Поступила 06/11/2021

DOI: 10.35556/idr-2022-1(98)4-11

Обоснование применения внутриротового устройства для фиксации переломов нижней челюсти
https://doi.org/10.35556/idr-2022-1(98)4-11
Тараев А.Ю., врач-стоматолог Детской стоматологической поликлиники № 63 Департамента здравоохранения г. Москвы
Ушаков Р.В., зав. кафедрой общей и хирургической стоматологии, д.м.н., профессор, ФГБОУ дополнительного профессионального образования “Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования” МЗ РФ

Для переписки:
Е-mail address: vena2702@mail.ru

Резюме
В работе с помощью биомеханического моделирования проведен сравнительный анализ силовых нагрузок при использовании внутриротового устройства Тараева А.Ю—Ушакова Р.В.—Крашенинникова Л.Ф. для фиксации переломов нижней челюсти и 3D пластины.
Методом конечных элементов решены статические задачи теории упругости, моделирующие напряженно-деформированное состояние систем «кость-фиксирующее устройство» под действием жевательной, височной, латеральной крыловидной, а также медиальной крыловидной мышц. Количественно оценены стабильность каждого из рассмотренных фиксирующих устройств, вычислены и сравнены относительные смещения костных отломков, эквивалентные напряжения в кости и фиксирующих устройствах, а также исследовано контактное давление между костными отломками.
Показано, что при рассмотренном косом переломе и при рассмотренных нагрузках фиксирующее устройство нового типа обеспечивает схожую стабильность в сравнении с 3D пластиной. Выявлено, что фиксирующее устройство нового типа в сравнении с 3D пластиной обеспечивает более высокое контактное давление и более плотный контакт между отломками. Эквивалентные напряжения в костных структурах при установке фиксирующего устройства нового типа оказались ниже, чем в аналогичных костных структурах при установке 3D пластины.
Таким образом, результаты проведенного исследования демонстрируют преимущества внутриротового фиксирующего устройства Тараева—Ушакова—Крашенинникова по сравнению с 3D пластиной.

Ключевые слова: перелом нижней челюсти, фиксирующее устройство, 3D пластина, биомеханическое моделирование, эквивалентные напряжения, стабильность фиксации, метод конечных элементов.

Для цитирования: Тараев А.Ю., Ушаков Р.В. Обоснование применения новой конструкции аппарата для фиксации перелома нижней челюсти. Стоматология для всех. 2022, №1(98): 4-11. doi: 10.35556/idr-2022-1(98)4-11

Литература
1. Ефимов Ю.В., Стоматов Д.В., Ефимова У.Ю., Тельянова Ю.В., Долгова И.В., Стоматов А.В. Анализ результатов использования костного шва у пострадавших с косыми переломами нижней челюсти. Вестник ВолгГМУ. 2015, №4(56): 60—62.
2. Gruss J.S., Phillips J.H. Complex facial trauma: the evolving role of rigid fixation and immediate bone graft reconstruction. Clin Plast Surg. 1989, 16(1): 93—104.
3. Лепилин А.В., Бахтеева Г.Р., Ноздрачев В.Г., Шихов М.Ю., Рамазанов А.Х. Клинико-статистический анализ травматических повреждений челюстно-лицевой области и их осложнений по материалам работы отделения челюстно-лицевой хирургии за 2008—2012 годы. Саратовский научно-медицинский журнал. 2013, 9(3): 425—428.
4. Natu S.S., Pradhan H., Gupta H., Alam S., Gupta S., Pradhan R., Mohammad S., Kohl, M., Sinha V.P., Shankar R., Agarwal A. An epidemiological study on pattern and incidence of mandibular fractures. Plastic surgery international. 2012: 834364. https://doi.org/10.1155/2012/834364
5. Ефимов Ю.В., Стоматов Д.В., Ефимова Е.Ю., Стоматов А.В., Долгова И.В. Лечение больных с односторонним косым переломом нижней челюсти. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2019, 14(1.1): 94—97.
6. Малышев В.А., Кабаков Б.Д. Переломы челюстей. (2-е изд., пераб.) СПб., 2005, 224 с.
7. Мирсаева Ф.З., Изосимов А.А. Оптимизация комплексного лечения переломов нижней челюсти. Институт стоматологии. Газета для профессионалов. 2010, 2: 6—7.
8. Berner T., Essig H., Schumann P., Blumer M., Lanzer M., Rocker M., Gander T. Closed versus open treatment of mandibular condylar process fractures: a meta-analysis of retrospective and prospective studies. J Craniomaxillofac Surg. 2015, 43(8): 1404—1408. https://doi.org/10.1016/j.jcms.2015.07.027
9. Payne K.F., Tahim A., Goodson A.M., Colbert S., Brennan P.A. A review of trauma and trauma-related papers published in the British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery in 2010—2011. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 2012, 50(8): 769—773. https://doi.org/10.1016/j.bjoms.2012.09.003
10. Joshi U., Kurakar M. Comparison of Stability of Fracture Segments in Mandible Fracture Treated with Different Designs of Mini-Plates Using FEM Analysis. J Maxillofac Oral Surg. 2014, 13(3): 310—319. https://doi.org/10.1007/s12663-013-0510-y
11. Wusiman P., Yarbag A., Wurouzi G., Mijiti A., Moming A. Three dimensional versus standard miniplate fixation in management of mandibular fractures: A systematic review and meta-analysis. J Craniomaxillofac Surg. 2016, 44(10): 1646—1654. https://doi.org/10.1016/j.ijom.2014.02.002
12. Al-Ahmari A., Nasr E.A., Moiduddin K., Anwar S., Al Kindi M., Kamrani A. A comparative study on the customized design of mandibular reconstruction plates using finite element method. Advances in Mechanical Engineering. 2015, 7(7): 1—11. https://doi.org/10.1177/1687814015593890
13. Liu Y.F., Fan Y.Y., Jiang X.F., Baur D.A. A customized fixation plate with novel structure designed by topological optimization for mandibular angle fracture based on finite element analysis. Biomed Eng Online. 2017, 16(1): 131. https://doi.org/10.1186/s12938-017-0422-z
14. Stokbro K., Borg S.W., Andersen M.?., Thygesen T. Patient-specific 3D printed plates improve stability of Le Fort 1 osteotomies in vitro. J Craniomaxillofac Surg. 2019, 47(3): 394—399. https://doi.org/10.1016/j.jcms.2018.12.015
15. Aquilina P., Chamoli U., Parr W.C., Clausen P.D., Wroe S. Finite element analysis of three patterns of internal fixation of fractures of the mandibular condyle. Br J Oral Maxillofac Surg. 2013, 51(4): 326—331. https://doi.org/10.1016/j.bjoms.2012.08.007
16. Vieira e Oliveira T.R., Kemmoku D.T., Lopes da Silva J.V., Noritomi P.Y., Passeri L.A. Finite element evaluation of stable fixation in combined mandibular fractures. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 2017, 75(11): 2399—2410. https://doi.org/10.1016/j.joms.2017.06.021
17. Тараев А.Ю., Ушаков Р.В., Крашенинников Л.А. Устройство для лечения переломов челюсти. Патент на изобретение RU 2640015 C2, 25.12.2017. Заявка № 2016150709 от 22.12.2016.
18. Ponvel K., Panneerselvam E., Balasubramanian S., Krishna Kumar Raja V.B. Evaluation of labial versus labio-inferior lines of osteosynthesis using 3D miniplate for fractures of anterior mandible: A finite element analysis with a pilot clinical trial. Chin J Traumatol. 2019, 22(5): 261—269. https://doi.org/10.1016/j.cjtee.2019.08.001
19. Vajgel A., Camargo I.B., Willmersdorf R.B., de Melo T.M., Laureano Filho J.R., Vasconcellos R.J. Comparative finite element analysis of the biomechanical stability of 2.0 fixation plates in atrophic mandibular fractures. J Oral Maxillofac Surg. 2013, 71(2): 335—342. https://doi.org/10.1016/j.joms.2012.09.019
20. Wieding J., Souffrant R., Fritsche A., Mittelmeier W., Bader R. Finite Element Analysis of Osteosynthesis Screw Fixation in the Bone Stock: An Appropriate Method for Automatic Screw Modelling. Plos one. 2012, 7(3): e33776. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0033776
21. Beskrovny A.S., Bessonov L.V., Ivanov D.V., Zolotov V.S., Sidorenko D.A., Kirillova I.V., Kossovich L.Yu. convolutional neural networks. Izvestiya of Saratov University. Mathematics. Mechanics. Informatics. 2021, 21(3): 368—378 (In Russian). https://doi.org/10.18500/1816-9791-2021-21-3-368-378
22. Доль А.В., Доль Е.С., Иванов Д.В. Биомеханическое моделирование вариантов хирургического реконструктивного лечения спондилолистеза позвоночника на уровне L4—L5. Российский журнал биомеханики. 2018, 22(1): 31—44. https://doi.org/10.15593/RZhBiomeh/2018.1.00
23. Доль А.В., Иванов Д.В., Кажанов И.В., Кириллова И.В., Коссович Л.Ю., Микитюк С.И., Петров А.В. Биомеханическое моделирование вариантов хирургического реконструктивного лечения односторонних переломов крестца. Российский журнал биомеханики. 2019, 23(4): 537—548. https://doi.org/10.15593/RZhBiomeh/2019.4.04
24. Siva L., Krishna R., Karthik B., Rajan R., Bindu H., Reddy P.R. Finite element analysis of a fractured mandible fixed with micro plates. International Journal of Engineering Science and Technology. 2017, 9(07): 784—795.
25. Ivanov D., Barabash Y., Barabash A. A numerical comparative analysis of ChM and Fixion nails for diaphyseal femur fractures. Acta Bioeng Biomech. 2016, 18(3): 73—81.