Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Одномоментный двунаправленный компрессионно-дистракционный остеогенез при дефектах и деформациях нижней челюсти различной этиологии у детей и подростков

На правах рукописи

УДК: 616.716.4-007.24-018.4-053.2

Латынин Александр Всеволодович

Одномоментный двунаправленный компрессионно-дистракционный остеогенез при дефектах и деформациях нижней челюсти различной этиологии у детей и

подростков

14.00.21 - «Стоматология»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2004

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский Государственный медико-стоматологический университет» Министерства Здравоохранения РФ

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Топольницкий Орест Зиновьевич; доктор физико-математических наук, профессор Карташев Владимир Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Рогинский Виталий Владиславович; доктор медицинских наук, профессор Дробышев Алексей Юрьевич;

Ведущая организация:

Тверская государственная медицинская академия МЗ РФ

Защита состоитсяг/^^ 2004 года в ^^^часов на

заседании диссертационного совета К.208.041.02 при Государственном общеобразовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном медико-стоматологическом университете МЗ РФ (127473, город Москва, улица Делегатская дом 20/1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного медико-стоматологического университета (127206, Москва, ул. Вучетича, д. 10а).

Автореферат разослан_2004 год.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук

О.П. Дашкова

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМНЫ.

При лечении детей и подростков с дефектами и деформациями костей лицевого черепа наиболее важной остаётся проблема выбора дополнительного пластического материала, определение источника его получения, расчёт размеров трансплантата, учитывая биологический возраст и перспективу роста ребёнка (Дьякова С.В., 1999, Тополышцкий О.З., 2002).

При реконструктивно-восстановительных операциях на нижней челюсти в настоящее время широкое применение получили аутотрансплантаты (П. Г. Сысолятин, 1993; В.А. Маланчук, 1994), аллогенные ткани (А.А. Колесов, 1975; Н.А. Плотников, 1979; МЛ. Водолацкий, 1981; А.А. Колесов, СВ. Дьякова, ЕЛ. Ерадзе, 1985; А.Г. Курашев, 1994; П.А. Железный, 1995), а так же различные сплавы металлов (В.В. Рогинский и др.. 2000) и синтетические материалы (А.Т. Титова, 1975; О.З. Топольницкий, 1996; А.З. Шалумов, Н.Н. Бажанов, 1998). Так отмечено, что эндопротезы из полиметилметакрилата с гидроксилапатитом, изготовленные индивидуально, обеспечивают стойкий функциональный и эстетический, особенно в условиях отсроченной, повторной пластики (Топольницкий О.З. 2002).

Свободные васкуляризованные костные трансплантаты являются средством выбора при реконструкции обширных дефектов нижней челюсти, более шести см длинной, (Foster et al., 1999), образовавшихся в результате травмы или удаления новообразования (Ferri et al., 1997).

Но непрекращающиеся поиски более быстрого и наиболее щадящего метода устранения дефектов и деформаций костей скелета позволили хирургам пополнить свой арсенал дополнительным способом лечения -методом компрессионно-дистракционного остеогенеза. Первыми описание удлинения кости конечности указанным способом представили Godivilla (1904) и Abbot (1927). Однако остеогенез путём дистракции костных фрагментов был описан Г.А. Илизаровым и Смелишевым (1972), которые применили метод удлинения конечностей с помощью наружных фиксаторов и фактически внедрили в клиническую практику компрессионно-дистракционную технику.

Этот метод стал общепринятым в ортопедии и травматологии для исправления врождённых деформаций, травматических повреждений или утраченных в результате опухолевого процесса костей конечностей.

Впервые данный метод в челюстно-лицевой хирургии был использован для дистракции нижней челюсти (Snyder et al., 1973).

Возможность получения за короткий срок прочной вновь образованной кости, не сопровождающееся напряжением прилегающих мягких тканей практически убедила хирургов в ценности данного метода для удлинения костей челюстно-лицевой области (МсС

Monasterio, 1995; Bell et al, 1997; Guerrero еШр^пЯдооИАЛЬНА» |

Г «ИБЛЯОТ«КА ¡

! ¿rg^d

Признанным показанием к компрессионно-дистракционному методу, особенно в период роста является недоразвитие нижней челюсти (KeBIer et al., 1999).

Сущность метода состоит в активации остеогенеза путём кратковременной компрессии двух свежих костных раневых поверхностей и последующего длительного поддерживания этого процесса на высоком уровне с помощью дозированной дистракции возникающей костной мозоли до образования регенерата необходимой величины.

Однако существующие отечественные компрессионно-дистракционные аппараты (Маслова-Ипполитова, М.Б. Швыркова, А.А. Дацко (1984, 1992)) громоздки, сложны в изготовлении и применении в детской челюстно-лицевой хирургии. Внутриротовые дистракторы производства фирм Medicon, Leibinger и других наряду со своими положительными качествами обладают рядом недостатков: активаторный винт погружен в ткани, что не позволяет следить за его техническим состоянием, самое главное - снятие описываемых приборов требует повторного хирургического вмешательства под наркозом и узкоспециальных дорогостоящих приспособлений.

Внеротовые стержневые аппараты Molina, и модифицированные Никитиным А.А. и выпускаемые в России фирмой ЗАО «КОНМЕТ Инкорпорейтед» во многом лишены подобных недостатков. Однако, одномоментно удлинять ветвь и тело, а так же сформировать угол нижней челюсти при помощи этих приспособлений не представляется возможным. В данных условиях для полной реабилитации пациента необходимо проведение не менее двух хирургических вмешательств.

Таким образом, разработка и внедрение в клиническую практику принципиально нового, многофункционального внеротового компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленнго действия для одномоментной дистракции костных фрагментов в двух направлениях (ветвь и тело нижней челюсти), а так же моделирования угла нижней челюсти является актуальной проблемой стоматологии и челюстно-лицевой хирургии особенно для пациента детского возраста. Это определило цель и задачи нашего исследования.

ЦЕЛЬИССЛЕДОВАНИЯ.

Обосновать эффективность применения компрессионно-дистракционного аппарата внеротового типа для одномоментной двунаправленной дистракции при лечении дефектов и деформаций нижней челюсти различной этиологии у детей и подростков.

ЗАДАЧИИССЛЕДОВАНИЯ.

1 В лабораторных условиях разработать дистрактор двунаправленного действия с возможностью изменения величины угла в процессе лечения и изучить биомеханику математической и геометрической моделей при

одномоментном двунаправленном компрессионно-дистракционном остеогенезе нижней челюсти.

2 Внедрить в клинику двунаправленный компрессионно-дистракционный аппарат при устранении деформаций и возмещении дефектов нижней челюсти у детей и подростков в различные возрастные периоды.

3 Разработать и внедрить в клинику различные методики компрессионно-дистракционного остеогенеза нижней челюсти с применением компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия и внеротовой фиксации.

4 Проанализировать и сравнить ближайшие и отдалённые результаты дистракционного остеогенеза нижней челюсти в случаях применения однонаправленных и двунаправленных компрессионно-дистракционных аппаратов.

НАУЧНАЯНОВИЗНА.

Впервые нами на основании фундаментальных теоретических и лабораторных исследований разработана математическая модель, имитирующая деформации нижней челюсти при действии предложенного нами компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия с возможностью изменения величины угла в процессе дистракции в детском и подростковом возрасте.

Впервые нами установлено и математически доказано, что при изменении величины угла нижней челюсти на 12°, при величине регенерата 7 или более мм, нижний край репаративного регенерата претерпевает деформации растяжения в пределах 1 мм, что не приводит к травме последнего. Учитывается, что величина деформации растяжения зависит от высоты нижней челюсти.

Впервые разработана и внедрена методика самостоятельной дистракции угла нижней челюсти.

ПРАКТИЧЕСКАЯЗНА ЧИМОСТЬ.

1. Для серийного производства предложены компрессионно-дистракционные аппараты внеротовой фиксации двунаправленного действия двух типов (фиксация центрального узла одной либо тремя спицами), предназначенные для одномоментного устранения дефектов и деформаций сложной конфигурации на нижней челюсти методом компрессионно-дистракционного остеогенеза.

2. Применена методика одномоментной двухсторонней дистракции с использованием как однонаправленных, так и двунаправленных внеротовых стержневых компрессионно-дистракционных аппаратов с изменением величины угла удлиняемой челюсти в процессе лечения.

3. Предложена щадящая методика остеотомии через угол нижней челюсти, сохраняющая зачатки постоянных моляров при применении однонаправленного стержневого компрессионно-дистракционного

аппарата. Предложена и внедрена методика разобщения окклюзии при моделировании гиперкорекции во время дистракции костных фрагментов челюсти.

4. Предложен алгоритм наложения и способы применения компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия с возможным изменением величины угла в процессе дистракции.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕНАЗАЩИТУ.

^ Компрессионно-дистракционный аппарат двунаправленного действия внеротовой фиксации с возможностью изменения величины угла в процессе дистракции.

Математическая модель деформаций репаративного регенерата, возникающих при моделировании угла нижней челюсти с применением компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия.

Методика остеотомии нижней челюсти при дистракционном остеогенезе с использованием компрессионно-дистракционного аппарата однонаправленного действия внеротовой фиксации.

ВНЕДРЕНИЕРЕЗУЛЬ ТА ТОВИССЛЕДОВАНИЯ.

Результаты полученные нами за период 2000 - 2004 г.г. внедрены в практическую работу клиники кафедры Детской хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии МГМСУ, отделения детской челюстно-лицевой хирургии Детской клинической Ивано-Матрененской больницы города Иркутска, в детской краевой больнице Краснодарского края, в отделении челюстно-лицевой хирургии кафедры Стоматологии детского возраста Кубанской Медицинской Академии, отделения челюстно-лицевой хирургии Советской больницы города Саратова.

Материалы диссертации используются при проведении занятий со студентами, интернами, ординаторами, врачами ФПДО и курсантами ФПК преподавателями кафедры Детской хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии МГМСУ.

АПРОБАЦИЯ.

Материалы диссертационной работы доложены на VIII международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов в Санкт-Петербурге - 2003 год.

Диссертационная работа апробирована в МГМСУ 20 февраля 2004 года на совместном заседании кафедр детской хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, и госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии МГМСУ.

ПУБЛИКАЦИИ.

По теме диссертации опубликовано пять печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Диссертация изложена на 190 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, глоссария, библиографического списка использованной литературы. Текст иллюстрирован 60 рисунками, 5 таблицами, 3 схемами. Библиографический список использованной литературы включает 183 источника (60 отечественных и 123 зарубежных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Исследования проведены в три этапа. На первом этапе проводилось клиническое применение компрессионно-дистракционных аппаратов однонаправленного действия. Использовались традиционные дистракционные аппаратов всех типов, различных производителей.

На втором этапе - выполнялись лабораторные исследования с созданием математической и геометрической моделей функционирования мультивекторного компрессионно-дистракционного аппарата с функцией изменения величины угла челюсти. В конструкторском бюро фирмы ЗАО «КОНМЕТ Инкорпорейтед» разработаны в чертежах, а в последствии в производственном цехе изготовлены, образцы предлагаемого устройства из сплава титана (ВТ1-0, ВТ6 и ВТ16) в соответствии с ГОСТ 19807-91. На третьем этапе - клиническом проводилось хирургическое лечение пациентов с применением предложенных нами внеротовых стержневых аппаратов двунаправленного действия с изменением величины угла между активаторными винтами и соответственно - угла челюсти. Применялись две модификации полинаправленного дистрактора: с одной спицей в центральном узле и тремя спицами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

За период с 2001 по 2004 годы, в клинике кафедры Детской хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии (зав. заслуженный врач РФ, д.м.н., профессор Дьякова СВ.) Московского Государственного Медико-Стоматологического Университета, нами проведено лечение 40 пациентов с дефектами и деформациями нижней челюсти различной этиологии. Пациенты, по возрасту, разделены на 3 группы: 4-6 лет, 7-11 лет, 12-16 и старше. В первой группе пролечено 5 пациентов, во второй - 17, а в третьей - 18 больных. Важно, что в возрасте до 10 лет дистракционный остеогенез, как правило, является лишь этапом хирургического лечения, а у больных старше 10 - при правильном планировании, может являться хирургическим методом, полностью реабилитирующим пациента.

Нами применено 53 дистрактора. Среди них 44 аппарата однонаправленного и 9 аппаратов двунаправленного действия.

Компрессионно-дистракционные аппараты часто применялись для восстановления размеров нижней челюсти пациента справа и слева одномоментно.

По нозологическим формам больные распределились следующим образом: С синдромами «Гольденхара» и «гемифациальной микросомии» (с так называемым синдромом I - II жаберной дуги)-18 пациентов; с дефектами и деформациями нижней челюсти после лечения ВДОА ВНЧС - 17 пациентов; с неоартрозом - 3 пациента; с ВДОА ВНЧС справа и слева - 1 больной; с дефектом челюсти после удаления новообразования - 1 больной (Рис. 1).

1. С так называемым «синдромом 1-Й жаберной дуги» -18 пациентов;

2. С дефектами и деформациями челюсти после лечения ВДОА ВНЧС -17 пациентов;

3. С неоартрозом - 3 пациента;

4. С ВДОА ВНЧС справа и слева - I пациент,

5. С дефектом челюсти после удаление новообразования - 1 пациент.

Рис. 1. Распределение больных по нозологическим формам

Научно практическая деятельность в рамках данной проблемы состояла из нескольких этапов: I - применение компрессионно--дистракционных аппаратов однонаправленного действия и наиболее распространённых методик послеоперационного ведения пациента.

На данном этапе проведено лечение 34 пациентам. Им накладывались однонаправленные компрессионно-дистракционные аппараты различных конструкций. Использовались как внеротовые стержневые, так и внутриротовые и внутритканевые дистракционные аппараты. Распределение больных по полу и возрасту приведено в табл. 1

Таб.1. Распределение по возрасту и полу больных пролеченных с применением компрессионно-дистракционных аппаратов однонаправленного действия

При этом применено 44 дистрактора. В возрастной группе 4-6 лет использовано 7 аппаратов, в группе 7-11 лет - 21 аппарат и в группе 12-19 лет - 16 дистракторов. У 10 больных компрессионно-дистракционные аппараты накладывались справа и слева одновременно.

Всем пациентам проводили рентгенологическое и ультразвуковое обследование, а так же изготавливали гипсовые модели зубных рядов.

Аппараты удалялись через 2 - 2,5 месяца после окончания дистракции.

П этап - лабораторный. На данном этапе разрабатывалась и обосновывалась концепция одномоментного выполнения двух остеотомий на одной стороне нижней челюсти применительно к детской челюстно-лицевой хирургии и создание для этой цели компрессионно-дистракционного аппарата.

Фрагмент ветви нижней челюсти Фрагмент угла нижней челюсти Фрагмент тела нижней челюсти Линии остеотомии

Рис. 2. Схема разделения нижней челюсти на три фрагмента для наложения компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия

В Институте прикладной математики имени М.В. Келдыша Российской Академии Наук (под руководством д.ф-м.н., профессора В.А. Карташева) была создана геометрическая модель имитирующая упругие деформации возникающие в нижней челюсти остеотомированной на три фрагмента и удлиняемой при помощи аппарата двунаправленного действия.

Изучалось и математически обосновывалось:

1. Характер деформаций репаративного регенерата возникающих при моделировании угла нижней челюсти с применением компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия (Рис. 6а);

2. Моделирование угла нижней челюсти, а именно расчёт вертикального и горизонтального сдвигов фрагментов нижней челюсти после изменения величины её угла (Рис. 6б);

3. Анализ последствий моделирования угла нижней челюсти

a. Расчёт величины возникающей дизокклюзии;

b. Изменение формы челюсти.

В конструкторском бюро фирмы «КОНМЕТ-Инкорпорейтед» (ген. директор Тетюхин Д.В.), конструктором Крашенинниковым Л.А. исходя из технического задания, спроектирован и разработан в чертежах прототип компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия с

изменяемой в процессе лечения (дистракции) величиной угла. При использованных технических решениях и технологиях производства предложено изготовление изделия из сплавов титана (ВТ1-0, ВТ6 и ВТ16) в соответствии с ГОСТ 19807-91. Специфика разработки также состоит в необходимости разделить аппараты на правый и левый, то есть предназначенный для наложения на нижнюю челюсть справа или слева. Всего выполнено два комплекта аппаратов.

Внеротовой стержневой компрессионно-дистракционный аппарат двунаправленного действия, включает стержень и смонтированные на нем посредством репонирующих ползунов костные фиксаторы. Согласно изобретению, стержень выполнен составным из пары установленных с возможностью поворота относительно друг друга частей, связанных между собой соединительным блоком, а репонирующие ползуны с костными фиксаторами непосредственно установлены на каждой части стержня, причем соединительный блок оснащен, по меньшей мере, одним костным фиксатором.

На Ш этапе - выполнено клиническое применение нового компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия. Нами применено 9 аппаратов у 7 пациентов. Пациенты обследовались клинически, рентгенологически в диспансерном регламенте, а получаемые данные протоколировались и архивировались.

При планировании операции каждому пациенту выполняли ортопантомограмму, обзорную рентгенограмму костей лицевого скелета и телерентгенограмму в боковой проекции. Рентгенограммы выполнены на базе отделения рентгенологии стоматологического комплекса кафедры Лучевой диагностики и лучевой терапии МГМСУ (зав. кафедрой профессор Васильев Л.Ю.). Телерентгенография выполнялась как контроль полученных результатов после снятия компрессионно-дистракционных аппаратов. Расчёт величин линейных и угловых показателей телерентгенограмм проводили на кафедре Ортодонтии и детского протезирования МГМСУ (зав. кафедрой член-корреспондент РАМН, проф. Персии Л. С.) с использованием

компьютерной программы для расчёта ТРГ. Для контроля процесса дистракции нашим пациентам проводили ультразвуковое обследование. Исследование выполнялось каждому пациенту доктором медицинских наук, профессором Надточим А. Г. на аппарате sono DIAGNOST 360 на базе центра Детской и подростковой пластической хирургии и имплантологии МГМСУ.

РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ КОМПРЕССИОННО-ДИСТРАКЦИОННЫХАППАРАТОВ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ

(I этап исследования)

Для устранения дефектов и деформаций нижней челюсти нами применялись как внутриротовые, так и внеротовые дистракторы, причём при наличии показаний с двух сторон одномоментно.

Рис. 4. Распределение КД - аппаратов по месту расположения активаторного винта.

За период 1999 - 2003 г.г. из общего числа однонаправленных компрессионно-дистракционных аппаратов нами применены: 1-внутриротовой (КОНМЕТ), 3 - внутиртканевые (КОНМЕТ, Medicon) и 40 -внеротовых (MOLINA, КОНМЕТ)

По нашим наблюдениям при применении аппаратов, когда активаторный винт полностью погружен в мягкие ткани, а активируется аппарат при помощи карданного или иного привода возникают определённые неудобства и трудности. В процессе активации аппарата определяется напряжения мягких тканей, и трудности при снятии устройства после окончания

ретенционного периода т.к. в активированном состоянии опорные лапки аппарата максимально разведены. Для снятия устройства необходима повторная операция под наркозом. Кроме того операционное поле при удалении дистрактора превышает размер такового при наложении, требуются специальные технические приспособления, а по продолжительности операция часто превышает предыдущую.

При применении аппаратов, активаторный винт которых находится в полости рта пациента, мы наблюдали травму слизистой оболочки рта, провоцируемую раздвигающимися опорами устройства. На слизистой оболочке появляются пролежни и в последствии рубцовые изменения крыло-челюстной складки. Кроме того пациент испытывает постоянные неудобства от нахождения металлического блока в полости рта, что зачастую мешает смыканию зубов, ухудшает гигиену.

При применении стержневых аппаратов внеротовой фиксации пациенты нуждаются в строгом охранительном режиме, что связано с конструкцией.

Однако в послеоперационном и ретенционном периодах за устройством легко ухаживать и следить за гигиеной в области воздействия;

Основные узлы аппарата постоянно доступны для осмотра, необходимого как в случае возможных повреждений устройства, так и при коррекции тактики лечения.

После окончания ретенционного периода внеротовой дистрактор удаляется в амбулаторных условиях под местным обезболиванием.

Следует отметить, что получить удлинение тела и одномоментно ветви, а так же перемещение угла нижней челюсти при применении традиционных компрессионно-дистракционных аппаратов не удаётся. Для сокращения сроков и улучшения качества лечения, с применением дистракторов однонаправленного действия, нами предложена и внедрена в клиническую практику так называемая «остеотомия через угол челюсти». Линия остеотомии может быть различной формы: прямая, дугообразная, Г-образная и т.п.

; Чектор дистракцин

Линия остеотомии

Зачаток моляра

Рис. 5. Схема остеотомии нижней челюсти «через угол»

Данный тип операции является кроме щадящего ещё и органосохраняющим, появляется возможность сохранить зачаток постоянного моляра. Вычисления направления вектора дистракции проводили с помощью общеизвестных геометрических формул, принимая во внимание телерентгенологическое изображение. Рассчитывали необходимое положение дистрактора относительно выбранной линии остеотомии.

Следует обратить внимание на тот факт, что у детей в период активного роста при планировании лечения и непосредственно выполнении дистракции всегда вводили элемент гиперкорекции. Рассчёт величены гиперкорекции базируется на работах Топольницкого 0.3. В нашей практике как правило Гиперкорекция составляла 0,5 - 0,8 см, что позволяло добиться и сохранить физиологическое соотношение челюстей и непосредственно зубных рядов даже через три года после проведённого хирургического лечения.

При проведении дистракции часто возникают затруднения связанные с блокированием перемещения челюсти за счет зубов антагонистов. Возникает необходимость разобщения прикуса в данной области. Для этой цели, в лабораторных условиях изготавливали съёмную разобщающую пластинку. Данное приспособление позволяет не только решить проблему с дальнейшим перемещением челюсти, но и обеспечивает максимальные оклюзионные контакты, что приводит к увеличению жевательной эффективности.

Для того что бы наиболее достоверно характеризовать качество получаемого регенерата на любом периоде дистракции и ретенции нами применен метод ультразвуковой диагностики. При УЗИ - диагностике по мере формирования регенерата «сглаживаются» края остеотомированных фрагментов челюсти. Поэтому первое УЗИ выполняли ещё до начала дистракции, то есть в стадии компрессии фрагментов челюсти и замеряли расстояние между спицами КД-аппарата. В последующем, при активации аппарата, аналогичные замеры показывают величину дистракции и качество репаративного регенерата.

В ретенционном периоде для удержания полученного результата и предотвращения обратных перемещений нижней челюсти под действием тяги мышц возможно изготовление шины Вебера или Ванкевич.

При лечении методом компрессионно-дистракционного остеогенеза с использование компрессионно-дистракционных аппаратов

однонаправленного действия и внеротовой фиксации у 5 пациентов на различных этапах лечения возникали осложнения.

В одном случае было отмечено осложнение связанное с выполнением не полной остеотомии нижней челюсти.

У одного пациента регенерат сформировался в виде песочных часов. В этом случае была проведена дополнительно костная пластика в области регенерата.

В одном клиническом случае в конце ретенционного периода, в результате воздействия ударной нагрузки отломились хвостовики трёх спиц аппарата.

В двух случаях, на окончании периода ретенции, произошло самопроизвольное удаление аппаратов однонаправленного действия внеротовой фиксации как результат внешнего воздействия.

Во всех клинических случаях осложнения не имели последствий для здоровья пациентов и не повлияли на результаты лечения.

Однако для скорейшей, и наиболее полной реабилитации пациентов необходимо восстановление анатомически правильной конфигурации нижней челюсти при условии сокращения продолжительности лечения. Отсюда целесообразность одномоментно проводить дистракцию сегментов челюсти и послужило основным этапом для теоретической разработки и практического внедрения одномоментного удлинения ветви, тела и перемещения угла нижней челюсти, что и явилось вторым этапом исследования.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

(П этап исследования)

Для обоснования эффективности устройств двунаправленного действия была создана математическая модель нижней челюсти, разделённой на три фрагмента. Исходя из данных технического задания дистракционный аппарат должен иметь три степени свободы: две линейные и одну вращательную. Линейные степени используются для удлинения тела и ветви нижней челюсти. С помощью вращательной степени формируется угол нижней челюсти за счёт наклона ветви к телу челюсти. Аппарат фиксируется на нижней челюсти при помощи шести спиц. Две из них вводятся в тело челюсти, две - в ветвь и еще две - в фрагмент угла нижней челюсти, который образуется в процессе операции после выполнения двух остеотомии. Такое крепление исключает самопроизвольное движение остеотомированных частей челюсти относительно друг друга и дистракционного аппарата. Допустимыми оказываются только линейные перемещения вдоль осей X, У и контролируемое изменение угла между осями. Перемещения по осям X и У осуществляются поворотом активаторных винтов. Изменение угла осуществляется вручную, размыкая детали центрального узла.

Для удобства пользования аппаратом конструкция поворотного узла выполнена такой, чтобы обеспечить дискретное изменение угла с шагом 12°. Величина шага изменения угла выбрана с таким расчетом, чтобы деформация регенерата при изменении угла изгиба нижней челюсти не превысила бы 1 мм. Заметим, что в процессе лечения как правило кость удлиняется не более чем на 2 см. Коррекция изгиба начинают после того, как удлинение составит более 0,5 см, т.е. для d имеем неравенство 0,5 <й<2. (Рис. 6)

Высота кости нижней челюсти у детей, проходящих лечение в клинике, не превышает 2 см. Для таких детей к не превышает 1 см. Отношение И/с1 изменяется от 4 в начале курса лечения до 2 в конце курса: 4 > Ъ/с1 > 2.

Рис. 6 а -упрощенная математическая модель нижней челюсти;

б - математическая модель для расчёт горизонтального ^г) и вертикального сдвигов нижней челюсти после изменения величины её угла

Наконец расстояние Я от центра вращения - точки О, до переднего отдела кости может варьироваться от 2 см (в начале курса растяжения) до 4 см (в конце курса растяжения), т.е. 2 < Я < 4. Следует также заметить, что величина Я аддитивно зависит от растяжения с1: Я тем больше, чем больше с1. Отношение этих величин на рассматриваемом участке изменения с1

меняется от 13 до 8: 13 > Р^/Ъе! > 8, причем максимального значения эта величина достигает в начале курса, а наименьшего - в конце.

Так. как требуемый угол изгиба кости формируется за несколько приемов, значит каждый раз он меняется на небольшую величину, которая в несколько раз меньше максимального значения. Пусть минимальное приращение угла для описываемого аппарата - 12°. С учетом сказанного выше, разовое изменение угла не превышает а = б0 , т.е. 1/10 радиана.

С учетом сказанного в формуле (1) имеют место неравенства: 0,2 < (Л/У) а < 0,4, 0,8 < (ЁЫ) а < 1,3.

Заметим, что разброс этих значений от их средних величин достаточно мал. Положив в формуле (1) средние значения получим

ЕНГЕН ^(1(^1 + Ь/с1[2 + ф/<Г)а + (КЧеЛ)а}я-1) я/ ¿(^1 + 3,Э(И/<1)а - I).

Ввиду малости угла а, величина (3,3Л/а) а на порядок меньше 1. Поэтому, применив формулу

л/Г+х «1 +хГ2,

которая верна для малых х, напишем

ЕН\- ЕН « </(л/1 + 313(А/</)а-1) да 1,6 А а.

Отсюда если величина дистракции нижней челюсти больше 7 мм, то изменение угла изгиба челюсти на 12° вызывает дополнительное растяжение нижнего края челюсти не менее чем на 1 мм; Кроме того величина дополнительного растяжения с достаточной для практического применения точностью может рассчитываться по формуле где Н - 1/2 высоты

челюсти больного, а - угол изгиба

Важно, что при заданном угле изгиба дополнительное растяжение зависит линейно от высоты челюсти больного

Основываясь на теоретических данных, полученных в лабораторных условиях под руководством профессора Карташова В А и используя математическую модель были созданы предпосылки для конструкторского решения и выполнения образца прототипа компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия с возможным изменением величины угла в процессе дистракции.

В ЗАО «КОНМЕТ Инкорпорейтед» Москва (ген. дир. Тетюхин Д Ю ), в соответствии с техническим заданием и основываясь на материалах расчетов, спроектировали и изготовили образцы компрессионно-дистракционных аппаратов двунаправленного действия с возможным изменением величины угла в процессе дистракции для правой и левой сторон

РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ КОМПРЕССИОННО-ДИСТРАКЦИОННЫХАППАРАТОВ ДВУНАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ

(Ш этап исследования)

Компрессионно-дистракционный аппарат двунаправленного действия с возможным изменением величины угла между активаторными винтами в процессе дистракции возможно накладывать у пациентов с объёмом костной ткани не менее 2 см. По нашим наблюдениям это контингент лиц старше 11 лет. Всего нами, заявляемое устройство, применено у 3 девочек и 4 мальчиков Распределение больных по нозологическим формам приведено на рисунке 7.

В неоартроз ВНЧС - 1

□ дефект и деформация челюсти после лечения ВДОА ВНЧС - 3

В синдром Гольденхара - 2 В синдром Гемифацмальной микросомии -1

Рис 7 Распределение больных леченных с использованием предложенных двунаправленных дистракторов по нозологическим формам

Наложено 9 двунаправленных дистракторов. У трёх пациентов для наложения аппарата применён внутриротовой операционный доступ, а у 4 -внеротовой. При операции намечали линии остеотомии, позиционировали аппарат с заданным углом и намечали точки прохождения спиц на трёх фрагментах. Далее выполняли кортикотомию, накладывали спицы начиная с ветви; затем средний фрагмент и фрагмент тела челюсти. Затем сам аппарат фиксировали на спицах и завершали остеотомию. Затем выполнялась контрольная дистракция и компрессия фрагментов.

Рис. 8. Компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия

а. центральный узел фиксирован тремя спицами;

б. центральный узел фиксирован одной спицей (модифицированный аппарат)

Следует отметить, что центральный узел, который фиксируется 2-3 спицами, относительно громоздкий и затрудняет рентгенологический контроль. Нами предложен модернизированный дистрактор двунаправленного действия с одной спицей в центре, который применён три раза. (Рис. 8)

В нашей практике величина угла нижней челюсти не только уменьшалась, но и в одном случае увеличивалась. Важно отметить, что после изменения величины угла челюсти возникает дизокклюзия в различных отделах зубного ряда, что подтверждено расчётами, при уменьшении величины угла дизокклюзия возникает в дистальных отделах зубного ряда, а при увеличении - во фронтальном отделе. При двунаправленной дистракции костных фрагментов получаемая дизокклюзия является не нежелательным фактом, а одним из важнейших условий лечения пациента. Образовавшийся промежуток (дизокклюзия) позволяет с помощью ортодонтических аппаратов нормализовать оклюзионную плоскость, так как у большинства пациентов нуждающихся в лечении компрессионно-дистракционным аппаратом двунаправленного действия имеют место не только деформации нижнего зубного ряда, но и грубые нарушения окклюзионной плоскости, а так же деформация зубов и альвеолярного отростка на верхней челюсти.

Таким образом создаются предпосылки для комплексного лечения пациентов.

В нашей практике максимальная величина моделируемой дизокклюзии, в дистальных отделах зубного ряда, составила 17 мм, что позволило нормализовать оклюзионную плоскость.

Разработанный и внедрённый нами компрессионно-дистракционный аппарат двунаправленного действия внеротовой фиксации с возможным изменением величины угла в процессе дистракции позволяет одновременно проводить две независимые дистракции в области ветви и тела, что обеспечивает эффективное устранение дефектов и деформаций нижней челюсти различной этиологии у детей и подростков за более короткий период с возможностью моделирования угла нижней челюсти в процессе лечения.

ВЫВОДЫ

1. При одномоментном двунаправленном компрессионно-дистракционом остеогенезе нижней челюсти, предложенным аппаратом, в лабораторных условиях на математической и геометрической моделях изменение величины угла челюсти на 12", при её высоте равной 1 сантиметру, приведёт к единовременному растяжению регенерата в области края равному 1 миллиметру. Необходимым условием является имеющаяся к моменту изменения величины угла нижней челюсти, длинна регенерата составляющая не менее 7 миллиметров. Величина дополнительного натяжения регенерата зависит линейно от высоты челюсти и рассчитывается по формуле l,6ha, где h - высота челюсти, а - угол изгиба. При моделировании угла челюсти возможно многократное изменение его величины так как разовое изменение угла не превышает а = 6°, то есть 1/10 радиана.

2. Компрессионно-дистракционный аппарат двунаправленного действия с изменением в процессе лечения величины угла челюсти позволяет достигнуть одновременное удлинение ветви и тела нижней челюсти, моделирует пространственное взаимоотношение анатомических сегментов челюсти, позволяет восстановить правильные анатомические ориентиры нижней челюсти, а так же сокращает число хирургических вмешательств и сроки реабилитации пациентов.

3. Компрессионно-дистракционный аппарат двунаправленного действия позволяет:

a. Изолированно одномоментно удлинить ветвь и тело нижней челюсти при постоянной величине угла челюсти, который задаётся при наложении дистракционного аппарата;

b. В процессе дистракции моделировать угол нижней челюсти как уменьшая, так и увеличивая угол между активаторными винтами аппарата с помощью центрального узла. Дискретность

центрального узла составляет 12*. Выбор увеличения или уменьшения угла челюсти осуществляется исходя из конкретных анатомо-топографических особенностей нижней челюсти. с. В процессе лечения возможно изменять режим дистракции. После получения достаточного на данный момент удлинения сегмента челюсти возможно прекратить либо замедлить раскручивание соответствующего активаторного винта, а после изменения величины угла челюсти, исходя из потребностей, продолжить дистракцию до получения желаемого удлинения. й При устранении двухсторонних дефектов и деформаций нижней челюсти возможно применение предложенных дистракторов с двух сторон у одного пациента. При этом возможно любое сочетание описанных методик дистракции и справа и слева, выбор которых осуществляется исходя из потребностей индивидуально. Внеротовые стержневые дистракторы однонаправленного действия могут применяться у детей во всех возрастных группах, а так же позволяют производить остеотомию «через угол челюсти». 4. Применение однонаправленных компрессионно-дистракционных аппаратов различных конструкций позволяет устранить дефект челюсти в одном направлении. Для устранения дефекта ветви и недоразвития тела нижней челюсти необходимо проводить поочерёдные вмешательства сначала на ветви а затем на теле челюсти.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 При планировании хирургического вмешательства с использованием компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия, исходя из данных обследования, необходимо позиционировать компрессионно-дистракционный аппарат на фрагментах челюсти и выбрать оптимальную линию остеотомии.

При выполнении остеотомии «через угол» нижней челюсти наибольшее значение имеет направление вектора дистракции. Прирост костной ткани будет дифференцированно разделяться между ветвью и телом нижней челюсти со стороны, подвергающейся лечению.

> При двухсторонних дефектах и деформациях нижней челюсти необходимо накладывать компрессионно-дистракционные аппараты любых типов справа и слева одновременно. При этом наиболее рационально применять компрессионно-дистракционные аппараты внеротовой фиксации.

> При блокировании дальнейших перемещений фрагментов челюсти за счёт зубов - антагонистов предложено изготовить разобщающую пластинку с накусочной плоскостью.

2 При использовании компрессионно-дистракционного аппарата двунаправленного действия рекомендовано выполнять линейные остеотомии: на ветви - горизонтально, на теле нижней челюсти -вертикально.

> Фиксировать дистрактор двунаправленного действия необходимо начиная с ветви нижней челюсти, а лишь затем в области угла и тела челюсти. Остеотомию проводить до наложения аппарата: вначале кортикотомию. Челюсть полностью не разделяется. Затем, сквозь чрезкожные проколы, в намеченные костные фрагменты фиксируются спицы дистрактора. Остеотомия заканчивается при полностью наложенном аппарате.

3 Спицы рекомендовано вводить через кожу без дополнительных приспособлений (троакара и т.д.). Моделировать отверстие в кости так же не целесообразно, так как спицы аппарата снабжены заострённым концом специальной формы. В случае, если по каким либо причинам, необходимо смоделировать отверстие под спицу, то диаметр сверла должен быть меньше диаметра спицы (0 спицы - 1,9мм, 0 сверла - не более 1,5мм).

Спицы необходимо устанавливать бикортикально, причём резьбовая часть должна быть полностью погружена в наружную кортикальную пластинку.

4 При использовании компрессионно-дистракционных аппаратов двунаправленного действия внеротовой фиксации впервые изменять величину угла челюсти только после достижения каждым регенератом (как в области ветви челюсти, так и в области её тела) длинны не менее 7 мм, а далее не чаще 1 раза в 3 суток.

|> Течение процесса дистракции, изменения режима дистракции необходимо тщательно протоколировать в листе исполнения дистракции.

> Контроль проводить при помощи рентгенографии до начала дистракции, в процессе, и по окончании перемещения костных фрагментов; а также рекомендовано пользоваться методом эхографии в аналогичном режиме.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Топольницкий, О.З., Ульянов, С.А., Латынин, А.В.: Компрессионно-дистракционный остеосинтез на нижней челюсти у детей. // Труды IV Всероссийской конференции детских стоматологов «Стоматологическое здоровье ребенка» С.-Петербург 23-25 декабря 2001

2. Топольницкий, О.З., Ульянов, С.А., Латынин, А.В.: Полинаправленный компрессионно-дистракционный остеогенез нижней челюсти у детей. // Материалы Российского научного форума с международным участием:

«Стоматология нового тысячелетия». - Москва, февраль 2002. С.221-222.

3. Латынин, А.В., Топольницкий, О.З., Ульянов, С.А.: Компрессионно-дистракционный остеогенез нижней челюсти у детей при врожденных и приобретенных дефектах и деформациях челюстей. // Врожденная и наследственная патология головы, лица и шеи у детей: актуальные вопросы комплексного лечения- М. МГМСУ, 2002 стр. 145-148.

4. Латынин, А.В., Топольницкий, О.З., Ульянов, С.А.: Компрессионно-дистракционный остеогенез нижней челюсти у детей при врождённых и приобретённых дефектах и деформациях челюстей. // Материалы VIII международной конференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов Санкт-Петербург; 2003, с. 94.

5. Латынин, А.В., Ульянов, С.А., Топольницкий, О.З.: Компрессионно-дистракционный остеогенез нижней челюсти у детей. // Материалы научно-практической конференции: Эпидемиология, профилактика и лечение основных стоматологических заболеваний у детей, посв. 30-летию кафедры стом. дет. возр. И 85-летию ее основателя проф. Р.Д.Новоселова, Тверь, 23-24 янв. 2004г. стр. 109-112.

Подписано в печать 04.03.2004 г. Усл, печ. л. 1,63. Тираж 100 экз. Заказ №185

Типография МГСУ, г. Москва

i-8279