Введение 5
ГЛАВА 1. Литературный обзор 8
1.1. Теория остеоинтеграции дентальных имплантатов 8
1.2. Параметры поверхности, влияющие на остеоинтеграцию. 10
1.2.2. Шероховатость. 11
1.2.3. Поверхностные загрязнения 13
1.2.4. Материал изготовления имплантата. 14
1.3. Современные методы модификации поверхности 16
1.3.1. Машинная обработка. 16
1.3.2. Кислотное травление. 16
1.3.3. Воздушно-абразивная обработка. 17
1.3.4. Технология плазменного напыления. 18
1.3.5. Поверхность SLA (Sandblasted, Large grit, Acid-etched). 19
1.3.6. Анодное оксидирование. 20
ГЛАВА 2. Материалы и методы 21
2.1. Имплантаты. 21
2.2. Методика микроскопического исследования. 22
2.3. Программное обеспечение для анализа изображений. 25
2.4. Оценка полученных результатов. 26
2.5. Методы статистической обработки данных. 27
ГЛАВА 3. Результаты исследований 28
3.1. Микроскопический анализ поверхности. 28
3.2. Химический состав поверхности. 38
3.3. Сравнительная характеристика имплантатов. 40
ГЛАВА 4. Заключение и выводы 43
4.1. Заключение. 43
4.2. Выводы. 44
4.3. Практические рекомендации. 44
Список литературы 46
Приложение 1. 55
Приложение 2. 56
Современная имплантология – относительно молодое, но бурно развивающееся направление стоматологии. Количество ежегодно устанавливаемых дентальных имплантатов интенсивно растет и на сегодняшний день составляет более двух миллионов. [72]
Шведский ученый Brånemark впервые описал процесс остеоинтеграции титановых имплантатов в кости кролика более 50 лет назад [15, 16]. Его работа запустила новую эру исследований влияния различных параметров на этот процесс, включая форму, размер и материал имплантатов. Однако, только в последнее десятилетие фокус биомедицинских исследований сместился от геометрии имплантата к остеоиндуктивному потенциалу поверхностей имплантатов.
Сегодня известно, что поверхностные характеристики, такие как шероховатость, микрорельеф и гидрофильность способствуют биологическим процессам при остеоинтеграции, опосредуя прямое взаимодействие с остеобластами в костном образовании.
В целом, показатели приживаемости дентальных имплантатов довольно высоки. Однако, неудачи имплантатов все же возникают у небольшого количества пациентов. Первичное отторжение имплантата из-за недостаточной остеоинтеграции происходит у 1-2% пациентов в течение первых нескольких месяцев [22]. Вторичное отторжение имплантата развивается через несколько лет после успешной остеоинтеграции у примерно 5% пациентов и обычно вызвано периимплантитом [22, 48].
Благодаря успехам медицины, в развитых странах растет удельный вес пожилых людей. Как правило, вторичная адентия у данной категории сопровождается тяжелыми сопутствующими заболеваниями, такими как сахарный диабет, остеопороз, что усугубляет прогноз успешного имплантологического лечения. К тому же, растут эстетические требования пациентов, и все чаще применяется протокол немедленной и ранней нагрузки, а это, в свою очередь, накладывает определенные требования к имплантатам.
Несмотря на то, что имплантаты улучшили качество жизни миллионам людей, фундаментальных исследований, касающихся характеристик имплантатов и клинической эффективности зачастую не хватает. На данный момент идентифицировано свыше 220 имплантационных брендов 80 различных производителей. В зависимости от материала, метода обработки поверхности, формы, длины, ширины клиницисты могут выбирать из более 2000 имплантатов во время планирования лечения. Широкий выбор, с одной стороны, дает большие возможности. Однако, с другой стороны, это осложняет выбор «правильного» имплантата с точки зрения научной обоснованности. Во многих случаях, новые компании выходят на рынок по стратегии «подражания» продукции конкурентов. Получение знака европейского соответствия CE при этом происходит довольно легко на основании демонстрации существенной эквивалентности (substantial equivalence), зачастую без широких доклинических и клинических испытаний [25]. Jokstad et. al отмечают, что большинство заявлений, сделанных разными производителями по превосходству их продукта не имеют научной основы и длительных клинических исследований [30].
Таким образом, экспертные исследования качества современных дентальных имплантатов представляются актуальной задачей, а поиск оптимальных способов модификации поверхности имплантатов для улучшения процесса остеоинтеграции и ускорения ее сроков является одним из центральных вопросов имплантологии.
Целью исследования являлось изучение влияния топографии и химического состава поверхности дентальных имплантатов на процессы остеоинтеграции.
Задачи исследования:
1. Оценить рельеф поверхности дентальных имплантатов.
2. Определить качественный и количественный химический состав поверхности стоматологических имплантатов.
3. Сопоставить полученные данные с клиническими результатами выживаемости имплантатов на основе открытых литературных источников.
Научная новизна
1. Впервые описана поверхность и изучен химический состав имплантатов Medent Alfa, MSI, DSI, а также впервые проведено исследование поверхности имплантата из наноструктурного титана (Nanoimplant).
2. Предложены критерии оценки качества дентальных имплантатов в зависимости от топографии и химического состава поверхности.
3. Впервые изучена средняя плотность расположения пор, а также написана компьютерная программа для анализа данного параметра.
Практическая значимость
Результаты, полученные в работе, могут помочь врачам-стоматологам выбрать дентальные имплантаты с развитым рельефом без посторонних примесей, что позволит снизить неудачи имплантологического лечения. Кроме того, данные работы делают возможным использование имплантатов из наноструктурного титана, обладающего лучшими механическими свойствами в сравнении с существующими аналогами.
В представленной работе изучена поверхность распространенных на отечественном рынке дентальных имплантатов. Изложены результаты микроскопического исследования, проанализированы размеры и плотность расположения пор, химический состав поверхности имплантатов. Впервые описана поверхность имплантатов Medent Alfa, MSI, DSI, Nanoimplant.
Для большинства образцов характерна SLA-поверхность в той или иной модификации. Отдельно стоят имплантаты Astra, Medent Alfa с пескоструйной обработкой частицами TiO2, Nanoimplant с кислотным травлением и Nobel Replace с поверхностью TiUnite . Практически все имплантаты имеют развитый рельеф и выраженную пористость. Однако, лишь у Nobel Replace и Osstem TSIII SA размеры пор приближены к оптимальным, а рельеф однороден в разных частях. Данные литературы показывают высокий уровень выживаемости названных имплантатов как в долгосрочной перспективе, так и в сложных клинических случаях.
При изучении качественного и количественного химического состава поверхности установлено, что имплантаты изготавливались из сплавов Grade-4 и Grade-5. Имплантат Impro содержит в своем составе ванадий и алюминий, что делает его близким к сплаву Grade-5, хотя по данным производителя имплантаты изготавливаются из коммерчески чистого титана.
В некоторых образцах было выявлено значительное превышение алюминия на поверхности. Кроме того, были найдены следы кремния, железа. Это может вызвать негативную реакцию организма и снижает вероятность успеха при имплантологическом лечении. Важно понимать, что любое лишнее инородное тело на поверхности ведет к активации иммунной системы и может стать причиной периимплантита.
При сравнительном анализе лучшую оценку по совокупным характеристикам показали имплантаты Osstem TS III SA, набрав максимальное количество баллов по всем параметрам. Несколько меньше набрали имплантаты Nobel Replace, Astra и Nanoimplant. Среднюю оценку получили образцы MSI, Impro и DSI. Хуже остальных показали себя имплантаты Medent Alfa. Данные сравнительной оценки коррелируют с клиническими результатами при имплантологическом лечении.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
