Біомеханічне обґрунтування позиціонування малогомілкового трансплантата

У провідному міжнародному виданні Journal of Oral Biology and Craniofacial Research опубліковано наукову роботу, присвячену біомеханічному порівнянню двох ключових підходів до позиціонування мікросудинного малогомілкового вільного клаптя (free fibula flap, FFF) при латеральних сегментарних дефектах нижньої щелепи. Дослідження базується на комп’ютерному скінченно-елементному аналізі (Finite Element Analysis, FEA) і має безпосереднє практичне значення для сучасної імплантат-орієнтованої та оклюзійно-керованої реконструкції.

Автори:

• асистент Кафедри, аспірант Дмитро Філоненко,
• професор Юрій Чепурний,
• професор Микола Крищук, професор кафедри динаміки та міцності машин і опору матеріалів, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»,
• PhD Бекір Османов,
• професор Андрій Копчак.

Дослідження виконане фахівцями Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця у співпраці з інженерами-біомеханіками НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського».

Загальний огляд дослідження

Сегментарні дефекти нижньої щелепи, що виникають внаслідок онкологічних резекцій, мінно-вибухових і вогнепальних поранень або тяжких травм, залишаються однією з найскладніших проблем щелепно-лицевої хірургії. Вільний васкуляризований малогомілковий клапоть є «золотим стандартом» відновлення безперервності щелепи, однак його вертикальне положення суттєво впливає на можливість і довготривалу стабільність дентальної імплантації та протетичної реабілітації.

У роботі порівнювалися два клінічно поширені підходи:

• Кістково-кероване (bone-driven) позиціонування — розміщення малогомілкового трансплантата на рівні нижнього краю нижньої щелепи.
• Оклюзійно-кероване (occlusion-driven) позиціонування — підняття трансплантата до рівня альвеолярного відростка.

На основі КТ-даних пацієнта було створено тривимірні моделі реконструйованої нижньої щелепи з двома дентальними імплантатами та фіксованою імплантат-опорною ортопедичною конструкцією. Було проаналізовано чотири моделі (2 варіанти позиціонування × 2 типи навантаження), які імітували:

• жувальне (оклюзійне) навантаження 100 Н,
• різцеве (інцизальне) навантаження 100 Н.

Оцінювався розподіл напружень у кортикальній та губчастій кістці як трансплантата, так і збережених сегментів нижньої щелепи.

Основні результати

Оклюзійно-кероване (альвеолярне) позиціонування FFF продемонструвало більш сприятливий біомеханічний профіль, із зниженням пікових напружень у кістці приблизно на 10–40% у більшості аналізованих зон.

Максимальні напруження локалізувалися в ділянці шийки імплантата (кристальна кістка), що має ключове клінічне значення для профілактики періімплантної резорбції.

Винятком стала медіально-нижня ділянка при різцевому навантаженні, де в альвеолярній моделі спостерігалося зростання напружень, однак вони залишалися нижчими за критичні межі міцності кістки.

При екстраполяції до пікових жувальних навантажень (600–800 Н) кістково-кероване позиціонування потенційно може наближатися до небезпечних рівнів напружень.

Головний висновок

Результати скінченно-елементного аналізу свідчать, що позиціонування малогомілкового вільного клаптя на рівні альвеолярного відростка є біомеханічно більш доцільним для подальшої імплантат-опорної ортопедичної реабілітації, ніж його розміщення вздовж нижнього краю щелепи.

Отримані дані підтримують сучасні оклюзійно- та реставраційно-керовані концепції реконструкції, зокрема протоколи «Jaw in a Day», де просторове положення трансплантата визначається майбутньою оклюзією та протетичним дизайном. Автори підкреслюють необхідність подальших клінічних досліджень для підтвердження довготривалого впливу виявлених біомеханічних переваг на виживаність імплантатів і функціональні результати лікування.

Посилання на оригінальну публікацію