Диссертация (Инновационная российская система дентальных имплантатов - разработка, лабораторные исследования и клиническое внедрение), страница 5

Но если лабораторный сканеримеет ограниченные функциональные возможности, то врач или техник смогутотсканироватьтольковиртуальныемодели,втакомслучаемоделив виртуальном артикуляторе будут располагаться по усредненным параметрам.Виртуальный артикулятор является связующим звеном между врачоми зубнымтехником,которыйиспользуетдополнительнуюинформациюдля программирования артикулятора от врача стоматолога-ортопеда.Преимуществапротезированиинапримененияимплантатахвиртуальногозаключаетсявартикулятораприизначальномучетеартикуляционных движений челюстей: для протезов на имплантатах создаютсяспециальные виды прикуса, правильно смоделировать их можно только вполностьюпрограммируемомартикуляторе.Исходноправильноемоделирование протезов на имплантатах, позволяет учесть индивидуальныедвижения нижней челюсти, создать наилучший функциональный и эстетическийрезультат.25Особый интерес представляет виртуальный артикулятор аппаратнопрограммногокомплексаоборудованиепозволяетProsystom(www.prosystom.ru,реализоватьполныйРоссия).алгоритмДанноеработыотдиагностических мероприятий до планирования ортопедического лечения поранее записанным индивидуальным данным.

Аппаратная часть комплексазаписывает движения нижней челюсти – траектории перемещения суставныхголовок височно-нижнечелюстных суставов и зубного ряда. Далее в интерфейсепрограммы возможно провести комбинированный анализ полученных данных ипроанализировать движение виртуальной, ранее отсканированной моделинижней челюсти, по зарегистрированным индивидуальным траекториям. Дляболее детального анализа, в программное обеспечение можно загружать данныекомпьютернойтомографии,цефалометрическиерасчетыэто позволяетиобъединятьпровестивседополнительныеполученныерезультатыисследований в единую картину – компьютерную томографию с виртуальнымимоделями зубных рядов и траекторией их движения. Дальнейшее планированиеискусственныхортопедическихконструкцийиположенияимплантатовпроисходит в рамках построенной биомеханической модели [119].Технологииинтраоперационногоконтроляпозиционированиядентальных имплантатов.

Виртуальное компьютерное 3D-планированиес использованием специализированного программного обеспечения позволяетна основе данных КТ спланировать будущую ортопедическую конструкцию иположениеимплантатов.Дляпереносавиртуальногопланированиянахирургический этап установки имплантатов применяют различные технологииинтраоперационнойнавигации.Книмотносятся:интраоперационныехирургические шаблоны (для позиционирования костей, трансплантатов,имплантатов), хирургическая навигация и использование хирургическихроботов.Интраоперационная навигация и робототехника применяется в основном втех разделах хирургии, где больной неподвижен и фиксирован во времяоперации, что позволяет добиться точности в пределах 1 мм при движении26хирургическихинструментовипозиционировании.Этонейрохирургия,урология, гинекология, общая хирургия, торакальная хирургия, ЛОР-хирургия,колоректальная хирургия (http://robot-davinci.ru/). В челюстно-лицевой хирургиинавигация используется для контроля результата операции, т.е.

для проверкиположения костей и имплантатов после реконструкции.Хирургические шаблоны. Хирургические шаблоны, изготовленные порезультатам компьютерного 3D-планирования с применением CAD/CAMсистем, являются методом выбора в тех случаях, когда интраоперационнаянавигациянеможетбытьприменена,например,прилечениипосттравматических дефектов в челюстно-лицевой хирургии. При установкедентальныхосновныеимплантатовсложностисприменениемсвязанысинтраоперационнойотсутствиемнеподвижногонавигации«центракалибровки», относительно которого должен проводиться интраоперационныйконтроль, и постоянным движением операционного поля (нижней челюсти).Хирургические шаблоны позволяют сопоставлять костные фрагменты вправильное положение друг относительно друга, позиционировать имплантаты /трансплантаты / реконструктивные пластины.При поиске публикаций с 1985 по 2015 гг.

в базах данных научнойлитературыMedline(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/),Clinicalkey(http://www.clinicalkey.com/), e-LIBRARY(http://elibrary.ru/defaultx.asp), disserCat(http://www.dissercat.com/), по ключевым словам «reconstruction surgery accuracyplanning» получены: Medline – 430 статей, из них 127 – за 2013–2015 гг. Всеавторы подчеркивают возрастающее внимание и потенциальную пользупланированиялечениясприменениемвиртуальногокомпьютерногопланирования, отмечается высокая точность переноса виртуального планалечения на операционное поле [63, 163, 164, 165].На основе данных литературы выделяют следующие виды хирургическихшаблонов [8, 99, 154, 158, 163, 184, 193, 196, 285]:1.Шаблоныдляпозиционирования(для пилотного сверления или полноэтапные):дентальныхимплантатов271) наслизистые;2) назубные;3) накостные.2.

Шаблоны для реконструктивной хирургии:1) назубные шаблоны для позиционирования нижней челюсти;2) накостные шаблоны для сопоставления фрагментов нижней челюстии позиционирования и фиксации костного трансплантата;3) резекционные шаблоны;4) Шаблоны для переноса и фиксации костных трансплантатов.3. Комбинированные шаблоны.Шаблоныдляпозиционированияимплантатов.Далеебудутрассмотрены шаблоны, планирование и изготовление которых проводитсятолько CAD/CAM методом.

Для моделирования имплантологических шаблоновприменяется специализированное программное обеспечение [8, 99, 154, 158, 163,184, 193, 196, 285].Данные компьютерной томографии импортируются в программу, далее в2D- и 3D-режиме в моделях челюстей расставляются имплантаты, выбирается ихразмер и положение, исходя из будущей ортопедической конструкции.Положение имплантатов врач выбирает с учетом параметров костной ткани ибудущего положения зубов. Далее программа сама моделирует шаблон, STLфайлкомпьютерноймоделишаблонаотправляетсяна3D-печатьилифрезеровку.

Из всех видов шаблонов, наиболее точными являются шаблоны сфиксацией на зубах и осуществляющие контроль за формированием ложаимплантата на всех этапах от пилотного до итогового сверления [184].Хирургическиеспланированнойшаблоныиобеспечиваютфактическойсвязьоперацией,междувиртуальноточнопередаваяее смоделированный план. Направляющие втулки для сверл располагаютв определенном положении и ориентации, как было намечено в программе.Готовый шаблон уникален и используется только для конкретной операции.Программадемонстрируетпациентампредоперационныйплан,28что способствует лучшему пониманию плана лечения со стороны пациента[152]. Отчет (протоколов сверления) с данными пациента, спецификациямивыбранных имплантатов, 2D- и 3D-изображениями в цветном вариантепередается врачу, заказавшему проект, и только после подтверждения им планаотправляется на 3D-принтер для печати шаблона.

Клиницисты во всем мире и внашей стране с успехом используют хирургические шаблоны для более точнойустановки дентальных имплантатов [154].Методика перенесения данных предоперационного планирования вполость рта с целью препарирования костной ткани и установки имплантатовсоответственно запланированному расположению, направлению, глубине сталоболее доступно в связи с появлением 3D-принтеров, что удешевляет технологиюи ускоряет время изготовления шаблона.

Благодаря этому стало быстрым инедорогим изготовление хирургических шаблонов и медицинских моделей.Таким образом, все аспекты управляемой дентальной имплантации уже созданыи успешно апробированы [126].Интраоперационнаянавигация.Альтернативнойтехнологиейинтраоперационного контроля за позиционированием ДИ, является лазернаянавигация – система, контролирующая в режиме реального времени положениефрез в руке хирурга и положение устанавливаемого имплантата. Такие системывизуализируют процесс препарирования кости и введения имплантата намониторе в программной среде, где загружены данные КТ и запланированоположение имплантатов. Хирург видит насколько точно он формирует ложеимплантата.Навигационная установка преобразует изображения, полученные приисследовании пациента с помощью конусно-лучевой компьютерной томографии(КЛКТ) или мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) передоперацией, и показывает их на экране в различных проекциях, что позволяетхирургу до операции создавать, сохранять и моделировать планируемоепродвижение по одной или нескольким предполагаемым траекториям.

С цельюоблегчения визуализации, хирург может также создавать и управлять одной или29несколькими трехмерными моделями. Во время операции система отслеживаетположение специальных хирургических инструментов по отношению канатомическим структурам пациента и непрерывно обновляет позициюинструмента на этих изображениях.К таким системам относится навигационная установка Medtronic SurgicalNavigation Technologies (США) (http://www.spineinfo.ru/navstations/navigacio/) и«EPED»(Модель«IRIS-100»)(отангл.–implantrealtimeimagingsystem)(http://www.eped.com.tw). Данная система позволяет интегрироватьмежду собой процесс компьютерного 3D-планирования имплантации иинтраоперационные этапы установки имплантатов.Планированиеположенияимлантатовпроводитсявпрограммев виртуальном 3D-пространстве, построенном на основе КЛКТ.

Контрольза переносом виртуального положения имплантата в полость рта осуществляетсяза счет непрерывной регистрации движений фрез при формировании ложаимплантата по датчикам на наконечнике физиодиспенсера. В режиме реальноговремени врач на мониторе компьютера видит насколько положение фрезсоответствует расположению имплантата в программе.Работа на навигационной системой IRIS-100 состоит из 3 этапов:1. Предоперационное планирование на основе данных КЛКТ.2. Калибровка системы навигации по индивидуальному сплинту.3.

Навигация – интраоперационный контроль установки имплантата.Предоперационное планирование имплантации осуществляется по общимпринципам, которые описаны в разделе 1.3.Калибровка системы проводится непосредственно перед хирургическимвмешательством, когда пациент находится в кресле. Пластиковый шаблон,который соединен с калибровочными датчиками фиксируется на зубах или наслизистой оболочки, в случае полного отсутствия зубов.После фиксации оптических датчиков к зубам (челюсти) система начинаетиндентифицировать в пространстве полость рта, зубы и челюсти, связывает их сданными КТ. Следующим этапом проводится «оптический захват» рабочего30инструмента – наконечника с фрезой.

Для этого на микромотор, к которомуфиксируется наконечник, одеваются пластиковый держатель с датчиками.Таким образом, устанавливается непрерывная связь между системойнавигации (компьютер с программой) и датчиками на зубах (челюсти)и на наконечнике. Врач в режиме реального времени видит на мониторекак двигается фреза, и как её положение соотносится с окружающимианатомическимиструктурами(нижнечелюстнойканал,корнизубов,кортикальный слой).Кроме основного монитора имеется дополнительный небольшой мониторсо схематическим отображением навигации в виде мишени и цветовой шкалы.На данном мониторе, также в режиме реального времени, в увеличенном видедемонстрируется движение рабочей фрезы. Данный монитор предназначен дляболее точного отображения оси сверления, наклона формируемого ложаимплантата и глубины погружения имплантата.Несмотря на очевидное, на первый взгляд, удобство подобных системинтраоперационнойнавигации,онаимеетряднедостатков,которыена сегодняшний день могут ограничивать их применение.