиг. 7 - фиг. 8, фиг. 11 - фиг. 14), а пластина 1 малой, средней и высокой жесткости предназначена для установки на нижнюю челюсть.
Другая особенность заявленного изобретения состоит в том, что пластины различной жесткости имеют разную цветовую маркировку. Например, пластина малой жесткости может быть окрашена в голубой цвет, а пластина средней и высокой жесткости - в зеленый цвет.
Ранее была другая цветовая окраска: короткая пластина маркировалась желтым цветом, а длинная пластина имела синий цвет. Таким образом, раньше цветом характеризовали длину пластины, что менее удобно.
В заявленном изобретении цветом характеризуют материал и толщину пластины, а, следовательно, степень жесткости пластины.
1. Пластина малой жесткости (мягкая пластина), изготовленные из чистого титана и имеющие толщину до 1 мм, имеют, как от мечено выше, голубой цвет, а пластина средней и высокой жесткости, изготовленные из сплава и имеющие толщину 1 мм, имеют зеленый цвет. Это повышает для хирурга удобство выбора пластины при проведении операции.
Изгиб и припасовка сегментов пластины 1 осуществляется специальными инструментами - гнутелями. Изгиб сегментов пластины 1 не должен проходить по сквозному отверстию 3, поскольку в него ввинчивается при проведении операции винт. Если рядом с отверстием надо изогнуть пластину 1, то желательно использовать два гнутеля, причем одним инструментом охватывают и зажимают отверстие, а другим - гнут сегмент пластины 1 рядом с отверстием 3.
Как отмечено ранее, для удобства изготовления и удобства использования пластины при проведении операции целесообразно, чтобы винтовая резьба 11 на цилиндрической части 12 винта 4 плавно переходила бы в винтовую резьбу 8 на боковой поверхности 13 головки 7 винта 4.
Одновременно предпочтительно для повышения удобства при завинчивании винтов, чтобы на головке 7 каждого винта 4 имелся бы крестообразный шлиц 16 под отвертку и пазы 17 крестообразного шлица 16 были бы выполнены с вогнутой поверхностью по форме окружности (фиг. 2, фиг. 24).
Это позволит резко снизить угрозу срезания отверткой шлица при завинчивании и при этом уменьшить общую высоту головки 7 винта 4, делая ее менее заметной из-под кожи. Наличие углубления 18 в месте пересечения пазов 17 крестообразного шлица 16 облегчает центрирование отвертки при завинчивании (фиг. 24).
Целесообразно для навигации и ориентирования остеотомии, чтобы на поверхности базового сегмента 2 пластины 1 имелись бы риски 19, расстояние между которыми, например, равно 1 мм (фиг. 19). Риски 19 предназначены для увеличения удобства пользования пластиной 1, используя их, например, как ориентиры в каких местах необходимо перегнуть базовый сегмент 2 пластины 1.
Для разгрузки базового сегмента 2 пластины 1 в местах размещения винтов 4, уменьшения крутящих моментов, желательно, чтобы пластина 1 помимо базового сегмента 2 имела бы, по меньшей мере, один дополнительный сегмент 20, предназначенный для оптимального перераспределения напряжений в базовом сегменте пластины 1, с возможностью изгиба и кручения, и со сквозным отверстием 21 на концевой части для ввинчивания винта 4, который в плане отходит от части базового сегмента 2 пластины 1 со сквозным отверстием 3, причем сквозное отверстие 21 в дополнительной сегменте 20 пластины 1 имеет внутреннюю винтовую резьбу 22, а каждая головка 7 винта 4 выполнена с наружной винтовой резьбой 8 с возможностью отклоняться при завинчивании на ±12-15° и с возможностью образования пространственной конструкции после ввинчивания (в данном случае пояснения аналогичны пояснениям, приведенным выше для базового сегмента 2).
Для повышения удобства соединения фрагментов костей 5 целесообразно, чтобы пластина 1, дополнительно к базовому сегменту 2, имела бы, по меньшей мере, один удлиненный дополнительный сегмент 23 для фиксации кости 5 с возможностью изгиба и кручения и со сквозным отверстием 24 на концевой части для ввинчивания винта 4, который в плане отходит от базового сегмента пластины 1 со сквозным отверстием 3, причем его длина от центра его сквозного отверстия 24 до центра ближайшего сквозного отверстия 3 на базовом сегменте 2 пластины лежит в интервале от 12 мм до 14 мм, а угол (3 с ним в плане находится в интервале 115°-130°, и при этом сквозное отверстие 24 удлиненной дополнительной пластины 23 для фиксации кости с возможностью изгиба и кручения имеет внутреннюю винтовую резьбу 25, а каждая головка винта 4 выполнена с наружной винтовой резьбой с возможностью отклоняться при завинчивании на ±12-15° и с возможностью образования пространственной конструкции после ввинчивания (фиг. 19).
Также желательно, для навигации и ориентирования остеотомии, чтобы на поверхности удлиненного дополнительного сегмента пластины 23 для фиксации кости с возможностью изгиба и кручения имелись бы риски 26, расстояние между которыми равно 1 мм. Эти риски, как было охарактеризовано выше для базового сегмента 2 пластины 1, и здесь предназначены для увеличения удобства пользования пластиной 1, используя их, например, как ориентиры в каких местах необходимо перегнуть пластину 1. Например, сначала не изогнутый базовый сегмент 2 пластины 1 с удлиненным дополнительным сегментом 23 прикладывают к месту будущего нахождения и намечают места, в которых, например, базовый и удлиненный дополнительный сегменты необходимо перегнуть, запоминая их по рискам. Затем, отведя базовый сегмент 2 пластины 1 с удлиненным дополнительным сегментом 23 от места установки, изгибают их, например, руками, ориентируясь по рискам, а затем прикладывают пластину к месту установки для проверки точности изгибов, и при положительном результате присоединяют изогнутую пластину 1 к кости 5 винтами 4.
Заявитель считает необходимым отметить, что 4 одинаковой конструкции. Подробно сквозные отверстия и винты изображены при разборе конструкции базового сегмента в базовом сегменте, в дополнительном сегменте и в удлиненном дополнительном сегменте выполнены одинаковые сквозные отверстия, которые имеют верхние расширенные части с кольцевым уступом внутри каждого сквозного отверстия, причем внутри сквозного отверстия имеется винтовая резьба. В заявленном устройстве везде применяются винты. В дополнительном сегменте и в удлиненном дополнительном сегменте применена аналогичная конструкция без подробного разбора, чтобы не повторяться и не перегружать чертежи.
Использование заявленного устройства осуществляется следующим образом:
Ортодонтическая подготовка операции выполняется в стационаре под наркозом бригадой в составе трех челюстно-лицевых хирургов.
Во время операции проводится общая анестезия - наркоз, выполняются разрезы со стороны полости рта (внутриротовой доступ, без наружных разрезов на коже лица).
Далее при помощи костных пил и инструментов проводятся тонкие (0,5 мм) распилы зубосодержащих фрагментов челюстей с последующей остеотомией (искусственным переломом по линиям распилов) для осуществления их передвижения.
Перемещение челюстей осуществляется строго в соответствии с планом операции и благодаря интраоперационным шаблонам, изготовленным хирургом и ортодонтом индивидуально на этапе планирования операции.
Распиленные фрагменты челюстных костей 5 фиксируют пластинами 1 и винтами 4.
Устанавливается в среднем четыре пластины на верхнюю челюсть и по две пластины на нижнюю челюсть с каждой стороны. Каждая из пластин 1 фиксируется путем ввинчивания винтов 4 в ее сквозные отверстия 3, 21, 24.
В дальнейшем их можно снять через 6 месяцев после операции и завершения образования костной мозоли 2 (фиг. 1).
Окончание операции является ушивание разрезов в полости рта. Через две недели хирург или его помощник снимет швы на амбулаторном приеме при плановом осмотре после выписки из стационара.
Ниже заявитель считает необходимым привести более подробное описание использование заявленного изобретения при лечении.
После ортодонтической предоперационной подготовки проводят планирование ортогнатической операции.
1. Этап планирования лечения.
Осуществляют виртуальное компьютерное моделирование ортогнатической операции с учетом увеличения объема дыхательных пространств глотки. Для этого выполняется 3-х мерный цефалометрический анализ реконструкции компьютерной томографии головы пациента (Arnett G.W. Facial and dental planning for orthodontists and oral surgeons. // Santa Barbara, California. - 2004. P. 151-164.)
Идентифицируют на полученной модели мягкотканый контур профиля лица, кости скелета и зубы. Для идентификации мягкотканного контура лица, проводят наложение 3D-фотографии головы пациента в истинном положении на мягкотканный контур КТ головы пациента, определяя центральную линию лица, степень сагиттальных диспропорций, а также вертикальную и аксиальную асимметрии.
На модель наносят цефалометрические ориентиры (точки, проецированные на мягкотканный контур и на костные структуры скелета и зубы).
При планировании операции на модели лица моделируют перемещение указанных точек и угла до достижения определенных значений, получая тем самым модель операции:
- выдвижение точки Pog' осуществляют в сагиттальной плоскости относительно истинной вертикальной линии лица (ИВЛ) до положения «-0.7» мм у женщин (-2.6 +/- 1.9 мм нормальные значения и стандартное отклонение в цефалометрическом анализе Arnett/McLaughtin) и «-1.7» мм у мужчин (-3.5 +/- 1.8 мм нормальные значения и стандартное отклонение в цефалометрическом анализе Arnett/McLaughtin). Это приводит к эстетически правильному положению подбородка и нижней губы;
- выдвижение точки М×I также осуществляют в сагиттальной плоскости относительно ИВЛ до положения «-7» мм у женщин (-9.2 +/- 2.2 мм нормальные значения и стандартное отклонение в цефалометрическом анализе Arnett/McLaughlin) и «-10.3» мм у мужчин (-12.1 +/- 1.8 мм нормальные значения и стандартное отклонение в цефалометрическом анализе Arnett/McLaughlin).
Это приводит к эстетически правильному положению верхней челюсти и верхней губы.
- изменяют угол наклона Их ОР по отношению к ИВЛ до положения 93.8° у женщин (-95.6+/-1.8° нормальные значения и стандартное отклонение в цефалометрическом анализе Arnett/McLaughlin) и 93.6° у мужчин (95.0 +/- 1.4° нормальные значения и стандартное отклонение в цефалометрическом анализе Arnett/McLaughlin). Это приводит к эстетически правильному положению верхней челюсти и верхней губы относительно положения подбородка и нижней губы, а также относительно лицевых пропорций в целом.
В ходе контурного планирования операции имитируется перемещение остеотомированных фрагментов верхней и нижней челюстей с учетом восстановления правильного прикуса, нормализации эстетических пропорций лица и воссоздания симметрии лица.
Далее на основании проведенных виртуальных 3D-перемещений остеотомированных фрагментов верхней и нижней челюсти проектируют и изготавливают накусочный шаблон. Данный шаблон строится на основании компьютерного 3D-моделирования и последующей печатью на 3D-принтере.
2. Этап операции
Ортогнатическая операция выполняется в условиях стационара под эндотрахеальным наркозом и заключается в двусторонней сагиттальной остеотомии нижней челюсти и остеотомии верхней челюсти на уровне Le Fort I с максилло-мандибулярным выдвижением на расстояние, определяемое интраоперационным накусочным шаблоном, изготовленным в результате виртуального компьютерного моделирования данной операции.
Методика проведения операции двусторонней сагиттальной остеотомии нижней челюсти:
После обработки полости рта раствором антисептика и предварительного гидропрепарирования в области переходной складки нижней челюсти подслизистого и поднадкостничного пространства раствором анестетика артикаинового ряда с вазоконстриктором, проводят S-образный разрез слизистой оболочки в ретромолярной области спереди кзади от первого моляра ниже границы прикрепленной десны до проекции основания венечного отростка. Скелетируют поверхность тела нижней челюсти от первого моляра до угла нижней челюсти снаружи и внутреннюю поверхность ветви над язычком на высоту 1 см от переднего до заднего края ветви. На внутренней стороне ветви визуализируют «язычок» - место входа нижнего альвеолярного нерва. Проводят остеотомию внутренней кортикальной пластины ветви нижней челюсти, отступив от язычка кверху примерно на 1 см. Далее остеотомию продолжают параллельно косой линии нижней челюсти. В области 36 зуба проводят вертикальный распил наружной кортикальной пластинки. Аналогичную операцию выполняют с противоположной стороны. Осуществляют гемостаз. Затем проводят расщепление остеотомированных фрагментов нижней челюсти. Зубосодержащий фрагмент нижней челюсти перемещают вперед относительно верхней челюсти и устанавливают на интраоперационный накусочный шаблон, смоделированный в результате виртуального компьютерного моделирования данной операции. Проводят мануальное позиционирование мыщелковых отростков височно-нижнечелюстных суставов в центральное соотношении с последующей жесткой фиксацией фрагментов нижней челюсти слева и справа титановыми минипластинами согласно настоящему изобретению. Проводят гемостаз. Раны ушивают мононитью 4/0, 5/0.
Методика проведения операции: остеотомия верхней челюсти на уровне Le Fort I.
После обработки операционного поля раствором антисептика и предварительного гидропрепарирования в области переходной складки верхней челюсти подслизистого и поднадкостничного пространства раствором анестетика артикаинового ряда с вазоконстриктором в разведении 1:200000, проводят разрез отступя 0,5 см от прикрепленной десны от 15 до 25 зуба, скелетируют переднюю поверхность верхней челюсти.
Выполняют остеотомию верхней челюсти на уровне Ле Фор I, с последующей мобилизацией остеотомированного зубосодержащего фрагмента. Уровень предполагаемой остеотомии определяются на 5 мм выше апексов верхнечелюстных зубов.
Остеотомированный фрагмент мобилизируют, перемещают вперед и устанавливают в конструктивном прикусе с межчелюстным связыванием фиксируя лигатурами за брекеты с нижнечелюстным зубосодержащим фрагментом а затем проводят остеосинтез данного фрагмента титановыми Y и L-образными минипластинами.
Диастазы между остеотомированными костными фрагментами замещают аутокостью.
Осуществляют гемостаз. Раны ушивают мононитью 4/0, 5/0. При проведении операции использовалось устройство по заявленному изобретению.
Послеоперационное ортодонтическое лечение проводится с целью стабилизации прикуса в течение 6-12 месяцев после операции и завершается изготовлением ретейнера.
Нами обследованы, подготовлены к операции и прооперированы с использованием пластин и винтов, согласно заявленному изобретению, 10 пациентов в возрасте от 18 до 55 лет с законченным ростом лицевого скелета.
Пример.
Больной А, диагноз: Сочетанная деформация челюстей, верхняя и нижняя ретрогнатия.
Смоделировано: выдвижение верхнечелюстного фрагмента в сагиттальной плоскости на 11 мм в точке M×I, нижнечелюстного на 16 мм в точке Pog' с ротацией окклюзионной плоскости на 9° против часовой стрелки
Выполнена бимаксиллярная ортогнатическая операция в обьеме двустронней сагиттальной остеотомии нижней челюсти и остеотомия верхней челюсти на уровне Le Fort с перемещением остеотомированных фрагментов в положение согласно операционному плану с последующим остеосинтезом титановыми винтами и пластинами, в полном соответствии с заявленным изобретением.
Достигнутые результаты:
- выдвижение нижней челюсти в точке Pog' в сагиттальной плоскости относительно истинной вертикальной линии лица сотавило 15 мм. Это привело к эстетически правильному положению подбородка и нижней губы.
- выдвижение точки М×I также осуществляют в сагиттальной плоскости относительно ИВЛ составило 11 мм. Это привело к эстетически правильному положению верхней челюсти и верхней губы.
- ротация окклюзионной плоскости челюстей против часовой стрелки привела к эстетически правильному положению верхней челюсти и верхней губы относительно положения подбородка и нижней губы, а также относительно лицевых пропорций в целом.
Изобретение позволяет оптимизировать как конструкции устройства в целом, так и конструкции его отдельных элементов: пластин, сегментов и винтов, снизить опасность поломки устройства, повысить процент успешно проведенных операций, повысить надежность остеосинтеза и сократить сроки реабилитации пациента.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Патент на полезную модель РФ №201594, кл. А1С 8/00, 07.05.2020;
2. Патент РФ на изобретение №2558999, А61В 17/24, 28.07.2014;
3. Сафьянова Елена Викторовна РАЗРАБОТКА И КЛИНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОВОГО ХИРУРГИЧЕСКОГО СПОСОБА ЛЕЧЕНИЯ ВРОЖДЕННЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ЧЕЛЮСТЕЙ 14.01.14 «Стоматология» Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации на правах рукописи, Нижний Новгород - 2018, с. 80, рис. 3.19.б) (ближайший аналог).