CC BY
50
I
Орипнальы досл1дження
Original Researches
Травма
УДК 616.716.004.64-007.24-089 РИБАКВ.А.1, КОПЧАКА.В.2
1Ки!вська обласна iMiHi4Ha лiкapня, Центр щелепно-лицево!xipypni та стоматологи 2На^ональний медичний ун'!верситет iменi О.О. Богомольця, кафедраxipypгiчно! стоматологи та щелепно-лицево!xipypni
СУЧАСН МОЖАИВОСТ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ CAD/CAM ТЕХНОАОГП В AiKYBAHHi ХВОРИХ i3 ДЕФЕКТАМИ i ДЕФОРМА^ЯМИ KiCTOK
АИЦЕВОГО ЧЕРЕПА
Резюме. У стат наведений досвд клiнiчного застосування CAD/CAM технологи в лiкyвaннi патент 3 тяжкими формами дефект та деформа^й щелепно-лицево! длянки. Обговорюються можливост нтраопера-цйного використання стеpеолiтогpaфiчниx моделей i навга^йних юрурпчних шaблонiв для надання оптимально! форми i pозмipy юстковим автотрансплантатам, а також переваги i недолки стчастих титанових iмплaнтaтiв i3 ндивдуа^зованими параметрами при зaмiщеннi великих за pозмipом дефект лицевого i мозкового черепа. Установлено високу ефективнсть застосування CAD/CAM технологи у лкуванн патент це! категорИ водночас визнaченi обмеження методу, що вимагають диферен^йованого пдходу до вибору способу операцП та зaсобiв для!! здiйснення.
Вступ
Лшування дефекпв i деформацп шсток лицевого черепа, що виникають внаслщок перенесених травм, тяжких шфекцшно-запальних захворювань, хiрургiчних операцш, генетичних вад та шших причин, е проблематичним i в багатьох випадках не-достатньо ефективним. Це пов'язано iз складною топографiчною анатомiею обличчя, що мае значш шдивщуальш, етшчш та вiковi вщмшносп, рiзно-манiттям iснуючих дефекпв i деформацiй, наявшс-тю системних та локальних морфофункцiональних порушень, що дiагностують у переважно! бiльшостi пащенпв [5]. Кожний клiнiчний випадок у зв'язку з цим е ушкальним i часто не мае прямих аналопв у попереднiй практицi хiрурга та доступнiй йому ль тературь Пластичне замiщення дефектiв обличчя та усунення наявних деформацш у зв'язку з цим роз-глядаеться низкою авторiв як мистецтво, що зна-чною мiрою залежить вiд суб'ективних чиннишв (досвiд та професiйна майстершсть лiкаря, його естетичне сприйняття, просторова уява, мануальш навички тощо) [3, 4, 6]. У сучасних умовах автори вщзначають рiзке збiльшення кшькосп пацiентiв iз посттравматичними дефектами i деформацiями обличчя, пов'язане iз наявнiстю локальних вшсько-вих конфлшпв, техногенних катастроф, зростанням числа дорожньо-транспортних пригод, неадекватною та несвоечасною медичною допомогою пащ-ентам iз травмою тощо. Прагнення до шдвищення якостi життя i вагома роль обличчя в соцiалiзацil
людини при цьому зумовлюють потребу в шдвищен-ш ефективностi реконструктивно-вiдновних втру-чань та прогнозованост ix результатiв, зменшенш кiлькостi xiрургiчниx етапiв i строшв реабiлiтацii за умови рацiонального використання наявних фшан-сових та матерiальниx ресурсiв [4, 5].
Одним iз перспективних напрямкiв виршен-ня mei проблеми, на думку авторiв, е застосування методiв комп'ютерного моделювання, CAD/CAM технологй' та комп'ютерноi навiгацii при проведенш реконструктивно-вiдновниx втручань на щелепно-лицевiй дiлянцi [9, 10]. Комп'ютерне моделювання в щелепно-лицевiй xiрургii базуеться на дослщженш вiртуальниx тривимiрниx моделей исток та м'яких тканин, побудованих за даними сшрально!' чи конусно!' комп'ютерно!' томографп (КТ) iз високою роздiльною здатнiстю. Сучаснi програмш комплек-си для аналiзу томографiчниx зображень дозволяють вiзуалiзувати внутрiшнi анатомiчнi структури, ощ-нити ix розмiри i взаемне розташування, детально вивчити ix морфологiчнi особливостi та навггь дея-кi фiзiологiчнi характеристики. Важливо вiдмiтити, що отриманi зображення ^ртуальш моделi) мають
Адреса для листування з авторами:
Копчак А.В.
E-mail: kopchak@ua.fm
© Рибак В.А., Копчак А.В., 2015 © «Травма», 2015 © Заславський О.Ю., 2015
дуже високу ступень роздшьно! здатностi i дозво-ляють диференцiювати тканини i3 мiнiмальними
СТруКТурНИМИ вiдмiнHOCTЯMИ, ВИВЧаТИ ЯК KiCTKOBi,
так i м'якотканиннi структури, а також е основою для впровадження сучасних систем автоматизовано-го проектування (CAD/CAM технологiя) у клшчну практику [1, 4, 13].
Абревiатуру CAD (Computer-Aided Design) вико-ристовують для позначення автоматизованих систем проектування з використанням комп'ютерних техно-логш, зокрема створення тривимiрних комп'ютерних моделей бюлопчних об'ектiв, вiдтворення хГрурпч-них втручань на вiртуальнiй моделi та прогнозування !х анатомiчних наслiдкiв, створення моделей iмплан-татiв, фiксаторiв, лшувальних пристро!в, визначення !х оптимально! форми i розташування [1, 4].
CAM (Computer-Aided Manufacturing) позначае системи автоматизацп виробництва за допомогою комп'ютера. САМ-системи застосовують для виго-товлення стереолiтографiчниx моделей анатомiчниx структур, iмплантатiв та лшувальних пристро!в iз рiзниx матерiалiв [1, 4].
У щелепно-лицевiй хГрургГ! застосування CAD/ CAM технологи до останнього часу було пов'язано переважно iз створенням стереолiтографiчниx моделей исток лицевого черепа, що застосовували для кращо! вiзуалiзацГ! наявних дефекпв, деформацiй, патологiчниx процесiв, проведення прямих вимГрю-вань та «холодно! х1рургп» на моделi при плануваннi xiрургiчниx втручань. Методики лазерно! стереоль тографп в медицинi з'явились наприкiнцi 80-х рошв ХХ столiття. В Укра!ш !х застосували вперше в кль нiчнiй практицi на кафедрi xiрургiчно! стоматологи та щелепно-лицево! xiрургi! НМУ iменi О.О. Бого-мольця у 2001 рощ. У подальшому дiагностичне зна-чення стереолiтографiчниx моделей було шдтвер-джено в роботах В.О. Маланчука, О.А. Тимофеева, Л.А. Дахно та шших [2, 4, 6].
Але на сьогодш можливостi застосування CAD/ CAM технологи не обмежуються виготовленням дiа-гностичних моделей. 1х широко використовують для виготовлення шдивщуальних iмплантатiв, фшсато-рiв, направляючих xiрургiчниx шаблонiв та iншиx виробiв медичного призначення з iндивiдуалiзова-ними параметрами, що безпосередньо визначають ефективнiсть xiрургiчниx втручань у щелепно-ли-цевiй xiрургi!', ортопеди, нейроxiрургi!' та дентальнiй iмплантацi1' [7, 8, 15].
1снують численш повiдомлення про успiшне застосування CAD/CAM технологГ! в щелепно-лицевiй xiрургi1', що свiдчать про збiльшення точност вщнов-лення анатомiчно!' форми ушкоджених исток при одночасному зменшеннi штраоперацшних ризиыв. Водночас оцiнка ефективностi методу при тяжких формах дефекпв i деформацiй лицевого черепа, визначення його потенцшних недолiкiв та обмежень, на думку авторiв, потребуе подальших системних до-слiджень на основГ накопичення i аналiзу вщповщ-ного кшшчного матерiалу [11, 12, 14].
Мета дослГдження: вивчити можливостi застосування сучасних методiв комп'ютерного моделюван-ня та CAD/CAM технологГ! у виготовленш шдивГду-альних щелепно-лицевих iмплантатiв, фiксаторiв та операцiйних шаблонiв, а також оцшити !х кпiнiчну ефектившсть у пацieнтiв i3 тяжкими формами де-фектiв i деформацiй обличчя.
Матер1али i методи
Було обстежено 12 пащенпв (10 чоловiкiв, 2 жш-ки) i3 дефектами i деформацiями кiсток лицевого та мозкового черепа, яы перебували на лшуванш в Центрi щелепно-лицево! хiрургi! та стоматологГ! на базi Ки!всько! обласно! клшГчно! лiкарнi. Серед-нш вш хворих становив 34 ± 7 роив. Три пацieнти потребували замщення наявних дефектiв шдивГду-альними сггчастими iмплантатами з титану, в шших випадках дефекти замщували шстковими автотрансплантатами або ксеногенними ыстковозамщую-чими матерiалами.
На етапi дiагностики i планування лiкувальних заходiв вам хворим було проведено комп'ютерну томографiю Гз використанням мультиспiрального 16-зрГзового томографа Bright Speed Elite. Отрима-ш даш у виглядГ серГ! файлГв формату DICOM Гм-портували в програмне середовище SimPlant 11.0 (Materialize, Бельпя) для обробки томографГчних зображень i створення тривимГрних комп'ютерних моделей. Шсля ретельного аналГзу клГнГчно! ситуа-цГ! в аксГальних, фронтальних та саптальних зрГзах КТ проводили сегментацiю зображень зГ створенням масок у дГапазонах, що вГдповГдали тканинам Гз рГзною рентгенологГчною щГльнГстю (кГстка, твердГ тканини зубГв, м'якГ тканини тощо). ПГсля редагу-вання маски й усунення артефакпв здГйснювали побудову 3D модель У подальшому, застосовуючи шструменти редагування маски сегментацГ!, змшю-ючи пороговГ значення рентгенологГчно! щГльностГ, використовуючи методи графГчно! обробки зобра-ження та булевГ операцГ!, створювали складш, ба-гатокомпонентнГ моделГ, що складалися з окремих елементГв, якГ вГдповГдали ысткам, м'язам, дихаль-ним шляхам, зубам, нижньощелепним та пГдочним каналам, очним яблукам, патолопчно змГненим дь лянкам, м'яким тканинам обличчя, наявним дефектам, що потребували замщення. ОкремГ елементи моделГ видГляли рГзним кольором та змГнювали !х прозорють для отримання максимально наочного i простого для сприйняття зображення об'екта досль дження [4].
НадалГ на комп'ютернш моделГ проводили вГрту-альне хГрурпчне втручання, моделювали оптималь-ну форму кГсткових трансплантатГв, щелепно-че-репно-лицевих ГмплантатГв, проводили остеотомГ! кГсткових структур, за допомогою лшшних перемь щень та ротацГ! моделей кГсткових фрагменпв вГд-творювали бажаний анатомГчний результат операцГ!. За необхГдносп додатково здГйснювали моделю-вання хГрургГчних шаблонГв. Основним елементом
планування х1рурпчного втручання у дослщже-них хворих було моделювання в1ртуального трансплантата чи 1мплантата для замщення наявного дефекту. Для цього застосовували шструменти для роботи з комп'ютерною граф1кою, дзеркальне в!до-браження здорових анатом1чних структур, 1мпорт комп'ютерних моделей к1сток 1нших пац1ент1в 1з по-д1бними антропометричними параметрами черепу.
В!дпов!дно до створено! модел1 проводили виго-товлення 1ндив1дуальних вироб1в медичного призна-чення. Отриман1 модел1 в формат! STL ¡мпортували в програмне середовище САМ для виготовлення на-правляючих х1рург1чних шаблон1в та стереолггогра-ф1чних моделей, що в подальшому використовува-лись для п1дбору оптимальних елемент1в фшсацп та х1рург1чного шструментарш, а також для виготовлення шдивщуальних титанових 1мплантат1в. Сте-реолггограф1чш модел1 виготовляли на 3D принтер! Multijet Modeling iз полiакрилового полiмеру Frosted Ultra Detail. Дiлянки, що вщповщали важливим ана-томiчним структурам (канал нижнього альвеолярного нерва) або патолопчним утворенням (пухлини, шсти), видiляли червоним кольором. Вiдповiдно до поставлених задач моделi робили розбiрними i бага-токомпонентними. У бшьшосп випадкiв модель сте-рилiзували i використовували iнтраоперацiйно як хiрургiчний шаблон для вигинання пластин, адап-тацп/корекцп форми трансплантатiв, проведення лiнiйних та кутових вимiрювань.
Пiсля хiрургiчних втручань iз використанням ш-дивiдуальних iмплантатiв та лiкувальних пристро!в усiм хворим виконували контрольну комп'ютерну томографiю, створювали тривимiрну вiртуальну модель, що порiвнювали iз результатами планування хiрургiчного втручання, визначали вiдповiднiсть отриманого та бажаного анатомiчного результату, визначали частоту штра- та постоперацiйних ускладнень, оцiнювали косметичний та функцю-
нальний результат хiрургiчного втручання в най-ближчому i вщдаленому пiсляоперацiйному перюдь
Результати досл1дження
Створення комп'ютерних та стереолiтографiчних моделей у хворих iз тяжкими формами дефектiв та деформацш щелепно-лицево! дiлянки виявлялося iнформативним i вiрогiдним методом оцiнки то-пографо-анатомiчних особливостей пацiента i дозволяло не лише визначити методику хiрургiчного втручання та ретельно спланувати його, але й шд-готувати шструментарш та необхщш пристро! для реалiзацii лiкувальноi стратеги, що сприяло скоро-ченню часу оперативного втручання, шдвищувало якiсть проведення операцп та зменшувало ризик ль карських помилок.
У 3 пашенпв iз великими шстами верхньо! та нижньо! щелепи, яким планували проведення шст-ектомп iз наступним замiщенням дефекту автошст-кою та ксеногенними ыстковозамщуючими мате-рiалами, було виготовлено розбiрнi моделi, у яких шстозне новоутворення було змодельоване окремо, що дозволяло точно визначити його об'ем i форму (рис. 1). Стереолiтографiчну модель ушкоджено! шстки пiсля видалення елемента, що вщповщав новоутворенню, використовували як хiрургiчний шаблон, що дозволяв точно визначити необхщний об'ем автошстки, яку отримували з гребеня клубо-во! кiстки та переносили в зону шсляоперацшного дефекту.
У 3 пашенпв iз дефектами нижнього краю i дна орбiти було виготовлено стереолiтографiчнi моделi ушкоджено! очнищ, що використовували як хiрур-пчний шаблон для визначення оптимально! форми автотрансплантата, його лшшних розмiрiв, адапта-цп форми трансплантата до складного рельефу по-верхнi кiстки в зош дефекту. Крiм того, шд час моделювання виготовляли предметну модель дзеркально
Рисунок 1. Розб1рна багатокомпонентна модель верхньоi щелепи пациента з радикулярною к!стою вд 22-го зуба, порожнина юсти змодельована окремим об'емом (червоного забарвлення)
вГдображено! неушкоджено! орбГти, що слугувала як контроль бажаного результату операцГ! та шаблон для вигинання титанових орбГгальних пластин Stryker (Шмеччина, США). В усГх випадках комбь новане застосування автотрансплантата для вГднов-лення нижнього краю орбГти з орбГтальною сГткою, для вГдновлення дна i зруйнованих дГлянок медГаль-но! i латерально! стГнок орбГти виявилось достатшм
для досягнення бажаного анатомiчного результату i подальшо! офтальмологiчно'! реабштацп хворих.
В одного пацiента Гз первинною адентiею та ви-раженою атрофГею альвеолярного вщростка на тл ектодермально! дисплазГ! CAD/CAM технологш було використано для моделювання реконструкцГ! альвеолярного вГдростка шстковими трансплантатами Гз гребеня клубово! истки на еташ шдготовки
Рисунок 2. Усунення пострезекцйного дефекту нижньо/ щелепи автотрансплантатом ¡з гребеня клубовоI кстки ¡з використанням iндивiдуального хiрургiчного шаблона, виготовленого за допомогою ОАЭ/САМ технологи: А. В'ртуальна модель нижньоI щелепи у пац!ентки з амелобластомою 1з вщтворенням резекцИ в межах здорових тканин. Б. Моделювання хiрургiчного шаблона за дзеркально вщображеною здоровою половиною щелепи. В. Вигинання реконструктивноI пластини на стереолiтографiчнiй модел!. Г. Зам1щення дефекту автотрансплантатом, форму якого визначали, використовуючи х!рург1чний шаблон. Д. КТ пац!ентки тсля операцИ. Е. В'ртуальна модель ксток черепа тсля реконсгрукцП нижньоI щелепи
до дентально! iмплантацп. Це дозволило визначити об'ем кiсткових трансплантатiв, !х оптимальну форму i розташування та створило можливiсть подаль-шого встановлення iмплантатiв iз використанням шдивщуального направляючого шаблона.
У 2 випадках стереолiтографiчнi моделi та хiрур-пчш шаблони використовували для передоперацш-ного вигинання жорстких реконструктивних пластин та вибору форми шсткового автотрансплантата в пащенпв iз пiсляоперацiйними дефектами ниж-ньо! щелепи.
Клiнiчний приклад 1. У пашентки Б., 38 рошв, дiагностовано амелобластому нижньо! щелепи, що поширювалася вiд лiво! суглобово! головки до рiв-ня 32-го зуба, iз руйнуванням кортикального шару i проростанням пухлини в навколощелепнi м'якi тканини на дiлянцi кута, гшки та частково молярiв i премолярiв. Прийнято рiшення про проведення субперюстально! резекци нижньо! щелепи з одномоментною пластикою автотрансплантатом 1з гре-беня клубово! кiстки. Для бшьш точного вштворен-ня складно! анатомiчноl форми нижньо! щелепи в дшянш тiла, кута i гшки, що не вшповшае формi гребеня клубово! ыстки, хворiй було проведено комп'ютерне моделювання та виготовлено хiрур-гiчний шаблон (рис. 2). На вiртуальнiй моделi було виконано резекцш лiво! половини нижньо! щелепи в межах здорових тканин, дзеркально вшображено здорову, неушкоджену половину нижньо! щелепи, що вiдображало бажаний анатомiчний результат та змодельований хiрургiчний шаблон, для розмщен-ня кiсткового трансплантата. За допомогою методiв швидкого прототипування були виготовлеш модель збережено! частини щелепи i хiрургiчний шаблон, на яких проведено пiдбiр та адаптацiю (вигинання) реконструктивно! пластини. У передоперацшно-му перiодi хворiй було проведено емболiзацiю су-дин, що живили новоутворення, виконано резекцш вшповшно до визначеного плану, взято ыстковий трансплантат 1з гребеня клубово! кiстки, що за формою не вшповшав резектованш дiлянцi щелепи. У подальшому трансплантат було фрагментовано i зi-
ставлено в новому, наближеному до бажано! анато-мiчноl форми положеннi за допомогою хiрургiчного шаблона. Трансплантат на шаблонi було введено в операцшну рану i фiксовано реконструктивною пластиною. Перебiг шсляоперацшного перiоду — без ускладнень, досягнутий косметичний результат виявився цiлком прийнятним i задовольняв пацi-ентку, причому досягнення такого результату без застосування хiрургiчного шаблона було б вкрай сумшвним. Пацiентцi запропоновано проведення артропластики скронево-нижньощелепного суглоба та дентально! iмплантацi! пiсля повного приживлен-ня автотрансплантата.
Зютавлення отриманого результату за даними КТ iз вiртуальним планом операцп виявило певш обме-ження методу на еташ як вiртуально! симуляцп, так i реалiзацi! плану операцп. Просте дзеркальне вшо-браження здорово! половини нижньо! щелепи вш-носно серединно-саптально! площини в умовах змь ни топографо-анатомiчних спiввiдношень внаслiдок прогресування патолопчного процесу (асиметричне положення суглобових голiвок, порушення прикусу, змiщення шдборшдя в здоровий бiк) призводи-ло до певних неточностей, корегувати яы в ручному режимi було складно. Фрагменти трансплантата за товщиною i формою повнiстю не вiдповiдали хiрур-гiчному шаблону, крiм того, навпъ незначне вшхи-лення пластини вш змодельованого положення ви-кликало кутовi змiщення, що суттево позначалося на штегральному результатi.
У 3 пащенпв iз дефектами кiсток лицевого i мозкового черепа за стереолiтографiчними моделями було виготовлено титановi сггаасп iмпланта-ти тiм'яно!, лобно! шстки (рис. 3), а також шсток середньо! зони обличчя з використанням титанових заготовок та методики фiрми Тппоп (Нiмеччина). В усiх випадках на еташ подготовки до операцп хво-рим було виготовлено стереолiтографiчну модель зони ураження, а також змодельовано бажану форму iмплантата, виготовлено промiжнi технолопчш моделi, за якими проводилося вигинання титаново! сiтки. Застосована технологiя забезпечила точне
Рисунок 3. Зам'/щення дефекту лобноI юстки Ытчастим '¡мплантатом з титану, що було виготовлено за стереолiтографiчною моделлю
Рисунок 4. Реконструкц1я середньоi зони обличчя 1з використанням индивидуального титанового ¡мплантата, виготовленого використанням за допомогою CAD/CAM технологи: А. КТ пац!ента до проведення реконструкций Б. Зовн!шн1й вигляд хворого при надходженн до л'1карн'1. В. Виготовлення ¡ндивдуального ытчастого iмплантата з титану за стереолiтографiчною моделлю. Г. Встановлення ¡мплантата пд час оперативного втручання. Д. КТ пац!ента псля проведення реконструкцИ'
прилягання кра'1'в iмплантата до noBepxHi шстки, що оточувала зону дефекту, потреби в корекци форми iмплантата в жодному випадку не виникало. Най-бiльшi складностi виникали при виготовленш сп"-частих iмплантатiв на дшянщ спинки i кореня носа, медiальноï, нижньо'1' i верхньо'1' стiнок орбгги. Цi дь лянки мають складну анатомiчну форму, i у пащ-eнтiв i3 значними дефектами i деформащями, що супроводжуються втратою анатомiчних орieнтирiв, досить складно змоделювати iмплантат оптимально!' форми, що б повною мiрою задовольняв есте-тичним вимогам. Для цього нами були застосоваш додатковi прийоми, у тому чи^ пiдбiр так званого вiртуального донора — моделi iншого пащента, на-ближеного за антропометричними параметрами до постраждалого, сумщення цих двох моделей, на-ступна обробка графiчного зображення iз симуля-цieю змш зовнiшнiх контурiв обличчя, враховуючи стан м'яких тканин.
KAimHHUü приклад 2. Пащент Ю. надiйшов до Кшвсько1 обласно'1' клiнiчноï лiкарнi iз тяжкою по-еднаною травмою (рис. 4). Було дiагностовано ба-гатоуламковий перелом шсток лицевого черепа, пiсля чого в ранньому посттравматичному перiодi виконано ïx репозицiю й остеосинтез, вшновлено неперервнiсть нижньо'1' i верхньо'1' щелепи, норма-лiзовано зовнiшнiй контур обличчя, вшновлено прикус. Втiм на цьому еташ виявилося неможли-вим проведення реконструкци назоетмо'шального комплексу та орбгт, що зазнали дрiбноуламковоï фрагментацп'. Частина вшьних уламкiв цieï зони була видалена при первиннш xiрургiчнiй обробщ рани, а спроба замiщення дефекту шшри в дшян-цi перешсся, спинки носа i лiвоï нижньо'1' повши iз використанням прийомiв мюцево!' пластики при-звела до формування рубцево'1' деформацп' i дефщи-ту м'яких тканин у вказанш дшянщ. Приеднання гншно-запального процесу в шсляоперацшному перiодi суттево погiршило локальнi умови для проведення реконструктивно-вшновного втручання. Шсля ретельного аналiзу клiнiчноï ситуацп' за до-помогою методiв комп'ютерного моделювання хворому було запропоновано провести реконструкцш середньо!' зони обличчя iз iндивiдуального титанового сггаастого iмплантата для вiдновлення спинки носа, перешсся, нижшх кра'1'в, частково — медь ально'1' i нижньо'1' стшок орбiти. Для забезпечення необxiдного обсягу м'яких тканин, здатних пере-крити iмплантат у дiлянцi дефекту шыри, пiд шкiру лобно'1' дiлянки було введено тканинний експандер. Шд час операцй' рубцеву деформацiю було усунено, титановий iмплантат установлено в зону дефекту, на лобi сформовано клапоть, що був перемiщений у зону дефекту шшри на дiлянцi спинки носа i лiвоï нижньо'1' повши. Також було вiдновлено нормальнi сшввшношення твердих тканин обличчя, хворому плануеться провести ряд корегуючих втручань на м'яких тканинах, необхшних для подальшо'1' косме-тично! реабiлiтацiï.
Отриманi клшчш результати е свiдченням високо'1' ефективност застосування CAD/CAM технологй' в лшуванш постраждалих 1з дефектами i деформащями исток обличчя. На вщмшу вш попереднix дослiджень, у яких стереолiтографiчнi моделi переважно застосо-вували для покращення дiагностики та вiзуалiзацiï ушкоджених анатомiчниx структур, у цьому досль дженнi стереолiтографiя була невiд'eмною частиною виробничих процесiв iз виготовлення шдивщуальних iмплантатiв та направляючих xiрургiчниx шаблошв, що безпосередньо використовувалися пiд час проведення операцй' для виршення тих чи iншиx xiрургiч-них задач та покращення найближчих та вщдалених результапв операцй'. Застосований шдхщ передбачав не лише створення тривимiрноï моделi анатомiчниx утворень пацieнта за даними КТ, але й проведення вiртуальноï симуляцп' xiрургiчного втручання, що дозволяло спланувати його проведення, забезпечити необхшне устаткування, пристро!', конструкций виготовлення iндивiдуальниx iмплантатiв тощо. Вiрту-альна модель при цьому вщображала план лiкування i очшуваний результат, який можна було представити пащенту в доступнiй наочнiй форм^ а також порiвня-ти досягнутий результат iз очiкуваним.
Аналiз отриманих результапв свiдчить водно-час про певш обмеження методу, ефективне застосування якого потребуе вшповшного досвшу xi-рурга та ефективно!' взаемодп' iз фаxiвцями в галузi комп'ютерного моделювання та медичними шже-нерами. Крiм того, виготовлення iндивiдуальниx iмплантатiв та пристро'1'в медичного призначення на сьогодш пов'язано iз суттевими часовими i фшан-совими затратами, що вимагае диференцшовано-го пiдxоду до застосування CAD/CAM технологй' в кожнш кшшчнш ситуацп'.
Висновки
Застосування сучасних методiв комп'ютерного моделювання та CAD/CAM технологй' дозволяе не лише покращити яысть дiагностики та планування лшувальних заxодiв у пацieнтiв 1з дефектами i деформащями шсток лицевого черепа, але й яысно збшь-шити ефективнiсть xiрургiчного лiкування хворих за рахунок виготовлення шдившуальних iмплантатiв та навiгацiйниx xiрургiчниx шаблонiв.
Обмеження методу визначаються збшьшенням часових i фшансових ресурсiв, необxiднiстю налаго-дження ефективно!' взаемодп' iз лабораторiями, що здшснюють комп'ютерне моделювання та виробни-цтво лiкувальниx пристро'1'в, та впливом суб'ективних чинниыв на реалiзацiю вiртуального плану операцй', що вимагае диференцшованого пiдxоду до вибору способу лшування та засобiв для його здшснення.
Список л1тератури
1. Вольвач С.И. Обзор новых разработок и модификаций известных технологий CAD/CAM стоматологического назначения / С.И. Вольвач // Новое в стоматологии. - 2004. - № 2. - С. 75-82.
2. Дахно Л.А. Планирование дентальной имплантации на основании данных конусно-лучевой компьютерной томографии и с помощью интерактивного программного обеспечения Anatomage invivo 5 и Symplant / Л.А. Дахно //Матерiали IVзИзду УкрагнськоЧ асощацп черепно-щелепно-лицевиххiрургiв. — К., 2015. — С. 171-179.
3. Компьютерное биомоделирование и лазерная стерео-литография / А.В. Евсеев, С.В. Камаев, Е.В. Коцюба, М.А. Марков, М.М. Новиков, В.К. Попов, В.Я. Пан-ченко// Сборник трудов ИПЛИТРАН. — М.: Интерконтакт Наука, 2005. — C. 119-130.
4. Маланчук В.0.1мтацшне комп 'ютерне моделювання в щелепно-лицевт хiрургii /В.О. Маланчук, М.Т. Крищук, А.В. Копчак. — К.: Видавничий дм «Аскатя», 2013. — 231 с.
5. Митрошенков П.Н. Реконструктивная хирургия тотальных и субтотальных дефектов верхней, средней и нижней зон лицевого скелета /П.Н. Митрошенков. — СПб.: Синтез бук, 2010. — 411с.
6. Тимофеев А.А. Руководство по челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии. — К.: Червона Рута-Турс, 2002. — 1022с.
7. Ciocca L. CAD-CAM prosthetically guided bone regeneration using preformed titanium mesh for the reconstruction of atrophic maxillary arches/L. Ciocca, M. Fantini, F. De Crescen-zio, G. Corinaldesi, R.. Scotti // Comput. Methods Biomech. Biomed. Engin. — 2011. — Vol. 19. — P. 1347-1352.
8. Fetouh A. Computer-guided rapid-prototyped templates for segmental mandibular osteotomies: a preliminary report / A. Fetouh, A. Barakat, K. Abdel-Ghany//Int. J. Med. Robot. — 2011. — Vol. 7(2). — P. 187-192.
9. Imaging and planning in surgery: a guide to research / Ed. by A. Sugar, M. Ehrenfeld. — Switzerland, AO Publishing, 2008. — 134p.
Рыбак В.А.1, Копчак А.В.2
1Киевская областная клиническая больница,
Центр челюстно-лицевой хирургии и стоматологии
Национальный медицинский университет имени
А.А. Богомольца, кафедра хирургической стоматологии
и челюстно-лицевой хирургии, г. Киев
СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ CAD/CAM ТЕХНОЛОГИИ В ЛЕЧЕНИИ БОЛЬНЫХ С ДЕФЕКТАМИ
И ДЕФОРМАЦИЯМИ КОСТЕЙ ЛИЦЕВОГО ЧЕРЕПА
Резюме. В статье представлен опыт клинического применения CAD/CAM технологии в лечении пациентов с тяжелыми формами дефектов и деформаций челюстно-лицевой области. Обсуждаются возможности интраоперационного использования стереолитографических моделей и навигационных хирургических шаблонов для придания оптимальной формы и размера костным аутотрансплантатам, а также преимущества и недостатки сетчатых титановых имплантатов с индивидуализированными параметрами при замещении больших по размеру дефектов лицевого и мозгового черепа. Установлена высокая эффективность применения CAD/CAM технологии в лечении пациентов данной категории, в то же время определены ограничения метода, требующие дифференцированного подхода к выбору способа операции и средств для ее осуществления.
10. Computer-aided design and manufacturing and rapid prototyped nanoscale hydroxyapatite/polyamide (n-HA/ PA) construction for condylar defect caused by mandibular angle ostectomy / J. Li, Y. Hsu, E. Luo et al. // J. Aesthetic Plast. Surg. — 2011 Aug. — Vol. 35(4). — P. 636-640.
11. Marchack C.B. CAD/CAM-guided implant surgery and fabrication of an immediately loaded prosthesis for a partially edentulous patient / C.B. Marchack // J. Prosthet. Dent. — 2007Jun. — Vol. 97(6). — P. 389-394.
12. Scholz M. Reconstruction of the temporal control for traumatic tissue loss using a CAD/CAM-prefabricated titanium implant. Case report / M. Scholz, M. Wehmüller, J. Lehmbrock, K. Schmieder, M. Engelhardt, A. Harders, H. Eufinger // Journal of Cranio-Maxillo-Facial Surgery. — 2007. — Vol. 35(8). — P. 388-392.
13. Terzic A. Image guided surgical navigation integrating «mirroring» computational planning based on intra-oper-ative cone-beam CT imaging: a promising new approach for management of primary bilateral midfacial fractures / A. Terzic, P. Scolozzi // Comput. Aided Surg. — 2011. — Vol. 16(4). — P. 170-180.
14. Rahimov C., Farzaliyev I. Virtual Bending of Titanium Reconstructive Plates for Mandibular Defect Bridging: Review of Three Clinical Cases/ C. Rahimov, I. Farzaliyev// Cranial maxillo-facial trauma and reconstruction. — 2011. — Vol. 4. — P. 223-234.
15. Zheng G.S. Mandible reconstruction assisted by preoperative virtual surgical simulation /G.S. Zheng, Y.X. Su, G.Q. Liao et al. // J. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. — 2011. — Vol. 65. — P. 308-314.
OmpuMaHO 04.04.15■
Rybak V.A.1, KopchakA.V.2
1Kyiv Regional Clinical Hospital, Center for Maxillofacial Surgery and Dentistry
2National Medical University named after O.O. Bohomolets, Department of Dental Surgery and Maxillofacial Surgery, Kyiv, Ukraine
CURRENT POSSIBILITIES AND PERSPECTIVES OF CAD/CAM TECHNOLOGY IN THE TREATMENT OF PATIENTS WITH DEFECTS AND DEFORMITIES OF FACIAL BONES
Summary. The experience of clinical usage of CAD/CAM technology in the treatment of patients with severe defects and deformities of the maxillofacial area is presented in the article. The possibilities of intraoperative usage of stereolythographic models and surgical navigation templates for providing optimal shape and size of bone autografts are discussed, as well as the advantages and disadvantages of titanium mesh implants with individualized parameters for replacement of large-sized defects of the facial bones and cranium. The high efficiency of CAD/CAM technology in the treatment of such patients is established, at the same time, the limitations of the method requiring a differentiated approach to the choice of operation mode and means for its implementation are determined.
