Устройство для определения стабильности зубных имплантатов после ортопедического лечения включенных дефектов зубных рядов

Название	Устройство для определения стабильности зубных имплантатов после ортопедического лечения включенных дефектов зубных рядов
Разработчик (Авторы)	Саакян Михаил Юрьевич, Богомолова Юлия Борисовна, Алексеева Наталья Александровна, Васин Максим Сергеевич
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	221756
Дата регистрации	21.11.2023
Правообладатель	федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приволжский исследовательский медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Область применения (класс МПК)	A61C 19/00 (2006.01)

Описание изобретения

Полезная модель относится к медицине, а именно ортопедической стоматологии и может быть использована при определении стабильности зубных имплантатов на осмотрах после ортопедического лечения.

Помимо рентгенологических способов определения стабильности имплантатов в костной ткани, могут быть использованы и другие инструментальные способы, такие как периотестометрия и инфракрасная термометрия.

Использование периотестометрии обеспечивает возможность клинически оценить степени его остеоинтеграции. Для оценки эффективности костной интеграции имплантатов с костью распространено использование аппарата Periotest-M (Siemens Gulden Medizintechnik Bensheim, Германия). Основу метода периотестометрии составляет регистрация механических колебаний, конвертированных в электрический импульс. Бойком наконечника через равные промежутки времени с усилием перкутируется коронка, опирающаяся на исследуемый имплантат, датчик прибора устанавливается горизонтально и под прямым углом к середине вестибулярной анатомической плоскости коронки на расстоянии 0,6-2 мм от нее (И.Ю. Лебеденко и др. Функциональные и аппаратные методы исследования в ортопедической стоматологии. Учебное пособие. - М.: ООО «Медицинское и информационное агентство», 2003. - С. 97-100). Электрический импульс для обеспечения возможности интерпретации результатов преобразуется непосредственно прибором для периотестометрии в численное значение в баллах. Чем меньше балл, тем имплантат устойчивее. В соответствии с интерпретацией значений для зубных имплантатов согласно руководству производителя прибора, при значении показателя в пределах от -8 до 0 стабильность имплантата хорошая, от 1 до 9 – необходим клинический контроль, от 10 до 50 – остеоинтеграция не является достаточной и ортопедическую конструкцию с опорой на этот имплантат можно считать несостоятельной. Согласно данным М.М. Уханова, нормальные значения стабильности имплантатов определяются в диапазоне от -8 до 4.

Инфракрасная термометрия может служить дополнительным методом диагностики стабильности интегрированных имплантатов. Данный способ позволяет говорить о наличии или отсутствии воспалительных изменений в тканях вокруг имплантата за счет измерения температуры слизистой оболочки в области его проекции. Оценка термометрических показателей тканей, окружающих имплантат, распространена с помощью медицинского инфракрасного термометра СЕМ – TermoDiagnostics компании «СЕМ-Технолоджи» с использованием оптоволоконной насадки (патент №147425 от 24.04.2014). Оптоволоконная насадка при проведении исследования должна располагаться перпендикулярно слизистой оболочке и слегка, без давления, касаться ее.

Однако проведение данных методик исследования имеет ряд недостатков, основными из которых являются невозможность проведения измерений в одних и тех же точках с соблюдением одинаковой установки датчиков при динамическом контроле, исключения микродвижений рук исследователя. В результате данные, получаемые в процессе динамического наблюдения могут привести к ошибочным выводам о стабильности одного и того же имплантата. При проведении измерений с целью динамической оценки состояния имплантатов особенно важно проводить измерения каждый раз в одной и той же области.

Известно изготовление так называемой каппы-позиционера аналоговым способом (Патент  RU2626306), что включало в себя множество этапов, таких как: использование параллелометра для определения пути введения будущей каппы, разметку центров вестибулярных поверхностей исследуемых зубов химическим карандашом, обжатие гипсовой модели разогретым базисным воском толщиной 2 мм, срезание воска с цоколя модели, дублирование полученной композиции и изготовление по полученной модели каппы из жесткой прозрачной пластмассы толщиной 4 мм методом вакуумного термопрессования. Далее через прозрачную пластмассу на ранее установленные химическим карандашом метки, делали сквозные отверстия конусной фрезой. Одними из основных недостатков данной методики являются сложное аналоговое изготовление и многоэтапность, что за счет возникновения погрешностей ведет к неправильному позиционированию датчика и снижению точности измерений. Кроме того, изготовление каппы по данному способу не обеспечивает жесткое положение уступа для датчика прибора по отношению к поверхности зуба в связи с мягкостью самого материала, применяемого при изготовлении каппы и наличием у него пружинящих свойств. При многократном использовании устройства это может способствовать увеличению диаметра отверстия, предназначенного для установки прибора, что тем самым ведет к потери функций позиционера. Кроме того, получение отверстий в каппе под прибор с помощью фрезы гарантирует неточность их разметки и несоответствие их конусности параметрам датчика прибора, что будет препятствовать позиционированию прибора в одном положении.

Известен способ изготовления устройства (Патент RU2626372), при изготовлении которого авторы нивелировали недостатки предыдущего изобретения тем, что его изготовление производили с использованием цифровых технологий и общая толщина каппы нивелировала деформацию конструкции. Таким образом, погрешность смещения прибора во время проведения исследования была снижена. Оттиск получали посредством интраорального сканера и на виртуальной модели зубного ряда с помощью программного обеспечения стоматологической CAD\CAM системы моделировали цифровой прототип устройства таким образом, что между поверхностью устройства и исследуемыми зубами по периметру программировался зазор, моделировались сквозные отверстия, в вестибулярном направлении от которых отходят монолитно соединенные с устройством полимерные конусы, внутренние диаметры которых соответствовали наружным диаметрам сопла датчика измерительного прибора периотеста, с последующим переводом цифрового прототипа устройства с использованием 3D-печати, удалением с полученного устройства поддерживающих балок, дезинфицирующей обработкой растворами, стерилизацией УФ-излучением и фиксацией в полости рта пациента, установкой в полимерные конусы датчика периотеста на расстоянии 2 мм, соответствующем зазору между исследуемыми зубами и поверхностью устройства, проведении измерений периотестом как до, так и на разных этапах лечения стоматологического заболевания.

Однако у данного способа есть существенные недостатки. Применяемое устройство разработано для определения подвижности зубов, а не для определения стабильности имплантатов. Кроме того, минусами способа изготовления, предложенного авторами патента, является то, что данное устройство представляет собой каппу, которая изготавливается на весь зубной ряд и имеет существенную толщину для стабилизации датчика, что, в свою очередь, обуславливает большой размер устройства. В результате устройство занимает значительный объем в полости рта, а также требует затраты большого количества фотополимерной смолы при его изготовлении. В дополнение к этому, данное устройство возможно использовать для проведения только одного метода исследования (периотестометрии), что не решает проблему позиционирования других приборов при расширенной диагностике исследуемой области, в частности проведения инфракрасной термометрии, позволяющей судить о наличии или отсутствии воспалительных изменений в тканях вокруг имплантата за счет измерения температуры слизистой оболочки в области его проекции и выявлять патологические изменения на ранних стадиях их возникновения.

В описании данного патента нет данных об изоляции поднутрений при изготовлении устройства, в связи с этим каппа, изготовленная по технологии 3D-печати в соответствии с предложенным способом, будет затруднительно накладываться в полости рта из-за погрешностей сканирования, наличия поднутрений и отсутствия физической гипсовой/фотополимерной модели для припасовки устройства после его изготовления и перед припасовкой в полости рта. Кроме того, зазор в каппе между датчиком прибора и поверхностью зуба составляет 2 мм, что является верхней границей допустимого и может отрицательно сказываться на точности проводимого исследования.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства для унифицированного определения стабильности имплантата в динамике диспансерного наблюдения пациентов, прошедших ортопедическое лечение с опорой на имплантаты.

Техническим результатом является повышение эффективности динамического наблюдения за состоянием имплантатов за счет измерения в одних и тех же точках при одинаковом расположении датчиков и сопоставления результатов повторных измерений.

Технический результат достигается тем, что устройство выполнено из фотополимерной смолы в виде фрагмента индивидуальной каппы так, что перекрывает по одному соседнему зубу; в области искусственной коронки, установленной при лечении дефекта, толщина устройства в зоне коронки составляет 5 мм; по центру искусственной коронки перпендикулярно ей выполнено конусное сквозное отверстие, соответствующее датчику для периотестометрии, так что, при установке датчика в отверстие расстояние от края датчика до поверхности коронки равно 0,6 мм; на расстоянии 1 мм от конусного отверстия по направлению к переходной складке выполнено сквозное цилиндрическое отверстие для наконечника термометра.

Предлагаемая полезная модель поясняется графическими материалами:

фиг. 1 – внешний вид устройства, напечатанного на 3D-принтере (устройство для лечения включенного дефекта в области зубов 3.5, 3.6);

фиг. 2 - внешний вид полости рта с установленным устройством для проведения измерений.

Устройство выполнено из фотополимерной смолы в виде фрагмента индивидуальной каппы так, что перекрывает по одному соседнему зубу в случае лечения включенного дефекта, толщина устройства в области искусственной коронки составляет 5 мм; в устройстве перпендикулярно искусственной коронке по ее центру выполнено конусное сквозное отверстие с возможностью установки в него датчика для периотестометрии так, что расстояние от края датчика до поверхности коронки равно 0,6 мм; на расстоянии 1 мм от конусного отверстия по направлению к переходной складке выполнено сквозное цилиндрическое отверстие для наконечника термометра.

Устройство выполнено из фотополимерной смолы в виде фрагмента индивидуальной каппы, созданной на основе данных сканирования с помощью 3D-сканера гипсовой модели зубного ряда пациента, датчика для проведения периотестометрии и наконечник инфракрасного термометра. Устройство перекрывает по одному соседнему зубу в случае включенного дефекта, восстановленного имплантатом. Устройство перекрывает коронки, зубы и маргинальную десну до уровня переходной складки, при этом в области искусственной коронки, установленной при лечении дефекта, толщина устройства составляет 5 мм. На устройстве выполнено сквозное конусное отверстие для датчика устройства для периотестометрии так что, при установке датчика в отверстие расстояние от края датчика до поверхности коронки равно 0,6 мм (Фиг. 1, поз. 1). На расстоянии 1 мм от конусного отверстия по направлению к переходной складке выполнено сквозное цилиндрическое отверстие для наконечника термометра (Фиг. 1, поз. 2).

Для изготовления устройства изготавливают физическую гипсовую модель из супергипса по имеющемуся оттиску зубного ряда. Полученную гипсовую модель сканируют с помощью 3D-сканера, получают STL-файл – цифровую модель. Сканируют датчик для проведения периотестометрии и наконечник инфракрасного термометра с помощью 3D-сканера, получают STL-файлы. На полученной цифровой модели в специализированном программном обеспечении для моделировки конструкций создают цифровой прототип устройства, размеры которого ограничены областью установленных имплантатов и рядом стоящих зубов. В случае включенного дефекта в конструкцию включают по одному рядом стоящему зубу. В области искусственной коронки, установленной при лечении дефекта, толщину устройства моделируют толщиной 5 мм. На устройстве виртуально создают отверстия путем совмещения цифровых изображений устройства и сканов датчика и наконечника, что гарантирует их строгое соответствие по размерам и форме. Для датчика прибора для периотестометрии по центру искусственной коронки перпендикулярно ей моделируют конусное сквозное отверстие, соответствующее датчику для периотестометрии, так что, при установке датчика в отверстие расстояние от края датчика до поверхности коронки равно 0,6 мм. На расстоянии 1 мм от конусного отверстия по направлению к переходной складке выполняют сквозное цилиндрическое отверстие для наконечника термометра (фиг. 1, поз. 2), что связано со средними параметрами биологической ширины. При этом отступ от слизистой не формируют. Имеющиеся поднутрения виртуально изолируют на цифровой модели. После этого производят печать устройства на 3D-принтере. Проводят его постобработку и припасовку на физической модели.

Перед применением в клинике устройство промывают, обрабатывают дезинфицирующими растворами, стерилизуют.

Устройство используют следующим образом:

Стерилизованное устройство (фиг.1) устанавливают на исследуемую область, включающую в себя коронки с опорой на имплантаты и рядом стоящие зубы (фиг. 2). В конусное сквозное отверстие устройства устанавливают датчик периотеста до упора. Включают прибор для периотестометрии, проводят измерения согласно инструкции к прибору, данные фиксируют. В сквозное цилиндрическое отверстие устройства устанавливают наконечник термометра до касания слизистой без давления. Включают термометр и проводят измерения согласно инструкции, данные фиксируют. Устройство снимают. Производят его дезинфекцию и сохраняют для повторных измерений.

На динамических осмотрах используют устройство аналогичным образом.

Устройство обладает рядом преимуществ перед известными устройствами.

Поскольку при моделировании устройства осуществляют изоляцию поднутрений на виртуальной модели, в готовом устройстве исключается риск затрудненного или невозможного наложения в полости рта.

Устройство предназначено для использования только в области установленных коронок с опорой на имплантаты, что обеспечивает возможность применения у пациентов с затрудненным открыванием рта и снижение количества затрат фотополимерной смолы.

Наличие при изготовлении устройства физической модели обеспечивает возможность предварительной припасовки перед установкой в полости рта, что делает наложение предсказуемым.

Жесткая конструкция и достаточная толщина устройства в области проведения измерений обеспечивает правильное унифицированное положение датчика и наконечника при проведении измерений. Точное соответствие отверстий для датчика и наконечника достигается за счет их моделирования на основе данных их 3D-сканирования.

Смоделированное конусное сквозное отверстие обеспечивает упор датчика прибора для периотестометрии на расстоянии 0,6 мм от поверхности коронки, что позволяет получить измерение на одном и том же расстоянии.

Технический результат подтвержден проведенными клиническими испытаниями. Предлагаемое устройство использовано для определения стабильности имплантатов у 15 пациентов после проведенного ортопедического лечения. Измерения проводили традиционным способом и с использованием устройства. Полученные данные сопоставлялись в динамике. Проведение данных диагностических методов с применением предложенной конструкции устройства обеспечивало более точное и быстрое позиционирование приборов в полости рта пациента и получение достоверных данных за счет значительного сокращения количества погрешностей.

Пример конкретного использования дан в виде выписки из медицинской карты пациента.

Пример № 1.

В клинику обратился больной А. с жалобами на отсутствие зубов на нижней челюсти. При обследовании в полости рта отмечалось отсутствие зубов на нижней челюсти - 3.5, 3.6, 4.4, 4.5. На основании полученных данных было принято решение о проведении дентальной имплантации в области зубов 3.5, 3.6, 4.4, 4.5 с последующим протезированием несъемной конструкцией с опорой на имплантаты.

После проведения дентальной имплантации в указанных областях зубного ряда и завершения остеоинтеграции пациент обратился к врачу-стоматологу-ортопеду. Пациенту было проведено ортопедическое лечение с опорой на имплантаты: изготовлены мостовидные конструкции из диоксида циркония в области 3.5, 3.6 и 4.4, 4.5. Пациенту была проведена коррекция окклюзионных взаимоотношений.

После этого было проведено снятие двойных оттисков С-силиконовым оттискным материалом «Спидекс» с верхней и нижней челюстей с целью изготовления устройств для определения стабильности имплантатов после ортопедического лечения. Гипсовые модели по данным оттискам были изготовлены из супергипса 4 класса и отсканированы при помощи сканера Up360+ компании «UP3D». Также были отсканированы датчики приборов «Периотест М» и инфракрасного термометра «СЕМ – TermoDiagnostics» с помощью данного 3D-сканера.

На полученных цифровых моделях верхней и нижней челюстей в компьютерной программе «Exocad» был создан цифровой прототип устройства, размеры которого были ограничены областью установленных имплантатов и затрагивали в случае включенного дефекта по одному рядом стоящему зубу. Таким образом, были смоделированы два устройства: первое – с опорой на 3.7; 3.6; 3.5; 3.4; второе – с опорой на 4.6; 4.5; 4.4; 4.3. Устройства перекрывали искусственные коронки, зубы и маргинальную десну. На устройствах были виртуально созданы отверстия для датчиков приборов путем совмещения цифровых изображений устройств и сканов датчиков. Толщина устройства в зоне коронок с опорой на имплантат составляла 5 мм; по центру искусственных коронок перпендикулярно им были выполнены конусные сквозные отверстия, соответствующее датчику Periotest-M, так что, при установке датчика в отверстие расстояние от края датчика до поверхности коронки составляло 0,6 мм, что соответствовало минимальному расстоянию до коронки, рекомендованному производителем прибора. На расстоянии 1 мм от конусного отверстия по направлению к переходной складке было выполнено сквозное цилиндрическое отверстие для наконечника термометра «СЕМ-TermoDiagnostics». Имеющиеся поднутрения были виртуально изолированы на цифровой модели. После этого была произведена печать устройств на 3D-принтере «Creality HALOT SKY», их постобработка в соответствии с рекомендациями производителя 3D-принтера и припасовка на физической модели.

Перед применением в клинике устройства промывали, обрабатывали дезинфицирующими растворами, подвергали стерилизации.

Затем устройства устанавливали на исследуемые области в полости рта. В конусные сквозные отверстия устройств поочередно помещали датчик «Periotest-M» до упора, проводились трехкратные измерения, данные фиксировались. Все три измерения показали один и тот же результат, что свидетельствует о неподвижности датчика в процессе исследований, и составили: коронка 3.6 - (-6,9); коронка 3.5 - (-6,4) ; коронка 4.5 - (-7,7) ; коронка 4.4 - (-8,0). Затем поочередно в сквозные цилиндрические отверстия устройств устанавливали наконечник термометра СЕМ-«TermoDiagnostics» до касания слизистой оболочки без давления, проводились трехкратные измерения, данные фиксировались. Все три измерения показали один и тот же результат, что свидетельствует о неподвижности в процессе исследований, и составили: 3.6 - 29,2°; 3.5 – 29,4°; 4.5 – 29,4°; 4.4 – 29,4°. После завершения исследований устройства снимались, проводилась их дезинфекция.

В этот же клинический прием нами были произведены измерения без использования устройств по традиционной методике и были получены следующие данные:

показатели периотестометрии: коронка 3.6 - (-5,0; -4,9; -6,0); коронка 3.5 - (-4,9; -6,2; -6,4); коронка 4.5 - (-5,9; -7,8; -7,0); коронка 4.4 - (-6,8; -7,0; -7,8).

Показатели инфракрасной термометрии: 3.6 - 29,2°;29,0°; 29,4°; 3.5 – 29,2°; 29,4°; 29,4°; 4.5 – 29,0°; 29,0°; 29,4°; 4.4 – 29,4°; 29,4°; 29,4°.

При диспансерном наблюдении данного пациента через 3 месяца нами были получены при использовании устройств следующие данные:

показатели периотестометрии (все измерения показали один и тот же результат): коронка 3.6 - (-7,0); коронка 3.5 - (-6,6); коронка 4.5 - (-7,7); коронка 4.4 - (-8,0).

Показатели инфракрасной термометрии (все измерения показали один и тот же результат): 3.6 - 29,0°; 3.5 – 29,0°; 4.5 – 29,4°; 4.4 – 29,4°.

В этот же клинический прием нами были произведены измерения без использования устройств по традиционной методике и были получены следующие данные:

показатели периотестометрии: коронка 3.6 - (-4,8; -4,8; -5,0); коронка 3.5 - (-5,8; -6,8; -6,8); коронка 4.5 - (-5 ,0; -7,5; -7,2); коронка 4.4 - (-5,8; -7,8; -7,4).

Показатели инфракрасной термометрии: 3.6 - 29,0°; 29,0°; 29,4°; 3.5 – 29,6°; 29,4°; 29,6°; 4.5 – 29,6°; 29,6°; 29,4°; 4.4 - 29,4°; 29,4°; 29,6°.

На основе данных, полученных с помощью предложенных устройств, сделаны выводы:

Динамика показателей периотестометрии с использованием предложенных устройств

Динамика показателей инфракрасной термометрии с использованием предложенных устройств

Таким образом, через 3 месяца после ортопедического лечения динамика ортопедического лечения с опорой на имплантаты, по данным измерений, проведенных с использованием предложенных устройств, оценена как положительная поскольку показатели либо улучшаются, либо остаются стабильными и по данным периотестометрии и по данным термометрии.

Динамика показателей периотестометрии по традиционной методике

Динамика показателей инфракрасной термометрии по традиционной методике

Таким образом, через 3 месяца после ортопедического лечения динамика ортопедического лечения с опорой на имплантаты, по данным измерений, проведенных по традиционной методике, и по данным периотестометрии оценена как положительная, причем с наибольшей положительной динамикой коронки 3.6, а по данным термометрии ухудшение в области зубов 4.5, 4.4.

Таким образом, пример демонстрирует повышение эффективности динамического наблюдения за состоянием имплантатов с использованием предложенных устройств по сравнению с измерениями по традиционной методике за счет измерения в одних и тех же точках при одинаковом расположении датчиков и сопоставления результатов повторных измерений в них, что характеризует истинный процесс.

Формула полезной модели

Устройство для определения стабильности зубных имплантатов после ортопедического лечения включенных дефектов зубных рядов, характеризующееся тем, что выполнено из фотополимерной смолы в виде фрагмента индивидуальной каппы с возможностью перекрывать восстановленный имплантатом включенный дефект и по одному соседнему зубу; при этом толщина устройства в области искусственной коронки составляет 5 мм; в устройстве перпендикулярно искусственной коронке по ее центру выполнено конусное сквозное отверстие с возможностью установки в него датчика для периотестометрии так, что расстояние от края датчика до поверхности коронки равно 0,6 мм; на расстоянии 1 мм от конусного отверстия по направлению к переходной складке выполнено сквозное цилиндрическое отверстие для наконечника термометра.

Изобретение "Устройство для определения стабильности зубных имплантатов после ортопедического лечения включенных дефектов зубных рядов" (Саакян Михаил Юрьевич, Богомолова Юлия Борисовна, Алексеева Наталья Александровна, Васин Максим Сергеевич ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога