CC BY
25
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ
СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОГО ШАБЛОНА КАК ЭТАП РЕАЛИЗАЦИИ ПЕРСОНИФИЦИРОВАННОГО ПОДХОДА В РЕКОНСТРУКТИВНОЙ ХИРУРГИИ АЛЬВЕОЛЯРНОГО ГРЕБНЯ ЧЕЛЮСТЕЙ
УДК 616.716.1/.4-089.844:004.891.3
3.1.7— стоматология; 3.1.2 — челюстно-лицевая хирургия Е. А. Дурново, А. И. Корсакова, Н. Е. Хомутинникова
ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, Нижний Новгород
Цель исследования — оптимизировать метод двухэтапного расщепления альвеолярного гребня (сплит-техники) путем разработки направляющего шаблона и оценить его эффективность.
Материалы и методы. 8 пациентам провели диагностику в объеме конусно-лучевой компьютерной томографии и внутриротового сканирования, предварительное цифровое планирование лечения, моделирование и печать направляющего шаблона. Выполнено 12 операций модифицированной двухэтапной сплит-техники контролируемого увеличения ширины альвеолярного гребня с помощью направляющего шаблона. Через б мес после костной реконструкции проведены повторная К/1КТ и гистологическое исследование костных трепанобиоптатов.
Результаты и обсуждение. Во всех случаях не наблюдалось неврологических осложнений после проведения костной пластики методом расщепления альвеолярного гребня с применением направляющего шаблона. При парном сравнении средних показателей ширины альвеолярного гребня по К/1КТ до и через б мес после реконструкции выявлен прирост костной ткани в области вершины гребня (на 74,0±34,5%), прирост горизонтальных параметров альвеолярного гребня на уровне 1 мм от его вершины (40,7±27,1%), увеличение ширины альвеолярного гребня на уровне 3 мм (52,б±22,4%), 5 мм (45,4±19,8%). При гистологическом исследовании костных трепанобиоптатов, полученных через б мес из зоны реконструкции, выявлена костная ткань хорошего качества с наличием всех структурных элементов, характеризующих нормальную кость. Полученные результаты коррелируют с данными других исследований.
Заключение. Создание и использование технологических конструкций в виде индивидуального хирургического шаблона обеспечивают точность и малоинвазивность вмешательства, снижают время операции, уменьшают период взаимодействия костной ткани с агрессивными инструментами, технически облегчают выполнение костной реконструкции. Это ведет к снижению риска развития осложнений в послеоперационном периоде и делает хирургическое лечение более комфортным для пациента.
Ключевые слова: трехмерное планирование; цифровая стоматология; хирургический шаблон; направленная хирургия; костная реконструкция.
DEVELOPMENT OF A DIGITAL TEMPLATE AS A STAGE
IN THE IMPLEMENTATION OF A PERSONALIZED APPROACH
IN RECONSTRUCTIVE SURGERY OF THE ALVEOLAR RIDGE OF THE JAWS
E.A. Durnovo, A.I. Korsakova, N.E. Khomutinnikova
Privolzhsky Research Medical University, Nizhny Novgorod
The aim of the study was to optimize the method of two-stage splitting of the alveolar ridge (split-technique) by developing a guide template and to evaluate its effectiveness.
Materials and methods. 8 patients were diagnosed using cone-beam computed tomography and intraoral scanning, preliminary digital treatment planning, modeling and printing of a guide template was carried out. 12 operations of a modified two-stage split-technique with a controlled increase in the width of the alveolar ridge using a guide template were performed. 6 months after bone reconstruction, repeated CBCT and histological examination of bone trephine biopsies were carried out.
Results and discussion. In all cases, no neurological complications were observed after bone grafting by splitting the alveolar ridge using a guide template. Pairwise comparison of the mean values of the alveolar ridge width according to CBCT before and 6 months after reconstruction revealed an increase in bone tissue in the region of the ridge apex (by 74.0±34.5%), an increase in the horizontal parameters of the alveolar ridge at the level of 1 mm from its apex (40.7±27.1%), an increase in the width of the alveolar ridge at the level of 3 mm (52.6±22.4%), 5 mm (45.4±19.8%). Histological examination of bone trephine biopsies obtained 6 months after the reconstruction zone revealed good quality bone tissue presenting all structural elements characterizing normal bone. The results obtained correlate with the data demonstrated by other studies.
Conclusion. The development and use of technological structures in the form of an individual surgical template ensure the accuracy and minimal invasiveness of the intervention, reduce the time of the operation, reduce the period of interaction of the bone tissue with aggressive instruments, and facilitate the implementation of bone reconstruction technically. This leads to a reduction in the risk of complications in the postoperative period and makes surgical treatment more comfortable for the patient.
Key words: three-dimensional planning; digital dentistry; surgical template; guided surgery; bone reconstruction.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время цифровые технологии повсеместно вошли в ежедневную зуботехниче-скую и клиническую практику врача-стоматолога и челюстно-лицевого хирурга. Они позволяют провести планирование комплексного стоматологического лечения, в том числе имплантологического, отталкиваясь от конечного желаемого результата, удаленно от пациента после сбора необходимых данных, в коммуникации со специалистами разных специальностей. Результатом подобного планирования, например, в ортопедической стоматологии является создание прототипа или макета будущих зубных протезов, которые утверждаются врачом и согласовываются с пациентом еще до начала лечения [1]. В хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии данные планирования переносятся на операцию с помощью направляющих хирургических шаблонов, которые значительно упрощают проведение манипуляции, позволяют снизить ее продолжительность и риск развития осложнений. В современной практической деятельности широко распространены шаблоны для подготовки ложа и установки дентальных имплантатов [2-4],
для проведения ортогнатических операций [5, 6]. Кроме того, все чаще разрабатываются шаблоны и для других хирургических манипуляций, например, резекции верхушки корня [7], забора десне-вых трансплантатов [8], синус-лифтинга [9], некоторых реконструктивных вмешательств по аугментации костной ткани [10, 11].
Однако для большинства костнопластических операций направляющих шаблонов либо не существует, либо они редко применяются. Зачастую нет четкого описания алгоритма проектирования и изготовления шаблонов, понятного любому пользователю. При этом само проведение реконструктивных вмешательств на челюстях при атрофии альвеолярного гребня требует продвинутых навыков и большого опыта хирурга, а наличие важных анатомических образований — максимальной точности проведения манипуляции. В связи с этим для успешного результата, упрощения проведения операции, минимизации риска осложнений использование хирургических шаблонов является особенно актуальным.
Цель исследования — оптимизировать метод двухэтапного расщепления альвеолярного гребня (сплит-техники) путем разработки направляющего шаблона и оценить его эффективность.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование проводилось на базе стоматологической поликлиники Института стоматологии, кафедр хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, патологической анатомии ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России. Работа выполнена в соответствии с Хельсинкской декларацией, с соблюдением этических принципов. Информированное добровольное согласие было получено от всех пациентов до начала диагностики и лечения. В данное исследование вошли 8 пациентов в возрасте от 26 до 66 лет с горизонтальной атрофией беззубого альвеолярного гребня в боковых отделах нижней челюсти. Критериями исключения стали дефицит костной ткани беззубого альвеолярного гребня по высоте, наличие некомпенсированной сопутствующей соматической патологии, курение более 10 сигарет в день, период беременности и лактации. Всего исследовано 29 зон отсутствующих зубов — премоля-ров и моляров нижней челюсти.
Всем пациентам выполнялись внутриротовое сканирование (интраоральный сканер TRIOS3 3Shape, Дания) и конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ). В программе по планированию (3Shape, Дания) проводили сопоставление данных КЛКТ и сканирования, маркировку нижнечелюстного канала и ментального отверстия, цифровое моделирование будущих ортопедических реставраций, определяли предпочтительную ортопедически-ориентированную позицию имплантатов (рис. 1).
На КЛКТ в поперечном срезе в зоне каждого отсутствующего и подлежащего восстановлению зуба измеряли высоту (Н) альвеолярного гребня от его вершины до верхней границы нижнечелюстного канала вдоль оси, определяющей позицию импланта-та, и ширину костной ткани перпендикулярно высоте, на уровнях пика гребня а также на расстояниях 1 (М/1), 3 ^2), 5 ^3) мм (рис. 2).
Далее моделировался шаблон для проведения костной пластики методом двухэтапного расщепления альвеолярного гребня. Сначала обозначались границы шаблона таким образом, чтобы он перекрывал зубы, ограничивающие зону костной аугментации, с оральной и вестибулярной поверхностей до уровня клинических экваторов. Очерчивалась зона костной пластики с вестибулярной стороны альвеолярной части нижней челюсти с соблюдением зоны безопасности — отступом 3 мм от проекции нижнечелюстного канала и ментального отверстия. Проектировалась продольная балка с направляющим разрезом для проведения продольного пропила вдоль вершины альвеолярного гребня и три направляющих разреза для латеральных и апикальной остеотомий шириной 1,5 мм под прямым или острым углом к основной балке. Для удержания шаблона в полости рта при концевых дефектах моделировался фиксирующий пин. Для контроля посадки шаблона во время операции проводилось моделирование смотровых окон в области режущих краев и вестибулярно-окклюзионных поверхностей опорных зубов (рис. 3).
Шаблон изготавливался методом 3D-печати из биосовместимого медицинского полимера, после
Рис. 1. Сопоставление данных КЛКТ и сканирования, маркировка нижнечелюстного канала и ментального отверстия, цифровое моделирование будущей ортопедической реставрации,определение ортопедически-ориентированной позиции имплантата
Рис. 2. Схема измерений параметров альвеолярного гребня до лечения: Н — высота альвеолярного гребня; W — ширина на уровне вершины; W1 — на уровне 1 мм от пика гребня; W2 — 3 мм; W3 — 5 мм
чего подвергался постпечатной обработке и стерилизации (рис. 4).
Всем пациентам проводилась операция модифицированной двухэтапной сплит-техники контролируемого увеличения ширины альвеолярного гребня с помощью направляющего шаблона. После местной анестезии, разреза и отслойки вестибу-
лярного слизисто-надкостничного лоскута устанавливался шаблон на альвеолярную часть нижней челюсти. Шаблон фиксировался на зубах, по необходимости также с помощью пина. С помощью фрез MicroSaw (Dentsply, Германия) или пьезохи-рургического скальпеля Piezotome (Satelec Acteon Group, Франция) проводилась остеотомия вдоль
вершины альвеолярного гребня через направляющий разрез в балке шаблона. Затем выполнялись апикальная остеотомия и два вертикальных пропила через направляющие разрезы. При этом пье-зохирургическая насадка располагалась по краям направляющих разрезов шаблона, обеспечивая угол сверления 45°. После снятия шаблона с помощью плоских остеотомов отделялся образовавшийся костный вестибулярный фрагмент, который ротировался на шарнирном апикальном пропиле вдоль продольной оси на 25-30° (рис. 5). Остеото-мированный участок фиксировался в новом положении с помощью 2-3 титановых микровинтов. Образовавшееся между костным блоком и донорским участком кости пространство заполнялось смесью натурального ксеногенного остеопласти-ческого материала BioOss (Geistlich, Швейцария) и аутокостной стружки. Зона реконструкции сверху перекрывалась резорбируемой коллагеновой мембраной. Проводились мобилизация вестибулярного слизисто-надкостничного лоскута, двухрядное ушивание раны без натяжения.
Всего было выполнено 12 операций модифицированной двухэтапной сплит-техники контролируемого увеличения ширины альвеолярного гребня с помощью направляющего шаблона. Через 6 мес после костной реконструкции проводились повторная КЛКТ и измерения (Hs, Ws, W1s, W2s, W3s) на поперечном срезе, аналогичные на дооперационном этапе на тех же уровнях (рис. 6).
Вторым этапом хирургического лечения была операция имплантации, во время которой проводился забор костного биоптата с помощью трепана TPB-3 с внешним диаметром 3 мм, внутренним — 2,4 мм (Mr. Cúrrete Tech, Корея). Полученные образцы костной ткани фиксировались в растворе нейтрального 10% формалина. Костная ткань подвергалась декальцинации в бескислотном растворе. Стандартная гистологическая проводка осуществлялась на аппарате Logos (Milestone, США), после чего изготавливались парафиновые блоки с использованием заливочной станции HistoStar (Thermo Scientific, США). Срезы толщиной 4-6 мкм получались на микротоме Microm HM 325 (Thermo Scientific, США), окрашивались гематоксилином и эозином при помощи станции для окраски Gemini AS (Thermo Scientific, США). Для морфологической обработки материала использовался микроскоп Leica DM 1000 (Leica Biosystems, Германия), объективы х4, *10, х20, *40, окуляр х10.
Статистическая обработка данных проводилась с использованием программ Excel и SPSS Statistics 22. Сначала проверяли принадлежность выборок к нормальному распределению, для чего использовали критерий Колмогорова-Смирнова и графики квантилей (Q-Q plot). Для выявления статистических различий нормально распределенных данных при сравнении параметров альвеолярного гребня до и через 6 мес после костной пластики применялся t-тест Стьюдента для двух зависимых выборок.
Результаты количественных данных представлены в виде М±т, где М — среднее значение, т — стандартное отклонение. Различия считались статистически значимыми при уровне значимости равном или менее 0,05 (р<0,05).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Во всех исследуемых случаях не наблюдалось развития неврологических осложнений после проведения костной пластики методом расщепления альвеолярного гребня с применением направляющего шаблона. При парном сравнении средних по -казателей ширины альвеолярного гребня по КЛКТ до и через 6 мес после реконструкции выявлен прирост костной ткани в области вершины гребня (Ws-W) на 74,0±34,5% (см. таблицу, рис. 7). При
этом сравнение происходило только в области 15 сегментов из 29, так как в 14 случаях отмечалась незначительная убыль высоты костной ткани.
Прирост горизонтальных параметров альвеолярного гребня на уровне 1 мм от его вершины W1) в 25 из 29 изучаемых участков составил 40,7±27,1%. Изучение изменений ширины гребня на уровнях 3 и 5 мм от его пика проводилось во всех 29 сегментах, так как не было выявлено случаев уменьшения высоты костной ткани после костной пластики более чем на 3 мм. Увеличение ширины альвеолярного гребня после костной пластики на уровне 3 мм (W2s-W2) составило 52,6±22,4%, 5 мм (W3s-W3) — 45,4±19,8%.
Наблюдается среднее уменьшение высоты альвеолярного гребня через 6 мес после костной пластики Н) на 3,0±4,4% (см. таблицу), что не являет-
Парное сравнение изменений костной ткани до и через 6 мес после костной пластики
Пара M±m, мм 95% доверительный интервал для разности
Нижняя Верхняя
Ws - W 1,193 ± 1,193* 0,4250 1,9617
W1s - W1 1,336 ± 1,779* 0,6018 2,0702
W2s - W2 2,624 ± 1,035* 2,2306 3,0177
W3s - W3 2,876 ± 1,011* 2,4915 3,2602
Hs - H -0,455 ± 0,683* -0,7149 -0,1955
* — p<0,05.
ся критичным. Данный факт не был решающим в выборе размера имплантата, это не вызывало нарушений в соотношении «длина имплантата/высо-та коронки».
При гистологическом исследовании костных трепанобиоптатов через 6 мес после проведения костной пластики методом двухэтапной модифицированной сплит-техники с использованием направляющего шаблона было выявлено, что костная ткань имела компактную и губчатую структуры (рис. 8). В межтрабекулярном пространстве наблюдались элементы костного мозга. Компактная кость ламеллерного строения с наличием га-версовых каналов, равномерным распределением лакун. Губчатое вещество с параллельным расположением коллагеновых волокон и небольшим количеством остеоцитов. Выявлены фрагменты остеопластического материала. Во всех образцах признаков гранулематозного воспаления не наблюдалось, гигантских многоядерных клеток инородных тел не выявлено.
Результаты радиологической и морфологической оценки костной ткани альвеолярного гребня через 6 мес после костной реконструкции доказывают эффективность метода модифицированной двухэтап-ной сплит-техники с использованием направляющего шаблона, что коррелирует с результатами других исследований [12-15].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, индивидуальное предварительное планирование реконструктивных вмешательств на костной ткани альвеолярного гребня челюстей позволяет осуществить персонифицированный подход к пациенту. Создание и использование технологических конструкций в виде индивидуального хирургического шаблона обеспечивает точность и малоин-вазивность вмешательства, снижает время операции, уменьшает период взаимодействия костной ткани с агрессивными инструментами. Это значительно технически облегчает выполнение костной реконструкции, что в конечном счете снижает риск
развития осложнений в послеоперационном периоде и делает хирургическое лечение более комфортным для пациента.
Финансирование исследования и конфликт интересов. Исследование не финансировалось каким-либо источником, и конфликты интересов, связанные с данным исследованием, отсутствуют.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Апресян С.В., Степанов А.Г., Ретинская М.В., Суонио В.К. Разработка комплекса цифрового планирования стоматологического лечения и оценка его клинической эффективности. Российский стоматологический журнал 2020; 24(3): 135-140, https://doi.org/ 10.17816/1728-2802-2020-24-3-135-140. Apresyan S.V., Stepa-nov A.G., Retinskaya M.V., Suonio V.K. Development of complex of digital planning of dental treatment and assessment of its clinical effectiveness. Rossiyskii stomatologicheskii zhurnal 2020; 24(3): 135140, https://doi.org/10.17816/1728-2802-2020-24-3-135-140.
2. Коледа П.А. Хирургический шаблон для установки им-плантатов. Патент РФ 177272. 2018. Koleda P.A. Surgical template for implant placement. Patent RU 177272. 2018.
3. Жидких Е.Д., Робакидзе Н.С., Рекель К.В. Планирование установки имплантатов с применением хирургического шаблона. Институт стоматологии 2019; 3: 50-53. Zhidkikh E.D., Ro-bakidze N.S., Rekel K.V. Planning for implant placement using a surgical template. Institut stomatologii 2019; 3(84): 50-53.
4. Schneider D., Sax C., Sancho-Puchades M., Hammerle C.H.F., Jung R.E. Accuracy of computer-assisted, template-guided implant placement compared with conventional implant placement by hand-An in vitro study. Clin Oral Implants Res 2021; 32(9): 10521060, https://doi.org/10.1111/clr.13799.
5. Мусаева Э.М., Иванов С.Ю., Мураев А.А., Гусаров А.М. Профилактика травмы 3-й ветви тройничного нерва при проведении сагиттальной остеотомии нижней челюсти. Голова и шея 2018; 1: 18-22, https://doi.org/10.25792/HN.2018.6.1.18-22. Musaeva E.M., Ivanov S.Yu., Murayev A.A., Gusarov A.M. Prevention of the trigeminal nerve's third branch injuries during the sagittal osteotomy of the mandible. Golova i sheya 2018; 1: 18-22, https://doi.org/10.25792/ HN.2018.6.1.18-22.
6. Chen H., Bi R., Hu Z., Chen J., Jiang N., Wu G., Li Y., Luo E., Zhu S. Comparison of three different types of splints and templates for maxilla repositioning in bimaxillary orthognathic surgery:
a randomized controlled trial. Int J Oral Maxillofac Surgy 2021; 50(5): 635-642, https://doi.Org/10.1016/j.ijom.2020.09.023.
7. Степанов А.Г., Апресян С.В., Убайдуллоева Ш.А. Авад Т., Си-монян Д.В. Способ резекции части корней моляров нижней челюсти. Патент РФ 2756067. 2021. Stepanov A.G., Apresyan S.V., Ubajdulloeva Sh.A., Avad T., Simonyan D.V. Method for resection of part of roots of molars of lower jaw. Patent RU 2756067. 2021.
8. Апресян С.В., Степанов А.Г., Ткаченко Э.Д. Направляющий шаблон для мягкотканной трансплантации. Патент РФ 2760296. 2021. Apresyan S.V., Stepanov A.G., Tkachenko E.D. Guide template for soft tissue grafting. Patent RU 2760296. 2021.
9. Cecchetti F., Spuntarelli M., Mazza D., Di Girolamo M., Baggi L. Guided sinus lift: virtual planning of surgical templates for lateral access. J Biol Regul HomeostAgents 2021; 35(3 Suppl 1): 139-145.
10. Alevizakos V., Mitov G., Schiller M., von See C. Ridge augmentation-The new field of computerized guided surgery: a technical note for minimal-invasive bone splitting. Clin Case Rep 2021; 9(4): 2390-2396, https://doi.org/10.1002/ccr3.4046.
11. Nickenig H.-J., Safi A.F., Matta R.E., Zoller J.E., Kreppel M. 3D-based full-guided ridge expansion osteotomy — a case report about a new method with successive use of different surgical guides, transfer of splitting vector and simultaneous implant insertion. J Craniomaxillofac Surg 2019; 47(11): 1787-1792, https://doi.org/10.1016/j.jcms.2019.07.025.
12. Korsakova A.I., Zhadobova I.A., Klochkov A.S., Durnovo S.A., Kochubeynik A.V., Durnovo E.A. Modified two-stage split technique for controlled ridge augmentation in horizontally atrophic posterior mandible: the first stage of research. Sovrem Tekhnologii Med 2020; 12(4): 40-46, https://doi.org/10.17691/stm2020.12.4.05.
13. Agabiti I., Botticelli D. Two-stage ridge split at narrow alveo-
lar mandibular bone ridges. J Oral Maxillofac Surg 2017; 75(10): 2115. e1-2115.e12, https://doi.Org/10.1016/j.joms.2017.05.015.
14. Hu G.H., Froum S.J., Alodadi A., Nose F., Yu Y.P., Suzuki T., Cho S.C. A three-stage split-crest technique: case series of horizontal ridge augmentation in the atrophic posterior mandible. Int J Periodontics Restorative Dent 2018; 38(4): 565-573, https://doi. org/10.11607/prd.2907.
15. Scarano A., Piattelli A., Murmura G., lezzi G., Assenza B., Mancino C. Delayed expansion of the atrophic mandible by ultrasonic surgery: a clinical and histologic case series. Int J Oral Maxillofac Implants 2015; 30(1): 144-149, https://doi.org/10.11607/ jomi.2753.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ:
Е.А. Дурново, д.м.н., профессор, зав. кафедрой хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России;
А.И. Корсакова, ассистент кафедры хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России;
Н. Е. Хомутинникова, к. м. н., доцент кафедры хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России. Для контактов: Корсакова Алена Игоревна, е-mail: kai0411@yandex.ru
