Способ остеосинтеза при переломах угла и тела нижней челюсти с применением индивидуального хирургического шаблона Российский патент 2022 года по МПК A61B17/24 A61B6/03 

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии. Способ заключается в точном позиционировании титановых накостных минипластин (ТНМП) без риска повреждении корней зубов, сосудисто-нервного пучка нижней челюсти с помощью индивидуального хирургического шаблона (ИХШ) при остеосинтезе переломов угла и тела нижней челюсти.

Известен способ внеочагового-стержневого остеосинтеза при переломах верхней челюсти по типу Ле-Фора-Герен (патент RU105151, заявка №2009148550, дата публикации 10.06.2011, бюл.№16).

Известный способ выполняется путем наложения на свод черепа циркулярной гипсовой опорной шапочки с двумя выносными штангами для крепления в области левой и правой височных костей, в неповрежденных телах скуловых костей просверливают отверстия, в которые вводят титановые стержни диаметром 3 мм, длиной 60 мм с длиной секции, содержащей резьбу, 15 мм, с последующей их фиксацией к передней выносной штанге, наложения шины аппарата внеротовой фиксации Збаржа с фиксацией в области шеек зубов лигатурной проволокой, а также фиксации назубной шины к задним выносным штангам циркулярной опорной гипсовой шапочки и к двум титановым стержням, введенным в тела скуловых костей посредством металлических балок и фиксаторов с последующим выполнением межзубной фиксации путем наложения межзубных резиновых тяг на зацепные петли назубных шин Васильева, предварительно проводят диагностику с помощью компьютерной томографии, затем выполняют устройства для крепления в виде двух выносных штанг, причем передняя выносная штанга заканчивается на уровне середины тела скуловой кости, а задняя на уровне козелка наружного уха; перед наложением шины аппарата внеротовой фиксации Збаржа в неповрежденных телах правой и левой скуловых костей просверливают отверстия, в которое вводят титановые стержни, которые фиксируют к передним выносным штангам металлическими фиксаторами.

Способ травматичен, предполагает длительное лечение и не гарантирует точной репозиции обломков.

Окончательное положение титановых минипластин пластин определяется хирургом во время операции остеосинтеза. Подспорьем являются ранее проведенное рентгенологическое обследование, а также идеальные линии остеосинтеза Champy (Champy M, et al. Strasburg miniplate osteosynthesis. In: Kruger E, Schilli W, Worthington P (eds). Oral and maxillofacial traumatoljgy. Vol 2. Chicago: Quintessence Publishing, 1985). Но несмотря на это, ввиду отсутствия визуализации внутрикостных структур – данная методика имеет ряд недостатков:

1. Повреждения сосудисто-нервного пучка нижней челюсти сверлом или фиксирующим винтом – приводит к потери чувствительности в области иннервации нижнего альвеолярного нерва; развитие интраоперационного и послеоперационного кровотечения с последующим образованием гематом;

2. Повреждения корней зубов сверлом или фиксирующим винтом – приводит к развитию травматического периодонтита с последующим удалением зуба;

3. Попадание фиксирующего винта в линию перелома – риск нестабильной фиксации с вероятностью последующего вторичного смещения костных фрагментов, что приведет к не сращению перелома, нарушению прикуса, присоединению инфекции;

4. Увеличение времени оперативного вмешательства за счет выбора положения ТНМП.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение травматичности хирургического вмешательства за счет повышение точности позиционирования ТНМН для фиксации костных фрагментов при переломах угла и тела нижней челюсти, а также снижение возможных ятрогенных осложнений таких как повреждение нижнего альвеолярного нерва и повреждение сосудистого пучка нижнечелюстного канала, повреждение корней зубов, тканей периодонта и корневой пульпы.

Сущность способа и предлагаемого индивидуального хирургического шаблона показаны на фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.5, фиг.6.

Где на фиг.1 - показана объемно-геометрическая модель нижней челюсти в области перелома со смещением; на фиг.2 - объемно-геометрическая модель нижней челюсти после сопоставления фрагментов в правильное положение и наложения графического аналога титановых накостных минипластин; на фиг.3 - показан индивидуальный хирургический шаблон спроектированный на основании полученной модели челюсти с минипластинами; на фиг.4 - показана внешняя сторона индивидуального хирургического шаблона; на фиг.5 - показана внутренняя сторона индивидуального хирургического шаблона; на фиг.6 - индивидуальный хирургический шаблон наложенный на нижнюю челюсть с фиксирующими элементами (титановыми накостными минипластинами и винтами).

Предлагается способ остеосинтеза при переломах угла и тела нижней челюсти с применением ИХШ, включающий два этапа: первый планирование операции и второй проведение оперативного вмешательства. На этапе планирования операции проводят МСКТ лицевого скелета при следующих параметрах: FOV —210, mA 40 — 320, kV – 120 – 130. Параметры окна W 800; L + 175, минимальным шагом сканирования (0.6мм). Укладка стандартная: лежа на спине, неподвижное положение головы и челюсти. Полученные данные (в программе Invesalius) из формата DICOM конвертируются в файл формата STL.

Отличительной особенностью является то, что полученная объемно-геометрическая модель лицевого скелета (Фиг. 1) загружается в программу для трехмерного моделирования (Autodesk Meshmixer), где проводится виртуальное сопоставление фрагментов нижней челюсти в области перелома в правильное положение (Фиг. 2) с последующим наложением графического аналога титановых накостных минипластин (Фиг. 3), которые учитывают анатомические особенности нижней челюсти (области отсутствия корней зубов, сосудисто-нервного пучка) и требования к стабильному остеосинтезу.

Далее проводится проектирование индивидуального хирургического шаблона, который полностью повторяет полученный рельеф нижней челюсти в области перелома, с формированием ложа для правильного позиционирования ТНМП. Данный шаблон имеет ряд конструктивных особенностей (Фиг. 3, 4, 5, 6): толщина корпуса 1.5 мм; на участке расположения ТНМП (1) имеются отверстия с шахтами (2), ограничивающие глубину сверления (не более 14 мм). Угол наклона (80º-100º) и длина шахт, выверенные и рассчитанные при проектировании, исключают риск повреждения сосудисто-нервного пучка (3) и зубов нижней челюсти (4) при сверлении; в нижней части корпуса имеется овальное отверстие (5) для визуализации линии перелома и точного позиционирования ИХШ в передне-заднем направлении относительно этой линии; ИХШ переходит на внутреннюю поверхность нижней челюсти до 5мм с целью лучшей фиксации (6); также в области нижнего края имеется отверстие для временной фиксации ИХШ к нижней челюсти с помощью винта (7).

Шаблон изготавливается из биосовместимой пластмассы и в последующем проходит стерилизацию путем автоклавирования в щадящем режиме (температура +120°С, давление 1,1 атм, время 45 мин).

Этап оперативного вмешательства заключается в выполнении подчелюстного или подподбородочного доступа (в зависимости от локализации перелома). Длина разреза до 5 см, отступя 2 см ниже края нижней челюсти и параллельно ему), проводится скелетирование наружной поверхности нижней челюсти в области перелома, после этого выполняют репозицию и фиксацию костных фрагментов с помощью костного зажима. В индивидуальный хирургический шаблон устанавливают ТНМП и адаптируют согласно рельефу поверхности. ИХШ помещается в операционную рану, с помощью изгиба (6) в нижнем отделе и овального отверстия для визуализации линии перелома (5) позиционируется в правильное положение, временно фиксируется винтом в области нижнего края нижней челюсти (7). Через шахты ИХШ (2) производится формирования ложа с водяным охлаждением для фиксирующего элемента под заранее спланированными углами (80º-100º) и глубинами засверливания (не более 14 мм). ТНМП фиксируются винтами (8), после фиксации минипластин - убирается костный зажим и удаляется временный фиксирующий винт и ИХШ. Оценивается стабильность остеосинтеза и состояние прикуса, ткани послойно ушиваются с введением в рану перчаточного дренажа (Оперативный доступ возможно проводить внутриротовым способом в зависимости от локализации перелома и навыков хирурга).

Для осуществления способа предлагается ИХШ (индивидуальный хирургический шаблон) для проведения остеосинтеза угла и тела нижней челюсти при переломах, включающий корпус из биосовместимой пластмассы с углублениями для ТНМП.

Отличием является то, что корпус имеет ряд конструктивных особенностей, а именно толщина корпуса 1.5 мм, на участке расположения титановых накостных минипластин имеются отверстия с шахтами, угол наклона которых составляет 80°-110° к плоскости корпуса, а длину шахт выверяют индивидуально при проектировании, в нижней части корпуса имеется овальное отверстие и изгиб не более 5 мм, также в области нижнего края имеется отверстие для временной фиксации ИХШ к нижней челюсти.

Отличием предложенного способа является:

- этап виртуального планирования остеосинтеза нижней челюсти в программе для трехмерного моделирования.

- применения во время остеосинтеза нижней челюсти ИХШ, благодаря которому происходит подведение ТНМП в заранее выбранное положение и расположение фиксирующих винтов под запланированными углами (80º-100º) и на выбранную глубину.

- ИХШ изготавливается из биосовместимой пластмассы, которая не вызывает токсические воздействия на ткани организма и аллергических реакций.

- длина и диаметр шахт рассчитывается индивидуально для каждого клинического случая, с учетом применяемых сверел и наконечников бор-машин или физиодиспенсеров.

Поставленная задача достигается путем виртуального планирования операции с позиционированием фиксирующих титановых минипластин и последующим изготовление хирургического шаблона, благодаря которому во время операции происходит фиксация титановых накостных минипластин в заранее выбранных положениях.

Клинический пример. Пациент Д (1976 г. р.) находился на лечении в отделении ЧЛХ с диагнозом: Перелом нижней челюсти между зубами 3.5, 3.6 со смещением отломков, в результате бытовой травмы. На предоперационном этапе выполнено МСКТ нижней челюсти по предложенному протоколу, проведено назубное шинирование по методу «Тигерштедта». После проведенной иммобилизации смещение отломков не устранено. Пациенту назначена антибактериальная, анальгезируюшая, десенсебилизирующая терапия. Назначена операция в экстренном порядке. Полученные результаты МСКТ были обработаны в графическом редакторе, выполнено виртуальное моделирование оперативного вмешательства в виде репозиции костных фрагментов, позиционирование фиксирующих устройств с учетом характера перелома и индивидуальных анатомических особенностей. Далее смоделирован индивидуальный хирургический шаблон, который в последующем изготовлен с помощью 3D-принтера.

Оперативное лечение проводилось согласно стандартному протоколу накостного остеосинтеза с применением предложенной нами оригинальной методикой использования ИХШ: под эндотрахеальным наркозом выполнен разрез левой подчелюстной области 5 см, отступя 2 см ниже края нижней челюсти и параллельно ему, тупо и остро пройдено к нижнему краю тела нижней челюсти. Скелетировано наружная поверхность нижней челюсти в области перелома, проведена репозиция и фиксация костных фрагментов с помощью костного зажима, в ИХШ установлены ТНМП и адаптированы согласно ранее заданному рельефу поверхности. ИХШ через операционную рану подведен и установлен согласно выбранной позиции с последующей фиксацией временным винтом. Через шахты ИХШ с помощью сверла с водяным охлаждением сформированы ложа для фиксирующих элементов. ТНМП фиксируются винтами, удаляется временный фиксирующий винт и ИХШ. Выполнена оценка стабильности остеосинтеза и состояние прикуса, ткани послойно ушиты, дренирование, асептическая повязка.

Послеоперационный период проходил без осложнений. Швы сняты на седьмые сутки. На десятые сутки сняты назубные шины. На контрольном рентгенологическом обследовании стояние отломков правильное, повреждения зубов и перфорации канала нижней челюсти титановыми винтами не определялось. В отдаленном послеоперационном периоде через три месяца открывание рта в полном объеме, прикус ортогнатический.

По данной методике прооперировано 8 пациентов с хорошими функциональными и эстетическими результатами.

Учитывая спланированное положение ТНМП и фиксирующих винтов - исключается риск повреждения сосудисто-нервного пучка и зубов нижней челюсти, сокращается время оперативного вмешательства.

Все признаки формулы изобретения являются существенными и позволяют снизить травматичность хирургического вмешательства за счет повышение точности позиционирования ТНМН для фиксации костных фрагментов при переломе угла и тела нижней челюсти, а также снижение возможных ятрогенных осложнений таких как повреждение нижнего альвеолярного нерва и сосудистого пучка нижнечелюстного канала, повреждение корней зубов, тканей периодонта и корневой пульпы. Точное предоперационное планирование позволяю исключить травмирование сосудисто-нервного пучка нижней челюсти и корней зубов.

Использование способа и предлагаемого шаблона позволят сократить сроки реабилитации пациента, снизить риск развития послеоперационных осложнений.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, и может быть использована для остеосинтеза при переломах угла и тела нижней челюсти. В способе применяют индивидуальный хирургический шаблон. На этапе планирования операции проводят МСКТ лицевого скелета с минимальным шагом сканирования 0,6 мм. Полученные данные из формата DICOM конвертируются в файл формата STL. Полученная на этапе планирования объемно-геометрическая модель лицевого скелета загружается в программу для трехмерного моделирования, где проводится виртуальное сопоставление фрагментов нижней челюсти в области перелома в анатомически правильное положение с последующим наложением графического аналога титановых накостных мини-пластин, которые учитывают анатомические особенности челюсти в области отсутствия корней зубов, сосудисто-нервного пучка нижней челюсти, и последующим проектированием индивидуального хирургического шаблона из биосовместимой пластмассы. На этапе оперативного вмешательства выполняют подчелюстной или подподбородочный доступ в зависимости от локализации перелома. Проводят скелетирование наружной поверхности нижней челюсти в области перелома. После этого выполняют репозицию и фиксацию костных фрагментов в соответствии с виртуальным позиционированием с помощью костного зажима. В хирургический шаблон устанавливают титановые накостные мини-пластины (ТНМП). Шаблон помещают в область перелома. С помощью изгиба в нижнем его отделе и овального отверстия для визуализации линии перелома шаблон позиционируют в анатомически правильное положение, временно фиксируют винтом в области нижнего края нижней челюсти. Через шахты индивидуального хирургического шаблона (ИХШ) производят формирование ложа для фиксирующего элемента под углами 80-100° и глубиной засверливания не более 14 мм, которое проводят с водяным охлаждением. Через шахты ТНМП фиксируют винтами. Затем убирают костный зажим, удаляют временный фиксирующий винт и ИХШ, оценивают стабильность остеосинтеза и состояние прикуса. Ткани послойно ушивают с введением в рану перчаточного дренажа. Индивидуальный хирургический шаблон для проведения остеосинтеза включает корпус из биосовместимой пластмассы с углублениями. Изготовленный шаблон стерилизуют путем автоклавирования при температуре +120°С, давлении 1,1 атм в течение 45 мин. Толщина корпуса составляет 1,5 мм. На участке расположения титановых накостных мини-пластин имеются отверстия с шахтами, угол наклона составляет 80-100° к плоскости корпуса, а длину шахт выверяют индивидуально при проектировании. В нижней части корпуса имеется овальное отверстие и изгиб не более 5 мм. Также в области нижнего края имеется отверстие для временной фиксации индивидуального хирургического шаблона к нижней челюсти. Изобретение обеспечивает снижение травматичности хирургического вмешательства, а также снижение возможных ятрогенных осложнений за счет повышения точности позиционирования ТНМН для фиксации костных фрагментов при переломах угла и тела нижней челюсти с помощью шаблона. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 пр.

1. Способ остеосинтеза при переломах угла и тела нижней челюсти с применением индивидуального хирургического шаблона, включающий два этапа, первый - планирование операции и второй - проведение оперативного вмешательства, на этапе планирования операции проводят МСКТ лицевого скелета с минимальным шагом сканирования 0,6 мм, полученные данные из формата DICOM конвертируются в файл формата STL, отличающийся тем, что полученная на этапе планирования объемно-геометрическая модель лицевого скелета загружается в программу для трехмерного моделирования, где проводится виртуальное сопоставление фрагментов нижней челюсти в области перелома в анатомически правильное положение с последующим наложением графического аналога титановых накостных мини-пластин, которые учитывают анатомические особенности челюсти в области отсутствия корней зубов, сосудисто-нервного пучка нижней челюсти, и последующим проектированием индивидуального хирургического шаблона из биосовместимой пластмассы, на этапе оперативного вмешательства выполняют подчелюстной или подподбородочный доступы в зависимости от локализации перелома, проводят скелетирование наружной поверхности нижней челюсти в области перелома, после этого выполняют репозицию и фиксацию костных фрагментов в соответствии с виртуальным позиционированием с помощью костного зажима, в хирургический шаблон устанавливают титановые накостные мини-пластины (ТНМП), шаблон помещают в область перелома, с помощью изгиба в нижнем его отделе и овального отверстия для визуализации линии перелома шаблон позиционируют в анатомически правильное положение, временно фиксируют винтом в области нижнего края нижней челюсти, через шахты индивидуального хирургического шаблона (ИХШ) производят формирование ложа для фиксирующего элемента под углами 80-100° к плоскости корпуса шаблона и глубиной засверливания не более 14 мм, которое проводят с водяным охлаждением, через шахты ТНМП фиксируют винтами, затем убирают костный зажим, удаляют временный фиксирующий винт и ИХШ, оценивают стабильность остеосинтеза и состояние прикуса, ткани послойно ушивают с введением в рану перчаточного дренажа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе планирования операции проводят МСКТ лицевого скелета в программе Invesalius.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что изготовленный шаблон стерилизуют путем автоклавирования при температуре +120°С, давлении 1,1 атм в течение 45 мин.

4. Индивидуальный хирургический шаблон для проведения остеосинтеза по п.1 при переломах тела и угла нижней челюсти, содержащий корпус из биосовместимой пластмассы с углублениями, характеризующийся тем, что на участке расположения титановых накостных мини-пластин имеются отверстия с шахтами, угол наклона составляет 80-100° к плоскости корпуса шаблона, причем длину шахт устанавливают индивидуально при проектировании, при этом в нижней части корпуса шаблона имеется овальное отверстие и изгиб длиной 5 мм, а в области нижнего края корпуса шаблона имеется отверстие для временной фиксации индивидуального хирургического шаблона к нижней челюсти.