Внеротовое устройство для анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей
Владельцы патента RU 2541055:
Слетов Александр Анатольевич (RU)
Сирак Сергей Владимирович (RU)
Давыдов Алексей Борисович (RU)
Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "Аполония" (ООО НПО "Аполония") (RU)
Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, в частности к хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано для анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей. Внеротовое устройство для анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей содержит направляющую, спицы и кронштейны для фиксации спиц. Направляющая выполнена в виде дуги из двух фрагментов, фиксируемых между собой подвижным кронштейном с двумя контргайками, а каждая спица выполнена в виде полой трубки. На внутрикостной части трубки выполнен косой срез к продольной оси под углом 45° и 8 технологических отверстий диаметром 1 мм для введения лекарственного препарата. На наружной поверхности внутрикостной части спицы выполнена агрессивная резьба с шагом 0,75 мм и длиной 20 миллиметров. Внекостная часть заканчивается уплощенной рифленой поверхностью. Кронштейн для фиксации спицы выполнен разборным и состоит из внутреннего и наружного фрагментов, соединенных посредством болта. Наружный фрагмент выполнен с двумя взаимоперпендикулярными технологическими отверстиями, горизонтальное отверстие изнутри выполнено с силиконовым уплотнителем и предназначено для размещения спицы, вертикальное отверстие предназначено для резьбового фиксатора спицы. На внутренней поверхности сформирована воспринимающая поверхность для фиксации направляющей дуги. Направляющая дуга изготавливается по данным мультиспиральной компьютерной томографии методом стереолитографического прототипирования. Изобретение позволяет повысить эффективность лечения бисфосфонатных остеонекрозов за счет анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей с дальнейшей возможностью профилактики и лечения данного заболевания. 3 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, в частности к хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано для анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей.
История идеи всех современных внеротовых (чрескожных) способов фиксации отломков челюстей восходит к опыту Lambotte (1913) и Anderson (1936), впервые реализовавших ее при фиксации отломков трубчатых костей. Развитие этой идеи применительно к челюстным костям принадлежит Bercher, Ginestet (1934), Clouston Walker (1943), Mac-Gredor, Fickling (1943) PennBrown (1943), В.Ф. Рудько (1955), Ю.И. Вернадскому (1956, 1957), В.П. Панчохе (1957), Я.М. Збаржу (1957), В.М. Уварову (1958) и др. Применение большинства этих аппаратов показано при легко репонируемых переломах, при отсутствии зубов на верхней и нижней челюстях и наличии дефекта тела нижней челюсти.
В нашей стране применяется несколько моделей внеротовых аппаратов (Рудько, Збаржа, Панчохи, Вернадского, Уварова, Пенн-Брауна, Кагановича и др.) для закрепления отломков нижней челюсти. Все эти аппараты сконструированы по одному принципу и отличаются только в деталях. Каждый аппарат имеет накостные зажимы или внутрикостные спицы, посредством которых происходит фиксация отломков челюстей и всех элементов предлагаемых аппаратов. Кроме накостных или внутрикостных фиксаторов каждый аппарат имеет еще соединительные муфты, объединяющие стержни и ряд других деталей [1].
Наиболее близким по технической сущности и принятым в качестве прототипа является аппарат для фиксации отломков нижней челюсти СИ.
Кагановича (авторское свидетельство на изобретение №167008 МПК A61b от 12.12.1964).
Аппарат для фиксации отломков нижней челюсти содержит направляющие с муфтами, подвижный и неподвижный кронштейны, спицы и элементы их крепления, гайку натяжного винта, обладающую компрессией за счет пружины [2].
Через прокол в мягких тканях с помощью бормашины в каждый отломок челюсти вводят по две спицы и ввертывают их в губчатое вещество кости на глубину 3,5 см. После этого в развилку неподвижного кронштейна вводят муфту и насаживают на безрезьбовой конец направляющей дуги. Затем на направляющую надевают еще две муфты, а саму направляющую вводят в нижний канал кронштейна и фиксируют стопорным винтом. Подвижный кронштейн фиксируется стопорным винтом. Концы спиц заводят в отверстия винтов и затягивают гайками. На резьбовой конец направляющей навинчивается подпружиненная гайка, с помощью которой регулируют компрессию.
Преимущества прототипа.
Аппарат для фиксации отломков нижней челюсти позволяет удерживать фрагменты челюсти, вовлеченные в воспалительный процесс, путем увеличения числа спиц и создания регулируемой компрессии при их сближении за счет гайки натяжного винта.
Прототип имеет следующие недостатки. Предлагаемые кронштейны и спицы не обладают достаточной размерностью к объемным дефектам образующихся в результате поражения костной ткани двух и более сегментов кости, как следствие не могут обеспечить надежной фиксации фрагментов.
Спицы предлагаемого автором диаметра не могут обеспечить их первичной стабилизации в костной ткани ввиду морфологической деструкции костной ткани, обусловленной нарушением фосфорно-кальциевого обмена, как следствие типичная мышечная нагрузка воспринимается как чрезмерное механическое напряжение. В результате установленные спицы со всеми узлами аппарата не обладают первичной стабильной фиксацией, что и приводит к их отторжению.
Подпружинивающая пружина предлагаемого аппарата требует постоянной регулировки, так как вектор работы предлагаемой пружины и вектор работы мышц, прикрепленных к костным фрагментам, разнонаправлен, что затрудняет надежную фиксацию костных фрагментов. Развивающийся дисбаланс обусловлен неадекватным перераспределением нагрузок, как минимум в двух взаимно противоположных векторах. Очевиден и тот факт, что сила сокращения мышц, располагающихся непосредственно в очаге остеонекроза и подвергшихся патологическому воздействию воспалительного процесса, несоизмерима с силой сокращения симметричных мышц и мышц антагонистов, не вовлеченных в патологический процесс. Разнонаправленное по вектору и силе сокращение мышц способствует грубым функциональным отклонениям, как следствие наблюдается функциональная несостоятельность аппарата-прототипа. Лечение объемных поражений нижней челюсти бисфосфонатными остеонекрозами и профилактика развивающихся осложнений с использованием аппарата требует существенной доработки. В патогенезе длительно существующего воспалительно-инфильтративного поражения мышц прогрессирует выраженный болевой синдром, который в скором времени является ведущим. Подпружинивающая пружина, спица и кронштейны аппарата-прототипа не способны в полном объеме устранить все причинно-следственные связи в патогенезе «замкнутого круга» развивающегося при бисфосфонатном остеонекрозе и его осложнениях.
Предложенный аппарат не позволяет обеспечить надежной фиксации костных фрагментов, не учитывает всех анатомических особенностей конкретного пациента, что необходимо принимать во внимание на всех этапах развития бисфосфонатного остеонекроза челюстей.
Поставлена задача: разработать устройство для анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей при бисфосфонатном остеонекрозе с дальнейшей возможностью лечения и профилактики заболевания.
Поставленная задача решена путем изготовления и использования устройства для анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей по данным мультиспиральной компьютерной томографии методом стереолитографического прототипирования (фиг.1).
Устройство состоит из направляющей в форме дуги (далее - направляющая дуга), спиц и разборных кронштейнов с силиконовым уплотнителем, состоящим из 2-х частей - наружной и внутренней.
Направляющая - 1, точно отображает все анатомические структуры нижней челюсти пациента, в том числе поврежденные патологическим процессом. Направляющая дуга состоит из двух фрагментов, фиксируемых между собой подвижным кронштейном (2), стабилизирующая функция которого достигается посредством двух контргаек (3). Направляющая дуга фиксирована к ранее установленным спицам (4) с помощью разборного кронштейна с силиконовым уплотнителем (5).
Спица (фиг.2) изготовлена в виде полой трубки - 6, и имеет внутрикостную - 7 и внекостную части - 8. Началом внутрикостной части спицы является косой срез к продольной оси спицы под углом 45° (9), что облегчает введение спицы через кожу и кость. Для стабильной фиксации спицы в костном фрагменте на наружной поверхности внутрикостной части спицы нанесена агрессивная резьба (10) с шагом резьбы 0,75 мм и длиной 20 миллиметров.
Во внутрикостной части спицы выполнены 8 технологических отверстий (11), диаметром 1 мм каждое, через технологические отверстия вводят лекарственные препараты внутрикостно. Внекостная часть спицы заканчивается уплощенной рифленой поверхностью (12) для фиксации электроклемы при проведении сеансов лекарственного электрофореза и фиксации заглушки.
Разборный кронштейн с силиконовым уплотнителем (фиг.3.) состоит из наружного (13) и внутреннего (14) фрагмента. Наружный фрагмент разборного кронштейна в верхней части имеет два взаимно перпендикулярных технологических отверстия. Горизонтальное технологическое отверстие (15) диаметром 3 мм изнутри выполнено силиконовым уплотнителем (16). Вертикальное технологическое отверстие (17), диаметром 1,8 миллиметра предназначено для резьбового фиксатора спицы (18). Через горизонтальное технологическое отверстие наружный фрагмент разборного кронштейна с силиконовым уплотнителем нанизывается на спицу.
Наружный фрагмент разборного кронштейна в нижней части имеет горизонтальное технологическое отверстие диаметром 6 мм с внутренней резьбой шагом 0,5 мм (19) для фиксации с внутренним фрагментом разборного кронштейна с помощь болта (20).
На внутренней поверхности наружного фрагмента разборного кронштейна с силиконовым уплотнителем между верхней и нижней частью сформирована воспринимающая поверхность (21) для фиксации направляющей дуги.
Силиконовый уплотнитель (16) выполняет две функции. Первая функция диэлектрика, необходимая для изоляции направляющей дуги при подаче электрического напряжения на спицу во время проведения сеанса лекарственного электрофореза. Вторая функция - амортизирующая позволяет за счет эластичности силиконового уплотнителя обеспечить динамическую стабильность фиксированных костных фрагментов к направляющей дуге посредством спицы.
Внутренний фрагмент разборного кронштейна с силиконовым уплотнителем имеет горизонтальное технологическое отверстие (22), диаметром шесть миллиметров с внутренней резьбой шагом 0,5 мм (19), для фиксации с наружным фрагментом разборного кронштейна (14) с помощью болта (20). На наружной поверхности внутреннего фрагмента разборного кронштейна с силиконовым уплотнителем сформирована воспринимающая поверхность (21) для фиксации направляющей дуги посредствам стопора (23). При завинчивании болта внутренний фрагмент разборного кронштейна с силиконовым уплотнителем устанавливается вокруг направляющей дуги и жестко фиксируется за счет стопора.
Описанное устройство позволяет адаптировать смещенные костные фрагменты в необходимой плоскости, позволяет выполнить коррекцию мышечных сокращений всех групп мышц, функциональная активность которых нарушена в результате развития патологического процесса.
Технический результат, достигаемый заявляемым устройством - повышение эффективности лечения бисфосфонатных остеонекрозов за счет анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей с дальнейшей возможностью профилактики и лечения данного заболевания.
Сравнительный анализ с прототипом показал, что заявляемое устройство отличается от прототипа использованием новых конструктивных элементов и материалов: направляющей дуги, состоящей из двух фрагментов, фиксируемых между собой подвижным кронштейном с двумя контргайками, полой спицы специальной конструкции, разборного кронштейна с силиконовым уплотнителем и заглушкой, сочетанное использование которых в заявляемом устройстве обеспечивает необходимый технический результат.
Клинический пример конкретного использования заявляемого устройства.
В марте 2013 года в отделение челюстно-лицевой хирургии краевой клинической больницы г. Ставрополь обратился пациент В., 1971 г. рождения. На момент обращения предъявлял жалобы: на диффузные боли в области нижней челюсти с иррадиацией по ходу II ветвей V пары черепно-мозговых нервов больше справа, носящих невыносимый характер, не купируемых ненаркотическими анальгетиками. На общую слабость, на наличие дефекта слизистой в преддверии полости рта и оголение кости нижней челюсти, на гноетечение через свищевой ход в подподбородочной области.
Из анамнеза установлено, что пациент в течение 2,5 лет употреблял дезоморфин, изготовленный кустарным способом из препаратов («Коделак», «Терпинкод», «Тетралгин», «Пенталгин», «Седал-М»). Дезоморфин в процессе получения подвергается обработке бензином или ацетоном, кроме того, содержит кристаллический йод, красный фосфор и ряд побочных токсических веществ. Доказано, что химические вещества, входящие в состав дезоморфина, способны оказывать локальные токсические, так и общие тератогенные эффекты на различные органы и ткани организма.
Со слов больного, около 5 месяцев назад, врачом стоматологом удален одиночно стоящий, подвижный нижний правый клык, выраженного болевого симптома указанный зуб не имел. После удаления зуба лунка зуба не закрылась, через некоторое время появилось гноетечение из лунки. В течение пяти месяцев пациенту трижды проведена периостотомия, однако облегчения не наступало, но пациент отмечает катастрофически быстрое оголение кости в полости рта после каждого хирургического вмешательства.
При поступлении в отделение пациенту проведено общеклиническое обследование, выполнена мультиспиральная компьютерная томография с трехмерной реконструкцией, проведен курс противовоспалительной, нейротропной, общеукрепляющей терапии, пациент выписан через семь дней с улучшением, под наблюдение хирурга по месту жительства, даны рекомендации.
По данным контрольной ортопантомограммы через 2 месяца отмечено распространение патологического процесса, характеризующегося деструкцией костной ткани в проекции отсутствующей, жевательной группы зубов нижней челюсти справа и подбородка. Деструкция костной ткани в проекции тела нижней челюсти справа, с сохранением целостности компактного слоя по нижнему краю тела нижней челюсти на участке длиной до 5 миллиметров. С учетом полученного негативного результата лечения у 12 пациентов со стандартными аппаратами и представленной клинико-рентгенологической картиной пациента В., с профилактической и лечебной целью по данным виртуального моделирования изготовлен индивидуальный полифункциональный аппарат заявляемой конструкции.
В плановом порядке с учетом выраженного болевого синдрома под эндотрахеальным наркозом, с учетом данных виртуального моделирования, полученных с использованием мультиспиральной компьютерной томографии и стереолитографического прототипирования нижней челюсти проведена разметка точек для установки спиц. Чрескожно с соблюдением параллельности установлены три спицы в левой половине нижней челюсти, к которым фиксированы наружные фрагменты разборных кронштейнов с силиконовыми уплотнителями на внутренней поверхности. В пазы располагающихся на внутренней поверхности наружных фрагментов разборных кронштейнов с силиконовыми уплотнителями установлена левая половина дуги. Чрескожно с соблюдением параллельности установлены три спицы в правой половине нижней челюсти, к которым фиксированы наружные фрагменты разборных кронштейнов с силиконовыми уплотнителями на внутренней поверхности. В пазы располагающихся на внутренней поверхности наружных фрагментов разборных кронштейнов с силиконовыми уплотнителями установлена правая половина дуги. Оба фрагмента дуги фиксированы между собой с помощью кронштейна с двумя контргайками. После фиксации всех узлов проведена оценка функциональной активности устройства в целом, без динамической нагрузки. Выявленные недостатки в отдельных узлах устройства скорректированы. Устройство жестко окончательно фиксировано во всех сопряженных узлах. Проведены нагрузочные пробы в трансверзальной, сагитальной и фронтальной плоскости, на каждый узел в отдельности и на устройство в целом.
Получен положительный результат, проявляющийся в адекватной реакции симметрично располагающихся анатомических образований нижней челюсти за счет анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей с дальнейшей возможностью профилактики и лечения данного заболевания. В проекции кожных покровов лица, подвергшихся нарушениям целостности, проведена асептическая обработка, больной переведен в отделение. В ходе проведенного оперативного вмешательства сохранено анатомическое и окклюзионное соотношение челюстей. В раннем послеоперационном периоде пациент отмечает улучшение общего состояния, уменьшение гноетечения и значительное снижения болевого синдрома.
Проведенное лечение способствовало купированию локальных клинических симптомов воспаления в короткие сроки. С целью локальной дезинтоксикации и улучшения обменных процессов через спицу по схеме проводилась подача растворов кальция, анальгетиков, антисептиков, сеансы лекарственного электрофореза. Полное выздоровление наступило через 1 год. Заявляемое устройство использовано у 7 пациентов, у всех с положительным результатом.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Мебония Т.Т. Профилактика переломов нижней челюсти на фоне бисфосфонатных остеонекрозов / Т.Т. Мебония, А.А. Слетов, А.В. Арутюнов [и др.] // Современные проблемы науки и образования. - [Электронный ресурс] - 2014. - №1; URL: http://www.science-education.ru/113-11099.
2. Каганович С.И. Авторское свидетельство на изобретение №167008, МПК A61b от 12.12.1964.
Внеротовое устройство для анатомического позиционирования фрагментов челюстных костей, содержащее направляющую, спицы и кронштейны для фиксации спиц, отличающееся тем, что направляющая выполнена в виде дуги из двух фрагментов, фиксируемых между собой подвижным кронштейном с двумя контргайками, а каждая спица выполнена в виде полой трубки, при этом на внутрикостной части трубки выполнен косой срез к продольной оси под углом 45° и 8 технологических отверстий диаметром 1 мм для введения лекарственного препарата, на наружной поверхности внутрикостной части спицы выполнена агрессивная резьба с шагом 0,75 мм и длиной 20 мм, а внекостная часть заканчивается уплощенной рифленой поверхностью, причем кронштейн для фиксации спицы выполнен разборным и состоит из внутреннего и наружного фрагментов, соединенных посредством болта, наружный фрагмент выполнен с двумя взаимоперпендикулярными технологическими отверстиями, горизонтальное отверстие изнутри выполнено с силиконовым уплотнителем и предназначено для размещения спицы, вертикальное отверстие предназначено для резьбового фиксатора спицы, а на внутренней поверхности сформирована воспринимающая поверхность для фиксации направляющей дуги, причем направляющая дуга изготавливается по данным мультиспиральной компьютерной томографии методом стереолитографического прототипирования.
