Опыт клинического применения индивидуальных титановых имплантатов, созданных методами аддитивного производства, в челюстно-лицевой хирургии.

Введение. Минно-взрывные, осколочные и пулевые ранения черепно-лицевой области являются наиболее сложными для реконструкции, что обусловлено как сложным анатомическим строением, так и необходимостью восстановления функциональных нарушений. Многооскольчатый характер травмы требует тщательного сопоставления и фиксации отломков, либо замещения целых костных фрагментов, несущих функциональную и эстетическую нагрузку. Наиболее оптимальным решением данной проблемы является использование индивидуальных титановых имплантатов, созданных методами аддитивного производства на основе данных компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Целью работы явилось использование индивидуальных титановых имплантатов для пациентов с высокоэнергетическими травмами челюстно-лицевой области. Клинические наблюдения представлены случаями из практики лечения пациентов Е. 39 лет и Г. 40 лет, получивших ранение в результате комбинированного воздействия травмирующего фактора. Заключение. Активное внедрение в рутинную медицинскую практику 3D-моделирования и аддитивных технологий позволит сократить длительность оперативного вмешательства, минимизировать возможные осложнения, повысить эффективность лечения и сократить сроки реабилитации пациентов на всех этапах. Ключевые слова: аддитивные технологии, титановые имплантаты, дефекты челюстно-лицевой области, травматизм, боевая травма, челюстно-лицевой протез, реконструктивная хирургия Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Финансирование. Работа выполнена без спонсорской поддержки.

Background. Mine blast, shrapnel, and gunshot wounds of the craniofacial region are the most difficult to reconstruct, which is due to both the complex anatomical structure and the need to restore functional abilities. The multifocal nature of the injury requires careful alignment and fixation of the fragments or replacement of whole bone fragments bearing functional and aesthetic significance. The optimal solution to this problem is the use of customized titanium implants created with additive manufacturing methods based on CT and MRI data. The aim of the study was to use customized titanium implants in patients with combat injuries of the maxillofacial region. Clinical observations are presented by the cases of male patients E., 39 years old, and G., 40 years old, who were injured as a result of a combined traumatic factor. Conclusion. Active introduction of 3D modeling and additive technologies into routine medical practice can reduce the duration of surgical intervention, minimize possible complications, increase the effectiveness of treatment and reduce the rehabilitation time for patients at all stages. Keywords: additive technologies, titanium implants, maxillofacial defects, trauma, combat trauma, maxillofacial prosthesis, reconstructive surgery Conflicts of interest. The authors have no conflicts of interest to declare. Funding. There was no funding for this study

Введение В России произошли значительные изменения в структуре травматизма. Ранения, полученные во время вооруженных конфликтов, отличаются степенью разрушения и загрязнения тканей, что имеет разительные отличия в сравнении с травмами мирного времени. Несмотря на то что удельный вес черепномозговых ранений составляет около 8% [1], данная локализация остается наиболее сложной для реконструкции. Проблема замещения дефектов черепно-лицевой области обусловлена как сложным анатомическим строением: наличием воздухоносных полостей, тонкими костями, обильным кровоснабжением, так и необходимостью восстановления функциональных нарушений, таких как прием и пережевывание пищи, изменение прикуса, возможных нарушений зрения и дыхания [2]. Минно-взрывные, осколочные и пулевые ранения подразумевают многооскольчатый характер травмы, что требует тщательного сопоставления и фиксации отломков, либо замещения целых костных фрагментов, несущих функциональную и эстетическую нагрузку. Ранее, для восстановления костных дефектов сложной формы и/или с неровным краем перелома (реконструкции стенки орбиты или лобной кости) использовали металлическую сетку с мелкими отверстиями, которой можно было придать нужную форму, а отверстия использовать для фиксации винтами, либо использовали коммерческие металлические пластины [3]. В связи с этим с развитием 3D-моделирования и печати наиболее актуальным стала разработка индивидуальных костных элементов из высокопрочных материалов необходимой формы, толщины и структуры. На базе клинической больницы №123 ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России для помощи бойцам, получившим ранение челюстно-лицевой области, мы использовали российскую разработку от изготовителя НПЦ медицинских изделий АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ» на базе программного комплекса фирмы АО «Наука и инновации» (Регистрационное удостоверение на МИ №2022/19196 от 30 декабря 2022 г). На основе предоперационных данных магнитно-резонансной (МРТ) и компьютерной (КТ) томографии методом селективного лазерного плавления порошков титанового сплава ВТ-6 были созданы индивидуальные имплантаты для лечения сложных костных дефектов различной формы и протяженности. Использование данной технологии обладает множеством преимуществ как для хирургов, так и для пациентов: сокращается время операции, отсутствует необходимость придавать форму металлической сетке на операционном столе, не используются аутокостные трансплантаты, которые несут дополнительную травматизацию, воссоздаются прочные опорные структуры нужной формы и толщины. Вышеперечисленные преимущества повышают эффективность лечения, улучшают качество жизни пациента и сокращают сроки восстановления дееспособности. В данной статье представлены клинические примеры лечения пациентов с высокоэнергетическими травмами челюстнолицевой области с применением индивидуальных титановых имплантатов, созданных методами аддитивного производства. Клинический случай 1 Пациент Е., 39 лет поступил в отделение челюстно-лицевой хирургии с диагнозом: «Слепое осколочное ранение средней зоны лица слева, непроникающее в полость рта с многооскольчатым переломом тела, угла, ветви нижней челюсти слева со смещением отломков». На предшествующих этапах госпитализации пациент получал лечение по поводу сочетанного осколочного ранения головы, груди, живота, конечностей: слепого проникающего ранения правой половины груди с повреждением правого легкого, огнестрельного перелома 6-го ребра справа, ушиба правого легкого, правостороннего гемопневмоторакса, слепого проникающего ранения левой половины живота без повреждения органов брюшной полости, множественного слепого ранения конечностей с переломом 5-й пястной кости левой кисти. На первом этапе оказания помощи проведена первичная хирургическая обработка , дренирование правой плевральной полости. Далее пациент был доставлен в ЦРБ, где были выполнены: трахеостомия, первичная хирургическая обработка ран, двухчелюстное шинирование, спицевой остеосинтез нижней челюсти. В июне 2024 г. пациент переведен в ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. М.Ю. Лопухина ФМБА России. На момент госпитализации отломки нижней тела челюсти были фиксированы спицей Киршнера, с момента травмы прошло 3 недели. Пациенту была выполнена КТ головы и шеи, данные исследования предоставлены специалистам АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ», характер дефекта представлен на рис. 1. Затем было выполнено 3D моделирование поврежденного костного фрагмента – рис. 2, и создан индивидуальный титановый имплантат с необходимыми креплениями и отверстиями для фиксации. Срок изготовления имплантата составил 7 дней. Ход операции: из разреза в поднижнечелюстной области выполнен доступ к отломкам тела нижней челюсти, сохранены прилегающие нервы и сосуды. Рассечены рубцовые спайки, отломки мобилизованы, выставлены в ортогнатическое положение. Установлен заранее подготовленный индивидуальный имплантат, фиксирован восемью винтами (рис. 3, 4). Рана послойно ушита с оставлением активного дренажа. Длительность операции составила 1 час 10 минут. Послеоперационный период протекал без осложнений, при контрольной КТ – имплантат фиксирован в нужном положении. Раны зажили первичным натяжением, швы сняты через 2 недели после операции, после снятия швов пациент был переведен на реабилитационное лечение. На момент выписки у пациента восстановлен прикус, увеличена амплитуда движений в области височно-нижнечелюстного сустава, восстановлена функция жевания. Клинический случай 2 Пациент Г., 40 лет поступил в отделение челюстно-лицевой хирургии с диагнозом: «Проникающее слепое осколочное ранение чешуи лобной кости, инородное тело (металлический осколок) в сагиттальном синусе». На предшествующих этапах госпитализации пациент получал лечение по поводу осколочного сквозного ранения подлопаточной области справа, осколочного сквозного ранения нижней трети правой голени с краевым оскольчатым переломом диафиза малоберцовой кости, множественного слепого ранения правой стопы с многооскольчатым переломом пяточной кости с дефектом костной ткани, мягких тканей.консилиума совместно с нейрохирургами, невропатологами и психиатрами было принято решение об оперативном лечении. Ход операции. Выполнена разметка для полукоронарного доступа. Разрез, мобилизация лоскута над зоной дефекта черепа вдоль надкостницы. Визуализирован дефект лобной кости. С отступом от края дефекта при помощи бормашины выпилен фрагмент лобной кости до сагиттального синуса. В толще кости найден металлический осколок, упирающийся в стенку сагиттального синуса. Фрагмент кости и осколок удалены. Целостность сагиттального синуса сохранена. Место прилегания осколка промыто раствором перекиси водорода, дефект очищен путем коагуляции и иссечения до здоровых тканей. Поверх костного дефекта уложена титановая пластина, изготовленная индивидуально в соответствии с размерами дефекта (рис. 7, 8). Пластина фиксирована 8 винтами. Зона реконструированного дефекта укрыта ранее мобилизованными тканями волосистой части головы. Рана ушита послойно. Длительность операции составила 45 минут. Послеоперационный период протекал без осложнений, раны зажили первичным натяжением, швы сняты через 2 недели после операции, после снятия швов пациент был переведен на реабилитационное лечение. Пациент продолжает получать противоэпилептическую лекарственную терапию в соответствии с клиническими рекомендациями. Обсуждение К основным преимуществам использования аддитивных технологий в реконструкции дефектов челюстно-лицевой области относится возможность получения быстрого и функционального результата с наименьшими техническими сложностями, связанного с установкой имплантата [4], что особенно важно при лечении пациентов с множественными сочетанными травмами. Так, индивидуальные имплантаты точно соответствуют краям костного дефекта, что улучшает стабильность фиксации, обеспечивает превосходное восстановление контура, имеющего решающее значение в челюстно-лицевой хирургии. Имплантаты производятся на дооперационном этапе в масштабе 1:1 что не требует интраоперационной подгонки изделия и позволяет существенно сократить время операции [5]. Костнозамещающие имплантаты изготавливают из нержавеющей стали, чистого титана и титановых сплавов, которые являются биологически и химически инертными и обладают остеокондуктивной поверхностью, способствующей остеоинтеграции [6]. Предоперационное планирование включает в себя тщательный анализ клинического случая, получение высококачественных изображений КТ и МРТ, учет предпочтений хирурга в плане доступа, установки и фиксации. Тип материала, толщина, размер пор и пористость являются важными факторами в процессе проектирования титанового имплантата [7]. Так, исследование R. Xue и соавт. [8] показало, что индивидуальные реконструктивные пластины, разработанные и напечатанные на 3D-принтере с использованием данных КТ-изображений, имеют лучшие биомеханические свойства, чем предварительно изогнутые коммерческие реконструктивные пластины. По данным современных исследований [9–11], индивидуальный имплантат из титанового сплава, напечатанный на 3D-принтере, станет новым способом проведения реконструкции дефектов костей челюстно-лицевой области и может сократить необходимость выполнения аутологичной костной пластики. Это является значительным шагом вперед в преодолении существующей в настоящее время зависимости от типовых коммерческих пластин, что позволяет оптимизировать текущую стратегию лечения при реконструкции дефектов костей черепа, при этом минимизируя травматичность и способствуя развитию персонализированного подхода. Заключение Активное внедрение в рутинную медицинскую практику 3D-моделирования и аддитивных технологий позволяет сократить длительность оперативного вмешательства, минимизировать возможные осложнения, повысить эффективность лечения и уменьшить сроки реабилитации пациентов на всех этапах.