Patient-Specific Metallic Constructs in Maxillofacial Reconstructive Surgery and Dental Implantology: A Contemporary Review

Full Text

Введение

Комплексная реабилитация пациентов с выраженной атрофией альвеолярной кости челюстей и/или посттравматическими и онкологическими дефектами все чаще включает индивидуальные металлические конструкции, моделируемые по данным компьютерной томографии и цифрового планирования. Внедрение IT-технологий в клиническую практику современного врача челюстно-лицевого хирурга и хирурга стоматолога расширяет возможности реабилитации пациентов и улучшает качество жизни пациентов и эстетические показатели в постоперационном периоде. Цифровое планирование увеличивает качество проведенной операции и облегчает работу хирурга. Согласно статистике публикации и клинические исследования последних лет большое внимание уделяется субпериостальным имплантатам изготовленных при помощи технологии CAD/CAM [2, 13, 16], индивидуальным титановым сеткам для проведения направленной костной регенерации [3, 5, 6], индивидуально изготовленным пластинам и орбитальным/краниофациальным имплантатам [1, 4, 16, 17], а также методические и инженерные работы по сплавам титана, который используется в хирургической практике [7, 10, 18–25]. В отечественной литературе отмечается активное внедрение 3D-печати в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии [7, 8, 14, 19, 24, 26 – 33].  Вариативность методик и материалов, используемых для решения проблем дефектов костной ткани челюстно-лицевой области, позволяет повысить качество оказания реконструктивных операций с минимальными рисками осложнений благодаря индивидуальному подходу к каждому пациенту.

Цель работы – анализ современных исследований (2022–2025 гг.) по применению металлических материалов и конструкций при реконструктивных операциях и дентальной имплантации, определить показания, ограничения и перспективы внедрения.

Материалы и методы

Методика настоящего исследования отвечает критериям, предъявляемым к систематическим обзорам (PRISMA). В ходе исследования были изучены полнотекстовые публикации на английском и русском языках о различных методиках реконструктивной челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии и материалах, используемых в современной практике челюстно-лицевого хирурга и хирурга стоматолога как при реконструктивных пластических операция челюстно-лицевой области, так и при дентальной имплантации в условиях недостатка костной ткани в вертикальном и горизонтальном направлении, возникшие осложнения при выборе того или иного метода и материала и их преимущества перед устоявшимися методами костной пластики. Для этого применялись методы анализа и синтеза, что позволило систематизировать и объединить полученные данные. Использовались также дедуктивный метод, для точного понимания и интерпретации информации применялся метод формально-логического толкования. Для проведения обзора использованы электронные базы данных PubMed, Scopus, Web of Science, eLIBRARY, CyberLeninka и Google Scholar, Российская государственная библиотека и другие. Кроме того, были использованы статьи и публикации, освещающие экспериментально-клинические исследования по данной теме. Анализ источников проводился за последние 5 лет, что наиболее соответсвует современному представлению о проблеме исследования.

Таблица 1

Анализ литературных источников

Table 1. Analysis of literary sources

	Публикации, найденные с помощью поисковых систем Publications found in the databases N=1547
	Количество публикаций после удаления повторов статей Total of publications after the exclusion of duplicates N=1256
ОТБОР SELECTION	Публикации, одобренные по критериям включения Articles selected according to the inclusion criteria N=112
	Публикации, доступные в полном доступе Full-text articles N=102
ВКЛЮЧЕНИЕ INCLUSION	Публикации, включенные в обзор (Articles selected) N=34
	Клинические исследования (Clinical searches) N=10
	Обзоры (Reviews) N=24

Для проведения анализа были выделены критерии выбора публикаций: Публикации, зарегистрированные в базах данных рекомендуемым научным сообществом (перечислить источники сайты), актуальность и современность информации, представлены результаты исследований, приведены клинические случаи (для отсылки на статьи с изучением излагаемого материала на практике). Не использовались статьи: сроком более 5 лет, имеющие устаревшую информацию, публикации на непроверенных сайтах.

Результаты исследования и их обсуждения

1)Субпериостальные CAD/CAM- имплантаты

Современные технологии по созданию субпериостальных имплантатов демонстрируют высокую краткосрочную выживаемость и незначительный уровень риска возникновения постоперационных осложнений при наличии у пациента тяжелой степени атрофии костной ткани челюстей, что позволяет минимизировать количество оперативных вмешательств за счет отсутствия необходимости проведения костной пластики и сокращает сроки реабилитации [2, 13, 15, 24, 27]. Инженерные исследования и публикации позволяют уточнить вопросы проектирования, опорных площадок, толщины и фиксации, а также факторы биомеханики данных конструкций [28, 30].

Показания и ограничения: Показаны пациентам с выраженной атрофией альвеолярного гребня и имеющих противопоказания к проведению направленной костной регенерации или ее малой эффективности в индивидуальном клиническом случае. Данный тип методики требует строгого отбора по гигиене, курению и воспалительным рискам.

Осложнения: наиболее часто встречаются экспозиции элементов каркаса, мукозит/периимплантит в зоне выхода опор имплантата, возможные поломки винтов. Значительную роль играют дизайн площадки и качество остеоинтеграции конструкции [2 – 4, 22, 28, 30].

2) Индивидуальные титановые сетки/мембраны для НКР.

Персонализированные каркасные мембраны из титана по данным КЛКТ позволяют повысить точность планируемой НКР, уменьшают время проведения оперативного вмешательства и риски экспозиции костнопластического материала по сравнению с резорбируемыми мембранами [3, 5 – 7, 20, 23, 28, 32, 34]. В клинической практике отмечается предсказуемый линейный и объемный прирост костной ткани с минимальным проседанием костно-пластического материала, что сопоставимо с «золотым стандартом» проведения направленной костной регенерации и ее результата, при условии корректного выполнения оперативного вмешательства и полноценного мягкотканного закрытия [1, 5, 18].  Работы над совершенствованием моделирования и оптимизации сеточных параметров (пористость, толщина, ребра жесткости) показывает значительное влияние геометрии конструкции и ее фиксации на итоговый результат восстановления объема костной ткани альвеолярного гребня челюсти [24, 30].

3) Индивидуальные пластины/эндопротезы, орбитальны и краниофациальные имплантаты.

После перенесенных онкологических заболеваний и травм, приводящих к возникновению костных дефектов челюстно-лицевой области реконструктивные операции проводятся при помощи индивидуальных пластин и имплантатов, обеспечивающих наиболее точное восстановление участков резекций/остотомий с наиболее положительным результатом как со стороны социальной реабилитации пациентов, так и со стороны эстетических показателей. Данная методика позволяет уменьшить время операции и снизить риски ранних постоперационных осложнений [1, 4, 8, 16, 17, 26, 30]. Российские клинические наблюдения демонстрируют успешную кастомизацию реконструктивных пластин при сегментарных дефектах нижней челюсти, включая навигационные шаблоны. Систематический обзоры подтверждают лучший контроль объема восстановленных участков с минимализацией осложнений по сравнению с традиционными методиками восстановления костных деффектов различной этиологии [15].

4) Материалы, технологии и биомеханика

Основной материал, используемый в клинической практике современного челюстно-лицевого хирурга и хирурга стоматолога, является Ti-6Al-4V (Grade 5) с модификационной обработкой поверхности конструкции (пескоструй/травление, нанонапыления), которые значительно улучшают качество остеоинтеграции и стабильности конструкции при контакте с костной тканью [7, 14, 20, 24, 28, 32]. При помощи современный цифровых технологий стало возможным проектирование с учетом анатомических особенностей участка костной ткани (толщина, радиус, площадь контакта) и производство при помощи 3D-печати прототипов для повышения качества оказания медицинской помощи и качества реабилитации пациентов [24, 28, 30]. Для барьерных конструкций подчеркивается важность учета и баланса таких параметров, как пористость, жесткость и остеокондукция [28].

Заключение

Таким образом за последние годы в клинической практике индивидуальные металлические конструкции в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии перешли из ниши единичных кейсов к технологически качественным решения с воспроизводимыми результатами в ряде случаев (тяжелая атрофия без костной пластики, сложные резекции с одномоментной реконструкцией, направленная костная регенерация большой высоты и объема костной ткани). Перспективы в развитии методик и материалов с использованием индивидуальных металлических конструкций позволяет добиваться значительного повышения качества оказания медицинской помощи пациентам с дефектами костной ткани челюстно-лицевой области различной этиологии с минимализацией ранних и отдаленных постоперационных осложнений, что положительно сказывается на качестве жизни и реабилитации обратившихся за медицинской помощью людей.

About the authors

Ivan Mihailovich Bayrikov

Samara State Medical University (Samara, Russia).

Email: i.m.bajrikov@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-8152-5009

PhD,  Professor, Head of the Department of Maxillofacial Surgery and Dentistry, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Самарский государственный медицинский университет, пр. Карла Маркса 165Б, г. Самара, Россия, 443079

Andrey Romanichev

Samara State Medical University (Samara, Russia)

Email: andreyromanichev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4221-4440

аспирант кафедры челюстно-лицевой хирургии и стоматологии

Russian Federation, Самарский государственный медицинский университет, пр. Карла Маркса 165Б, г. Самара, Россия, 443079.

Dmitriy Vacheslavovich Monakov

Samara State Medical University (Samara, Russia)

Author for correspondence.
Email: d.v.monakov@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-0016-5572

PhD. Assistant at the Department of Oral and Maxillofacial Surgery and Dentistry

Russian Federation, Самарский государственный медицинский университет, пр. Карла Маркса 165Б, г. Самара, Россия, 443079.

Vyacheslav Monakov

Samara State Medical University (Samara, Russia)

Email: v.a.monakov@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-5522-0420

PhD, Associate Professor of the Department of Oral and Maxillofacial Surgery and Dentistry

Russian Federation, Самарский государственный медицинский университет, пр. Карла Маркса 165Б, г. Самара, Россия, 443079

References

Supplementary files