Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

Мобильная версия

Регистрация Забыли пароль?

Архив офтальмологии Украины Том 8, №2, 2020

Вернуться к номеру

Нові підходи до екзопротезування орбіти з використанням СAD/CAM-технологій

Нові підходи до екзопротезування орбіти з використанням СAD/CAM-технологій

Авторы: Риков С.О.(1), Петренко О.В.(1), Копчак А.В.(2), Чепурний Ю.В.(2), Прусак О.І.(1), Кушнір А.А.(1), Черногорський Д.М.(2)
(1) — Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, м. Київ, Україна
(2) — Інститут післядипломної освіти лікарів Національного медичного університету імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

Рубрики: Офтальмология

Разделы: Справочник специалиста

Версия для печати


Резюме

Косметичне протезування пацієнтів після проведеної екзентерації орбіти залишається актуальною проблемою офтальмології й щелепно-лицевої хірургії. Процес екзопротезування орбіти досить складний і вимагає міждисциплінарного підходу із залученням біоінженера, окуляриста, офтальмолога й щелепно-лицевого хірурга. Кінцевий результат має задовольняти в першу чергу пацієнта, для якого анофтальм стає не лише медичною, а й психологічною і соціальною проблемою, що ускладнює стосунки з людьми вдома та на роботі. У роботі наведено клінічний випадок екзопротезування орбіти з використанням комп’ютерних СAD/СAM-технологій у 33-річної пацієнтки, якій у 2-річному віці виконано екзентерацію правої орбіти з приводу саркоми. Лікування проводилося в декілька етапів: сегментація даних комп’ютерної томографії та створення віртуальних тривимірних комп’ютерних моделей; створення дизайну пацієнтспецифічних імплантатів як основи для фіксації екзопротеза; оперативне втручання — фіксація пацієнтспецифічних імплантатів; виготовлення екзопротеза. Післяопераційний період пройшов без ускладнень. Через півроку після остеоінтеграції титанових імплантів виготовлений екзопротез поміщено в ложе та забезпечено умови для його постійної фіксації. Результати проведеного лікування повністю задовольнили естетичні вимоги пацієнтки, що дозволило їй вільно спілкуватися з людьми і повернутися до повноцінного життя.

Косметическое протезирование пациентов после проведенной экзентерации орбиты остается актуальной проблемой офтальмологии и челюстно-лицевой хирургии. Процесс экзопротезирования орбиты достаточно сложный и требует междисциплинарного подхода с привлечением биоинженера, окуляриста, офтальмолога и челюстно-лицевого хирурга. Конечный результат должен удовлетворять в первую очередь пациента, для которого анофтальм становится не только медицинской, но и психологической и социальной проблемой, осложняющей отношения дома и на работе. В работе представлен клинический случай экзопротезирования орбиты с использованием компьютерных СAD/CAM-технологий у 33-летней пациентки, которой в 2-летнем возрасте выполнена экзентерация правой орбиты по поводу саркомы. Лечение проводилось в несколько этапов: сегментация данных компьютерной томографии и создание виртуальных трехмерных компьютерных моделей; создание дизайна пациентспецифических имплантатов как основы для фиксации экзопротезов; оперативное вмешательство — фиксация пациентспецифических имплантатов, изготовление экзопротеза. Послеоперационный период прошел без осложнений. Через полгода после остеоинтеграции титановых имплантатов изготовленный экзопротез помещен в ложе и обеспечены условия для его постоянной фиксации. Результаты проведенного лечения полностью удовлетворили эстетические требования пациентки, что позволило ей вернуться к полноценной жизни.

Cosmetic prosthetics of patients after orbital exenteration remains an urgent problem of ophthalmology and maxillofacial surgery. The process of orbital exoprosthetics is quite complex and requires an interdisciplinary approach with the involvement of a bioengineer, ocularist, ophthalmologist and maxillofacial surgeon. The end result should satisfy primarily the patient, for whom anophthalmos becomes not only a medical but also a psychological and social problem that complicates relationships with people at home and at work. The paper presents a clinical case of orbital exoprosthesis using computer CAD/CAM technology in a 33-year-old patient who underwent exentheration of the right orbit for sarcoma at the age of 2 years. The treatment was carried out in several stages: segmentation of computed tomography data and creation of virtual three-dimensional computer models; creation of design of patient-specific implants as a basis for fixing of an exoprosthesis; surgical intervention - fixation of patient-specific implants; production of exoprosthesis. The postoperative period passed without complications. The results of the treatment fully satisfied the aesthetic requirements of the patient, which allowed her to communicate freely with people and return to a full life.


Ключевые слова

екзентерація орбіти; СAD/CAM-технології; екзопротезування орбіти

экзентерация орбиты; СAD/CAM-технологии; экзопротезирование орбиты

orbital exenteration; CAD/CAM technologies; orbital exoprosthetic

doi: http://dx.doi.org/10.22141/2309-8147.8.2.2020.209918
Екзентерація орбіти — операція видалення вмісту орбіти, яку виконують при новоутвореннях (ретинобластома, саркома, плоскоклітинний рак, базаліома, меланома та ін.), специфічних інфекційних захворюваннях (наприклад, сифіліс), травмах, опіках орбітальної ділянки [1]. На початку операції скальпелем роблять розріз по краю орбіти через шкіру до кістки (операція з видаленням повік) або після розтину зовнішньої спайки повік (операція зі збереженням повік) — через кон’юнктиву, м’які тканини, окістя по кістковому краю орбіти. Далі проводиться видалення м’якотканинного вмісту орбіти та гемостаз. Загоєння рани відбувається вторинним натягом та вимагає багато часу. У післяопераційному періоді (через 1–2 тижні) у випадках злоякісної пухлини призначають курс променевої терапії. Виражений косметичний дефіцит із спотворенням зовнішності пацієнта в післяопераційному періоді диктує необхідність пластичного закриття дефекту з подальшим формуванням порожнини для носіння очного протеза.
З метою усунення подібних естетичних вад використовують косметичні екзопротези, які фіксуються ззовні, можуть бути виготовлені з різноманітних матеріалів (силікон, пластик тощо) і призначені для відновлення зовнішнішнього вигляду втраченої частини тіла без виконання її функцій. 
Перевагами екзопротезів є отримання швидкого, передбачуваного результату, з меншими технічними труднощами й матеріальними витратами, ніж при виконанні тривалих, багатоетапних реконструктивних операцій, мінімальне інвазивне хірургічне втручання, пов’язане з установкою фіксуючого імплантата, що скорочує період реабілітації пацієнта, можливість виготовлення комбінованих протезів, задоволення естетичних вимог пацієнтів [2]. На жаль, даний метод не позбавлений недоліків. Екзопротези з силіконових матеріалів із часом можуть змінювати колір і вимагають заміни (за даними різних авторів, з інтервалом від 18 місяців до 5 років), у процесі користування пацієнт повинен виконувати щоденні гігієнічні процедури з обробки протеза і шкіри навколо нього антисептиками, оскільки на ньому утворюються біоплівки з мікроорганізмів (Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus xylosus, Candida albicans, Candida parapsilosis та ін.), тому наявність психічних порушень, наркотичної та алкогольної залежності і нездатність виконувати вищевказані процедури є протипоказанням для окремих пацієнтів [2].
При виготовленні індивідуального протеза враховують різні властивості матеріалів, такі як біосумісність, гнучкість, довговічність, відповідність кольору, гігієнічна обробка, теплопровідність, а також спосіб життя пацієнта [4]. З урахуванням особливостей анатомічної будови, переваг і недоліків різних методів фіксації і матеріалів для виготовлення протезів, естетичних побажань і фінансових можливостей пацієнта підхід в кожному випадку лікування має бути індивідуальним.
У минулому лікарі могли допомогти пацієнтам, які перенесли екзентерацію орбіти, пластичним закриттям дефекту, виготовленням металічних, скляних або силіконових протезів, які кріпилися до обличчя за  допомогою медичного клею або фіксувалися до оправи окулярів (рис. 1). 
Однак у більшості випадків пацієнти не були задоволені надійністю кріплення виготовлених конструкцій і їх естетичним виглядом. Крім того, медичний клей часто викликав алергічні реакції, змінював колір протеза, надійно фіксував лише на обмежений проміжок часу, не підходив для важких і великих протезів, які частіше прикріплювали до оправи окулярів, тривале носіння яких викликало дискомфорт і привертало увагу до обличчя [3].
Із розвитком медицини  альтернативним методом фіксації протеза є використання титанових остеоінтегрованих імплантатів, до яких протез кріпиться за допомогою магнітів або затискачів. Дану методику вперше запропонував Brånemark et al. у Швеції, на сьогодні вона є успішним методом фіксації для протезів [5]. Залежно від локалізації дефекту і його об’єму імплантати можуть встановлюватися у верхньоорбітальний або нижньоорбітальний край, ділянку носових кісток і передню носову ость верхньої щелепи.
Водночас використання традиційних імплантатів передбачає наявність достатнього об’єму кісткової тканини для їх встановлення, що часто стає обмеженням, коли йдеться про ділянку орбіти. Наявність повітроносних порожнин, анатомічні особливості пацієнтів є причиною обмеженої кісткової пропозиції для встановлення імплантатів. Іншим обмеженням часто стає потреба в проведенні опромінення та хіміотерапії ділянки орбіти, що негативно впливає на перебіг остеоінтеграції імплантатів та підвищує ризики їх відторгнення. Ще одним недоліком використання внутрішньокісткових імплантатів слід вважати строгі вимоги до позиції імплантатів та їх нахилу один відносно одного. 
Усе це змушувало лікарів шукати нові можливості для забезпечення фіксації екзопротезів, уникаючи використання внутрішньокісткових імплантатів та пов’язаних із ними обмежень. Цими можливостями стало використання комп’ютерних СAD/CAM-технологій, що дозволило зробити протезування більш точним, передбачуваним, швидким і значно покращити співпрацю лікаря з пацієнтом [6]. CAD (Computer-Aided Design) у медицині передбачає використання автоматизованих систем проєктування з використанням комп’ютерних технологій для створення тривимірних комп’ютерних моделей біологічних об’єктів з можливістю планування хірургічних втручань і прогнозування їх анатомічних наслідків, створення моделей імплантатів, фіксаторів, визначення їх оптимальної форми і розташування [7]. CAM (Computer-Aided Manufacturing) — автоматизовані системи виробництва, контрольовані комп’ютерними технологіями відповідно до моделі, створеної на попередньому етапі [7].
Для реалізації протоколу лікування з використанням CAD/CAM-технології діагностичний етап передбачає проведення мультиспіральної комп’ютерної томографії та 3D-сканування обличчя. При цьому сканування обличчя повинне проводитись за умови, що збережене око відкрите, оскільки його віддзеркалена модель буде основою для створення екзопротеза. Дані комп’ютерної томографії експортуються в програмне середовище, де проводиться оцінка стану кісткової тканини, оточуючих м’якотканинних структур, планування локалізації та форми майбутніх імплантатів [8]. Далі проводиться сегментація анатомічних об’єктів — створення віртуальних тривимірних моделей шляхом їх виділення за рентгенологічною щільністю. Створена віртуальна модель кісток середньої зони обличчя у форматі STL експортується в програмне середовище для комп’ютерного дизайну. Паралельно туди ж в аналогічному форматі експортується скан обличчя пацієнта.
На наступному етапі на основі віддзеркаленого збереженого ока пацієнта створюється віртуальний дизайн пацієнтспецифічного імплантата для фіксації екзопротеза. STL-модель пацієнтспецифічного імплантата відправляється у виробництво. Виготовлення кінцевого виробу — титанового імплантата проводиться методом селективного спікання титану (SLS), після чого його частина, що контактує зі шкірою, полірується, виріб автоклавується та може бути використаний в клінічних умовах. Дизайн імплантата залежно від клінічних умов передбачає створення елементів, що безпосередньо здійснюють фіксацію, або посадкових місць, у які встановлюють магніти, що контактують з аналогічними елементами, у тілі екзопротеза. 

Клінічний випадок

У Центр щелепно-лицьової хірургії і стоматології Київської обласної клінічної лікарні звернулася пацієнтка Н., 33 років, зі скаргами на відсутність правого ока, постійне відчуття пригнічення та психологічний дискомфорт при спілкуванні з людьми. З анамнезу відомо, що у 2-річному віці в неї було діагностовано рабдоміосаркому й виконано екзентерацію правої орбіти. Після проведеного лікування рецидивів не спостерігається. Наявний дефект пацієнтка закривала медичним пластирем або оклюдером, носила іміджеві окуляри (рис. 2).
Офтальмологічний статус OD: анофтальм. Офтальмологічний статус OS: без особливостей, гострота зору — 1,0. Внутрішньоочний тиск (пневмотонометрія) лівого ока — 15 мм рт.ст.
З огляду на дані анамнезу, значну роль обличчя в соціальній адаптації, естетичні побажання пацієнтці було запропоновано провести екзопротезування орбіти  з використанням СAD/CAM-технології.
Лікування проводилось в декілька етапів: 
— діагностичний: МСКТ на 64-зрізовому томографі Philips Diamond Select Brilliance CT 64, товщина зрізу — 0,5 мм та сканування обличчя HP DAVID SLS-3; 
— комп’ютерне моделювання: створення дизайну пацієнтспецифічного імплантата для фіксації екзопротеза та попереднього макета останнього (рис. 3); 
— обговорення з пацієнткою плану лікування, очікуваного результату та особливостей даного лікувального підходу з використанням комп’ютерного моделювання та роздрукованих стереолітографічних моделей (тривимірні пластикові моделі лицевого черепа та планованих до встановлення імплантатів, виготовлених методом стереолітографії);
— хірургічне лікування: під загальним наркозом проведений розріз шкіри по старих рубцях та скелетовані стінки орбіти в ділянці запланованого ложа для пацієнтспецифічного імплантата, після чого він був встановлений та фіксований до кісткової основи гвинтами (Titamed BVBA); рана була пошарово ушита таким чином, щоб відполірований елемент імплантата, що в подальшому забезпечував фіксацію екзопротеза, розташовувався над поверхнею шкіри (рис. 4);
— виготовлення екзопротеза: екзопротез був виготовлений із розфарбованого силікону на основі стереолітографічної полімерної моделі з відновленням очного яблука та елементів волосяного покриву;
— фіксація: утримання екзопротеза досягалось за рахунок ретенційних елементів пацієнтспецифічного імплантата, які мали відповідні фіксаційні кріплення в екзопротезі (рис. 5).
Вибір на користь пацієнтспецифічного імплантата для фіксації екзопротеза був обумовлений особливостями анатомії орбіти, зокрема недорозвиненням її лінійних розмірів та об’єму. Це призвело до недостатнього об’єму кісткової пропозиції для встановлення традиційних внутрішньокісткових дентальних імплантатів. Таким чином, індивідуальний дизайн імплантата у формі пластини, адаптованої до внутрішньої поверхні стінок орбіти та фіксованої до неї гвинтиками, став методом вибору в даному клінічному випадку.
Результати проведеного лікування задовольнили естетичні вимоги пацієнтки, що дозволило їй вільно спілкуватися з людьми і повернутися до повноцінного життя. Ми не відмітили жодних ускладнень, обумовлених медичними етапами лікування, як-от: запалення навколо елементів імплантата, його відторгнення, нагноєння операційної рани чи розходження швів, алергічних реакцій на матеріал екзопротеза чи його токсичної дії в строки спостереження 1 рік після початку активного використання. Зовнішній вигляд пацієнтки після протезування наведено на рис. 6. 

Висновки

1. Косметичне протезування пацієнтів після проведеної екзентерації орбіти є не лише медичною, а й психологічною та соціальною проблемою, яка вимагає міждисциплінарного підходу.
2. Використання СAD/CAM-технологій для екзопротезування орбіти в пацієнтки дозволило віртуально спланувати етапи оперативного втручання, створити дизайн та виготовити пацієнтспецифічний імплантат для фіксації екзопротеза в складних клінічних умовах.
3. Реалізація зазначеного підходу дозволила досягти прийнятного естетичного результату лікування, чим вдалося значно покращити соціальну адаптацію пацієнтки. На етапах лікування та у віддалені строки не було виявлено ознак запального процесу навколо елементів імплантата, його відторгнення, алергічних реакцій на матеріал екзопротеза чи його токсичної дії на оточуючі м’які тканини.
Конфлікт інтересів. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів та власної фінансової зацікавленості при підготовці даної статті.

Список литературы

  1. Hayyam K., İrem Koç. Orbital exenteration: Institutional review of evolving trends in indications and rehabilitation techniques. Orbit. 2018.  37(3). 179-186. DOI: 10.1080/01676830.2017.1383466.
  2. Антонова И.Н., Калакуцкий Н.В., Веселова К.А., Калакуцкий И.Н., Громова Н.В. Лицевое экзопротезирование как современный способ реабилитации больных с дефектами челюстно-лицевой области. Институт стоматологии. 2018. 1. 98-100.
  3. Hughes M.O. A pictorial anatomy of the human eye/anophthalmic socket: a review for ocularists. J. Ophthalmic. Prosthet. 2007. 12. 51-63.
  4. Montgomery P.C., Kiat-Amnuay S. Survey of currently used materials for fabrication of extraoral maxillofacial prostheses in North America, Europe, Asia, and Australia. J. Prosthodont. 2010 Aug. 19(6). 482-90. DOI: 10.1111/j.1532-849X.2009.00538.x. Epub 2009 Dec 3.
  5. Branemark P.I., Hansson B.O., Adell R. et al. Osseointegrated titanium implants in the treatment of the edentulous jaw experience from a 10-year period. Scand. J. Plast. Reconstr. Surg. 1977. 16. 1-132.
  6. Feng Z., Dong Y., Zhao Y., Bai S., Zhou B., Bi Y. Computer-assisted technique for the design and manufacture of realistic facial prostheses. J. Oral Maxillofac. Surg. 2010 Mar. 48(2). 105-9.
  7. Маланчук В.О., Крищук М.Г., Копчак А.В. Імітаційне комп’ютерне моделювання в щелепно-лицевій хірургії. К.: Видавничий дім «Асканія», 2013. 231 с.
  8. Goh B.T., Teoh K.H. Orbital implant placement using a computer-aided design and manufacturing (CAD/CAM) stereolithographic surgical template protocol. Int. J. Oral.  Maxillofac. Surg. 2015. 44(5). 642-648.

Вернуться к номеру