Способ ортодонтического предоперационного лечения расщелины твердого неба и губы у детей непосредственно после рождения Российский патент 2024 года по МПК A61C7/00 A61F5/00 G06T15/00 A61B6/00 

Область техники

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии и может использоваться для временного протезирования расщелины неба и губы у детей непосредственно после рождения.

Уровень техники

Расщелина неба и губы — это врожденный дефект, который формируется в период внутриутробного развития ребенка, когда вследствие воздействия определенных факторов не происходит сращения двух сегментов неба при формировании плода. С самого рождения у этих пациентов нарушены жизненно важные функции: дыхание, сосание и глотание, поэтому с первых часов жизни новорожденному при первой возможности необходимо оказать ортопедическую реабилитацию и провести раннее ортодонтическое лечение впоследствии. По данным ВОЗ частота рождаемости детей с врожденными несращениями губы и неба в среднем составляет 1:750 новорожденных.

Процесс коррекции врождённой расщелины губы и нёба и последующих этапов реабилитации часто усложняется разнообразной сочетанной патологией со стороны других органов, в частности нервной системы. Анатомические изменения челюстно-лицевой области приводят к стойкому функциональному дефекту во всех отделах голосо- и речепроизводства. Развивается тяжёлое речевое расстройство, ринолалия, при котором страдают все стороны речи: дыхание, голос, наблюдаются изменения в мышцах глотки, ротовой полости и лица, развивается патологическая артикуляция, нарушается фонематический слух, искажается слуховое восприятие. Тяжесть анатомических и функциональных нарушений напрямую связана с видом расщелины верхней губы.

Лечение детей с данной патологией включает в себя предоперационную ортодонтическую и ортопедическую подготовку; оперативное лечение (реконструктивную и пластическую хирургию): должно быть завершено до становления речи ребёнка – к 3 годам; ортодонтическое и ортопедическое лечение после операции, предотвращающее развитие вторичных деформаций носа и верхней губы.

Из уровня техники известен обтуратор для раннего ортодонтического лечения детей с врожденной двусторонней расщелиной верхней губы и неба, изготовленный из химически инертных и биосовместимых с тканями организма человека материалов с индивидуальной гипсовой модели верхней челюсти ребенка, включающий небную пластину, перекрывающую альвеолярные отростки верхней челюсти, который дополнительно содержит фиксатор, соединенный с небной пластиной посредством проволочных пружин, при этом верхний купол небной пластины представляет собой носовую часть, нижний купол - небную часть, а края небной пластины выполнены седловидной формы для крепления к альвеолярному гребню верхней челюсти с образованием защитного свода, а между небной и носовой частями небной пластины выполнено отверстие, причем внутренняя поверхность обтуратора покрыта мягким подкладочным материалом из медицинского силикона, каучука или другого подобного материала (RU 199314 U1, 26.08.2020).

Известно несколько способов проведения предоперационной подготовки пациентов перед хирургическим вмешательством. Из медицинской литературы известны традиционные способы изготовления ортопедических аппаратов для предоперационного ортодонтического лечения детей с расщелиной неба и губы. Описанные способы содержат этап получения слепка верхней челюсти и изготовления по полученному слепку верхней челюсти его гипсовой модели. По гипсовой модели из воска моделируют восковой шаблон будущего аппарата, после чего его гипсуют в кювете и получают гипсовый штамп. Гипсовый штамп используют для формирования ортопедического аппарата из жидкой пластмассы с последующей ее полимеризацией. На окончательном этапе изготовления проводят шлифовку и полировку готового ортопедического аппарата. (Ортопедическая стоматология: национальное руководство в 2 т. под ред. И.Ю. Лебеденко, С.Д. Арутюнова, А.Н. Ряховского. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2022. - 520 с. - ISBN 978-5-9704-6366-6).

Известен способ коррекции положения фрагментов верхней челюсти и альвеолярного отростка у пациентов с расщелиной верхней губы и неба в возрасте от рождения до 3 лет, в соответствии с которым снимают слепок с верхней челюсти. На основе слепка изготавливают 3-4 разборные гипсовые модели челюсти с постепенным перемещением фрагментов челюсти шагом не более 2 мм. По полученным моделям изготавливают соответствующее количество коррекционных капп. Каппы используют для последовательного ношения с интервалом 1-2 недели. Способ позволяет создать условия для проведения хирургической операции за счет постепенного установления фрагментов челюсти в правильное положение (RU 2455958 C1, 20.07.2012).

Указанный способ имеет такие недостатки, как возможная погрешность слепка, вызванная применением прямого метода его получения связанная с возможным чрезмерным давлением, отсутствие точности в планировании перемещения фрагментов.

Известен способ ортодонтической подготовки к операции закрытия расщелины неба и губы при комплексной реабилитации детей с врожденными несращениями челюстно-лицевой области, при котором проводят 3D-сканирование для получения 3D-моделей альвеолярных гребней и неба новорожденного, определяют траекторию сближения несрощенных сегментов челюсти и необходимое количество шагов для сближения, производят изготовление обтураторов для каждого шага сближения несрощенных сегментов челюсти и последовательную установку обтураторов для сближения несрощенных сегментов челюсти, отличающийся тем, что 3D-сканирование производят при помощи интраорального сканера и передают результаты сканирования в компьютер, в качестве обтураторов используют индивидуальные элайнеры, изготавливаемые по полученным компьютерным 3D-моделям альвеолярных гребней и неба ребенка, при этом количество изготовленных индивидуальных элайнеров соответствует количеству шагов сближения, рассчитанных исходя из того, что внутрикапиллярное давление в областях зон воздействия элайнеров не должно превышать 26 г/см2 , а общее время подготовки к операции не должно превышать 7 месяцев, причем форма элайнера индивидуальна, для каждого шага сформирована исходя из рассчитанной 3D-модели в соответствии с выбранной траекторией сближения несрощенных сегментов челюсти ребенка, при этом траектория сближения выбирается с использованием программы для компьютерного моделирования (RU 2772523 C1, 23.05.2022).

К недостаткам данного способа можно отнести, что протез изготавливается в течении нескольких дней после рождения ребенка, это вынуждает применение назальных зондов и искусственного вскармливания. К тому же, процесс изготовления сопряжен с получением оптического слепка новорождённого, что также является травматичным и проблематичным в клинической практике.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является ортопедическая предоперационная коррекция расщелины неба и губы у новорождённого посредством обтуратора с использованием цифровых методов производства.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом изобретения является временное восполнение дефекта твердого неба и губы у новорождённого ребенка непосредственно после рождения, обеспечивающее возможность грудного вскармливания.

Технический результат достигается за счет того, что при выявлении у плода расщелины твердого неба и губы, перед родоразрешением, на сроке беременности 39 недель и более, проводят магниторезонансную томографию (МРТ). В компьютерной программе для работы с 3D-объектами выделяют объекты интереса – твердое и мягкое небо, губы, щеки и нос. По DICOM-сериям осуществляют аппроксимацию объектов интереса, выделяя каждый объект разным цветом. Осуществляют моделирование временного обтуратора, программируя зазор между обтуратором и тканями протезного ложа в 50 мкм, таким образом, чтобы обтуратор перекрывал область дефекта, а его края проходили по переходной складке, при этом толщина обтуратора составляет 0,3 мм. Виртуальную модель обтуратора переводят в физическую методом 3D-печати из биоинертного медицинского фотополимера, подвергают постпечатной обработке и полированию. Фиксируют обтуратор в полости рта новорожденного ребенка непосредственно после рождения.

Осуществление изобретения

Беременной женщине, при выявлении у плода расщелины твердого неба и губы, перед родоразрешением, не ранее 39 недели беременности, проводят магниторезонансную томографию (МРТ). Данные сроки связаны с тем, что в указанный период не произойдёт интенсивного роста челюстных костей и значительных изменений рельефа тканей протезного ложа, что может повлечь неточность в прилегании протеза.

В компьютерной программе для работы с 3D-объектами, например, Materialise Mimics Inovation Suite 21.0 Medical, выделяют объекты интереса по DICOM-сериям. Объектами сегментации на срезах МРТ являются именно те анатомические объекты, которые формируют ткани протезного ложа и протезного поля, т.е. структуры, на которые непосредственно опирается обтуратор и мягкие ткани, которые удерживают его, обеспечивая стабилизацию – фиксацию при нагрузках, например, сосании.

Осуществляют полуавтоматическую воксельную и полигональную аппроксимацию твердого и мягкого неба, губ, щек и носа, выделяя каждый объект разным цветом для удобство моделирования, после чего, в специализированной программе, например, PlastyCAD, осуществляют моделирование временного обтуратора, программируя зазор между протезом и тканями протезного ложа в 50 мкм, таким образом, чтобы обтуратор перекрывал область дефекта, а его края проходили по переходной складке, при этом толщина обтуратора составляет 0,3 мм. Формируемый при моделировании зазор между обтуратором и тканями протезного ложа в 50 мкм нивелирует возможную погрешность точности прилегания при 3D печати. Равномерная толщина обтуратора в 0,3 мм обусловлена минимальными техническими допусками 3D-печати, тоньше изготовить конструкцию невозможно, а толще нельзя для профилактики повреждения тонкой слизистой оболочки новорожденного.

Далее виртуальную модель обтуратора переводят в физическую методом 3D-печати из биоинертного медицинского фотополимера, подвергают постпечатной обработке и полированию, фиксируют обтуратор в полости рта новорожденного ребенка непосредственно после рождения.

Указанный подход позволяет смоделировать обтуратор еще во внутриутробном периоде, изготовить обтуратор ребенку и зафиксировать сразу после рождения, обеспечивая грудное вскармливание.

Клинический пример

У пациентки Л. 24 лет, на первом УЗИ скрининге, проводимом в 11-14 недель, выявлена аномалия развития верхней челюсти плода. При МРТ исследовании на 20 неделе беременности, диагностирована односторонняя расщелина твердого неба плода справа. При ведении беременности, было принято решение об оперативных родах, а именно, осуществление родовспоможения посредствам Кесарева сечения. За сутки до планируемой операции, на 39 неделе беременности, пациентке проведено МРТ- исследование. Данные исследования в формате DICOM, были загружены в программу для работы с 3D-объектами, Materialise Mimics Inovation Suite 21.0 Medical. В указанной программе были сегментированы и выделены различным цветом объемные изображения твердого и мягкого неба, губ и щек. Далее, выделенные объемные изображения в том же пространственном положении были загружены в программу для моделирования стоматологических конструкций PlastyCAD. В программе провели моделирование временного обтуратора, прилегающего к поверхности твердого неба перекрывая границы расщелины, своими краями перекрывая альвеолярный отросток с вестибулярной поверхности по переходной складке. При этом, программировался зазор между обтуратором и тканями протезного ложа в 50 мкм, а равномерная толщина обтуратора составляла 0,3 мм. Полученную виртуальную модель переводили в физическую, методом 3D-печати из биоинертного медицинского фотополимера Formlabs Dental Surgical Guide Resin. Напечатанный обтуратор подвергали обработке в изопропиловом спирте, используя аппарат Formlabs FormWash. После высушивания поточным воздухом была проведена окончательная полимеризация в УФ-световой печи Formlabs FormCure (Formlabs, США) 30 минут при температуре 70С в течении10 минут. Полученный обтуратор полировали мягкой резинкой и подвергали стерилизации методом автоклавирования. После оперативного родовспоможения обтуратор был фиксирован в полости рта новорожденного перед кормлением грудью. Кормление осуществлялось в первые и последующие сутки 10-12 раз по требованию младенца, признаки попадания молока через расщелину в дыхательные пути отсутствовали.

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии. При выявлении у плода расщелины твердого неба и губы, перед родоразрешением, на сроке беременности 39 недель и более, проводят магниторезонансную томографию (МРТ). В компьютерной программе для работы с 3D-объектами выделяют объекты интереса - твердое и мягкое небо, губы, щеки и нос. По DICOM-сериям осуществляют аппроксимацию объектов интереса, выделяя каждый объект разным цветом. Осуществляют моделирование временного обтуратора, программируя зазор между обтуратором и тканями протезного ложа в 50 мкм. При этом обтуратор перекрывает область дефекта, а его края проходят по переходной складке. Толщина обтуратора составляет 0,3 мм. Виртуальную модель обтуратора переводят в физическую методом 3D-печати из биоинертного медицинского фотополимера. Подвергают обтуратор постпечатной обработке и полированию. Фиксируют обтуратор в полости рта новорожденного ребенка непосредственно после рождения. Способ позволяет провести ортопедическую предоперационную коррекцию расщелины неба и губы, временно восполнить дефект твердого неба и губы у новорождённого ребенка непосредственно после рождения, обеспечивая возможность грудного вскармливания. 1 пр.

Способ ортодонтического предоперационного лечения расщелины твердого неба и губы у детей непосредственно после рождения, характеризующийся тем, что при выявлении у плода расщелины твердого неба и губы, перед родоразрешением, на сроке беременности 39 недель и более, проводят магниторезонансную томографию (МРТ), затем в компьютерной программе для работы с 3D-объектами выделяют объекты интереса – твердое и мягкое небо, губы, щеки и нос, по DICOM-сериям осуществляют аппроксимацию объектов интереса, выделяя каждый объект разным цветом, после чего осуществляют моделирование временного обтуратора, программируя зазор между обтуратором и тканями протезного ложа в 50 мкм, таким образом, чтобы обтуратор перекрывал область дефекта, а его края проходили по переходной складке, при этом толщина обтуратора составляет 0,3 мм, виртуальную модель обтуратора переводят в физическую методом 3D-печати из биоинертного медицинского фотополимера, подвергают постпечатной обработке и полированию, и фиксируют обтуратор в полости рта новорожденного ребенка непосредственно после рождения.