Эндопротез нижней челюсти

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано для замещения обширных пострезекционных дефектов нижней челюсти.

Целью эндопротезирования является обеспечение непрерывности и точности восстановления резецированных участков нижней челюсти, надежной стабилизации, создание условий для формирования костной ткани, долговременного функционирования эндопротеза, сохранение жевательной и речевой функции.

Известен эндопротез нижней челюсти, выполненный на основе модели нижней челюсти в виде продолговатого тела с поперечными сквозными отверстиями под винты для присоединения эндопротеза к кости нижней челюсти и уширением, выступающим внутрь, с отверстиями с винтовой резьбой для последующей установки имплантатов. Эндопротез используется в комбинации с костным трансплантатом (патент на полезную модель RU 146000 U1, МПК A61B 117/58, опубликовано 27.09.2014).

Недостатками известного эндопротеза являются:

1. Фиксация эндопротеза винтами к сохранным костным фрагментам не надежна из-за функциональной подвижности нижней челюсти в различных направлених. Возможна миграция винтов из губчатой кости нижней челюсти с дестабилизацией эндопротеза.

2. Мышцы, прикрепляющиеся к телу нижней челюсти, подшиваются шовным материалом через поперечные отверстия эндопротеза. Условия формирования надежного соединения мышечного комплекса с металлическим эндопротезом в виде пластины отсутствуют.

3. Выполнение эндопротеза в виде пластиночного тела не позволяет восстановить объем нижней челюсти, а также исключает защиту нижнечелюстного нерва после его выделения и транспозиции.

4. Дистальный конец эндопротеза выполнен в виде одной ветви, что затрудняет позиционирование и подшивание мышц, прикрепляющихся к верхнему отростку, в анатомически правильном положении, провоцирует появление рубцовых втяжений мягких тканей.

5. Пластиночное тело эндопротеза не содержит элементы для фиксации мышц, прикрепляющихся к ветвям и телу нижней челюсти, что снижает функциональные качества эндопротеза.

Известно устройство для устранения дефектов и деформаций кости нижней челюсти, включающее продолговатое тело со сквозными поперечными отверстиями, армирующее перфорированный элемент в виде сетчатого желоба, открытого книзу выполненного заодно с продолговатым телом. Длина перфорированного (сетчатого) элемента зависит от размера восполняемого дефекта. Желоб заполняется костным и остеопластическим материалом (патент на изобретение RU 2387410 C1, МКИ A61F 2/28, опубликовано 27.04.2010).

Недостатками известного устройства являются:

1. Отсутствие элемента для восполнения дефекта переднего отдела ветви и венечного отростка нижней челюсти, невозможность фиксации отсеченных височной, щечной части жевательных мышц в анатомически правильном положении.

2. Для удержания костного остеопластического материала в сетчатом желобовидном элементе, открытом книзу, требуется дополнительная фиксация.

3. Сложность адаптации концов устройства при фиксации винтами и проволочными швами.

4. Динамическая нестабильность устройства в силу резорбции костной ткани вокруг винтов и проволочных швов, фиксирующих устройство к оставшимся после резекции костным фрагментам нижней челюсти.

5. В устройстве не предусмотрено элемента для транспозиции и сохранности нижнеальвеолярного сосудисто-нервного пучка.

Наиболее близким к заявляемому эндопротезу является эндопротез нижней челюсти (RU 2491899 С1, МПК А61F2/28, публикация 04.05.2012), выполненный в соответствии со стереолитографической моделью в виде монолитного пустотелого блока из никелида титана, включающего тело с двумя перфорированными фиксаторами под винты, угол и ветви челюсти с мыщелковым отростком сферической формы, венечным отростком с фиксатором для сухожилия височной мышцы с бороздой глубиной 3,0 мм на наружной поверхности тела и ветви челюсти для размещения нижнеальвеолярного сосудисто-нервного пучка.

Недостатками известного эндопротеза нижней челюсти являются:

1. Отсутствие на протяжении в монолитной пустотелой части эндопротеза отверстий для подшивания мышц, прикрепляющихся к телу, углу, ветви нижней челюсти, что затрудняет восстановление двигательной функции нижней челюсти.

2. Отсутствуют условия для использования костнопластического соединения материала с целью формирования костной ткани и с сохранными костными фрагментами для создания непрерывности нижней челюсти.

3. Соединение эндопротеза с сохранной костью осуществляется с помощью перфорированных фиксаторов в виде двух пластин, прикрепляющихся к эндопротезу и костному фрагменту двумя винтами не является стабильным, не обеспечивает достаточной прочности узла соединения, в процессе функциональных нагрузок возможно разобщение эндопротеза с костью.

4. Соединение суставной головки посредством перфорированной пластины, крепящейся винтами к пустотелому монолитному мыщелковому отростку при циклических функциональных движениях нижней челюсти ненадежно.

5. Способ последовательного крепления концов эндопротеза в виде перфорированных пластин к сохранным участкам нижней челюсти винтами может затруднить позиционирование эндопротеза.

Задача изобретения состоит в повышении стабилизации эндопротеза, воссоздание непрерывности нижней челюсти и транспозиции мягкотканных элементов в анатомически правильном положении.

Поставленная задача достигается эндопротезом нижней челюсти для замещения объемного костного дефекта нижней челюсти, изготовленным индивидуально по анатомо-топографическм показателям из никелида титана, с отверстиями под винты, с желобом для размещения нижнеальвеолярного сосудисто-нервного пучка. Эндопротез выполнен по стереолитографической модели в виде перфорированной пластины из никелида титана с термомеханической памятью формы. Эндопротез состоит из тела эндопротеза, дистального и медиального концов с фиксирующими элементами на концах. Тело эндопротеза выполнено в форме контейнера под трансплантационный материал, образованного отходящим от верхнего края перфорированной пластины полуцилиндрическим элементом, имеющим в нижней части перфорированный лепесток, отогнутый в направлении перфорированной пластины до соприкосновения с ее нижним краем. Желоб для размещения нижнеальвеолярного сосудисто-нервного пучка расположен на уровне перехода полуцилиндрического элемента в перфорированный лепесток с внешней стороны. В верхней части изгиба вдоль образующей полуцилиндрического элемента расположен ряд отверстий с внутренней резьбой для крепления дентальных имплантатов. На дистальном конце эндопротеза выполнена выемка для образования двух ветвей, имеющих перфорационные отверстия с внутренней резьбой для фиксирующих винтов и на торцах загнутые под углом 45° ножки для крепления за венечный и суставный отростки нижней челюсти. На торце медиального конца эндопротеза расположены две ножки загнутые под углом 45°, для крепления за сохраненные костные сегменты нижней челюсти и перфорационные отверстия с внутренней резьбой для фиксирующих винтов.

Новизна изобретения

1. Эндопротез выполнен по стереолитографической модели в виде перфорированной пластины из никелида титана с термомеханической памятью формы, высокоинертного сверхэластичного материала. За счет реализации эффекта памяти формы обеспечивается размыкание-смыкание образующих контейнер элементов, что позволяет легко разместить в нем трансплантационный материал и затем удерживать его внутри контейнера. Размещение трансплантационного материала внутри контейнера имеющего отверстия позволяет дополнительно закрепить его винтами, обеспечиваются оптимальные условия для регенеративных процессов, что в конечном итоге приводит к восстановлению непрерывной кости нижней челюсти.

2. Эндопротез состоит из тела эндопротеза, дистального и медиального концов с фиксирующими элементами на торцах. Тело эндопротеза выполнено в форме контейнера под трансплантационный материал, образованного отходящим от верхнего края перфорированной пластины полуцилиндрическим элементом, имеющим в нижней части перфорированный лепесток, отогнутый в направлении перфорированной пластины до соприкосновения с ее нижним краем

3. Желоб для размещения нижнеальвеолярного сосудисто-нервного пучка расположен на уровне перехода полуцилиндрического элемента в перфорированный лепесток с внешней стороны.

4. В верхней части изгиба вдоль образующегося полуцилиндрического элемента расположен ряд отверстий с внутренней резьбой для крепления дентальных имплантатов, используемых в качестве опоры зубного ряда.

5. На дистальном конце эндопротеза выполнена выемка для образования двух ветвей, имеющих на торцах загнутые под углом 45° ножки, фиксирующиеся в кости при реализации эффекта формовосстановления и перфорационные отверстия с внутренней резьбой для установки фиксирующих винтов в кость венечного и суставного отростков нижней челюсти, что усиливает стабилизацию дистального конца эндопротеза в оставшейся после резекции кости нижней челюсти. Перфорационные отверстия на дистальном конце служат для подшивания мышц в анатомически правильном положении.

На медиальном конце эндопротеза имеются перфорационные отверстия с внутренней резьбой для установки фиксирующих винтов, на торце медиального конца эндопротеза расположены две ножки загнутые под углом 45°, фиксирующиеся в кости при реализации эффекта формовосстановления.

6. Внутренняя резьба перфорационных отверстий на медиальном и дистальном концах эндопротеза повышает надежность стабилизации эндопротеза к сохранным сегментам нижней челюсти винтами.

Совокупность существенных признаков изобретения позволяет получить новый технический результат:

– Создать условия для преобразования трансплантационного материала, состоящего из костного, остеопластического и остеорегенерирующего материала (например, «Лиопласт», «Коллапан», «Easy-graft») в костную ткань с целью воссоздания целостности и непрерывности нижней челюсти за счет прочного контакта и обездвиживания костного трансплантата с сохранными костными сегментами, предотвращения миграции трансплантационного материала за счет смыкания лепестков тела эндопротеза;

– Увеличить прочность и надежность фиксации эндопротеза за счет самофиксирующихся ножек и винтов в перфорационных отверстиях дистального и медиального концов эндопротеза, снабженных внутренней резьбой;

– Позволяет фиксировать к эндопротезу мышцы к местам их анатомического положения, что исключает дисбаланс жевательной функции и речеобразования.

Представленные устройства изображены на Фиг.1-6.

На Фиг.1 – вид эндопротеза спереди.

На Фиг.2 – вид эндопротеза сзади.

На Фиг.3 – вид эндопротеза сверху.

На Фиг.4 – вид эндопротеза сзади в оксонометрии.

На Фиг.5 – вид эндопротеза сзади в оксонометрии с открытой полостью контейнера.

На Фиг.6а – рентгенограмма пациента до операции.

На Фиг.6б – рентгенограмма пациента после установки эндопротеза.

На Фиг.6в – фотография эндопротеза.

На Фиг.6г – фотография пациента после операции, 14-й день.

Эндопротез нижней челюсти выполнен из перфорированной пластины 1 из никелида титана, обладающего эффектом памяти формы, инертностью, сверхэластичностью, высокими адгезионными свойствами поверхности в соответствии с анатомо-топографическими особенностями замещаемого дефекта по стереолитографической модели. Выполняют компьютерную томографию нижней челюсти с шагом 1 мм. Создают модель нижней челюсти на устройстве автоматического прототипирования. Определяют область резекции патологического участка нижней челюсти и в соответствии с параметрами дефекта изготавливают эндопротез. Эндопротез включает тело 2, соответствующее размерам пострезекционного дефекта, дистальный 3 и медиальный 4 концы для фиксации эндопротеза к сохранным костным сегментам нижней челюсти (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3). Тело 2 эндопротеза выполнено в форме контейнера под трансплантационный материал, образованного отходящим от верхнего края перфорированной пластины 1 полуцилиндрическим элементом 5, имеющим в нижней части перфорированный лепесток 6, отогнутый в направлении перфорированной пластины 1 до соприкосновения с ее нижним краем (Фиг.2, Фиг.4). Образованная полость контейнера предназначена для размещения костного трансплантата, взятого из крыла подвздошной кости пациента, остеопластического и остеорегенирирующего материала в качестве которых может использоваться например «Лиопласт», «Коллапан», «Easy-graft».

Желоб 7 для размещения нижнеальвеолярного сосудисто-нервного пучка расположен на уровне перехода полуцилиндрического элемента 5 в перфорированный лепесток 6 с внешней стороны (Фиг.2, Фиг.4). В верхней части изгиба вдоль образующей полуцилиндрического элемента 5 расположен ряд отверстий 8 с винтовой нарезкой для установки и крепления винтовых дентальных имплантатов (Фиг.3).

На дистальном конце эндопротеза 3 выполнена выемка для образования двух ветвей 9, имеющих на торцах загнутые под углом 45° ножки 10 для крепления за венечный и суставный отростки нижней челюсти (Фиг.2, Фиг.3). На поверхности ветвей 9 выполнены отверстия с внутренней резьбой 11 под фиксирующие винты (Фиг.1).

На торце медиального конца эндопротеза 4 расположены две ножки 12, загнутые под углом 45°, для крепления за сохраненные костные сегменты нижней челюсти (Фиг.2, Фиг.3). На медиальном конце эндопротеза 4 в расположены отверстия 13 с внутренней резьбой под фиксирующие винты (Фиг.1).

Эндопротез устанавливают следующим образом. Выполняют подчелюстной разрез кожи, скелетируют кость, прошивают и отсекают мышцы, прикрепляющиеся к нижней челюсти, осуществляют вскрытие нижнечелюстного канала, выделяют сосудисто-нервный пучок, осуществляют резекцию кости в пределах здоровых тканей. Определяют положение медиального и дистального концов эндопротеза, соответствие тела эндопротеза размерам и форме пострезекционного дефекта. В сохранных костных сегментах нижней челюсти под ножки эндопротеза 10 и 12 с помощью фрезы формируют внутрикостные каналы. Перфорированный лепесток 6 охлаждают до температуры -5÷0°С и отводят от нижнего края перфорированной пластины 1 (Фиг.5). В открытую полость контейнера, образованного полуцилиндрическим элементом 5, укладывают костный трансплантат, остеопластический и остеорегенирирующий материал, заполняя его. При обратном фазовом переходе пефорированный лепесток 6 переходит в заданное положение, отгибаясь в направлении нижнего края перфорированной пластины 1, тем самым удерживая трансплантационный материал внутри контейнера. При необходимости трансплантационный материал может быть дополнительно закреплен винтами через перфорационные отверстия лепестка 6. Ножки эндопротеза на медиальном и дистальном концах эндопротеза охлаждают и устанавливают под углом 90°. Эндопротез переносят в рану. Ножки 10 дистального конца устанавливают во внутрикостные каналы венечного и суставного отростков нижней челюсти, затем ножки 12 устанавливают во внутрикостные каналы, сформированные в кости медиального сегмента нижней челюсти, через отверстия с винтовой резьбой 11 и 13 осуществляют дополнительную фиксацию эндопротеза и костного трансплантата винтами. Нижнечелюстной сосудисто-нервный пучок укладывают в желоб 7. Подшивают отсеченные мышцы по месту их анатомического прикрепления, используя перфорационные отверстия пластины 1, медиального и дистального концов эндопротеза. Послойно восстанавливают мягкие ткани и кожу. Завершают операцию, временно шинируя нижнюю челюсть. После завершения процесса регенерации и восстановления целостности кости нижней челюсти устанавливают дентальные винтовые имплантаты, используя отверстия 8 с винтовой нарезкой в верхней части изгиба вдоль образующей полуцилиндрического элемента 5 и выполняют протезирование, используя имплантаты в качестве опоры мостовидного протеза.

В качестве примера приводим выписку из истории болезни.

Пациентке М., 52 лет, 14.02.2014 г. установлен диагноз: остеосаркома тела нижней челюсти (Фиг.6а). Выполнена компьютерная томография с шагом 1 мм. Создана модель нижней челюсти, обозначен уровень резекции участка нижней челюсти, пораженного опухолью. В соответствии с параметрами стереолитографической модели нижней челюсти изготовлен эндопротез (Фиг.6в). 04.04.2014 г. выполнена операция в один этап: резекция опухоли, реконструктивное эндопротезирование нижней челюсти. На контрольной ортопантомограмме через 2 недели после операции положение элементов эндопротеза правильное (Фиг.6б). Движение нижней челюсти в достаточном объеме. На Фиг.6г фотография пациентки после операции на 14-й день после операции. Сняты шина, швы, заживление первичным натяжением. Пациентка направлена в онкологический диспансер для проведения специализированного лечения. При осмотре 16.12.2015 г. жевательная и речевая функция не нарушены. Планируется ортопедическое восстановление зубного ряда.