СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ ФАНТОМ Российский патент 2009 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к учебным пособиям по медицине и стоматологии и может быть использовано для обучения врачей-стоматологов.

Известны стоматологические фантомы для развития практических навыков в процессе подготовки, которые содержат модель головы с искусственными зубами. Модель головы имеет верхнюю и нижнюю челюсти, связанные между собой в положении открытого рта. Челюсти снабжены альвеолярными отростками, имеющими желобовидное углубление, где фиксируются пластмассовые валики, на которых выполнена коронковая часть зубов, верхняя часть которых имитирует коронковую часть отдельного зуба (SU 1337910 A1, Сеидов, 15.09.1987; SU 1368912 A1, Шулькина и др., 23.01.1988). В указанных фантомах использованы пластмассовые зубы, однако материалы, из которых изготавливают стандартные зубы, дымятся и плавятся при препарировании турбинным наконечником и значительно мягче эмали и дентина, что создает у обучаемого иллюзию легкости работы в полости рта пациента.

Из публикации (SU 1455356 А1, Копейкин и др., 30.01.1989) известна модель, включающая искусственную десну, выполненную из эластичной пластмассы, в которой зубной ряд выполнен из естественных удаленных зубов. Зубы укреплены на модели и имеют подвижность, аналогичную подвижности зубов у человека при пародонтите, и не пригодны ни для каких других манипуляций (например, пломбирования каналов), кроме шинирования.

Для моделирования различных патологий описан стоматологический учебно-диагностический модуль, содержащий соединенные окклюдатором модели верхней и нижней челюсти, на жестком базисе которых выполнены сегменты верхней и нижней челюсти с альвеолярными отростками, десной и зубными рядами. Сегменты выполнены из эластичного материала, базисы - из жесткого материала, зубы выполнены съемными, точно повторяющими анатомо-топографическое строение коронки и корня, а в альвеолярных отростках верхней и нижней челюстей выполнены лунки, соответствующие каждому зубу. Имеется набор несъемных и съемных зубных протезов, причем модели соединены с окклюдатором подвижно с возможностью взаимного перемещения (RU 16798 U1, Галиев, 10.02.2001). Однако отсутствие в фантоме пульпарной камеры (случайное вскрытие при препарировании кариозных полостей) притупляет осторожность обучаемого.

Известен фантом, включающий имитаторы челюстей, выполненные из жесткого изоляционного материала и покрытые мягким эластичным изоляционным покрытием. В имитаторах челюстей выполнены желобовидные углубления по ходу зубных рядов, в них установлены имитаторы зубов с возможностью фиксации, а также имитаторы флегмон в виде полостей в мягком изоляционном покрытии, заполненных имитатором гнойного эскудата (RU 92002576 А, Марулиди, 10.04.1997). Хотя этот фантом точно имитирует новообразования, но имеет преимущественную хирургическую направленность и не удобен для обучения терапевтическим процедурам.

Известен фантом, который содержит имитаторы челюстей, на жестком базисе которых образованы углубления по форме корней зубного ряда, в которых посредством клея-эластомера слоем с толщиной около 0,1 мм зафиксированы зубы. Искусственная десна выполнена из эластомера (силиконовая резина) с прочностью на разрыв около 20 кГ/кв.см, твердостью по Шору А - 15-30 ед., удлинению - до 300% (US 5120229, Moore et al., 09.06.1992 - ближайший аналог). Десну можно отодвигать, чтобы осмотреть корень; базис может быть выполнен из жесткой пластмассы или стоматологического цемента. Зубы могут быть как искусственными, так и естественными, взятыми после экстракции.

Однако данный фантом обладает ограниченными возможностями в части моделирования терапевтических, ортопедических и хирургических манипуляций и контроля правильности их выполнения обучаемыми. Это обусловлено тем, что верхушка корня зуба скрыта в массиве базиса и даже при использовании натуральных зубов контроль за обработкой каналов не обеспечивается.

Патентуемый стоматологический фантом характеризуется тем, что содержит имитаторы верхней и нижней челюстей с сегментами с жестким базисом, имеющими основание и альвеолярные отростки, зубы, зафиксированные корнями в базисе, искусственную десну из эластомера, элементы крепления сегментов к имитаторам.

Изобретение отличается тем, что использованы естественные зубы после экстракции, при этом с внешней стороны жесткого базиса выполнен по меньшей мере один паз с размерами, обеспечивающими обнажение верхушек корней зубов по высоте на 2-3 мм, и длиной, обеспечивающей доступ по меньшей мере к корням двух зубов, причем паз закрыт без зазора съемным элементом из упругопластичного материала так, что упомянутые верхушки корней внедрены в его тело, а внешняя поверхность съемного элемента повторяет внутреннюю поверхность искусственной десны.

Фантом может характеризоваться тем, что жесткий базис выполнен из гипса зуботехнического с пределом прочности при сжатии не менее 20 МПа, а также тем, что эластомер искусственной десны при моделировании хирургических вмешательств выполнен на основе отверждаемой жидкой резины с пределом прочности при растяжении не менее 200 Н/мм² и твердостью по Шору 40±3.

Фантом может характеризоваться и тем, что по меньшей мере часть жесткого базиса с альвеолярными отростками имитирует упругие свойства костной ткани и выполнена в форме вкладыша из адгезива на основе термопластичных каучука и смол, и карбоцепных полимеров с пределом прочности имеет прочность на сдвиг 1,6-1,8 Н/мм².

Фантом может характеризоваться также тем, что на верхушке корня установлен имитатор околоверхушечного новообразования, выполненный в виде шарика диаметром 1-1,5 см, а также тем, что между базисом и искусственной десной в прикореневой зоне введен имитатор периостита, выполненный в виде капсулы из полимерного материала, заполненной гелеобразной средой, а также тем, что изготовление фантома проводится в процессе обучения.

Технический результат изобретения - увеличение количества манипуляций ортопедической, терапевтической и частично хирургической стоматологии на одном фантоме.

Существо изобретения поясняется на чертежах, где:

на фиг.1 представлен имитатор челюсти с натуральными зубами,

на фиг.2 - выполнение паза и съемного элемента - фронтальный разрез,

на фиг.3 - то же, что на фиг.2 - поперечный разрез;

на фиг.4 - вкладыш для имитации упругих свойств костной ткани - фронтальный разрез;

на фиг.5 - то же, что на фиг.4 - поперечный разрез.

Фантом содержит имитаторы верхней и нижней челюстей, один из которых представлен на фиг.1. Имитатор содержит сегмент 1 с жестким базисом 2, имеющий основание 3 и альвеолярные отростки 4, естественные зубы 5 после экстракции, зафиксированные корнями 6 в базисе 2, искусственную слизистую - десну 7 из эластомера. Для крепления сегмента 1 к имитатору челюсти имеются элементы крепления (не показаны).

С внешней стороны жесткого базиса 2 выполнен паз 8 с размерами, обеспечивающими обнажение верхушек 9 корней 6 зубов по высоте h=2-3 мм (см. фиг.2-3). Паз выполнен с глубиной g=3-5 мм, и длиной D, обеспечивающей доступ по меньшей мере к корням двух зубов (на фиг. для примера показан паз под корневую систему трех зубов).

Паз 8 закрыт без зазора съемным элементом 10 из упругопластичного материала таким образом, что верхушки 9 корней внедрены в его тело на высоту h обнажения, а внешняя поверхность 11 съемного элемента 10 повторяет контур внутренней поверхности искусственной десны. То есть в закрытом десной 7 состоянии внешняя поверхность жесткого базиса 2 и поверхность 11 съемного элемента представляют собой одно целое. Элемент 10 может быть выполнен из любого слепочного силиконового стоматологического материала, например, марки «Speedex»(Art. 4970 Polysiloxane «condensation-type»), его высота Н-10-15 мм. Таких пазов со съемными элементами 10 может быть несколько на одном фантоме. Их назначение - возможность контроля за качеством проведения эндодонтического лечения при обеспечении реальности манипуляций. Жесткий базис 2 выполнен из гипса зуботехнического с пределом прочности при сжатии не менее 20 МПа. Этот материал выпускается ООО «ЦЕЛИТ» под названием «СУПЕРГИПС-Ц» марки ЗВГ-01, тип 3, ИСО 6873, ТУ 9391-003-10614163-97.

Искусственная десна 7 для моделирования терапевтических и ортопедических манипуляций имеет толщину 2-3 мм и может быть выполнена из эластомера - силиконовой резины для выполнения оттисков фирмы «YETI Dental» (Германия) (Art. 880-0000 «Additional Curing Silicone for duplication»), имитирующей фактуру и естественный цвет. Обычно в стоматологической практике такая силиконовая резина используется для изготовления «галоши». Десну 7 студенты также изготавливают самостоятельно. При моделировании хирургических вмешательств искусственная десна 7 имеет большую толщину 3-4 мм и может быть выполнена на основе отверждаемой жидкой резины с пределом прочности при растяжении не менее 200 Н/мм² и твердостью по Шору 40±3 (жидкая резина «Liquid Gum U1» фирмы KIM Tec., Германия). Десну 7 возможно отодвигать, разрезать и зашивать.

На фиг.4, 5 показана конструкция вкладыша 12, назначение которого - имитация упругих свойств костной ткани жесткого базиса 2 с альвеолярными отростками 4 в зоне, прилежащей к зубам 5. Таких вкладышей в каждом сегменте 1 может быть один или более, а число зубов во вкладыше 2-3. Вкладыш 12 жестко присоединен к базису 2. В результате экспериментов авторами установлено, что наиболее полно упругие свойства костной ткани челюсти с альвеолярными отростками моделируются посредством адгезива «Clear Adhesive (LN-975)» фирмы «МАССО» (США), используемого в строительстве. Он представляет собой композицию термопластичных каучуков и смол, карбоцепных полимеров с растворителями, имеет прочность на сдвиг 1,6-1,8 Н/мм².

Периодонтальная щель 13 живого организма между натуральными зубами 5 и жестким базисом 2 имитируется веществом, сохраняющим после полимеризации эластичность, тягучесть и податливость. В качестве такого вещества может быть применен клей для полиуретана марки «Уран» (ТУ 2252-002-45539771-97). Данная особенность позволяет овладеть на имитаторе техникой удаления зубов. Это расширяет дидактические возможности фантома, так как каждый зуб имеет свой алгоритм удаления и проведение этой манипуляции впервые на пациенте вызывает большие трудности у студента.

На верхушке 9 корня 6 установлен имитатор 14 околоверхушечного новообразования, выполненный в виде воскового шарика диаметром 10-15 мм. Такой элемент позволяет имитировать новообразования, такие как киста и кистогранулема. При работе с восковыми имитаторами на фантоме обучающийся приобретает мануальные навыки цистэктомии по удалению кисты хирургическим методом.

Между базисом 2 и искусственной десной 7 в прикореневой зоне введен имитатор периостита, выполненный в виде капсулы 15 из полимерного материала, заполненной жидкой средой. Капсула 15 может быть выполнена из резиновой или пластиковой оболочки, заполненной жидкой средой, которая может быть загущена одним из известных загустителей и окрашена. Такой элемент позволяет овладеть техникой вскрытия и дренирования периостальных абсцессов.

Изготовление жесткого базиса с зубами, искусственной десной и имитаторами проводится самим обучаемым. Предусматривается выполнение следующих операций.

Стандартные имитаторы верхней и нижней челюстей извлекаются из стандартного фантома (например, фирмы Kilgore/Columbia Dentoform, США) и с них снимается силиконовый оттиск, служащий дубликатом для многократного использования. Затем натуральные зубы 5 помещают в дубликат, сверху дубликата помещают искусственную десну 7 от стандартного стоматологического фантома или выполненную самим студентом по шаблону стандартной слизистой. На верхушках 9 корней фиксируют имитаторы 14 околоверхушечного новообразования - восковые шарики диаметром 10-15 мм и размещают их в элементе 10 из упругопластичного материала. Верхушки 9 корней внедряют в тело элемента 10 и формируют внешнюю поверхность 11 съемного элемента 10, чтобы она повторяла наружный контур базиса 2, т.е. внутреннюю поверхность искусственной десны 7. Далее, зубные ряды заливаются гипсом «Супергипс-Ц», им же отливается базис, затем со стороны основания базиса присоединяются элементы крепления. Дают модели застыть (35-45 мин), после чего модель открывается и устанавливается в стандартный фантом. Закрывают слизистой, имитирующей щеки и губы. Аналогичным образом в фантоме размещают имитатор периостита в виде капсулы 15. Несколько зубов размещают во вкладыше 12 с альвеолярными отростками, имитирующем упругие свойства костной ткани в зоне, прилежащей к зубам 5, а также периодонтальную щель 13. Во вкладыше 12 также могут быть, по желанию, размещены элементы 14, 15 по вышеописанной технологии.

Примеры работы с фантомом.

Терапевтическая стоматология. Фантом позволяет препарировать кариозные полости по Блэку на натуральных зубах и использовать для этого необходимую последовательность боров с использованием водяного и воздушного охлаждения. После препарирования полости проводят пломбирование. И здесь натуральные зубы имеют преимущество, т.к. при работе с современными пломбировочными материалами необходимо использовать ортофосфорную кислоту, праймер, бонд - все это входит в состав современного пломбировочного материала и поставить пломбу без них невозможно и неправильно. На искусственных зубах в связи с отсутствием натуральных тканей это сделать невозможно. В процессе эндодонтических манипуляций, проводимых обучаемым, преподаватель может снять элемент, установленный на верхушки корней, и проверить качество и последовательность проведенного эндодонтического лечения. Работая с натуральными тканями зуба данной модели, студенты получают возможность овладеть навыками проведения реставрации зубов, особенно передних, и техникой использования всех компонентов композитных пломбировочных материалов.

Ортопедическая стоматология. Фантом дает возможность моделировать препарирование живого зуба под металлокерамическую коронку. Обтачивание проводится с использованием водяного и воздушного охлаждения. Препарируя натуральные зубы, удается учитывать толщину эмали и дентина, а также близость пульпы.

Хирургическая стоматология. Фантом дает возможность моделировать резекцию верхушки корня и ретроградное пломбирование. Для этого используется вкладыш 12 с имитацией кости альвеолярного отростка с закрепленными в нем натуральными зубами. Помимо резекции верхушки корня студента обучают на модели проведению операции цистэктомия. Киста (поз.14) имитируется восковым шариком. Фантом позволяет проводить также вскрытие периостальных абсцессов. На модели они представлены в виде капсулы 15, заполненной жидкой средой. Эти манипуляции обычно не демонстрируются студентам начальных курсов. На данном фантоме их может осуществить каждый.

Таким образом, изготовление имитаторов с натуральными зубами и патентуемыми усовершенствованиями дает возможность выполнения основных манипуляций: удаление зуба, разрез слизистой оболочки и ушивание после операции, ликвидации очагов воспаления и все стандартные манипуляции по ортопедической и терапевтической стоматологии. При этом обеспечивается контроль и состоятельность проведенного лечения, освоение новых прогрессивных материалов в стоматологии (в частности, пломбировочного благодаря натуральным зубам), возможность использования водяного и воздушного охлаждения при приобретении обучаемым мануальных навыков. Важное значение приобретает присутствие и непосредственное участие обучаемых на всех этапах изготовления имитаторов и доступность материалов для их изготовления.

Изобретение относится к медицинским анатомическим моделям и используется для обучения манипуляциям в ортопедической, терапевтической и хирургической стоматологии. Фантом содержит имитаторы верхней и нижней челюстей с сегментами с жестким базисом, имеющими основание и альвеолярные отростки, естественные зубы после экстракции, зафиксированные корнями в базисе, искусственную десну из эластомера, элементы крепления сегментов к имитаторам. С внешней стороны жесткого базиса выполнен по меньшей мере один паз с размерами, обеспечивающими обнажение верхушек корней зубов по высоте на 2-3 мм, и длиной, обеспечивающей доступ по меньшей мере к корням двух зубов, причем паз закрыт без зазора съемным элементом из упругопластичного материала так, что упомянутые верхушки корней внедрены в его тело, а внешняя поверхность съемного элемента повторяет внутреннюю поверхность искусственной десны. Фантом позволяет проводить манипуляции удаления зуба, разрез слизистой оболочки и ушивание после операции, ликвидации очагов воспаления и все стандартные манипуляции по ортопедической и терапевтической стоматологии. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Стоматологический фантом, содержащий имитаторы верхней и нижней челюстей с сегментами с жестким базисом, имеющими основание и альвеолярные отростки, зубы, зафиксированные корнями в базисе, искусственную десну из эластомера, элементы крепления сегментов к имитаторам, отличающийся тем, что использованы естественные зубы после экстракции, при этом с внешней стороны жесткого базиса выполнен по меньшей мере один паз с размерами, обеспечивающими обнажение верхушек корней зубов по высоте на 2-3 мм, и длиной, обеспечивающей доступ по меньшей мере к корням двух зубов, причем паз закрыт без зазора съемным элементом из упругопластичного материала так, что упомянутые верхушки корней внедрены в его тело, а внешняя поверхность съемного элемента повторяет внутреннюю поверхность искусственной десны.2. Фантом по п.1, отличающийся тем, что жесткий базис выполнен из гипса зуботехнического с пределом прочности при сжатии не менее 20 МПА.3. Фантом по п.1, отличающийся тем, что эластомер искусственной десны при моделировании хирургических вмешательств выполнен на основе отверждаемой жидкой резины с пределом прочности при растяжении не менее 200 Н/мм² и твердостью по Шору 40±3.4. Фантом по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть жесткого базиса с альвеолярными отростками имитирует упругие свойства костной ткани и выполнена в форме вкладыша из адгезива на основе термопластичных каучука и смол, и карбоцепных полимеров с пределом прочности имеет прочность на сдвиг 1,6-1,8 Н/мм².5. Фантом по п.1, отличающийся тем, что на верхушке корня установлен имитатор околоверхушечного новообразования, выполненный в виде шарика диаметром 1-1,5 см.6. Фантом по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что между базисом и искусственной десной в прикореневой зоне введен имитатор периостита, выполненный в виде капсулы из полимерного материала, заполненной гелеобразной средой.