Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления лицевых протезов

Изобретение относится к медицине, а именно к лицевому протезированию, и может быть использовано для ортопедической реабилитации пациентов с дефектами головы и лица посттравматического или онкологического генеза/

Известны различные способы изготовления протезов частей лица, например, известен способ изготовления протеза носа, предполагающий его неоднократную репродукцию, при котором изготавливают маску для лица, моделируют на ней из воска нос, получают форму для репродукции носа, припасовывают нос из воска на лице больного, затем восковой нос гипсуют в кювету, воск заменяют на пластмассу, изготовленный из пластмассы протез носа припасовывают на лице пациента, после чего получают форму для дублирования уточненного протеза носа, для этого окончательно припасованный протез носа из пластмассы, кончиком носа вверх, погружают полностью в кювету с жидкой силиконовой дублирующей массой, затем после полного затвердевания силиконовую массу вынимают из кюветы, надрезают с обратной стороны носа и извлекают из нее уточненный протез носа, а полученную силиконовую форму используют для репродукции протеза носа (Патент РФ №2352296 от 20.04.2009).

Известен способ изготовления эктопротеза носа, включающий изолирование вазелином бровей, ресниц, усов, получение слепка лица в полулежачем положении пациента эластичной слепочной массой, изготовление гипсовой маски, отличающийся тем, что моделируют восковую репродукцию первой части протеза путем обжатия гипсовой маски лица одним слоем бюгельного воска толщиной 0,3 мм, покрывая в виде седла переносицу, верхний край грушевидного отверстия, носовую перегородку с формированием выступов, входящих в носовые ходы, ретенционные пункты краев дефекта соответственно анатомической форме внутренней поверхности крыльев носа, затем изготавливают из восковых заготовок со стороны, обращенной ко второй части протеза, ретенционные петли для соединения частей протеза, создают литниковую систему, изготавливают литейную форму и выполняют отливку первой части протеза из сверхэластичного сплава на основе никелида титана, отливку припасовывают на гипсовой маске, затем на лице пациента моделируют восковую репродукцию второй части протеза путем обжатия отливки на гипсовой маске лица базисным воском с формированием анатомической формы и профиля носа идентичной или аналогичной утраченной, определяют форму, размер, направление и оптимальное месторасположение проволочного фиксирующего устройства путем моделирования его аналога из кламмерной проволоки в виде U-образного элемента, моделируют форму и размер упомянутого устройства в соответствии с аналогом из никелида титановой проволоки диаметром 0,7-1,0 мм, изготавливают указанное устройство методом высокотемпературной формовки, устанавливают упомянутое устройство в восковую репродукцию, отмоделированный протез гипсуют в кювету, состоящую из двух частей - дна и крышки, кювету выдерживают до полного затвердевания гипса под давлением, после удаления воска методом выпаривания кювету раскрывают, изолируют поверхность верхней гипсовой формы разделительным лаком, верхнюю часть кюветы заполняют тестообразной акриловой пластмассой, замешанной с добавлением порошка сухой косметической пудры, цвета, соответствующего оттенку лица пациента, соединяют половины кюветы и прессуют в вертикальном направлении, охлаждают кювету, извлекают протез из кюветы, проводят его отделку, обработку и шлифовку, а затем припасовку на лице пациента и крепление к очковой оправе (Патент №2339344).

Из уровня техники известен способ челюстно-лицевого протезирования, включающий получение оттиска протезируемого элемента, получение гипсовой модели протезируемого элемента челюстно-лицевой области, моделирование на гипсовой модели восковой конструкции будущего протеза, формование гипсовой модели с восковой конструкцией протеза в формовочную кювету с использованием в качестве формовочной массы дублирующего силикона, выдерживание формовочной массы до ее застывания, раскрытие кюветы после застывания силиконовой дублирующей массы, удаление воска с гипсовой модели и формирование литниковых ходов в силиконовой форме, сушку гипсовой модели и изолирование гипсовой модели лаком и разделительной смазкой, разогрев гипсовой модели и силиконовой формы, заполнение кюветы через литниковые ходы компонентами полиуретановой композиции для получения протеза, нагревание и выдерживание гипсовой модели и силиконовой формы с залитой полиуретановой композицией, извлечение изготовленного из полиуретановой композиции протеза после остывания гипсовой модели и силиконовой формы и ее раскрытия, удаление литников и окончательную обработку протеза, отличающийся тем, что в процессе изготовления протеза полученную гипсовую модель высушивают в сверхвысокочастотной печи при мощности 300-700 Вт в течение 10-15 мин, на гипсовую модель наносят слои изолирующего лака, каждый из которых сушат при комнатной температуре в течение 5 мин и затем выполняют окончательную сушку всего лакового слоя при температуре 100-110°С в течение 10-15 мин, разогрев гипсовой модели и силиконовой формы осуществляют при температуре 115-125°С в течение 10-15 мин, перед заливкой в формовочную кювету исходные компоненты полиуретановой композиции предварительно прогревают в термическом шкафу при температуре 110-120°С в течение 4-6 мин, затем извлекают из термического шкафа и охлаждают до комнатной температуры, компоненты полиуретановой композиции перемешивают и заполняют объем формовочной кюветы полиуретановой композицией до ее выхода из противолитниковых отверстий, и сразу залитую формовочную кювету размещают в полимеризаторе и подвергают в загерметизированном полимеризаторе обработке давлением воздуха 2 атм в течение 5 мин без заполнения внутреннего объема полимеризатора водой, затем залитую кювету выдерживают в термическом шкафу при температуре 115-125°С в течение 45-60 мин, извлекают из термического шкафа, охлаждают на воздухе до комнатной температуры и кювету разбирают, при изготовлении протеза ушной раковины или ее части, эластичного обтуратора на жестком базисе съемного зубного протеза в качестве полиуретановой композиции используют композицию, содержащую на 100 мас.ч. полиизоцианата с содержанием NCO-групп 15-20% 400-700 мас.ч. олигополиатомного спирта с молекулярной массой от 2000 до 5000, а также 6-15 мас.ч. катализатора с молекулярной массой от 250 до 300 (Патент РФ №2425653 от 10.08.2011).

Известен способ изготовления протеза ушной раковины, включающий получение воскового шаблона протеза ушной раковины в разборном штампе многократного использования, предварительно изготовленном из гипса, припасовывание воскового шаблона протеза на лице больного по посадочному месту, последующую обработку воскового шаблона путем формирования на нем индивидуального рельефа для получения восковой копии протеза, которую затем гипсуют в кювету, заменяют воск на силикон, извлекают полученный силиконовый протез из кюветы, шлифуют (Патент №2421188 от 20.06.2011 г.).

Известен эндопротез уха, который представляет собой синтетическую основу, изготовляемую методом цифрового прототипирования с компьютерным моделированием хрящевой структуры наружной ушной раковины и последующей фрезеровкой на станке с числовым программным управлением; имеющий со стороны конгруэнтного поля прилегания поверхность с высокой точностью совпадения с полем прилегания, в результате чего его основа индивидуальна, полностью конгруэнтна принимающему ложу и выполняет роль внутреннего каркаса ушной раковины. Индивидуальный реконструктивный эндопротез для оториноларингологии, выполненный методом цифрового прототипирования состоит из пористого биосинтетического материала и имеет со стороны конгруэнтного поля прилегания поверхность с высокой точностью, совпадающей с полем прилегания. Благодаря использованию компьютерного моделирования и фрезеровке на станке с числовым программным управлением реконструктивный индивидуальный эндопротез для оториноларингологии имеет трехмерную конструкцию. С высокой точностью повторяет хрящевую основу наружного ушной раковины, поверхность основания эндопротеза полностью конгруэнтна принимающему полю прилегания. Он не только позволяет полностью восстановить недостающую часть наружного Center for Scientific Cooperation "Interactive plus" 5 уха или утраченную полностью ушную раковину в результате травм, ожогов, онкологических заболеваний, но и надежно фиксируется, выполняя роль внутреннего каркаса ушной раковины. Не требует дополнительных фиксаторов винтов (Образование и наука в современных условиях: материалы VIII Междунар. науч. -практ. конф. (Чебоксары, 26 июня 2016 г.) / редкол.: О.Н. Широков [и др.]. - Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2016. - №3 (8). - 31-34 с). Из уровня техники известен способ изготовления протеза ушной раковины который заключается в преобразовании изображения компьютерной томограммы существующего уха пациента в цифровой формат 3D модели, его зеркальном отображении и проведении коррекции в зоне прилегания в области отсутствующего уха с формированием к тканям протезного ложа манжетки толщиной в 1 мм и диаметром, соответствующим диаметру наружной ушной раковины, в программе 3D-моделировщика, отображении полученной 3D модели протеза ушной раковины негативно в прямоугольной форме, цифровая модель формы делится вдоль на две части, с одной стороны части формы моделируется канал, для последующего внесения силикона, а с противоположной стороны формы два аналогичных канала для оттока конструкционного материала и профилактики образования пор, каждая из двух половин делится еще на три фрагмента, таким образом что отображения уха в форме, имеющие наибольшие поднутрения, оставались в одном из фрагментов и фрагменте антагонисте, с последующим моделированием на каждом из фрагментов формы на торцевой поверхности в месте соединения с последующим фрагментом по диагонали прямоугольника цилиндрических выступов, а на последующем фрагменте формы моделируются углубления, соответствующие по форме выступам, аналогичные зеркально отраженные выступы и отверстия моделируются на внутренних поверхностях крайних фрагментов формы, 3D печати физической модели формы для изготовления протеза ушной раковины из термоустойчивого полимера, механической обработке напечатанной формы, сопоставлении фрагментов формы и фиксации их струбциной, введении силикона для изготовления протеза ушной раковины посредством шприца в ранее смоделированный канал, полимеризации протеза в сухожаровом шкафу при температуре 82,5 градуса по Цельсию в течение одного часа, извлечении силиконового протеза ушной раковины и его финальной обработке (Патент №2699291 от 05.09.2019).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является изготовление протезов, соответствующих частям лица пациента, утраченных в процессе оперативного вмешательства.

Техническим результатом изобретения является изготовление лицевого протеза, повторяющего размеры, форму и положение частей лица пациента, утраченных в результате оперативного вмешательства по поводу онкологического процесса.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что способ изготовления лицевых протезов заключается в получении в дооперационном периоде конусно-лучевой компьютерной томографии головы и 3D изображения лица, сопоставлении полученных изображений в программе для компьютерного моделирования в единое объемное изображение, выделение на изображении части лица, планируемого к удалению, по границам предполагающейся операции, уточнении границ прилегания протеза во время завершения операции на этапе наложения швов, методом лицевого сканирования и сопоставления ранее полученного изображения, выделение границ будущего протеза с уточненными границами, увеличении объема изображения на 0,5 мм и удалении внутреннего объема изображения протеза с формированием толщины в 0,5 мм, с дополнительным формированием в полученном объемном объекте двух отверстий в разных полюсах объекта, печати полученного изображении на 3D принтере стоматологическим полимером, удалении поддержек, световой полимеризации объекта, введении окрашенного телесного цвета медицинского силикона в одно из отверстий объекта и удалении наружной полимерной оболочки, удалении излишек силикона с лицевого протеза.

Преимущества предлагаемой технологии заключается в том, что пациент в раннем послеоперационном периоде, непосредственно в день операции, получает лицевой протез, полностью повторяющий утраченный в процессе операции участок лица, что имеет высокий медико-социально-психологический эффект.

Файл объемного изображения лица пациента может бесконечное количество раз использоваться для изготовления последующих протезов по предлагаемой технологии. Разработанный в предлагаемом способе объект в виде «скорлупы» лицевого протеза полностью повторяет объемный файл части лица, дешевый в изготовлении и имеет низкую себестоимость. Толщина «скорлупы» протеза в 0,5 мм обусловлена техническими характеристикам 3D принтеров (минимальная допустимая толщина печати 0,4 мм) и отработанно экспериментально, где учитывалась ее гибкость, способность держать форму и легко удаляться на завершающем этапе изготовления протеза.

По предлагаемой технологии возможно изготовление протезов ушной раковины, носа, подбородка, орбиты, скуловой кости.

Лицевое протезирование с применением предлагаемого способа лицевого протезирования осуществляется следующим образом:

1. В дооперационном периоде пациенту проводят конусно-лучевую компьютерную томографию головы и лицевое сканирование.

2. Сопоставляют полученные изображения в программе для компьютерного моделирования CAD\CAM системы в единое объемное изображение и переводят в формат, stl.

3. Выделяют на совмещенном изображении часть лица, планируемого к удалению, например ухо или нос пациента.

4. Проводят операцию по устранению опухоли лица.

5. Операционную рану после ушивания сканируют на заключительном этапе вмешательства.

6. Полученное изображения скана оперированного участка сопоставляют с объемным изображением оперированной части лица и уточняют границы будущего протеза.

7. Данное изображение протеза с уточненными границами переводят в самостоятельный stl файл.

8. Полученный файл увеличивают в объеме по всей поверхности на 0,5 мм.

9. Используя функцию «сделать объект полым» стирают внутреннее изображение объекта, оставляя его контур толщиной в 0,5 мм.

10. Формируют на разных полюсах цифровой модели протеза два отверстия диаметром в 2 мм.

11. Печатают полученное изображение на 3D принтере из стоматологического полимера.

12. С напечатанной модели удаляют поддержки и полимеризируют ее в световой печи.

13. Через одно из отверстий обычным одноразовым шприцом вводят предварительно окрашенный в телесный цвет медицинский силикон.

14. Удаляют наружную полимерную оболочку объекта, получая силиконовый протез части лица.

15. Обрабатывают полученный силиконовый протез, удаляют излишки, шлифуют, полируют.

16. Фиксируют пациенту на силиконовый клей полученный протез лица.