CC BY
39
УДК 616.716.4 - 089.843-:085.46.
ЗАСТОСУВАННЯ ПРОГРАМНОГО ПРОДУКТУ БЕЬСЛМ
ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ РЕЗЕКЦ1ЙНОГО 1МПЛАНТАТА ПРИ ОДНОБ1ЧН1Й РЕЗЕКЦП НИЖНЬО1 ЩЕЛЕПИ Л.Б. ерис
ВДНЗ Укра!ни «Украшська медична стоматологiчна академiя»
Актуальшсть
Серед онкологiчних захворювань щелепно-лицево! д^нки найбiльш складну проблему становлять т1, що потребують резекцп нижньо! щелепи, частково! чи повно!. Недостатня ефектившсть ортопедичного лiкування в ходi реабштацп хворих потребуе до себе тдвищено! уваги та нових практичних ршень.
Вiдомо ряд способiв реабштацп онколопчних хворих пiсля резекцп нижньо!' щелепи: резекцшна шина Лiмберга та резекцшна шина Стопанi [1], а також резекцшний протез Оксмана [2].
Недолжами е те, що резекцiйнi шини Лiмберга та Стопанi не вщповщають рельефу юстково! поверхнi тiла нижньо!' щелепи, не мають чiткого прилягання по межах резекцп; виготовленi з пластинки нержавшчо! сталi - матерiалу, що не володiе бiосумiсними властивостями до тканин оргашзму людини; за методом виготовлення - штамповаш, а не суцшьнолит чи фрезерованi, що зумовлюе !хню пружнiсть i нестабшьшсть пiд час жувальних рухiв нижньо!' щелепи, наслщок - некроз i атрофiя юстково! тканини в д^нщ к1сткового шва, вiдторгнення резекцшно! шини.
Резекцшний протез за Оксманом - це зшмна конструкщя, що фжсуеться за допомогою гнутих дротяних утримуючих кламерiв на зубах, що залишилися на здоровому боцi щелепи. Мовлення та естетичний вигляд
хворого протез вщновлюе лише частково. Вщсутшсть юстково!' опори пiд базисом протеза на бощ резекцп щелепи не дозволяе повною мiрою вiдновити функцш жування. Суттевим недолiком е також вщсутшсть рухiв у скронево-нижньощелепному суглобi на боцi резекцп нижньо!' щелепи.
Мета i завдання нашо! роботи полягали у вiдновленнi цiлiсностi нижньо!' щелепи пiсля 11 частково! резекцп, а також рухiв у скронево-нижньощелепному суглобi на боцi резекцп, функцп жування, мовлення, естетичного вигляду та шдвищення якостi життя хворого. Уперше запропоновано виготовлення резекцiйного iмплантата за вiртуально створеною 3D-моделлю нижньо!' щелепи iз використанням CAD\CAM технологш, зокрема програмного продукту DELCAM.
Матерiали i методи дослiдження
Для досягнення поставлено!' мети i вирiшення завдання нами була застосована власна методика (Патент на корисну модель №79224 Укра'ни МПК А61 F2/02 (2006.01)/ №Г 2012 13315, заявл. 22.11.12, опубл. 10.04.13; бюл. №7). Вона передбачае застосування спещально!' програми DELCAM, призначено!' для обробки результатiв сканування; на основi отримано!' ранiше томограми створюеться трiангуляцiйна модель, яка вщповщае реальнiй щелепi хворого. На вiртуальнiй 3-D здiйснюеться фантомна резекцiя, моделюються резекцiйний шаблон та резекцiйний iмплантат, на якому створюються отвори для юсткових швiв та рiзьбовi отвори для закршлення дентальних iмплантатiв. Резекцшний шаблон та резекцiйний iмплантат виготовляють фрезеруванням твердосплавними фрезами, з наступними полiруванням та травленням.
Результати дослщження
Застосування програмного продукту DELCAM для виготовлення резекцшного iмплантата при однобiчнiй резекцп нижньо!' щелепи покажемо на прикладi комп'ютерно!' томограми хворого В. 52 роюв, який
звернувся у вщдшення «голова-шия» Полтавського обласного кшшчного диспансеру з дiагнозом «плоскоклггинний рак тiла нижньо! щелепи». Пухлина локалiзувалась у дiлянцi кута нижньо! щелепи злiва. Згiдно з протоколом лжування онкологiчного хворого мало складатися з таких послiдовних етапiв: хiмiотерапiя, променева терапiя, хiрургiчне лiкування - резекщя фрагмента нижньо! щелепи. Особливютю оперативного втручання в даному випадку е накладання замiсть випиляного фрагмента нижньо! щелепи резекцшного iмплантата i подальше його закрiплення к1стковими швами.
Спочатку здшснюють конусну томографiю нижньо! щелепи з видшенням за ступенем щшьносл к1стково! тканини. На рис.1 представлена частина томограми, на якш видшена уражена патологiчним процесом дшянка.
Рис. 1. Елементи томограми черепа хворого В., 52 роки
Для вiзуальноl оцшки щшьност структур на томограмi використовувалась шкала Хаунсфiлда (И вiзуальним вiдображенням на монiторi е чорно-бший спектр зображення). Так, вщповщно до дано!' шкали, повiтря буде вщображатися чорним, жировi та м'як тканини, а також вода - у вщтшках сiрого, а юсткова тканина i в разi наявност - iншi бiльш щiльнi речовини (наприклад, метал) будуть видимi у виглядi бiлих плям. Уражену д^нка щелепи чiтко видно на томограм^ оск1льки в нiй вiдсутня юсткова тканина.
Для спрощення роботи при створенш моделi прибирають кiстковi тканини черепа i верхньо!' щелепи, а також хребта. Результуючу модель переносять в CAD-систему «PowerSHAPE» для змши та пiдготовки до розробки обробних програм на верстав з ЧПК. На рис.2 зображена трiангуляцiйна модель нижньо!' щелепи з видiленою проблемною дшянкою.
Рис. 2. Трiангуляцiйна модель нижньо! щелепи
Визначивши разом iз хiрургом межi резекцп (медiальна частина лунки другого моляра та нижня третина гшки нижньо! щелепи), створюють по них площини, як будуть слугувати стикувальними поверхнями при крiпленнi iмплантата. Важливим е максимально точна вiдповiднiсть меж даних площин реальним межам видалено! кiстки. Далi за ^ангуляцшними поверхнями створють тiло, iдентичне умовно випилянш частинi к1стки. Крiплення на фрагментах щелепи виконують за допомогою пластин, що е безпосередшм продовженням тша резекцiйного iмплантата, i мiстять отвори для юсткових швiв. Також передбачеш рiзьбовi отвори для встановлення дентальних iмплантатiв. З метою запобiгання виникненню такого ускладнення як оростома, показане застосування двохетапних iмплантатiв, як1 вибирають завчасно. 1хш форма, розмiр, тип гвинтово! нарiзки та вiдстань ураховують пiд час створення рiзьбових отворiв. На перiод загоення рани отвори тимчасово закрит заглушками.
За допомогою програмного продукту DELCAM визначили масу юстки (38,08 г), що буде видалена тд час операцп, та масу майбутнього резекцшного iмплантата (112,27 г). Така велика рiзниця в масi вимагае iстотного полегшення конструкцп. Оскiльки лицьовий бiк iмплантата повинен мати форму, максимально наближену до початково!' к1стки, то змшювати ми можемо лише внутрiшню його частину. Змшивши товщину внутршньо!' стшки резекцiйного iмплантата, вдалося досягти зменшення його маси до 42,17 г. На рис.3 зображено юнцевий вигляд моделi полегшеного резекцiйного iмплантата з елементами кршлення його до щелепи.
Рис. 3. Твердотша модель резекцшного iмплантата (внутрiшня поверхня)
Оскiльки необхiдно, щоб резекщя щелепи вiдбулася саме за встановленими межами, був створений шаблон, по краю якого буде проводитися розрiзування юстки. Його модель зображена рис.4.
Рис. 4. Пластина шаблона (внутршня поверхня вщповщае зовшшнш поверхнi нижньо!' щелепи та лицевш поверхнi резекцiйного iмплантата)
Шаблон виготовляють iз того ж матерiалу, що й iмплантат, i пiд час операцп прикладають до лицево!' поверхнi щелепи. Оск1льки внутршня його поверхня точно вiдповiдае формi та вигину к1стки, вiн мае щшьно прилягати до не!'. Напрямок пилки Джига задаеться крайшми стшками, як1 знаходяться в тiй же площиш, що i крайнi межi резекцiйного iмплантата.
За отриманими 3-Д моделями резекцiйного шаблона та резекцшного iмплантата нижньо!' щелепи з попередшх заготовок на верстатi з числовим програмним керуванням виготовляють заготовку резекцшного шаблона кшцево! форми, яка тдлягае подальшш обробцi, шлiфуванню та полiруванню, а також заготовку резекцiйного iмплантата к1нцево!' форми, яка пiдлягае подальшш обробщ вiдповiдно до технолог^' виробництва iмплантатiв. На завершальному етапi висвердлюють рiзьбовi отвори вiдповiдно параметрам заздалепдь обраного двохетапного
iMnraffraTa. Шсля завершально! обробки резекцiйний шаблон та резекцшний iмплантат передають у операцшну для стерилiзацiï.
На операцшному столi хворому на склетовану дшянку нижньоï щелепи, що пiдлягаe резекцп, спочатку накладають резекцiйний шаблон i вiдпилюють фрагмент щелепи строго вздовж меж шаблона. На мюце випиляного фрагмента нижньоï щелепи накладають резекцшний iмплантат i закрiплюють його юстковими швами до гiлки та тша нижньоï щелепи. Пiсля приживлення резекцшного iмплантата розтинають слизову оболонку безпосередньо над рiзьбовими отворами, викручують гвинти-заглушки i приеднують формувачi ясен, а згодом абатменти дентальних iмплантатiв. Незшмну конструкцiю з опорою на дентальних iмплантатах виготовляють за технологiею, що вщповщае виду ортопедичноï конструкцiï та типу iмплантата.
Висновок
Спроектованi та змодельоваш резекцiйний шаблон i резекцшний iмплантат нижньо!' щелепи, а також необхщт для його установки елементи здшснеш без отримання вiдбиткiв та подальшого вiдливання гiпсових моделей. Програми DELCAM дозволили вирiшити досить складш задачi, поставленi даним завданням. Висока яюсть поверхневого моделювання дала можливють створити високоточну модель, готову для використання в шших програмах. Створений резекцшний iмплантат дозволяе усунути недолжи резекцiйних протезiв, зменшуючи дискомфорт i шдвишуючи якiсть життя пацiента.
Лггература
1. http://www.mordovnik.ru/defniznchel.
2. Гаврилов Е.И. Ортопедическая стоматология / Е.И.Гаврилов,
И.М.Оксман. - М.: Медицина, 1978. - С. 142-143.
Стаття надшшла 10.09.2014 р.
Резюме
Запропонована власна методика (Патент на корисну модель №79224 Укра'ни МПК А61 F2/02 (2006.01)/ №Г 2012 13315, заяв. 22.11.12, опубл. 10.04.13; бюл. №7), що передбачае застосування спещально!' програми DELCAM, призначено!' для обробки результат сканування; на основi отримано!' ранiше томограми створюеться трiангуляцiйна модель, яка вiдповiдае реальнiй щелеш хворого. На вiртуальнiй 3-D здшснюеться фантомна резекцiя, моделюються резекцiйний шаблон та резекцшний iмплантат, на якому створюються отвори для юсткових швiв та рiзьбовi отвори для закршлення дентальних iмплантатiв. Резекцiйний шаблон та резекцшний iмплантат виготовляють фрезеруванням твердосплавними фрезами з наступними полiруванням та травленням. Накладають резекцiйний iмплантат на операцшному столi пiсля резекцп частини нижньо!' щелепи i закрiплюють до фрагмент iз неушкодженою к1стковою тканиною.
Ключовi слова: резекцiя нижньо!' щелепи, резекцшний iмплантат.
Резюме
Предложена собственная методика (Патент на полезную модель №79224 Украины МПК А61 F2 / 02 (2006.01) / № Г 2012 13315, заявл. 22.11.12, опубл. 10.04.13; бюл. №7), что предусматривает применение специальной программы DELCAM, предназначенной для обработки результатов сканирования; на основе полученной ранее томограммы создается триангуляционная модель, которая соответствует реальной челюсти больного. На виртуальной 3-0 осуществляется фантомная резекция, моделируются резекционный шаблон и резекционный имплантат, на котором создаются отверстия для костных швов и резьбовые отверстия для закрепления дентальных имплантатов. Резекционный шаблон и резекционный имплантат изготавливают фрезерованием
твердосплавными фрезами с последующей полировкой и травлением. Накладывают резекционный имплантат на операционном столе после резекции части нижней челюсти и прикрепляют к фрагментам с неповрежденной костной тканью.
Ключевые слова: резекция нижней челюсти, резекционный имплантат.
UDC: 616.716.4 - 089.843-:085.46.
APPLICATION OF SOFTWARE DELCAM FOR
MANUFACTURING OF RESECTION IMPLANT IN CASE OF UNILATERAL RESECTION OF MANDIBLES
L.B.Yerys
Higher State Educational Establishment of Ukraine «Ukrainian Medical
Stomatological Academy» Summary
As a vivid example of rehabilitation after unilateral resection of the mandible using software DELCAM we manufactured resection implant to patient B., 52 years old. According to the protocol, treatment consisted of the following successive stages: chemotherapy, radiation therapy, surgery -resection of the mandible's fragment. Feature of surgery was imposition of resection implant on the place of removed mandible fragment of the implant and further fixation with bone suture.
We have actually applied the method developed by our own (Patent for utility model №79224 Ukraine IPC A61 F2 / 02 (2006.01) / 13315 №H 2012, stated 22/11/2012, posted 10/04/2013, bulletin №7) and it's performed as follows.
We carried out mandiblular conical tomography. Layer by layer estimating of scans for bone's density with the marking of bone tissues. According to this information we are creating a triangulation volumetric (3-D) model of the mandible which defines the limits of resection of the lower jaw.
We modeled the 3-D resection template. Modeling of resection implant on triangular three-dimensional model of the mandible was performed according to the form of removed fragment. On the alveolar surface of the implant create threaded holes for fixation of two-stage dental implant abutments.
In accordance to our 3-D model resection template and resection implant of the mandible, from the steel billet with computer controlling machine made billet of template resection with final form, which is subject to further processing, grinding and polishing. From previously grade titanium billet (titanium VT-100) computer controlling machine makes billet of resection implant of final form, subject to further processing in accordance with the production technology of implants. After final processing resection template and resection implant transfer to the operating room for sterilization.
On the operating table on the patient's skeletal area of the lower jaw initially impose resection template and saw off a piece of the jaw strictly along limits of template. On the place of cut down fragment of mandible impose resection implant and fix it with bone sutures to the branch and body of lower jaw. After engraftment of resection implant mucosal incision was made directly over the threaded holes in the resection implant, screw-out screw-caps and join dental abutments of implants. Production of fixed construction, based on dental implants, performed according to the type of prosthetic design and implant type.
Restored with resection implant integrity of the mandible, the ability to perform movements in the temporomandibular joint on the side of resection, fixation of fixed orthopedic structures on dental implants contribute better and faster restore of chewing function, speech and aesthetics.
Key words: resection implant, resection of mandible.
