ВИВЧЕННЯ БІОМЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕНДОПРОТЕЗІВ ТА ПАЦІЄНТОСПЕЦИФІЧНИХ ІМПЛАНТАТІВ ДЛЯ ЗАМІЩЕННЯ СУБТОТАЛЬНИХ ДЕФЕКТІВ НИЖНЬОЇ ЩЕЛЕПИ МЕТОДОМ СКІНЧЕННИХ ЕЛЕМЕНТІВ
DOI:
https://doi.org/10.35220/2078-8916-2020-37-3-50-59Ключові слова:
ендопротези, пацієнтоспецифічні ім-плантати, дефекти нижньої щелепиАнотація
Вступ. Заміщення великих дефектів нижньої щелепи залишається актуальною проблемою щелепно-лицевої хірургії, що має важливе медико-соціальне та еконо-мічне значення.
Мета дослідження. Вивчити напружено-деформований стан різних типів пацієнто-специфічних титанових імплантатів при заміщенні субтотальних дефектів нижньої щелепи за допомо-гою методу скінченим елементів, оцінити їх жорст-кість та міцність в умовах жувального наванта-ження.
Матеріали і методи. Проведене дослідження перед-бачало створення і розрахунок 3 імітаційних комп’ютерних моделей нижньої щелепи із відтворе-ним субтотальним дефектом, який заміщували паці-єнто-специфічними імплантатами/ендопротезами трьох різних типів, моделювання яких проводили від-повідно до протоколів і рекомендацій.
Висновки. Таким чином, всі досліджені конструкції пацієнто-специфічних імплантатів забезпечують не-обхідну жорсткість і міцність в умовах пережову-вання м’якої їжі.
Для підтвердження отриманих даних водночас необ-хідні подальші порівняльно-механічні та клінічні дос-лідження.
Посилання
Kim JW, Kim DY, Ahn KM, Lee JH. Surgical impli-cations of anatomical variation in anterolateral thigh flaps for the reconstruction of oral and maxillofacial soft tissue defects: focus on perforators and pedicles. J Korean Assoc Oral Maxillofac Surg. 2016 Oct;42(5):265-270. doi: 10.5125/jkaoms.2016.42.5.265. Epub 2016 Oct 25. PMID: 27847734; PMCID: PMC5104868. 2. Hallermann W, Olsen S, Bardyn T, Taghizadeh F, Banic A, Iizuka T. A new method for computer-aided operation planning for extensive mandibular reconstruction. Plast Reconstr Surg. 2006 Jun;117(7):2431-7. doi: 10.1097/01.prs.0000219076. 83890.e8. PMID: 16772952. 3. Lee JT, Hsu H, Wang CH, Cheng LF, Sun TB, Huang CC, Chien SH. Reconstruction of extensive composite oromandibular defects with simultaneous free anterolateral thigh fasciocutaneous and fibular osteocutaneous flaps. J Reconstr Microsurg. 2010 Apr;26(3):145-51. doi: 10.1055/s-0029-1242134. Epub 2009 Nov 9. PMID: 19902408. 4. Hidalgo DA. Titanium miniplate fixation in free flap mandible reconstruction. Ann Plast Surg. 1989 Dec;23(6):498-507. doi: 10.1097/00000637-198912000-00005. PMID: 2624393. 5. Cordeiro PG, Disa JJ, Hidalgo DA, Hu QY. Recon-struction of the mandible with osseous free flaps: a 10-year ex-perience with 150 consecutive patients. Plast Reconstr Surg. 1999 Oct;104(5):1314-20. doi: 10.1097/00006534-199910000-00011. PMID: 10513911. 6. Schlieve T, Hull W, Miloro M, Kolokythas A. Is im-mediate reconstruction of the mandible with nonvascularized bone graft following resection of benign pathology a viable treatment option? J Oral Maxillofac Surg. 2015 Mar;73(3):541-9. doi: 10.1016/j.joms.2014.10.019. Epub 2014 Oct 31. PMID: 25683044.
Ciocca L, Mazzoni S, Fantini M, Persiani F, Marchetti C, Scotti R. CAD/CAM guided secondary mandibu-lar reconstruction of a discontinuity defect after ablative cancer surgery. J Craniomaxillofac Surg 2012;40(8): e511–5. 8. Figliuzzi M, Mangano F, Mangano C. A novel root analogue dental implant using CT scan and CAD/CAM: selec-tive laser melting technology. Int J Oral Maxillofac Surg. 2012 Jul;41(7):858-62. doi: 10.1016/j.ijom.2012.01.014. Epub 2012 Feb 28. PMID: 22377004. 9. Williams JV, Revington PJ. Novel use of an aerospace selective laser sintering machine for rapid prototyping of an or-bital blowout fracture. Int J Oral Maxillofac Surg. 2010 Feb;39(2):182-4. doi: 10.1016/j.ijom.2009.12.002. Epub 2010 Jan 12. PMID: 20064702. 10. Samman N, Luk WK, Chow TW, Cheung LK, Tideman H, Clark RK. Custom-made titanium mandibular re-construction tray. Aust Dent J. 1999 Sep;44(3):195-9. doi: 10.1111/j.1834-7819. 1999.tb00221.x. PMID: 10592564. 11. Singare S, Dichen L, Bingheng L, Yanpu L, Zhenyu G, Yaxiong L. Design and fabrication of custom mandible tita-nium tray based on rapid prototyping. Med Eng Phys. 2004 Oct;26(8):671-6. doi: 10.1016/j.medengphy.2004.06.001. PMID: 15471695. 12. Peckitt NS. Stereoscopic lithography: customized tita-nium implants in orofacial reconstruction. A new surgical tech-nique without flap cover. Br J Oral Maxillofac Surg. 1999 Oct;37(5):353-69. doi: 10.1054/bjom.1999.0070. PMID: 10577749. 13. Goto M, Katsuki T, Noguchi N, Hino N. Surgical simulation for reconstruction of mandibular bone defects using photocurable plastic skull models: report of three cases. J Oral Maxillofac Surg. 1997 Jul;55(7):772-80. doi: 10.1016/s0278-2391(97)90597-8. PMID: 9216515. 14. Hirsch DL, Howell KL, Levine JP. A novel approach to palatomaxillary reconstruction: uses of radial forearm free tis-sue transfer combined with zygomaticus implants. J Oral Maxillofac Surg. 2009 Nov;67(11):2466-72. doi: 10.1016/j.joms.2009.04.062. PMID: 19837319. 15. Leiggener C, Messo E, Thor A, Zeilhofer HF, Hirsch JM. A selective laser sintering guide for transferring a virtual plan to real time surgery in composite mandibular recon-struction with free fibula osseous flaps. Int J Oral Maxillofac Surg. 2009 Feb;38(2):187-92. doi: 10.1016/j.ijom.2008.11.026. PMID: 19179046. 16. Sharaf B, Levine JP, Hirsch DL, Bastidas JA, Schiff BA, Garfein ES. Importance of computer-aided design and manufacturing technology in the multidisciplinary approach to head and neck reconstruction. J Craniofac Surg. 2010 Jul;21(4):1277-80. doi: 10.1097/SCS.0b013e3181e1b5d8. PMID: 20613609. 17. Antony AK, Chen WF, Kolokythas A, Weimer KA, Cohen MN. Use of virtual surgery and stereolithography-guided osteotomy for mandibular reconstruction with the free fibula. Plast Reconstr Surg. 2011 Nov;128(5):1080-4. doi: 10.1097/PRS.0b013e31822b6723. PMID: 22030490. 18. Zheng GS, Su YX, Liao GQ, Chen ZF, Wang L, Jiao PF, Liu HC, Zhong YQ, Zhang TH, Liang YJ. Mandible reconstruction assisted by preoperative virtual surgical simula-tion. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol. 2012 May;113(5):604-11. doi: 10.1016/j.tripleo.2011.05.016. Epub 2011 Aug 19. PMID: 22676986. 19. Mazzoni S, Marchetti C, Sgarzani R, Cipriani R, Scotti R, Ciocca L. Prosthetically guided maxillofacial surgery: evaluation of the accuracy of a surgical guide and custom-made bone plate in oncology patients after mandibular reconstruction. Plast Reconstr Surg. 2013 Jun;131(6):1376-85. doi: 10.1097/PRS.0b013e31828bd6b0. PMID: 23714798. 20. Peel S, Bhatia S, Eggbeer D, Morris DS, Hayhurst C. Evolution of design considerations in complex craniofacial reconstruction using patient-specific implants. Proc Inst Mech Eng H. 2017 Jun;231(6):509-524. doi: 10.1177/0954411916681346. Epub 2016 Dec 25. PMID: 28019190. 21. Malanchuk VO, Kopchak AV, Kryshhuk M G. De-termination of functional load modes in patients with traumatic fracture of the lower jaw after osteosynthesis using modern computer modeling methods. Klinichna hirurgija. 2013;3:53-58 22. Maurer P, Pistner H, Schubert J. Computergestützte Kaukraftanalyse bei Patienten mit Unterkieferkontinuitätsresektionen [Computer assisted chewing power in patients with segmental resection of the mandible]. Mund Kiefer Gesichtschir. 2006 Jan;10(1):37-41. German. doi: 10.1007/s10006-005-0656-y. PMID: 16315074. 23. Tarsitano A, Battaglia S, Crimi S, Ciocca L, Scotti R, Marchetti C. Is a computer-assisted design and computer-assisted manufacturing method for mandibular reconstruction economically viable? J Craniomaxillofac Surg. 2016 Jul;44(7):795-9. doi: 10.1016/j.jcms.2016.04.003. Epub 2016 Apr 13. PMID: 27193477. 24. Korioth TW, Hannam AG. Mandibular forces during simulated tooth clenching. J Orofac Pain. 1994 Spring;8(2):178-89. PMID: 7920353. 25. Koolstra JH, van Eijden TM. The jaw open-close movements predicted by biomechanical modelling. J Biomech. 1997 Sep;30(9):943-50. doi: 10.1016/s0021-9290(97)00058-4. PMID: 9302617. 26. Koolstra JH, van Eijden TM. Combined finite-element and rigid-body analysis of human jaw joint dynamics. J Biomech. 2005 Dec;38(12):2431-9. doi: 10.1016/j.jbiomech.2004.10.014. Epub 2004 Dec 30. PMID: 16214491. 27. Ichim I, Kieser JA, Swain MV. Functional signifi-cance of strain distribution in the human mandible under masti-catory load: numerical predictions. Arch Oral Biol. 2007 May;52(5):465-73. doi: 10.1016/j.archoralbio.2006.10.020. Epub 2006 Nov 29. PMID: 17137552. 28. Ashman RB, Cowin SC, Van Buskirk WC, Rice JC. A continuous wave technique for the measurement of the elastic properties of cortical bone. J Biomech. 1984;17(5):349-61. doi: 10.1016/0021-9290(84)90029-0. PMID: 6736070. 29. Dechow PC, Nail GA, Schwartz-Dabney CL, Ash-man RB. Elastic properties of human supraorbital and mandibu-lar bone. Am J Phys Anthropol. 1993 Mar;90(3):291-306. doi: 10.1002/ajpa.1330900304. PMID: 8460653. 30. Daegling DJ, Hylander WL. Biomechanics of torsion in the human mandible. Am J Phys Anthropol. 1998 Jan;105(1):73-87. doi: 10.1002/(SICI)1096-8644(199801)105:1<73: AID-AJPA7>3.0.CO;2-E. PMID: 9537929.
