Результат интеллектуальной деятельности: Способ замещения костных дефектов челюстей с возможностью временного зубного протезирования на период интеграции дентальных имплантатов

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургической стоматологии и может быть использовано для восполнения недостатка костной ткани челюстей с возможностью временного протезирования в период интеграции дентальных имплантатов пациентов с полным отсутствием зубов.

Уровень техники

Известен способ временного протезирования на период приживления корневой части внутрикостного имплантата, включающий изготовление временного мостовидного протеза и удаление его после окончания этого периода, при этом изготавливают несъемный волоконный адгезивный мостовидный протез, предотвращающий травматизацию имплантата и окружающей десны (Патент РФ №2173114 от 10.09.2007).

Данный способ невозможно применять у пациентов с полным отсутствием зубов.

Известен способ протезирования зубов в период остеоинтеграции дентальных имплантатов у пациентов с концевыми дефектами зубных рядов осуществляется получением оптических оттисков зубных рядов пациента в до операционном периоде, фиксацией полученных по оттискам цифровых моделей в виртуальный артикулятор, определением на моделях границы съемного зубного протеза малой протяженности, имеющего в своем составе базис, искусственные зубы и систему кламмеров, таким образом, чтобы край базиса протеза с язычной стороны перекрывал внутреннюю косую линию, а в местах планируемых к установке дентальных имплантатов на цифровой модели между базисом протеза существовал зазор в 2 мм, что достигается функцией редукции цифровой модели, а система кламмеров представлена двумя Т-образными отростками от базиса протеза, соединенными с окклюзионной накладкой с возможностью фиксации на 2-3 опорных зубах, расположенных медиальнее дефекта зубного ряда, при этом протез монолитный выполнен из полиметилметакрилата в до операционном периоде методом объемной печати, установки дентальных имплантатов и установки одного мини-дентального неинтегрируемого имплантата с сферической головкой, по возможности ближе к дистальной границе дефекта зубного ряда, фиксации в съемном протезе малой протяженности посредством самотвердеющей пластмассы фиксирующего элемента системы мини-дентального имплантата в ложе, сформированное в проекции сферической головки зуботехнической фрезой (Патент РФ №2698625 от 28.08.2019).

Из уровня техники известен эндоосально-субпериостальный имплантат, содержащий поднадкостничную металлическую пластинку с отверстиями и крепежные элементы для зубного протеза, причем имплантат дополнительно содержит перфорированную пластинку высотой не более 10 мм и шириной не более 4 мм, расположенную в центральной части поднадкостничной пластинки по продольной ее оси под углом 60-90о к крепежным элементам, при этом площадь отверстий обеих пластин составляет не менее 50% от общей площади пластин (Патент РФ 2145819 от 27.02.2000).

На данном реабилитационно-подготовительном этапе достаточно проблематично обеспечить пациенту временное восстановление жевательной эффективности при отсутствии зубов.

Известна титановая пластиа, включающая титановую перфорированную пластину, повторяющую геометрию участка челюсти, плотно прилегающую по контуру, при этом пластина имеет выпуклость в области, соответствующей той области, где будет распределена костезамещающая масса, а в четырех противоположных концах пластины располагаются отверстия для ее винтовой фиксации к кости челюсти, расположенные в четырех противоположных концах пластины (Yu Xie, et al. Titanium mesh for bone augmentation in oral implantology: current application and progress. International Journal of Oral Science volume 12, Article number: 37 (2020). Published: 30 December 2020).

Однако в данном случае невозможно произвести временное протезирование на период остеоинтеграции.

Известно устройство для временного протезирования на период направленной костной регенерации челюсти включает титановую перфорированную пластину, повторяющую геометрию участка челюсти. Пластина имеет выпуклость в области, соответствующей той области, где будет распределена костезамещающая масса. В четырех противоположных концах пластины выполнены отверстия для ее винтовой фиксации к кости челюсти. Дополнительно устройство включает по меньшей мере один цилиндр с круговыми ретенционными элементами для последующей фиксации временных коронок. Причем по меньшей мере один цилиндр выполнен на пластине в области, соответствующей области имплантации, при этом цилиндр изготовлен зацело с пластиной. Устройство обеспечивает изготовление высокоточной индивидуальной титановой пластины для направленной регенерации кости с временными абатментами для фиксации временных несъемных зубных протезов (Патент РФ 2756066 от 27.09.2021).

Наиболее близким аналогом является способ временного протезирования на период остеоинтеграции корневой части внутрикостного имплантата, включающий изготовление временного мостовидного протеза, установку его и последующее удаление, причем при планировании операции проводят компьютерную томографию челюстей, соответственно которой изготавливают стереолитографические модели, по которым осуществляют изготовление временного субпериостального имплантата, повторяющего анатомические контуры челюсти, отслаивают слизисто-надкостничный лоскут, устанавливают корневые части внутрикостных имплантатов, с зазором над ними располагают временный субпериостальный имплантат, зазор заполняют остеопластическим материалом, наглухо ушивают рану, оставляя головки субпериостального имплантата над уровнем десны, и устанавливают на них на цементе временный мостовидный протез (Патент РФ №2393814 от 10.07.2011).

К недостаткам указанного способа можно отнести, сложность его исполнения, связанного с мануальным производством конструкции, что в свою очередь требует дополнительной ее адаптации в процессе операции. Также, к недостатку способа можно отнести отсутствие крепежных элементов конструкции, таким образом, следует, что субпериостальный имплантата располагается непосредственно на остеопластическом материале, что пагубно влияет на его интеграцию и провоцирует атрофию.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение возможности временного восстановления жевательной эффективности на период направленной костной регенерации челюстей и интеграции дентальных имплантатов у пациентов с полным отсутствием зубов.

Раскрытие сущности изобретения

Технический результат заключается в обеспечении возможности временного восстановления жевательной эффективности в период восстановления дефектов челюстей и интеграции дентальных имплантатов у пациентов с полным отсутствием зубов.

Технический результат изобретения достигается за счет нижеследующих приемов. Пациенту в дооперационном периоде проводят компьютерную томограмму челюстей полученные данные имеющие вид файла в формате dicom преобразуют в формат stl и экспортируют в стоматологическую CAD программу, где, при необходимости, с модели челюсти удаляются лишние элементы в виде зубов, мостовидных протезов, других не нужных объектов и проводят виртуальное планирование дентальной имплантации и моделирование формы альвеолярной кости в зоне планируемой операции. Далее восстановленную оптическую модель челюсти, накладывают на исходную не измененную модель, по границе пересечения двух моделей производят построение замкнутой контурной кривой, которую затем прикрепляют к восстановленной модели с последующим созданием поверхности, отграниченной данной кривой, отображающей желаемую форму основания будущей конструкции титановой пластины. Затем производят экструзию данной поверхности на заданную толщину по нормали к каждой точке, в результате чего образуется твердотельная модель пластины, края пластины сглаживаются до заданного значения кривизны и проводят визуальную проверку краевого прилегания пластины к исходной модели, далее по нижней границе пластины отступя 2 мм от края проводится моделирование отверстий для винтов, фиксирующих будущую титановую пластину к кости. При этом, отверстия моделируют в участках наиболее толстой кортикальной кости с язычной и наружной поверхности равноудаленно на расстоянии друг от друга не более 5 мм и диаметром 1,2 мм, таким образом, чтобы общая сумма отверстий была не менее 10 с каждой стороны челюсти, на вершине пластины в проекции отсутствующих клыков и первых моляров проводят моделирование абатментов по форме усеченных конусов с круговыми ретенционными, при этом абатмент изготовлен зацело с пластиной. Моделируют временный мостовидный несъемный зубной протез с опорой на абатменты, с возможностью его разъединения с моделью пластины, после чего цифровую модель пластины преобразуют в ячеистую структуру в форме пластины, которую экспортируют в программное обеспечение трехмерного принтера, в котором осуществляется трехмерная печать конструкции с использованием трехмерного принтера методом прямого лазерного спекания или электронно-лучевой плавки мелкодисперсного титанового порошка или его сплавов. Полученную конструкцию подвергают механической и стерилизационной обработке. Затем виртуальную модель несъемного мостовидного временного зубного протеза переводят в физическую методом объемной печати из стоматологического полимера, шлифуют и полируют. Пациенту проводят местное обезболивание, в планируемой операционной зоне. Затем формируют слизисто-надкостничный лоскут и скелетируют кость. При необходимости удаляют оставшиеся зубы и корни. В зоне установки дентальных имплантатов, шаровидным борам в атрофичной части кости делают перфорационных отверстий на глубину равную толщине кортикальной пластинки кости, сверху укладывают костезамещающую массу представленную, ксенотрансплантатом смешанным с костным аутотрансплантатом, полученным в процессе операции посредством костного скребка, в соотношении один к одному насыщенный капиллярной кровью пациента и фиксируют массу ранее изготовленной титановой конструкции посредством винтов через отверстия к кости пациента. Укладывают обратно слизисто-надкостничный лоскут и ушивают его резорбируемыми нитями, которые удаляют на десятые сутки после операции, на цилиндры фиксируют временный мостовидный несъемный зубной протез на временный цемент.

Способ достигается за счет компьютерного моделирования и точного компьютерного производства индивидуальной титановой конструкции методом селективного лазерного спекания.

Предлагаемый способ позволяет осуществить временное протезирования у пациентов с полным отсутствием зубов в период интеграции дентальных имплантатов при этом, одномоментно восстановить дефекты костной ткани.

Абатменты, как элементы титановой пластины используются, как опоры для несъемного временного мостовидного протеза. Количество и расположение цилиндрических опор, количество отверстий для фиксации титановой пластины и диаметр крепежных винтов 1,2 мм, а так же их расположение, отработаны в математическом эксперименте методом конечных элементов. Именно эти характеристики, обеспечивают перераспределение жевательного давления на тело челюсти и препятствуют нагрузки на формирующуюся костную ткань и установленные имплантаты до момента их вторичной стабилизации.

Способ замещения костных дефектов челюстей с возможностью временного зубного протезирования на период интеграции дентальных имплантатов, поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена виртуальная модель с элементами:

1. Титановая пластина

2. Отверстия для фиксации пластины

3. Абатмент

4. Модель нижней челюсти

на фиг. 2 представлена виртуальная модель с элементами:

1. Титановая пластина

2. Отверстия для фиксации пластины

3. Абатмент

5. Временный мостовидный несъемный зубной протез

на фиг. 3 представлена полимерная модель-прототип с элементами:

1. Титановая пластина

2. Отверстия для фиксации пластины

3. Абатмент

4. Модель нижней челюсти

Осуществление изобретения

Способ замещения костных дефектов челюстей с возможностью временного зубного протезирования на период интеграции дентальных имплантатов следующим образом:

1. Пациенту в дооперационном периоде проводят компьютерную томограмму челюстей.

2. Данные КЛКТ челюстей пациента экспортируются в виде DICOM-файла в среду облачного искусственного интеллекта Diagnocat.

3. С помощью встроенной функции данного ПО, создаются 3D-модели необходимых сегментов челюстей и зубов в формате STL.

4. Полученные модели экспортируются в стоматологическую CAD программу, например, Exocad, где, при необходимости, с модели удаляются лишние элементы в виде зубов, мостовидных протезов и других образований.

5. Проводится моделирование желаемой формы костного гребня.

6. Исходная модель челюсти (4) без лишних элементов (далее исходная модель) и модель с восстановленной формой альвеолярного отростка (далее восстановленная модель) экспортируются в программу Materialize 3-Matic, где происходит их наложение друг на друга.

7. По границе пересечения двух моделей производится построение замкнутой контурной кривой, которая затем прикрепляется к восстановленной модели. Программа автоматически создает поверхность, отграниченную данной кривой, отображающую желаемую форму основания будущей конструкции титановой пластины (1).

8. Производится экструзия данной поверхности на заданную толщину по нормали к каждой точке, в результате чего образуется твердотельная модель пластины.

9. Края пластины моделируются до заданного значения кривизны, с помощью инструмента виртуального моделирования - сглаживание,. Проводится визуальная проверка краевого прилегания пластины к исходной модели под контролем виртуальной линейки.

10. По нижней границе пластины (1) отступя 2 мм от края проводится моделирование отверстий для винтов (2), фиксирующих будущую титановую пластину (1) к кости, отверстия (2) моделируют в участках наиболее толстой кортикальной кости с язычной и наружной поверхности равноудаленно на расстоянии друг от друга не более 5 мм и диаметром 1,2 мм, таким образом, чтобы общая сумма отверстий была не менее 10 с каждой стороны челюсти (4).

11. На вершине пластины (1) в проекции отсутствующих клыков и первых моляров проводится моделирование абатментов (3) по форме усечённого конуса с круговыми ретенционными элементами для последующей фиксации временных коронок (5), при этом абатмент (3) изготовлен зацело с пластиной (1).

12. Моделируется временный мостовидный несъемный зубной протез (5) с опорой на абатменты, с возможностью его разъединения с моделью пластины (1).

13. Производится реструктуризация модели с уменьшением плотности облака точек построения ее поверхности. Модель пластины (1) экспортируется в программу Meshmixer, где создается трехмерная ячеистая структура модели.

14. Цифровая модель пластины (1) экспортируется в программное обеспечение трехмерного принтера, в котором происходит моделирование элементов поддержки на рабочей платформе, после завершения подготовительного процесса осуществляется трехмерная печать индивидуальной пластины (1) для направленной тканевой регенерации с использованием трехмерного принтера методом прямого лазерного спекания или электронно-лучевой плавки мелкодисперсного титанового порошка или его сплавов.

15. При необходимости возможно печать полимерных прототипов для дополнительной визуализации конструкции при подготовки к операции (фиг. 3).

16. Полученная титановая пластина (1) подвергается механической и стерилизационной обработке.

17. Пациенту проводят местное обезболивание в планируемой операционной зоне.

18. В планируемой операционной зоне, формируют слизисто-надкостничный лоскут и скелетируют кость, при необходимости удаление оставшихся зубов и корней, установку дентальных имплантатов.

19. Стоматологическим бором в атрофичной части кости делают перфорационные отверстия на глубину равную толщине кортикальной пластинки кости и укладывают сверху костезамещающую массу представленную, ксенотрансплантатом смешанным с костным аутотрансплантатом, полученным в процессе операции посредством костного скребка, в соотношении один к одному насыщенный капиллярной кровью пациента.

20. Винтами через отверстия (2) фиксируют костезамещающую массу ранее изготовленной индивидуальной титановой плстиной (1) к кости пациента.

21. Укладывают обратно слизисто-надкостничный лоскут и ушивают его резорбируемыми нитями.

22. На абатменты (3) фиксируют временный мостовидный несъемный зубной протез (5) на временный цемент.

Клинический пример.

В клинику обратился пациент С 36 лет, с жалобами на частичное отсутствие зубов на нижней челюсти. Из анамнеза, зубы были удалены в результате осложнения кариеса около 12 лет назад, ранее не протезировался.

При осмотре полости рта зубы 34, 35, 36, 37, 38, 44, 45, 46, 47, 48 - отсутствуют, отмечается значительная атрофия альвеолярной кости, зубы 33, 32, 31, 41, 42, 43 имеют подвижность 3 степени.

По результатам проведенного обследования, было принято решение об удалении зубов 33,32,31,41,42,43 с одномоментной дентальной имплантации в позиции отсутствующих зубов 36,34,32,42,44,46 с предварительной операции по направленной костной регенерации по предлагаемому способу.

Лечение:

Пациенту провели компьютерную томограмму челюстей, полученные данные экспортировали в виде DICOM-файла в среду облачного искусственного интеллекта Diagnocat. С помощью встроенной функции данного ПО, создали 3D-модель нижней челюсти и зубов в формате STL. Полученную модель экспортировали в программу Exocad и провели виртуальное удаление зубов 33, 32, 31, 41, 42, 43.

Далее было проведена виртуальная постановка имплантатов в позиции зубов 36, 34, 32, 42, 44, 46 и моделирование желаемой формы альвеолярной кости в позиции зубов 33, 32, 31, 41, 42, 43, 34, 35, 36, 37, 38, 44, 45, 46, а именно, сглаживание неровных поверхностей путем увеличения высоты и ширины альвеолярного гребня. Объемные модели челюсти без лишних элементов (далее исходная модель) и модель с восстановленной формой альвеолярной части нижней челюсти (далее восстановленная модель) экспортировали в программу Materialize 3-Matic, где их наложили друг на друга. По границе пересечения двух моделей произвели построение замкнутой контурной кривой, которую затем прикрепили к восстановленной модели. Создали поверхность, отграниченную данной кривой, отображающую желаемую форму основания будущей конструкции титановой пластины. Произвели экструзию данной поверхности на заданную толщину с 0,3 мм по нормали к каждой точке, в результате чего получили твердотельная модель пластины. Края пластины сгладили до заданного значения кривизны. Провели визуальную проверку краевого прилегания пластины к исходной модели и моделирование отверстий для винтов, фиксирующих титановую пластину к кости. Отверстия моделировали в участках наиболее толстой кортикальной кости с язычной и наружной поверхности равноудаленно на расстоянии друг от друга 5 мм и диаметром 1,2 мм, таким образом, получилось 10 отверстий с каждой стороны челюсти. Далее на вершине пластины в проекции отсутствующих клыков и первых моляров моделировали абатменты с круговыми ретенционными элементами для последующей фиксации временных коронок. После чего, проводили моделирование временного мостовидного несъемного зубного протеза с опорой на абатменты, с возможностью его разъединения с моделью пластины.

Модель пластины экспортировали в программу Meshmixer, где создали трехмерную ячеистую структуру модели. Цифровую модель пластины, экспортировали в программное обеспечение трехмерного принтера и переводили в титан методом прямого лазерного спекания. Полученную пластину подвергали механической и стерилизационной обработке. Виртуальную модель несъемного мостовидного временного зубного протеза переводили в физическую методом объемной печати из стоматологического полимера.

Под аппликационной и инфильтрационной анестезией Sol.Ultracaini 4% - 3,4 ml, сформировали слизисто-надкостничный лоскут и скелетировали нижней челюсти. Удалили зубы 33, 32, 31, 41, 42, 43. Шаровидным бором в атрофичной части кости сформировали перфорационные отверстия на глубину равную толщине кортикальной пластинки кости. По поверхности кости и в лунки удаленных зубов уложили костезамещающую массу представленную, ксенотрансплантатом смешанным с костным аутотрансплантатом, полученным в процессе операции посредством костного скребка, в соотношении один к одному насыщенный капиллярной кровью. В позиции зубов 36, 34, 32, 42, 44, 46 проведи дентальную имплантацию. Фиксировали титановую конструкцию к телу челюсти через отверстия крепежными медицинскими винтами. Провели иммобилизацию слизисто-надкостничный лоскута и ушили его оставив незакрытыми слизистой титановые цилиндры. На цилиндры фиксировали временный несъемный зубной протез на временный цемент.

При оценки окклюзионных контактов при артикуляционных движениях с помощью аппарата Tscan, определялся множественный фиссурно-бугорковый контакт, что свидетельствовало о восстановлении жевательной функции.

На 10 сутки после операции, удалили швы.

Через 3 месяца, титановая пластина была удалена, а интегрированные имплантаты протезированы несъемным керамическим протезом.