Результат интеллектуальной деятельности: Способ расчета объема костнозамещающего материала при планировании операции направленной регенерации костной ткани

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургической стоматологии и предназначено для планирования, и расчета материалов при реконструкции нижней челюсти с последующей дентальной имплантацией.

Уровень техники

Направленная регенерация костной ткани – одна из самых распространенных и востребованных остеопластических операций. Большое количество методик лучевой диагностики предопределило необходимость выделения наиболее информативных и наименее опасных технологий для пациента на каждом этапе дентальной имплантации. Сегодня стандартом в обследовании пациентов, является проведение конусно-лучевой компьютерной томографии [Нечаева Н. К., Современная 3-D диагностика в имплантологической практике. Стоматология сегодня №9 (149) 2015 г.]. Анализируя конусно-лучевую компьютерную томографию, можно не только определить пространственную конфигурацию нижней челюсти, но и выявить анатомические структуры, которые могут повлиять на ход оперативного вмешательства. Опыт использования конусно-лучевой компьютерной томографии свидетельствует о высокой информативности методики и о возможности повышения эффективности, качества и оптимизации обследования, хирургического лечения на основе полученных данных.

Но при сложных анатомических условиях, больших дефектах, имплантация должна проводиться с 3-D планированием и использованием хирургического шаблона, изготовленного с помощью технологии быстрого прототипирования, преимуществом которого является высокая точность изготовленного шаблона (0,016 мм), а также полное отсутствие ручного труда [Юдин П.С., Поляков М.К., Оценка точности хирургических шаблонов для установки дентальных имплантатов с помощью компьютерного предхирургического планирования. Дентальная имплантология и хирургия № 4 (17) 2014 г.].

Направленная регенерация костной ткани показана, когда ширина костной ткани в области отсутствующих зубов составляет менее 5 мм. Необходимо помнить, что при остаточной ширине костной ткани 4-5 мм можно произвести одномоментную имплантацию, добиться достаточной первичной стабильности имплантата. При остаточной ширине 2-3 мм необходимо провести операцию без установки имплантата, и вернуться в данную область после формирования достаточного костного массива.

Способ заключается в том, что пациенту проводится конусно-лучевая компьютерная томография. После чего врач-стоматолог-хирург планирует операцию направленной регенерации костной ткани:

1. Определение количества и конкретного места установки зубных имплантатов, их диаметр и длина.

2. В зависимости от ширины гребня альвеолярного отростка и объёма имеющейся кости производится планирование высоты и ширины направленной костной регенерации.

3. Планирование использования регенеративного материала для заполнения «костного дефекта», выбор резорбируемой (коллагеновой) мембраны.

Планирование установки дентальных имплантатов.

Врач-стоматолог-ортопед и врач-стоматолог-хирург определяют места установки зубных имплантатов. Используя конусно-лучевую компьютерную томографию и программу Simplant, на мониторе определяют диаметр, длину имплантатов, а также расположение их в нужных местах и нужном направлении, по специально изготовленному хирургическому шаблону, с направляющими втулками.

Однако при проведении данного метода планирования, у врача стоматолога-хирурга нет информации об объеме костнозамещающего материала, необходимого для направленной регенерации костной ткани.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является определение объема костнозамещающего материала при планировании направленной регенерации костной ткани.

Техническим результатом изобретения является сокращение времени проведения операции, уменьшение постоперационных осложнений, снижение перерасхода костнозамещающего материала.

Указанный технический результат достигается тем, что способ расчета объема костнозамещающего материала при планировании операции направленной регенерации костной ткани включает проведение конусно-лучевой компьютерной томографии, снятие оттисков, изготовление моделей, сканирование изготовленных моделей, получение их сканов в формате .STL, затем данные конусно-лучевой компьютерной томографии в формате .DICOM и сканы моделей в формате .STL загружают в программу «Авантис 3Д», и по полученным данным проводят построение «сетки», а по реперным точкам сопоставляют данные конусно-лучевой томографии и сканов (сцена), с дальнейшей установкой имплантатов в ортопедически выгодных позициях, далее изготавливают хирургический шаблон и по анатомическим особенностям альвеолярного гребня моделируют костную пластику и измеряют точный объем костнозамещающего материала, необходимого для направленной регенерации костной ткани.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлено сопоставление данных компьютерной томографии и сканов, по реперным точкам на нижней челюсти, где 1 – скан модели в формате .STL, 2 – конусно-лучевая компьютерная томография в формате .DICOM, 3 – вид сопоставленной конусно-лучевой компьютерной томографии и сканов нижней челюсти, Х – реперные точки.

На фиг. 2 представлено сопоставление данных компьютерной томографии и сканов, по реперным точкам на верхней челюсти, где 4 – скан модели в формате .STL, Х – реперные точки, 5 – конусно-лучевая компьютерная томография в формате .DICOM, Х – реперные точки; 6 – вид сопоставленной конусно-лучевой компьютерной томографии и сканов.

На фиг. 3 представлена сопоставленная компьютерная томография и сканы верхней и нижней челюсти, где – 7 вид сопоставленной компьютерной томографии верхней и нижней челюсти; 8 – вид сопоставленных сканов верхней и нижней челюсти; 9 – вид сопоставленной конусно-лучевой компьютерной томографии и сканов верхней и нижней челюсти.

На фиг. 4 представлена расстановка имплантатов в ортопедически выгодных позициях, где 1 – скан модели нижней челюсти, 4 – скан модели верхней челюсти, 10 – имплантаты.

На фиг. 5 представлен дефицит костной ткани по горизонтали, где 2 – конусно-лучевая компьютерная томография нижней челюсти, 10 – имплантаты.

На фиг. 6 представлен объем костнозамещающего материла необходимого для направленной регенерации костной ткани, где 11 – объем костнозамещающего материала, 10 - имплантаты.

На фиг. 7 представлен объем костнозамещающего материла - 11, необходимого для направленной регенерации костной ткани, в объеме 1 см³.

На фиг. 8-12 представлены фотографии нижней челюсти пациента перед операцией, в процессе операции и после ее проведения.

Осуществление изобретения

Способ планирования направленной регенерации костной ткани, осуществляется следующим образом.

Пациенту проводят конусно-лучевую компьютерную томографию, с получением данных в формате .DICOM.

Врач стоматолог ортопед снимает оттиски, отливает модели, производит восковое моделирование Wax-up в области отсутствующих зубов. Модели сканируют и получают сканы моделей в формате .STL. Далее результаты конусно-лучевой компьютерной томографии и сканы моделей загружают в программу «Авантис 3Д». Программа «Авантис 3Д» предназначена для планирования, изготовления шаблонов, расчета объема материала для костной пластики.

По данным компьютерной томографии производят построение «сетки», а по реперным точкам сопоставляют данные конусно-лучевой компьютерной томографии и сканов (сцена). Реперные точки – точки по которым производят совмещение сканов моделей и компьютерной томографии, совмещенный вариант сканов моделей и компьютерной томографии называется сцена.

Затем в данной программе выполняют виртуальную установку имплантатов в ортопедически выгодных позициях и подготавливают хирургический шаблон. Ортопедически выгодными позициями называют позиции, в которых будет максимально долгосрочный, прогнозируемый, эстетичный результат.

В программе визуализируют насколько имплантат погружен в костную ткань. Перед планированием объема костнозамещающего материала проводят манипуляции с «сеткой»: очистку ее и укрупнение. После этого, моделируют объем костнозамещаюшего материала с учетом анатомических особенностей альвеолярного гребня и измеряют объем костнозамещающего материала. После проведения такого планирования врач стоматолог хирург имеет полное представление о предстоящей операции и объеме костнозамещающего материала необходимого для направленной регенерации костной ткани.

Пример реализации.

К нам обратилась пациентка Х. в возрасте 50 лет с жалобами на потерю жевательных зубов на нижней челюсти слева. Потеря зубов происходила на протяжении 10 лет жизни пациентки по причине осложненных форм кариеса и пародонтита.

При осмотре: на нижней челюсти отсутствие зубов 3.5, 3.6, 3.7, слизистая оболочка полости рта бледно-розового цвета, умеренно увлажнена, без патологических изменений (см. фото на фиг. 8).

При исследовании альвеолярного гребня выявлена атрофия альвеолярного гребня по горизонтали, в области 3.5, 3.6 зубов, что соответствует 3 степени атрофии, шириной 1-2 мм (см. фото на фиг. 9).

Диагноз: Частичная потеря зубов, Атрофия альвеолярного гребня нижней челюсти 3 степени.

Операция проводилась под местной анестезией, был проведен разрез от зоны зуба 3.5 до зоны зуба 3.8. Отслоены слизисто-надкостничные лоскуты, костный дефект был закрыт аллокрошкой в объеме 1 см3 (см. фото на фиг. 10), зона аугментации была закрыта коллагеновой мембраной (см. фото на фиг. 11), слизисто-надкостничные лоскуты были уложены на место, швы мононитью.

Были назначены: антибиотики, нестероидные противовоспалительные средства, ротовые ванночки с растворами антисептиков. В послеоперационном периоде отмечался умеренный отек мягких тканей, боли средней интенсивности на протяжении 3 дней. Пациентка чувствовала себя удовлетворительно. На фото 12 представлено фото состояния десны через 10 дней после операции.

Применение способа расчета объема костнозамещающего материала при планировании направленной регенерации костной ткани позволяет определить, с учетом анатомических особенностей альвеолярного гребня, объем костнозамещающего материала необходимого для направленной регенерации костной ткани, сократить время проведения операции и постоперационные осложнения, избавиться от перерасхода костнозамещающего материала.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения показал, что совокупность существенных признаков заявленного способа, не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».

В уровне техники не было выявлено признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного изобретения и влияющих на достижение заявленного технического результата, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «Изобретательский уровень».

Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявляемого способа расчета объема костнозамещающего материала в хирургической стоматологии при планировании операции направленной регенерации костной ткани, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».