RU2847398C1 - Способ выполнения остеотомии при расширенной гениопластике с использованием шаблона - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для выполнения остеотомии при расширенной гениопластике с использованием шаблона. Способ включает выполнение компьютерной томографии с получением трёхмерных изображений челюстно-лицевой области пациента, импортирование полученных данных в программное обеспечение для цифрового моделирования Amira, осуществление анализа анатомических особенностей черепа пациента и определение параметров будущей операции: зоны распила, степени и направления выдвижения остеотомированного фрагмента. На основе полученных данные создают индивидуальную разборную модель шаблона, состоящую из конгруэнтных с наружной кортикальной пластиной нижней челюсти трех частей - фронтальной и двух боковых. На всех трёх частях шаблона отмечают линию остеотомии, имеющую конфигурацию и протяженность в соответствии с данными полученными в ходе планирования остеотомии, фронтальная часть шаблона дополнительно содержит отверстия для фиксации позиционера винтами. Контроль положения шаблона относительно зубов осуществляют, соединяя шаблон с помощью позиционера с позиционной частью в соответствии с фигурами 5а и 5б. При помощи модели шаблона выполняют остеотомию; затем проводят реадрессацию остеотомированного фрагмента в запланированное согласно операционному протоколу положение. Фиксацию остотомированного фрагмента нижней челюсти во фронтальной зоне, выполняют с помощью титановой ступенчатой пластины. В дистальных отделах нижней челюсти фиксацию проводят Y-образными титановыми минипластинами. Способ обеспечивает сокращение времени проведения операции и минимизацию послеоперационных осложнений за счёт формирования и использования разборного индивидуального шаблона, точно повторяющего анатомические особенности области вмешательства и позволяющего хирургу с максимальной точностью воспроизвести запланированную конфигурацию остеотомии во время операции. 7 ил., 2 пр.

Description

Заявленное изобретение относится к медицине, в частности к стоматологии, челюстно-лицевой хирургии и может быть использовано при планировании операции по расширенной гениопластике с использованием медицинского шаблона.

Медицинский шаблон - временно устанавливаемая позиционирующая деталь на оперируемую область для проведения хирургической операции, например гениопластике для определения конфигурации распила учитывая топографию нижнечелюстного канала и точек прикрепления подъязычной мускулатуры, а также степень и направление выдвижения.

В последние годы цифровые технологии все глубже проникают в медицинскую практику, внося революционные изменения в подходы к диагностированию, планированию и проведению хирургических вмешательств. Одним из наиболее инновационных направлений в челюстно-лицевой хирургии является применение алгоритмов цифрового планирования и изготовления хирургических шаблонов. В свою очередь, традиционные методы планирования такого рода хирургических вмешательств нередко основываются на субъективном опыте хирурга и двухмерных медицинских изображениях, что не всегда позволяет достигнуть идеального результата.

Цифровой алгоритм планирования и расчета оперативного вмешательства позволяет создать точный трехмерный план операции, исходя из уникальных анатомических особенностей каждого пациента, и тем самым значительно повысить как функциональную, так и эстетическую успешность вмешательства.

Известен способ создания медицинского шаблона на основе информации о цифровом изображении части тела (патент US WO 95/28688), заключающийся в том что, сначала получают информацию о цифровом изображении части тела, например челюсти, сделанной при помощи сканера компьютерной томографии или любого другого устройства обработки цифрового изображения. Полученная информация обрабатывается с помощью программы ЭВМ и разрабатывается медицинский шаблон, причем цифровую информацию об этом функциональном элементе могут направить как из внешних источников, так и получить внутри блока обработки данных, кроме того, на разработанном медицинском шаблоне указаны функциональные элементы. Под функциональным элементом понимается, например, сквозное отверстие в медицинском шаблоне, через которое в момент хирургической операции производят сверление в кости. Функциональный элемент может иметь и иные воплощения, например, может представлять собой проточку на боковой стороне медицинского шаблона, и так далее. После этого обработанные данные направляют в устройство прототипирования, которое создает медицинский шаблон. Недостатком указанного способа является то, что он не может быть применим для пациентов, имеющих несъемные протезы, так как металл или элемент плотной структуры при сканировании могут создавать помехи в изображении, что делает невозможным выделение границы тканей. Также недостатком способа является то что, при его использовании не учитывается дополнительная информация о других зубах, коронках, мостовидных протезах, уже существующих в ротовой полости и не попадающих в область сканирования. Указанные недостатки сильно сужает область применения способа.

Также известен "Способ создания медицинского шаблона на основе информации о цифровом изображении частей тела" (Патент № RU 2 369 354 С2), заключающийся в том что, создают медицинский шаблон, используемый при проведении хирургических операций, при котором получают цифровое изображение части тела, по полученному цифровому изображению и информации об, по меньшей мере, одном функциональном элементе создаваемого медицинского шаблона формируют виртуальную модель медицинского шаблона с упомянутым, по меньшей мере, одним функциональным элементом, и по полученной виртуальной модели с помощью устройства прототипирования изготавливают медицинский шаблон, отличающийся тем, что цифровое изображение области указанной части тела получают при наложении на нее дополнительного функционального элемента, обладающего рентгеноконтрастными свойствами, часть поверхности которого представляет собой отпечаток поверхности указанной части тела. Несмотря на то что указанный способ является широко применяемым, он не всегда может применятся конкретно в хирургической стоматологии, так как использование стандартного хирургического шаблона не всегда позволяет точно провести протяженную линию остеотомии, и избежать рисков перелома «подковы» во время расщепления.

Технической задачей заявленного способа является разработка метода планировании операции по расширенной гениопластике с использованием медицинского шаблона, исключающего риски травмы нижнечелюстного нерва и верхушек корней и исключающая недостатки аналогов.

Технический результат, сокращенеи времени проведения операции и минимизация послеоперационных осложнений при проведении расширенной гениопластике, за счет формирования и использования разборного индивидуального шаблона, точно повторяющего анатомические особенности области вмешательства и позволяющего хирургу с максимальной точностью воспроизвести запланированную конфигурацию остеотомии во время операции.

Технический результат достигается за счет соблюдения алгоритма цифрового планирования оперативного вмешательства, использования хирургического шаблона, состоящего из трех частей, а также метода двойного контроля.

Способ осуществляют следующим образом. Алгоритм цифрового планирования начинается с получения трехмерных изображений челюстно-лицевой области пациента с использованием компьютерной томографии (КТ). Полученные данные затем импортируются в специализированное программное обеспечение для цифрового моделирования, которое позволяет виртуально воссоздать анатомию лицевого скелета пациента (Фиг 1). На следующем этапе хирург при помощи программного обеспечения анализирует анатомические особенности черепа пациента и определяет оптимальные параметры будущей операции - зону и конфигурацию распила учитывая топографию нижнечелюстного канала и точек прикрепления подъязычной мускулатуры, а также степень и направление выдвижения остеотомированного фрагмента пользуясь цефалометрическим анализом. Такой подход позволяет заранее увидеть возможный результат операции и внести коррективы до начала хирургического вмешательства (Фиг. 2а, Фиг. 2б). После завершения цифрового планирования происходит этап моделирования хирургических шаблонов. С использованием данных о планируемой операции создаются индивидуальные настраиваемые модели шаблонов. Эти шаблоны должны точно повторять анатомические особенности области вмешательства и позволять хирургу с максимальной точностью воспроизвести запланированную конфигурацию остеотомии во время операции (Фиг. 3а, Фиг. 3б). Использование хирургического шаблона позволяет точно провести протяженную линию остеотомии, избежать костных мостиков, тем самым минимизировать риски перелома «подковы» во время расщепления. Данный метод полностью исключает риск травмы нижнечелюстного нерва и верхушек корней.

Разборный шаблон состоит из 3 частей, что облегчает его введение в интраоперационную рану (Фиг. 4). Точная конгруэнтность шаблона с наружной кортикальной пластиной нижней челюсти облегчает его позиционирование. Для дополнительной точности используется съемная позиционирующая часть, которая контролирует положение шаблона относительно зубов и соединяется с шаблоном при помощи позиционера (Фиг 5а, Фиг 5б). Метод двойного контроля позволяет достичь максимальную точность позиционирования шаблона, а разборная конструкция делает шаблон менее массивным, что уменьшает хирургический доступ и обеспечивает необходимый обзор для хирурга.

На этапе фиксации остеотомированного фрагмента используются специализированные титановые пластины для гениопластики, откалиброванные в заводских условиях (Фиг. 6а, Фиг. 6б). Благодаря этому, разработанный нами метод оперативного вмешательства становится более точным, универсальным и легко воспроизводимым. Также, использование данного вида фиксирующих конструкций позволяет избежать необходимости в моделировании дополнительных шаблонов для позиционирования, либо изготовления индивидуальных фиксирующих конструкций. Положение пластины относительно двух костных фрагментов задается за счет отверстий для фиксации винтов, которые, как и линии остеотомии, производятся по шаблону. Помимо фиксации во фронтальной зоне, необходимо ее проведение в дистальных отделах нижней челюсти справа и слева, во избежание латеральных смещений фрагмента. Для этого используются Y-образные титановые мини-пластины (Фиг 7а, Фиг 7б, Фиг 7в). Применение алгоритмов цифрового планирования и изготовления хирургических шаблонов выявило ряд неоспоримых преимуществ перед традиционными методами, а именно:

1) Высокая точность и предсказуемость результатов: благодаря трехмерному планированию и использованию индивидуальных шаблонов, исключаются возможные ошибки и неточности, связанные с ручными манипуляциями в ходе операции;

2) Сокращение времени операции и восстановительного периода: точные шаблоны позволяют ускорить процесс хирургического вмешательства и снизить травматизацию тканей, что способствует более быстрому восстановлению;

3) Повышение уровня безопасности: минимизация рисков, связанных с возможными ошибками во время операции в виде повреждения важных анатомических структур.

Клинический пример 1

Пациент К.

Возраст 31 год

В условиях операционной, под общей анестезией с назотрахеальным зондированием в условиях управляемой гипотензии и терморегуляции, после предварительной двукратной обработки операционного поля, обработки полости рта раствором хлоргексидина 0,05%, гидропрепаровки и инфильтрации sol. Ultracaini 1:100000, подслизистого и поднадкостничного пространств в области переходной складки нижнего преддверия полости рта, при помощи скальпеля проводится 3 линейных разреза слизистой в проекции зубов 3.8-3.5, 3.3-4.3, 4.8-4.5, отступив ниже переходной складки на 5-7 мм. Скелетируется наружная поверхность кортикальной пластины угла, тела и подбородочного отдела нижней челюсти с обеих сторон. Далее, при помощи индивидуально смоделированных и распечатанных на 3D-принтере интраоперационных шаблонов, производили горизонтальный распил наружной и внутренней кортикальных пластин в проекции углов и тела нижней челюсти справа и слева на рассчитанном при планировании расстоянии от нижнего края основания нижней челюсти. Затем, проводили распил в области подбородочного отдела нижней челюсти, соединяющий проведенные ранее распилы справа и слева. Остеотомированный фрагмент мобилизуется, затем, при помощи интраоперационного шаблона, реадрессируется в запланированное согласно операционному протоколу положение. Производится фиксация остеотомированного фрагмента при помощи титановых металлоконструкций. По ходу операции производился тщательный гемостаз. Раны ушивались монофиламентной нитью 4-0 на колющей, атравматичной игле.

Клинический пример. 2

Пациентка И.

Возраст 27 лет

В условиях операционной, под общей анестезией с назотрахеальным зондированием в условиях управляемой гипотензии и терморегуляции, после предварительной двухкратной обработки операционного поля, обработки полости рта раствором хлоргексидина 0,05%, гидропрепаровки и инфильтрации sol. Ultracaini 1:100000, подслизистого и поднадкостничного пространств в области переходной складки нижнего преддверия полости рта, при помощи скальпеля проводится линейный разрез слизистой в проекции зубов 3.4-4.4, отступив ниже переходной складки на 5-7 мм. Скелетируется поверхность наружной кортикальной пластины подбородочного отдела нижней челюсти. Далее, при помощи индивидуально смоделированного и распечатанного на 3D-принтере интраоперационного шаблона, производится горизонтальный распил области подбородочного отдела нижней челюсти, отступив ниже подбородочных отверстий на 2-3 мм. Остеотомированный фрагмент мобилизуется, затем, при помощи интраоперационного шаблона, реадрессируется в запланированное согласно операционному протоколу положение. Производится фиксация остеотомированного фрагмента при помощи титановых металлоконструкций. По ходу операции производился тщательный гемостаз. Раны ушивали монофиламентной нитью 4-0 на колющей, атравматичной игле.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - Виртуальная модель лицевого скелета на этапе цифрового планирования.

Фиг. 2 - Этапы цифрового планирования оперативного вмешательства.

Фиг. 3 - Трехмерная модель смоделированных интраоперационных шаблонов, предназначенных для этапа остеотомии.

Фиг. 4 - Трехмерная модель смоделированных интраоперационных шаблонов, предназначенных для этапа остеотомии.

Фиг. 5 - Трехмерная модель назубной позиционирующей части и позиционера, соединяемых с интраоперационным шаблоном Фиг. 6 - Специализированная фиксирующая титановая пластина для гениопластики, откалиброванная в заводских условиях.

Фиг. 7 - Трехмерная визуализация завершенного этапа фиксации остеотомированного фрагмента нижней челюсти при расширенной гениопластике.

Claims (1)

1. Способ выполнения остеотомии при расширенной гениопластике с использованием шаблона, включающий выполнение компьютерной томографии с получением трехмерных изображений челюстно-лицевой области пациента, импортирование полученных данных в программное обеспечение для цифрового моделирования Amira, осуществление анализа анатомических особенностей черепа пациента и определение параметров будущей операции: зоны распила, степени и направления выдвижения остеотомированного фрагмента, характеризующийся тем что, на основе полученных данные создают индивидуальную разборную модель шаблона, состоящую из конгруэнтных с наружной кортикальной пластиной нижней челюсти трех частей - фронтальной и двух боковых, на всех трех частях шаблона отмечают линию остеотомии, имеющую конфигурацию и протяженность в соответствии с данными полученными в ходе планирования остеотомии, фронтальная часть шаблона дополнительно содержит отверстия для фиксации позиционера винтами; контроль положения шаблона относительно зубов осуществляют, соединяя шаблон с помощью позиционера с позиционной частью в соответствии с фигурами 5а и 5б; при помощи модели шаблона выполняют остеотомию; затем проводят реадрессацию остеотомированного фрагмента в запланированное согласно операционному протоколу положение; фиксацию остотомированного фрагмента нижней челюсти во фронтальной зоне выполняют с помощью титановой ступенчатой пластины, а в дистальных отделах нижней челюсти фиксацию проводят Y-образными титановыми минипластинами.