Устранение дефектов верхней челюсти с применением трехэтапного алгоритма и программного комплекса «Автоплан»

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Современные травмы лица, обусловленные новыми типами вооружения, увеличением скорости движения транспортных средств, а также диагностированными злокачественными новообразованиями, представляют серьезную хирургическую проблему. Согласно данным статистики, за последнее десятилетие число травм лицевой области увеличилось более чем в два раза¹.

Травмы, возникающие в результате разнопланового механизма воздействия, приводят к множественным повреждениям как мягких, так и твердых тканей лица. Например, переломы верхней челюсти часто сочетаются с травмами глазниц и повреждениями мягких тканей лица [1]. Это требует комплексного подхода к лечению, включающего хирургическое вмешательство и восстановительную терапию.

Применительно к дефектам верхней челюсти основными задачами являются устранение назоорального сообщения, восстановление нижней стенки глазницы для обеспечения опорной функции глазного яблока, восстановление функции жевания, глотания, дыхания, речи, а также проведение полноценной зубочелюстной реабилитации.

Важным направлением в практике является индивидуализация хирургических вмешательств на основе антропометрических данных пациента. Учет уникальных анатомических особенностей пациента обеспечивает хорошие функциональные и эстетические результаты, что открывает новые горизонты для успешной реабилитации пациентов со сложными дефектами лица [2].

Существует достаточно большое количество классификаций дефектов верхней челюсти. Одной из последних является классификация J.S. Brown (2010), которая основана на выделении вертикальной и горизонтальной составляющих дефекта. В зависимости от наличия соустья между полостью рта и носа, вовлечения опорных структур глазницы с состав дефекта, объема поражения твердого неба и ряда других параметров авторы выделили 6 типов дефектов [3].

Сегодня в клинической практике все большее значение получает использование персонализированного подхода, современных систем визуализации, планирования хирургического лечения в сочетании с применением аддитивных технологий. 3D-моделирование позволяет воспроизводить точные стереолитографические модели на этапе планирования реконструкции исходя из антропометрических показателей пациента [4]. Применение индивидуальных шаблонов дает возможность достигнуть более точной конгруэнтности костных поверхностей лоскута и реципиентной раны, снизить временные затраты на оперативное вмешательство и обеспечить лучшие функциональные и эстетические результаты реконструктивно-пластических операций [5, 6].

ЦЕЛЬ

Для улучшения результатов хирургического лечения разработать и внедрить в клиническую практику трех-этапный алгоритм устранения дефектов верхней челюсти с программным комплексом «Автоплан».

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Было проведено рандомизированное контролируемое исследование с участием 110 пациентов с дефектами верхней челюсти посттравматической и постонкологической этиологии. Участников исследования разделили на две группы – основную и контрольную. Основную группу составили 60 человек, средний возраст 46±11 лет, соотношение мужчин/женщин 46/14. В контрольную группу вошли 50 человек, средний возраст 47±12 лет, соотношение мужчин/женщин 39/11.

В соответствии с классификацией дефектов верхней челюсти по J.S. Brown (2010) нами было выделено четыре разновидности дефектов (ВИД I-IV).

ВИД I – нижние комбинированные дефекты верхней челюсти преимущественно с горизонтальным компонентом, затрагивающие слизистую оболочку ретромолярной области, область мягкого неба и боковую стенку ротоглотки (основная группа – 23 пациента, контрольная – 16).

ВИД II – дефект, образованный в результате тотальной максиллэктомии (основная группа – 13 пациентов, контрольная – 12).

ВИД III – частичный дефект верхней челюсти преимущественно с вертикальным компонентом (основная группа – 15 пациентов, контрольная – 13).

ВИД IV характеризовался включением орбиты с ее экзентрацией (основная группа – 9 пациентов, контрольная – 9).

В основной группе пациентов с комбинированными дефектами верхней челюсти для планирования хирургического лечения, его выполнения и послеоперационного контроля был использован алгоритм, состоящий из трех этапов, и программный комплекс «Автоплан». В контрольной группе хирургическое лечение выполнялось по общепринятым методикам.

Алгоритм хирургического лечения. Алгоритм, использованный в основной группе для выполнения хирургического лечения, включал три этапа. На первом этапе осуществлялось предоперационное планирование: пациенту выполнялась КТ области головы, полученные данные загружались в программный комплекс «Автоплан». В автоматическом режиме происходило построение 3D-модели костных структур и мягких тканей, визуализировались дефект, его локализация, рассчитывались объем и площадь. В качестве пластического материала использовались 4 вида свободных микрохирургических лоскутов: кожно-фасциальный лучевой в модификации «кленового семени» [7], химерный лопаточный, ALT-лоскут (anterolateral thigh) и малоберцовый. Выбор подходящего пластического материала осуществлялся в программе автоматического подбора лоскутов², исходя из следующих параметров: площадь, объем и состав дефекта, необходимость в тампонаде полости. В случае если лоскут выбора малоберцовый или лопаточный, то дополнительно выполнялась КТ области голени или лопаточной области соответственно. Данные загружались в программный комплекс «Автоплан», где осуществлялось построение 3D-модели лоскута с последующей примеркой в области дефекта. На данном этапе также выполнялись построение 3D-моделей и изготовление индивидуальных шаблонов для резекции, моделирования лоскута и система фиксации.

На втором этапе осуществлялось оперативное вмешательство, во время которого с помощью индивидуальных шаблонов для ререзекции освежались опилы костей реципиентной зоны, происходило выделение и моделирование лоскута с помощью индивидуальных шаблонов для моделирования и системы фиксации при сохранном кровотоке аутотрансплантата.

На третьем этапе смоделированный лоскут переносился в реципиентную зону, частично фиксировался к опилам костных структур. Выполнялся микрохирургический этап с формированием анастомозов с последующей полной фиксацией лоскута и ушиванием раны.

Оценка послеоперационных результатов в обеих группах проводилась через полгода после операции. Исследуемыми критериями являлись результаты по функцио-нальному (бинокулярное зрение, ограничения в диете, нарушения речи) и эстетическому аспектам; количество времени, затраченное на выполнение оперативного этапа; частота возникновения послеоперационных осложнений. По каждому из параметров для функционального результата выставлялась одна из трех оценок: «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно». Для оценки эстетического результата использовалась шкала FACE-Q, в зависимости от полученных баллов выставлялась оценка «хорошо» (≥80 баллов), «удовлетворительно» (65–79 баллов), «неудовлетворительно» (≤64 баллов).

Статистическая обработка данных. Методом описательной статистики были получены средние значения и стандартные отклонения. Статистические критерии применялись для определения статистически значимой α< 0,05 разницы между показателями для контрольной и основной групп. Для оценки значимости различий между группами применялся T-критерий Стьюдента и χ² Пирсона. Для проведения статистических расчетов использовалась программа IBM SPSS Statistics 23.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Реконструктивно-пластические операции были проведены у 110 пациентов с дефектами верхней челюсти (N=60 – основная группа, N=50 – контрольная группа). Аутотрансплантаты, использованные в основной группе, распределились так: 22 – лучевой, 22 – ALT-лоскут, 14 – лопаточный и 2 – малоберцовый. Аутотрансплантаты, использованные в контрольной группе: 17 – лучевой, 20 – ALT-лоскут, 12 – лопаточный и 1 – малоберцовый (таблица 1).

 

Таблица 1. Аутотрансплантаты, примененные для реконструкции верхней челюсти в основной и контрольной группе. О – основная группа, К – контрольная группа

Table 1. Plastic material used for maxillary reconstruction in the main and control groups. O – main group, K – control group

Лоскуты	Вид I		Bид II		Вид III		Вид IV		Всего		Итого
	О	К	О	К	О	К	О	К	О	К	О+К
Малоберцовый	2 (66,7%)	1 (33,3%)	—	—	—	—	—	—	2 (66,7%)	1 (33,3%)	3 (2,7%)
Лопаточный	4 (15,4%)	3 (11,5%)	10 (38,5%)	9 (34,6%)	—	—	—	—	14 (53,8%)	12 (46,2%)	26 (23,6%)
ALT-лоскут	4 (9,5%)	3 (7,1%)	3 (7,1%)	3 (7,1%)	6 (14,3%)	5 (11,9%)	9 (21,4%)	9 (21,4%)	22 (52,4%)	20 (47,6%)	42 (38,2%)
Лучевой лоскут	13 (33,3%)	9 (23%)	—	—	9 (23%)	8 (20,5%)	—	—	22 (56,4%)	17 (43,6%)	39 (35,5%)
Итого	23 (20,9%)	16 (14,5%)	13 (11,8%)	12 (10,9%)	15 (13,6%)	13 (11,8%)	9 (8,2%)	9 (8,2%)	60 (54,5%)	50 (45,5%)	110 (100%)

 

Оценка эстетического результата. До оперативного вмешательства среднее количество баллов с использованием опросника FACE-Q в обеих группах не отличалось и составляло 51 балл (с квартилями Q1 – 45, Q2 – 51, Q3 – 57). При оценке через 6 месяцев после выполнения хирургического лечения получены следующие средние значения: в основной группе 79 баллов (Q1 – 74, Q2 – 79, Q3 – 93), в контрольной – 67 баллов (Q1 – 64, Q2 – 67, Q3 – 80) (p<0,001). Хороший эстетический результат достигнут у 29 (48,33%) пациентов основной группы и у 17 (34%) пациентов контрольной группы. Удовлетворительный результат – у 25 (41,67%) пациентов основной группы и у 21 (42%) пациента контрольной группы. Неудовлетворительный результат – у 6 (10%) пациентов основной группы и у 12 (24%) пациентов контрольной группы.

Оценка функционального результата. Речь: хорошее качество наблюдалось у 31 (86,11%) пациента основной группы и у 22 (78,57%) пациентов контрольной группы; удовлетворительное – у 3 (8,33%) / 3 (10,71%) пациентов; неудовлетворительное у 2 (5,56%) / 3 (10,71%) пациентов соответственно (p<0,05, p=0,047).

Диета: из 36 пациентов основной группы и 28 пациентов контрольной группы с дефектами верхней челюсти I и II вида у 26 (72,22%) / 18 (64,29%) пациентов диета была без ограничений; 9 (25%) / 8 (28,57%) пациентам требовалась протертая пища; 1 (2,78%) / 2 (7,14%) пациентам требовалась жидкая пища (p<0,05, p=0,042).

Острота зрения и положение глазных яблок. Снижение показателя остроты зрения не выявлено ни в одном случае. В группе пациентов с дефектами II и III вида (N=28 / 25) симметрии в положении глазныx яблок удалось получить в 23 (82%) / 17 (68%) случаях; умеренная диплопия наблюдалась в 4 (14%) / 7 (28%) случаях; энофтальм – в 1 (4%) /1 (4%) случае соответственно (p<0,05, p=0,032).

Таким образом, благодаря применению трехступенчатого алгоритма удалось достичь хороших функциональных и эстетических результатов в большем количестве случаев. Различия между основной и контрольной группами статистически значимы (p<0,05) (таблицы 2, 3).

 

Таблица 2. Функциональные и эстетические результаты устранения дефектов верхней челюсти у пациентов основной группы

Table 2. Functional and aesthetic results of maxillary reconstruction in the main group

ВИД дефекта	ВИД I (N=23)	ВИД II (N=13)	ВИД III (N=15)	ВИД IV (N=9)	ИТОГО	P
Качество речи					N=36	p=0,047
Хорошее	21 (91,3%)	10 (76,92%)	-		31 (86,11%)
Удовлетворительное	2 (8,7%)	1 (7,69%)	-		3 (8,33%)
Неудовлетворительное	-	2 (15,38%)	-		2 (5,56%)
Диета			-		N=36	p=0,042
Отсутствие ограничений	19 (82,61%)	7 (53,85%)	-		26 (72,22%)
Употребление пищи в протертом виде	4 (17,39%)	5 (38,46%)	-		9 (25%)
Употребление пищи в жидком виде		1 (7,69%)	-		1 (2,78%)
Эстетический результат					N=60	(p<0,001)
Хороший	18 (78,26%)	7 (53,85%)	4 (26,67%)		29 (48,33 %)
Удовлетворительный	4 (17,39%)	3 (23,08%)	9 (60%)	9 (100%)	25 (41,67 %)
Неудовлетворительный	1 (4,35%)	3 (23,08%)	2 (13,33%)		6 (10%)
Положение глазного яблока					N=28	p=0,032
Симметричное	-	10 (76,9%)	13 (86,67%)		23 (82%)
Диплопия	-	2 (15,4%)	2 (13,33%)		4 (14%)
Энофтальм	-	1 (7,7%)	0		1 (4%)

 

Таблица 3. Функциональные и эстетические результаты устранения дефектов верхней челюсти у пациентов контрольной группы

Table 3. Results of surgical treatment of patients with maxillary defects in the control group

ВИД дефекта	ВИД I (N=16)	ВИД II (N=12)	ВИД III (N=13)	ВИД IV (N=9)	ИТОГО
Качество речи					N=28
Хорошее	13 (81,25%)	9 (75%)	-		22 (78,57%)
Удовлетворительное	2 (12,5%)	1 (8,33%)	-		3 (10,71%)
Неудовлетворительное	1 (6,25%)	2 (16,67%)	-		3 (10,71%)
Диета			-		N=28
Отсутствие ограничений	12 (75%)	6 (50%)	-		18 (64,29%)
Употребление пищи в протертом виде	4 (75%)	4 (33,33%)	-		8 (28,57%)
Употребление пищи в жидком виде		2 (16,67%)	-		2 (7,14%)
Эстетический результат					N=50
Хороший	10 (62,5%)	5 (41,67%)	2 (5,38%)		17 (34%)
Удовлетворительный	4 (25%)	3 (25%)	6 (46,15%)	8 (88,89%)	21 (42%)
Неудовлетворительный	2 (12,5%)	4 (33,33%)	5 (38,46%)	1 (11,11%)	12 (24%)
Положение глазного яблока					N=25
Симметричное	-	7 (58,33%)	10 (76,92%)		17 (68%)
Диплопия	-	4 (33,33%)	3 (23,08%)		7 (28%)
Энофтальм	-	1 (8,33%)	0		1 (4%)

 

Время выполнения реконструктивного этапа в зависимости от выбранного пластического материала представлено в таблице 4. Лопаточный лоскут: в основной группе среднее время – 210 (35) минут, в контрольной – 300 (35) минут (уменьшение временных затрат на 30 (13,4)%). Малоберцовый лоскут: 180 (16) минут / 260 (36) минут (уменьшение временных затрат на 30,77 (11,2)%). ALT: 175 (17) минут / 220 (33) минут (уменьшение временных затрат на 20,45 (13,3)%). Лучевой кожно-фасциальный лоскут: 130 (12) минут / 170 (12) минут (уменьшение временных затрат на 23,53 (8,1)%). Различия как по среднему времени выполнения реконструктивного этапа, так и по среднему времени всего оперативного вмешательства в основной и контрольной группах различаются значимо (p<0,001).

 

Таблица 4. Среднее время оперативного вмешательства в основной и контрольной группах

Table 4. Mean surgery time in the main and control groups

	Основная группа				Контрольная группа
Вид лоскута	угол лопатки	малоберцовый	ALT	лучевой	угол лопатки	малоберцовый	ALT	лучевой
Время операции, мин	500 (52)	475 (78)	390 (65)	290 (56)	610 (66)	580 (74)	450 (71)	330 (67)
Время моделирования лоскута, мин	90 (12)	75 (13)	85 (8)	30 (4)	180 (57)	160 (24)	120 (8)	70 (6)
Время реконструктивного этапа, мин	210 (33)	180 (15)	175 (16)	130 (12)	300 (33)	260 (34)	220 (32)	170 (11)

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Область головы и шеи не только обеспечивает функции жевания, глотания, дыхания и речи, но и является ключевым элементом в социальном взаимодействии. Эстетические и функциональные дефекты лица существенно ухудшают качество жизни пациента [8], поэтому устранение дефектов в области лица требуется по медицинским показаниям [9–11].

Для устранения дефектов средней зоны лица и верхней челюсти обычно применяются съемные экзопротезы, которые изолируют ротовую полость и полость носа, восстанавливая таким образом функции речи и глотания. Протез может включать зубные элементы, обеспечивающие функцию жевания и способствующие получению удовлетворительного эстетического результата. Одним их основных преимуществ такого метода является быстрое достижение желаемого результата, более короткий и менее инвазивный план хирургического лечения без длительного периода реабилитации.

Применительно к пациентам, прошедшим лечение онкологического заболевания, протезы дают возможность прямого визуального контроля, однако с учетом наличия современных методов визуализации указанное потенциальное преимущество не подтверждается [12]. Кроме того, протезы требуют ежедневного ухода, они должны регулярно сниматься и обрабатываться, что может стать серьезной проблемой для пожилых людей или лиц с нарушениями зрения. Экзопротезы в ряде случаев могут быть достаточным методом устранения дефектов верхней челюсти, однако их применение не может восстановить функции так же эффективно, как свободный аутотрансплантат [13].

На данный момент в научной литературе описано большое количество микрохирургических лоскутов для устранения дефектов верхней челюсти, таких как реберный кожно-костный лоскут [14], кожно-мышечный лоскут широчайшей мышцы спины [15], лопаточный лоскут [16], лоскут прямой мышцы живота [17], лоскут с включением лучевой кости [18], малоберцовый лоскут [19, 20] а также ряд других [21–23]. Применение предложенной нами методики позволяет достигать лучших функциональных и эстетических результатов в сравнении с другими методами [24, 25].

Аддитивные технологии позволяют добиться более высоких показателей конгруэнтности костных поверхностей и сокращения времени операции [26].

Предложенный нами трехэтапный алгоритм реконструктивно-пластических операций для пациентов с дефектами лица позволяет сократить операционное время на 17,4% в сравнении с общепринятыми методиками. Например, B. Barton и соавт. (2022) отмечают, что время реконструкции верхней челюсти лоскутом с включением угла лопатки составляет 600 минут [27]. Это практически соответствует времени операции в контрольной группе нашего исследования (610 минут), в то время как в основной группе, где применялся трехэтапный алгоритм и программный комплекс «Автоплан», среднее время операции сократилось до 500 минут.

Использование стандартизованных алгоритмов для построения траектории хирургического лечения пациента способствует повышению воспроизводимости таких сложных операций [28, 29].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы предложили подход, который включает в себя три этапа выполнения реконструктивно-пластических операций у пациентов с дефектами лица. Он позволяет достигнуть лучших результатов хирургического лечения, сократить время оперативного вмешательства и получить меньшее количество осложнений в сравнении со стандартными подходами. Также мы полагаем, что представленный метод позволит сократить время, необходимое для обучения хирурга по данной специальности.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ	ADDITIONAL INFORMATION
Источник финансирования. Работа выполнена по инициативе авторов без привлечения финансирования.	Study funding. The study was the authors’ initiative without external funding.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.	Conflict of interest. The authors declare that there are no obvious or potential conflicts of interest associated with the content of this article.
Соответствие нормам этики. Авторы подтверждают, что соблюдены права людей, принимавших участие в исследовании, включая получение информированного согласия. Протокол исследования был одобрен ЛЭК (протокол № 156863 от 20.10.2024 г.).	Compliance with Ethical Standards. The authors confirm that the rights of the people who participated in the study were respected, including obtaining informed consent. The study protocol was approved by the local Ethics Committee (protocol No. 156863 dated 20.10.2024).
Участие авторов. В.Ю. Ивашков, А.В. Колсанов – создание дизайна исследования, научное редактирование; Е.В. Вербо, А.Н. Николаенко – научное редактирование. А.С. Денисенко, А.Ю. Легоньких – обзор публикаций по теме статьи, написание текста статьи, сбор и обработка материала. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.	Contribution of individual authors. V.Yu. Ivashkov, A.V. Kolsanov: design of the study, scientific editing. E.V. Verbo, A.N. Nikolaenko: scientific editing. A.S. Denisenko, A.Yu. Legonkikh: review of publications on the article topic, writing of the article, collection and processing of the material. All authors gave their final approval of the manuscript for submission, and agreed to be accountable for all aspects of the work, implying proper study and resolution of issues related to the accuracy or integrity of any part of the work

 

¹ Росстат: статистика травматизма в России. Доступно по: https://rusind.ru/statistika-travmatizma-v-rossii-po-rosstatu.html

 

² Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RUS №2024617819 от 05.04.2024 г. Доступно по: https://fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=EVM&DocNumber=2024617819&TypeFile=html

Об авторах

В. Ю. Ивашков

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: v.yu.ivashkov@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3872-7478

канд. мед. наук, главный научный консультант Центра НТИ «Бионическая инженерия в медицине»

Россия, Самара

Александр Сергеевич Денисенко

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: allexander.pafem@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6791-2237

клинический ординатор кафедры пластической хирургии

Россия, Самара

А. В. Колсанов

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: a.v.kolsanov@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4144-7090

профессор РАН, д-р мед. наук, профессор, ректор

Россия, Самара

Е. В. Вербо

ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России

Email: plasticrmapo@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9843-5026

д-р мед. наук, профессор кафедры пластической и челюстно-лицевой хирургии

Россия, Москва

А. Н. Николаенко

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: a.n.nikolaenko@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3411-4172

д-р мед. наук, директор НИИ бионики и персонифицированной медицины

Россия, Самара

А. Ю. Легоньких

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: aleksandr.mox.fox@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-3259-547X

врач – пластический хирург

Россия, Самара

Список литературы

Дополнительные файлы