Actual problems in dentistry Actual problems in dentistry Проблемы стоматологии 2077-7566 2412-9461 93958 10.18481/2077-7566-2024-20-4-168-174 ОРТОПЕДИЧЕСКАЯ И ЦИФРОВАЯ СТОМАТОЛОГИЯ ORTHOPEDIC AND DIGITAL DENTISTRY ОРТОПЕДИЧЕСКАЯ И ЦИФРОВАЯ СТОМАТОЛОГИЯ BIONIC EAR AS A NEW SYSTEM FOR REHABILITATION OF PATIENTS WITH MICROTIA БИОНИЧЕСКОЕ УХО — НОВАЯ СИСТЕМА РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ С МИКРОТИЕЙ Арутюнов Сергей Дарчоевич Arutyunov Sergey D. sd.arutyunov@mail.com

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Асташина Наталья Борисовна Astashina Nataliya B. astashina.nb@gmail.com

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Еловиков Алексей Михайлович Elovikov Alexey M. aleks.elovikov@yandex.ru

кандидат медицинских наук;

candidate of medical sciences;

 Южаков Александр Анатольевич Yuzhakov Alexander A. uz@at.pstu.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Безукладников Игорь Игоревич Bezukladnikov Igor I. corrector@at.pstu.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Бейдаров Андрей Александрович Baidarov Andrey A. cchp@bk.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Валиахметова Камилла Руслановна Valiakhmetova Kamilla R. Valiakhmetovak1998@gmail.com Майорова Лилия Владимировна Maiorova Lilia V. majorova.liliya@yandex.ru

кандидат медицинских наук;

candidate of medical sciences;

 Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова Москва Россия A.I. Yevdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry Moscow Russian Federation Пермский государственный медицинский университет им. ак. Е.А. Вагнера Минздрава России Пермь Россия .A. Wagner Perm State Medical University Perm Russian Federation Пермский государственный медицинский университет имени академика Е. А. Вагнера Пермь Россия Пермский государственный медицинский университет имени академика Е. А. Вагнера Пермь Russian Federation Пермский Государственный Медицинский Университет им. ак. Е.А.Вагнера Пермь Россия E.A. Wagner Perm State Medical University Perm Russian Federation Пермского государственного медицинского университета им. академика Е. А. Вагнера Пермь Россия E. A. Wagner Perm State Medical University Perm Russian Federation Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е. А. Вагнера Пермь Россия E.A. Wagner Perm State Medical University Perm Russian Federation Пермский государственный медицинский университет им. академика Е. А. Вагнера Пермь Россия Perm State Medical University named after. Academician E. A. Wagner Perm Russian Federation Пермский государственный медицинский университет имени академика Е. А. Вагнера Пермь Россия Пермский государственный медицинский университет имени академика Е. А. Вагнера Пермь Russian Federation 28 12 2024 28 12 2024 20 4 168 174 10 12 2024 https://dental-press.ru/en/nauka/article/93958/view

Предмет исследования — технология протезирования пациентов с микротией (анотией) с помощью разработанной конструкции бионического протеза ушной раковины, применение которой направлено на замещение дефекта лица и восстановления слуха по кондуктивному и смешанному типу. Цель — разработка конструкции бионического протеза уха и способа его фиксации на основе применения биосовместимых материалов и современных технологий. Методология. Изготовление эпитеза производится на основе компьютерного моделирования с использованием в качестве исходных данных компьютерной томограммы пациента. Основные конструкционные элементы (каркас внешнего накладного устройства и элементы фиксации) получены методом 3D-печати. Электронные компоненты слухового аппарата, включающие звуковой виброизлучатель (трансдьюсер) и аккумулятор, располагают внутри конструкции протеза. Результаты. Бионический протез уха состоит из нескольких структур, включающих в себя силиконовую ушную раковину с введенным звуковым процессором. Эпитез ушной раковины в структуре бионического протеза уха может быть комбинированным — состоящим из полимерного каркаса с покрытием силиконом или полностью выполненным из силиконового материала. Конструкция может быть зафиксирована как с помощью титановых осстеоинтегративных имплантатов, так и комбинированных имплантационных систем, включающих в себя втулку из углерод-углеродного композиционного материала компактной структуры и титанового стержня, применяющихся в зависимости от имеющихся клинических условий. Бионический протез уха интегрирован в цифровую среду пациента на основе современных инженерных и медицинских 3D-технологий. Выводы. Предложенный подход к аурикулярному протезированию позволит достичь естественности замещающей конструкции при введении в ее структуру слухового аппарата костного звукопроведения.

Subject – the technology for prosthetics of patients with microtia (anotia) using the developed design of a bionic auricular prosthesis, the use of which is aimed at replacing facial defects and restoring conductive and mixed hearing. Objectives. To develop a design of a bionic ear prosthesis and a method for its fixation based on the use of biocompatible materials and modern technologies. Methodology. The epithesis is manufactured using computer modeling, using the patient's CT scan as the initial data. The main structural elements (the frame of the external overhead device and the fixation elements) are obtained using 3D printing. The electronic components of the hearing aid, including the sound vibration emitter (transducer) and battery, are located inside the prosthesis structure. Results. The bionic ear prosthesis consists of several structures, including a silicone auricle with an inserted sound processor. The epithesis of the auricle in the structure of the bionic ear prosthesis can be combined – consisting of a polymer frame coated with silicone or completely made of silicone material. The structure can be fixed both with titanium osseointegrative implants and combined implantation systems, including a sleeve made of carbon-carbon composite material of compact structure and a titanium rod, used depending on the existing clinical conditions. The bionic ear prosthesis is integrated into the patient's digital environment based on modern engineering and medical 3D technologies. Conclusion. The proposed approach to auricular prosthetics will allow achieving the naturalness of the replacement structure by introducing bone conduction into its structure of the hearing apparatus.

 бионический протез уха эпитез наружного уха слуховой аппарат микротия врожденная аномалия уха фиксирующие системы углерод-углеродные материалы Bionic prosthesis outer ear epithesis hearing aid atresia anotia microtia

Deng K., Dai L., Yi L., Deng C., Li X., Zhu J. Epidemiologic characteristics and time trend in the prevalence of anotia and microtia in China. Birth defects research. Part A, Clinical and molecular teratology. 2016;106(2):88-94. https://doi.org/10.1002/bdra.23462 Deng K., Dai L., Yi L., Deng C., Li X., Zhu J. Epidemiologic characteristics and time trend in the prevalence of anotia and microtia in China. Birth defects research. Part A, Clinical and molecular teratology. 2016;106(2):88-94. https://doi.org/10.1002/bdra.23462 Милешина Н.А., Осипенков С.С., Бахшинян В.В., Таварткиладзе Г.А. Новые возможности реабилитации пациентов с врожденными пороками развития наружного и среднего уха. Вестник оториноларингологии. 2014;(2):33-36. [Mileshina N.A., Osipenkov S.S., Bakhshinian V.V., Tavartkiladze G.A. The novel possibilities for the rehabilitation of the patients presenting with congenital external and middle ear malformations. Russian Bulletin of Otorhinolaryngology. 2014;(2):33-36. (In Russ.)]. https://www.mediasphera.ru/issues/vestnik-otorinolaringologii/2014/2/030042-4668201428 Mileshina N.A., Osipenkov S.S., Bahshinyan V.V., Tavartkiladze G.A. Novye vozmozhnosti reabilitacii pacientov s vrozhdennymi porokami razvitiya naruzhnogo i srednego uha. Vestnik otorinolaringologii. 2014;(2):33-36. [Mileshina N.A., Osipenkov S.S., Bakhshinian V.V., Tavartkiladze G.A. The novel possibilities for the rehabilitation of the patients presenting with congenital external and middle ear malformations. Russian Bulletin of Otorhinolaryngology. 2014;(2):33-36. (In Russ.)]. https://www.mediasphera.ru/issues/vestnik-otorinolaringologii/2014/2/030042-4668201428 Wang Y, Xing W, Liu T, Zhou X, Qian J, Wang B, et al. Simultaneous auricular reconstruction combined with bone bridge implantation-optimal surgical techniques in bilateral microtia with severe hearing impairment. International journal of pediatric otorhinolaryngology. 2018;113:82-87. https://doi.org/10.1016/j.ijporl.2018.07.004 Wang Y, Xing W, Liu T, Zhou X, Qian J, Wang B, et al. Simultaneous auricular reconstruction combined with bone bridge implantation-optimal surgical techniques in bilateral microtia with severe hearing impairment. International journal of pediatric otorhinolaryngology. 2018;113:82-87. https://doi.org/10.1016/j.ijporl.2018.07.004 Resolution adopted by the General Assembly on 25 September 2015: 70/1. Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development . Available from: https://www.un.org/en/development/desa/population/migration/generalassembly/docs/globalcompact/A_RES_70_1_E.pdf Resolution adopted by the General Assembly on 25 September 2015: 70/1. Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development . Available from: https://www.un.org/en/development/desa/population/migration/generalassembly/docs/globalcompact/A_RES_70_1_E.pdf Лежнев Д.А., Арутюнов С.Д., Лазаренко Е.Ю., Магомедбекова М.В. Определение анатомических особенностей височных костей на этапе планирования внеоральной имплантации при эктопротезировании ушной раковины. Радиология – практика. 2021;(2):12-24. [Lezhnev D.A., Arutyunov S.D., Lazarenko E.Yu., Magomedbekova M.V. Determination of the Anatomical Features of the Temporal Bones at the Stage of Planning Extraoral Implantation in Ectoprosthetics of the Auricle. Radiology - Practice. 2021;(2):12-24. (In Russ.)]. https://doi.org/10.52560/2713-0118-2021-2-12-24 Lezhnev D.A., Arutyunov S.D., Lazarenko E.Yu., Magomedbekova M.V. Opredelenie anatomicheskih osobennostey visochnyh kostey na etape planirovaniya vneoral'noy implantacii pri ektoprotezirovanii ushnoy rakoviny. Radiologiya – praktika. 2021;(2):12-24. [Lezhnev D.A., Arutyunov S.D., Lazarenko E.Yu., Magomedbekova M.V. Determination of the Anatomical Features of the Temporal Bones at the Stage of Planning Extraoral Implantation in Ectoprosthetics of the Auricle. Radiology - Practice. 2021;(2):12-24. (In Russ.)]. https://doi.org/10.52560/2713-0118-2021-2-12-24 Frias V. Craniofacial implants in a failed autologous reconstruction of microtia: a case report. International journal of implant dentistry. 2021;7(1):55. https://doi.org/10.1186/s40729-021-00337-8 Frias V. Craniofacial implants in a failed autologous reconstruction of microtia: a case report. International journal of implant dentistry. 2021;7(1):55. https://doi.org/10.1186/s40729-021-00337-8 Wilkes G.H., Wong J., Guilfoyle R. Microtia reconstruction. Plastic and reconstructive surgery. 2014;134(3):464e–479e. https://doi.org/10.1097/PRS.0000000000000526 Wilkes G.H., Wong J., Guilfoyle R. Microtia reconstruction. Plastic and reconstructive surgery. 2014;134(3):464e–479e. https://doi.org/10.1097/PRS.0000000000000526 Лебеденко И. Ю., Арутюнов С. Д., Ряховский А. Н. ред. Ортопедическая стоматология: национальное руководство в 2 т. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: ГЭОТАР-Медиа; 2022. [Lebedenko I. Yu., Arutyunov S. D., Ryakhovsky A. N. eds. Orthopedic dentistry: national guidelines in 2 volumes. 2nd ed., revised and enlarged. Moscow: GEOTAR-Media; 2022. (In Russ.)]. Lebedenko I. Yu., Arutyunov S. D., Ryahovskiy A. N. red. Ortopedicheskaya stomatologiya: nacional'noe rukovodstvo v 2 t. 2-e izd., pererab. i dop. Moskva: GEOTAR-Media; 2022. [Lebedenko I. Yu., Arutyunov S. D., Ryakhovsky A. N. eds. Orthopedic dentistry: national guidelines in 2 volumes. 2nd ed., revised and enlarged. Moscow: GEOTAR-Media; 2022. (In Russ.)]. Таварткиладзе Г.А. Современное состояние и перспективы развития кохлеарной имплантации. Вестник оториноларингологии. 2015;80(3):4 9. [Tavartkiladze GA. The current state and prospects of the development of cochlear implantation. Russian Bulletin of Otorhinolaryngology. 2015;80(3):4 9. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17116/otorino20158034-9 Tavartkiladze G.A. Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya kohlearnoy implantacii. Vestnik otorinolaringologii. 2015;80(3):4 9. [Tavartkiladze GA. The current state and prospects of the development of cochlear implantation. Russian Bulletin of Otorhinolaryngology. 2015;80(3):4 9. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17116/otorino20158034-9 Кузовков В.Е., Пудов В.И., Клячко Д.С. История многоканальной кохлеарной имплантации. РМЖ. 2017;25(23):1720-1724. [Kuzovkov V.E., Pudov V.I., Kliachko D.S. The history of multichannel cochlear implantation. RMJ. 2017;25(23):1720-1724. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/download/elibrary_32244032_31469705.pdf Kuzovkov V.E., Pudov V.I., Klyachko D.S. Istoriya mnogokanal'noy kohlearnoy implantacii. RMZh. 2017;25(23):1720-1724. [Kuzovkov V.E., Pudov V.I., Kliachko D.S. The history of multichannel cochlear implantation. RMJ. 2017;25(23):1720-1724. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/download/elibrary_32244032_31469705.pdf Colletti V., Miorelli V., Orsi A., Sacchetto L., Carner M. Deafness and the bionic ear. Artificial cells, blood substitutes, and immobilization biotechnology. 2003;31(2):139-143. https://doi.org/10.1081/bio-120020170 Colletti V., Miorelli V., Orsi A., Sacchetto L., Carner M. Deafness and the bionic ear. Artificial cells, blood substitutes, and immobilization biotechnology. 2003;31(2):139-143. https://doi.org/10.1081/bio-120020170 Арутюнов С.Д., Южаков А.А., Безукладников И.И., Асташина Н.Б., Еловиков А.М., Байдаров А.А. и др. Доклиническое изучение акустической эффективности бионического уха. Пермский медицинский журнал. 2022;39(3):143-153. [Arutyunov S.D., Yuzhakov A.A., Bezukladnikov I.I., Astashina N.B., Elovikov A.M., Baydarov A.A., et al. Preclinical acoustic efficiency evaluation of bionic ear. Perm Medical Journal. 2022;39(3):143-153. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/pmj393143-153 Arutyunov S.D., Yuzhakov A.A., Bezukladnikov I.I., Astashina N.B., Elovikov A.M., Baydarov A.A. i dr. Doklinicheskoe izuchenie akusticheskoy effektivnosti bionicheskogo uha. Permskiy medicinskiy zhurnal. 2022;39(3):143-153. [Arutyunov S.D., Yuzhakov A.A., Bezukladnikov I.I., Astashina N.B., Elovikov A.M., Baydarov A.A., et al. Preclinical acoustic efficiency evaluation of bionic ear. Perm Medical Journal. 2022;39(3):143-153. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/pmj393143-153 Арутюнов С.Д., Степанов А.Г., Еловиков А.М., Арутюнов А.С., Южаков А.А., Фрейман В.И. и др. Бионический протез уха: наступившее будущее. Пермский медицинский журнал. 2020;37(4):91-100. [Arutyunov S.D., Stepanov A.G., Elovikov A.M., Arutyunov A.S., Yuzhakov A.A., Freiman V.I., et al. BionicI Ear Prothesis: the Coming Future. Perm Medical Journal. 2020;37(4):91-100. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/pmj37491-100 Arutyunov S.D., Stepanov A.G., Elovikov A.M., Arutyunov A.S., Yuzhakov A.A., Freyman V.I. i dr. Bionicheskiy protez uha: nastupivshee buduschee. Permskiy medicinskiy zhurnal. 2020;37(4):91-100. [Arutyunov S.D., Stepanov A.G., Elovikov A.M., Arutyunov A.S., Yuzhakov A.A., Freiman V.I., et al. BionicI Ear Prothesis: the Coming Future. Perm Medical Journal. 2020;37(4):91-100. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/pmj37491-100 Назарян Д.Н., Харазян А.Э., Чаушева С.И., Яранцев С.В., Черненький М.М. Комплексная реабилитация пациентов с комбинированными дефектами средней зоны лица на краниальных имплантатах с немедленной нагрузкой. Пластическая хирургия и косметология 2015;(3):260-267. [Nazaryan D.N., Kharazyan A.E., Chausheva S.I., Yarantsev S.V., Chernen'kiy M.M. Complex rehabilitation of patients with combined defects of the midface zone on cranial implants with immediate loading. Plastic surgery and cosmetology. 2015;(3):260-267. (In Russ.)]. Nazaryan D.N., Harazyan A.E., Chausheva S.I., Yarancev S.V., Chernen'kiy M.M. Kompleksnaya reabilitaciya pacientov s kombinirovannymi defektami sredney zony lica na kranial'nyh implantatah s nemedlennoy nagruzkoy. Plasticheskaya hirurgiya i kosmetologiya 2015;(3):260-267. [Nazaryan D.N., Kharazyan A.E., Chausheva S.I., Yarantsev S.V., Chernen'kiy M.M. Complex rehabilitation of patients with combined defects of the midface zone on cranial implants with immediate loading. Plastic surgery and cosmetology. 2015;(3):260-267. (In Russ.)]. Сельский Н.Е., Коротик И.О. Выбор экстраорального имплантата при тотальном дефекте лица. Проблемы стоматологии. 2017;13(4):65-69. [Sel'skij N.E., Korotik I.O. The choise of an extraoral implant with a total facial defect. Actual problems in dentistry. 2017;13(4):65-69. (In Russ.)]. https://doi.org/10.18481/2077-7566-2017-13-4-65-69 Sel'skiy N.E., Korotik I.O. Vybor ekstraoral'nogo implantata pri total'nom defekte lica. Problemy stomatologii. 2017;13(4):65-69. [Sel'skij N.E., Korotik I.O. The choise of an extraoral implant with a total facial defect. Actual problems in dentistry. 2017;13(4):65-69. (In Russ.)]. https://doi.org/10.18481/2077-7566-2017-13-4-65-69 Арутюнов С.Д., Степанов А.Г., Арутюнов А.С., Асташина Н.Б., Южаков А.А., Еловиков А.М. авторы; Арутюнов С.Д. патентообладатель. Бионический протез уха. Российская Федерация патент RU 2729723. Опубл. 11.08.2020. [Arutyunov S.D., Stepanov A.G., Arutyunov A.S., Astashina N.B., YUzhakov A.A., Elovikov A.M. inventors; Arutyunov S.D. assignee. Bionic ear prosthesis. Russian Federation patent RU 2729723. Date of publication: 11.08.2020. (In Russ.)]. Arutyunov S.D., Stepanov A.G., Arutyunov A.S., Astashina N.B., Yuzhakov A.A., Elovikov A.M. avtory; Arutyunov S.D. patentoobladatel'. Bionicheskiy protez uha. Rossiyskaya Federaciya patent RU 2729723. Opubl. 11.08.2020. [Arutyunov S.D., Stepanov A.G., Arutyunov A.S., Astashina N.B., YUzhakov A.A., Elovikov A.M. inventors; Arutyunov S.D. assignee. Bionic ear prosthesis. Russian Federation patent RU 2729723. Date of publication: 11.08.2020. (In Russ.)].