Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Экспериментальное обоснование применения бактерицидного остеоинтегративного геля на основе гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита для повышения эффективности деятельной имплантации

На правах рукописи

Ткаченко Вадим Михайлович

Экспериментальное обоснование применения бактерицидного остеоинтегративного геля на основе гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита для повышения эффективности дентальной

имплантации

14.00.21 - Стоматология

14.00.16- Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2008

Работа выполнена в ФГУ Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лидевой хирургии Росмедтехнологий, ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет» Росздрава

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук

Кулаков Анатолий Алексеевич Воложин Александр Ильич

Семкин Василий Александрович Мовшев Борис Ефимович

Ведущая организация: ГОУ «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства России»

Защита состоится «16» апреля 2008 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета (Д 208.111.01) в ФГУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Росмедтехнологий» по адресу: 119992, г. Москва, ГСП-2, ул. Тимура Фрунзе, д. 16 (конференц-зал).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «ЦНИИС И ЧЛХ Росмедтехнологий» (ул. Тимура Фрунзе, д. 16).

Автореферат разослан « 15 » марта 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор ЛФ*^] ' Кречина Е. К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Повышение эффективности дентальной имплантации и уменьшение риска осложнений при отсроченной и, особенно, немедленной имплантации является актуальной проблемой стоматологии и патофизиологии стоматологических заболеваний Вероятность осложнений особенно высока при комбинированном лечении, включающем как дентальную имплантацию, так и мероприятия по увеличению костной массы челюстей Костно-пластические операции проводятся с использованием различных методик, в том числе дистракциояно-компрессионный остеосинтез (Швырков М Б , 2004, Рогинский В В и др , 2004, Дацко А А и соавт, 2005), применяются клеточные технологии и остеопластические материалы (Топольницкий О 3 и др , 2003, Воложин А И и др , 2004, Ярыгин В Н и соавт, 2004, Шумаков В И , Онищенко Н А , 2004) Много внимания уделяется разработке остеопластических материалов, к которым предъявляются все более высокие требования биосовместимость, полное отсутствие иммуногенности, способность интегрироваться с костной тканью, устойчивость к микробной колонизации и другие качества С этой целью все более популярными становятся полностью синтетические материалы или их комбинация с материалами биогенного происхождения трикальцийфосфатом, полиметилметакрилатом, полиамидом и другими (Григорьян АС и соавт, 2003, Жарков А В , Краснов А П, Воложин А И , 2005), которые исключает перенос трансмиссионных заболеваний и риск иммунных реакций

В дентальной имплантологии остеопластические материалы используются для заполнения пространства между имплантатом и костью, увеличения размеров альвеолярного отростка, поднятия дна гайморовой пазухи и тд Одним из недостатков существующих остеопластических материалов является трудность их адаптации к дефекту, создаваемому в челюсти для установки

имплантата, которая может быть устранена с помощью остеопластического геля, заполняющего пространство между имплантатом и костным ложем Такой гель должен обладать бактерицидным, остеостимулирующим действием и постепенно резорбироваться в ходе достижения остеоинтеграции с имплантатом Ряд исследований посвящено гелям на основе полиакриламида, в том числе содержащим гидроксиапатит (Григорьян АС, Войнов АВ, Воложин АИ, 1999, Агнокова ТХ, 2000) Другой основой для остеоинтегративного геля может быть гиалуроновая кислота (ГК), которая присутствует в организме в большом количестве, и продукты ее распада естественным образом включаются в метаболизм соединительной ткани ГК широко используется в косметологии в качестве наружного средства и имплантационного материала, а также в клинике глазных болезней Необходимость придания гелю бактерицидных свойств обусловлена тем, что при установке дентальных имплантатов сохраняется контакт с бактериальной средой полости рта, что повышает риск инфекционного осложнения Создание и испытание такого геля является актуальной проблемой стоматологии и челюстно-лицевой хирургии

Цель работы. Экспериментальное испытание геля на основе гиалуроновой кислоты и синтетического гидроксиапатита для ускорения остеоинтеграции имплантата из титанового сплава с биокерамическим покрытием при немедленной и отсроченной зубной имплантации Задачи

1 Исследовать бактерицидную активность 2% геля на основе гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита (ГАП-геля) после введения в его состав ионного серебра и лизоцима

2 Изучить в эксперименте на собаках влияние ГАП-геля, введенного в лунку удаленного зуба, на остеоинтеграцию титановых дентальных имплантатов при немедленном введении

3 Изучить в эксперименте влияние ГАП-геля введенного в лунку удаленного зуба на остеоинтеграцию титановых дентальных имплантатов с плазмонапыленным биокерамическим покрытием при немедленном введении

4 Оценить в эксперименте влияние введения ГАП-геля в костное ложе челюсти на остеоинтеграцию при отсроченном введении дентальных имплантатов

5 Оценить в эксперименте влияние введения ГАП-геля в костное ложе челюсти на остеоинтеграцию при отсроченном введении дентальных имплантатов с плазмонапыленным биокерамическим покрытием

Научные положения, выносимые на защиту

1. Введение ионизированного серебра в состав остеоинтегративного геля, состоящего из гиалуроновой кислоты и синтетического гидроксиапатита придает ему бактерицидные свойства Лизоцим в составе ГАП-геля в значительной степени теряет свою бактерицидную активность

2. ГАП-гель, введенный в лунку удаленного зуба при немедленной имплантации или в костное ложе челюсти при отсроченной имплантации, увеличивает интеграцию дентального имплантата с костной тканью челюсти Остеоинтегративная эффективность ГАП-геля выражена в большей степени при использовании дентального имплантата с биокерамическим покрытием

3 Плазменное напыление ГАП на поверхности титанового имплантата является эффективным методом, усиливающим его интеграцию с костью челюсти Максимальная площадь интеграции имплантата с новообразованной костной тканью не превышает 70-80%, остальную площадь занимает неминерализованная соединительная ткань

Научная новизна

Впервые установлено, что введение ионизированного серебра в состав остеоинтегративного геля, состоящего из ГК и ГАП придает ему бактерицидные свойства Лизоцим в отличие от серебра в составе геля в значительной большей мере теряет свою активность Немедленное введение титанового имплантата без биокерамического покрытия в лунку удаленного зуба и без ГАП-геля у собак сопровождается медленной остеоинтеграцией Этот процесс в небольшой степени ускоряется в результате заполнения лунки удаленного зуба ГАП-гелем Немедленное введение имплантата с биокерамическим покрытием в лунку зуба без ГАП-геля у собак существенно ускоряет процесс интеграции с костью Процесс остеоинтеграции выражен в наибольшей степени при введении имплантата с биокерамическим покрытием в лунку зуба заполненную ГАП-гелем Новыми являются данные о том, что умеренное ускорение остеоинтеграции при отсроченном введении имплантата без биокерамического покрытия происходит, если в костное ложе вводится ГАП-гель Еще более выраженное ускорение интеграции с костью происходит при введении имплантата с биокерамическим покрытием в костное ложе заполненное ГАП-гелем Биокерамическое покрытие имплантата и его введение в костное ложе заполненное ГАП-гелем в наибольшей степени ускоряет остеоинтеграцию

Практическое значение

В эксперименте испытан остеоинтегративный гель на основе 2% ГК с введением в его состав синтетического ГАП (порошок и гранулы поровну) в количестве 1 грамм на 2 грамма геля Введение в состав ГАП-геля ионизированного серебра придает ему бактерицидные свойства с целью профилактики инфекционных осложнений Экспериментально показано, что ГАП-гель, введенный в лунку удаленного зуба при немедленной имплантации или в костное ложе челюсти при отсроченной имплантации, увеличивает площадь интеграции дентального имплантата с костной ткани челюсти

Практическое значение имеет данные о том, что остеоинтегративная эффективность ГАП-геля выражена в большей степени при использовании имплантатов с биокерамическим покрытием Данная работа выполнена как экспериментальное доклиническое исследование ГАП-гель содержит разрешенные для клинического применения компоненты, может стерилизоваться гамма-лучами и быть рекомендован для клинических испытаний в дентальной имплантологии

Внедрение результатов исследования

Полученные данные используются в учебном процессе и в дальнейшей научной работе на кафедре патофизиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава и в отделениях челюстно-лицевой хирургии ФГУ «ЦНИИС и ЧХЛ Росзмедтехнологий»

Объем и структура диссертации Диссертация написана на 137 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, в том числе 87 российских авторов и 59 иностранных авторов В диссертации представлено 3 таблицы и 76 рисунков

Апробация работы

Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на совместном совещании сотрудников кафедры патофизиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава, отдела имплантологии и челюстно-лицевой хирургии ФГУ «ЦНИИС и ЧХЛ Росмедтехнологий»

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять печатных работ, из них 1 в центральной печпти

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования

Методика придания ГАП-гелю бактерицидных свойств

Для придания остеоинтегративному ГАП-гелю бактрицидных ствойств, было выбрано ионизированное серебро и лизоцим Изучена антибактериальная активность in vitro пяти вариантов гелевых композиций.

1 (1г 2% геля + 0,1 мл диет воды, без антибактериальных средств),

2 (1г2% геля+ 0,1 мл диет воды с ионным серебром),

3 (1 г 2% геля + 0,1 мл диет воды с ионным серебром + 1 г ГАП),

4 (1 г 2% геля + 0,1 мл диет воды + 1 г ГАП + 1 мг лизоцима),

5 (1 г 2% геля + 0,1 мл диет воды + 0,5 г ГАП + 1 мг лизоцима)

6 Дистиллированная вода, содержащая ионное серебро (дополнительный контроль)

Воду, содержащую ионное серебро, получали путем электролиза до выпадения осадка в дистиллированной воде с применением аппарата «Георгий» - генератор коллоидных ионов серебра, производимый на заводе «Диод» После добавления воды (с серебром или без него) она быстро поглощалась гелем, в дальнейшем гель внешне не изменялся, при комнатной температуре расслоения геля не происходило В группе (4) в гель с «серебряной» водой добавляли ГАП из расчета 1 г на 1 г геля и тщательно перемешивали Удельный вес геля (по воде) составляет около 1,0, поэтому 1 г геля соответствует 1 мл Нами использована ГК в виде 2% геля, ГАП (в виде порошка) - производимый ЗАО НПО «Полистом» Размеры частиц ГАП составляли от 1 до 10 мкм Размер гранул - 0, 25 мм Для составления геля 2 грамма 2% раствором ГК тщательно смешивали с 1г ГАП (порошок и гранулы поровну), гель стерилизовали гамма излучением

Методика оценки антибактериальных свойств ГАП-гелей*

Изучение антибактериальных свойств осуществляли с использованием двух методов оценки in vitro

* Микробиологическое исследование, проведенного совместно с профессором кафедры микробиологии МГМСУ дмн ВН Царевым, которому приносим искреннюю благодарность за помощь в работе

8

1 - метода «лунок» в плотной питательной среде (Р В Ушаков, 1992),

2 - метода количественной оценки степени угнетения роста исследуемых тест-культур бактерий при секторальном посеве в модификации (В Н Царев, 1993)

В качестве тест-штаммов использовали суточные культуры на сердечно-мозговом агаре Staphylococcus aureus Р - 209 (референтный штамм), Streptococcus sanguis (клинический изолянт из полости рта), Escherichia coli (клинический изолянт из полости рта), Candida albicans NCTC 885-653 (референтный штамм) Для проведения метода «лунок» в плотной питательной среде - мясопептонном агаре, предварительно разлитом в чашки Петри, готовили стандартные лунки диаметром 2 мм, соответственно количеству тестируемых препаратов Затем выполняли посев «сплошным газоном» суточных микробных культур в концентрации 108 CFU/ml (для посева использовали 1 мл взвеси) Учет результатов проводили через 48 часов с использованием биокультуры вокруг лунки с препаратом

Для количественной оценки степени угнетения роста тест-культур под действием исследуемых гелей использовали концентрированные растворы гелей в физиологическом растворе (pH 7,2) в соотношении 11 К 1 мл такого раствора добавляли микробные взвеси в количестве 10 мкл и получали конечную концентрацию 10s CFU/ml Затем проводили инкубацию исследуемого препарата и тест-культуры в течение 10, 30, 60, 90 и 120 минут соответственно, после чего проводили контрольные посевы в количестве 10 мкл из данных проб на плотную питательную среду для определения количества жизнеспособных микробных клеток чашки Петри с посевами помещали в термостат на 48 часов при t 37°С Учет результатов проводили через 2-е суток с использованием бинокулярной лупы МЛ-2Б Считали количество выросших колоний в контроле (физ раствор) и тестируемых препаратах, делали пересчет на 1 мл

Объекты и объем экспериментального исследования

Эксперименты проведены на 12 беспородных собаках, которым в челюсть были введены дентальные имплантаты из титана Возраст собак 2-4 года У собак под колипсоловым наркозом с премедикацией седуксеном были удалены премоляры по три зуба на нижней челюсти справа и по три зуба -слева В образовавшиеся лунки на нижней челюсти слева вводили дентальные имплантаты из титана (срочная имплантация) Через 3 месяца тем же 12 собакам под наркозом справа на месте удаленных премоляров с помощью сверла при низких оборотах (300 об/мин) создавали каналы для имплантатов (отсроченная имплантация) Имплантаты для отсроченной имплантации были аналогичны тем, которые были введены слева при срочной имплантации За 3 месяца, которые прошли после операции удаления премоляров лунки были полностью заполнены костной тканью Имплантаты изготавливались из сплавов марки ВТ 1-0 методом фрезерования, по форме корней зубов удаленных у других собак Имплантаты вводились в канал плотно, дополнительной фиксации не требовалось, их верхний край был закруглен и выступал над поверхностью слизистой оболочки десны примерно на 1-2 мм После оперативного вмешательства в течение двух недель животные получали мягкую пищу В каждый срок наблюдения были изучены тканевые блоки от 4-х собак, по 6 блоков от каждого животного (по 3 справа и слева на нижней челюсти), всего 72 блока 36 - для срочной и 36 - для отсроченной имплантации Все блоки были разделены на 4 подгруппы (по 9 блоков в каждой подгруппе) 1 -имплантат без ГАП-напыления и без ГАП-геля в лунке, 2 - имплантат без ГАП-напыления + ГАП-гель в лунке, 3 — имплантат с напылением, но без ГАП-геля в лунке, 4 - имплантат с напылением + ГАП-гель в лунке Для каждой подгруппы было изучено по 3 блока в каждый срок исследования В 1-й и 3-й группах имплантаты вводили в заполненную кровяным сгустком лунку без геля, во 2-й и 4-й - с гелем Слизистую оболочку вокруг имплантата ушивали кетгутом Животных выводили из опыта путем введения избыточной дозы гексенала через 6, 9 и 12 месяцев после операции для отсроченной

имплантации и 3,6 и 9 месяцев после операции для срочной имплантации Блоки с имплантатами выпиливали и фиксировали в нейтральном 10% формалине

Технологические режимы напыления ГАП на титан отработаны в лаборатории Саратовского университета под руководством проф ВН Лясникова (В Н Лясников и соавт, 1997) Суммарный объем пор составляет 0,56 м2/г В работе были использованы следующие режимы напыления ГАП на поверхность подложки из титана ток дуги - 540 А, дистанция напыления для ГАП - 70 мм, толщина слоя ГАП - 35-50 мкм Перед напылением ГАП поверхность подложки подвергали дробеструйной обработке

Методика сканирующей электронной микроскопии (СЭМ)

После выведения животных из опыта избыточной дозой гексенала тканевые блоки с имплантатами выпиливались и помещались в 10% нейтральный формалин Фиксированные образцы помещали в холодный 5-10% раствор гипохлорита натрия марки А для деорганификации После традиционной для этого метода обработки образцы напыляли медью в напылителе Balzers SCD 040 в атмосфере аргона Толщина напыленного слоя от 35 до 40 нм Исследование всех образцов проводили в микроскопе Philips SEM-515 при ускоряющем напряжении 15 kv Для изучения взаимоотношения имплантатов с костными структурами после исследования рельефа фронта минерализации образцы раскалывали таким образом, чтобы скол проходил по поверхности имплантата Затем их повторно напыляли медью и исследовали методом СЭМ Выполнение измерений проводили трехкратно на микрофотографиях, полученных в сканирующем электронном микроскопе при стандартном увеличении х75 Относительные площади, занимаемые интегрированными с имплантатом костными структурами, определяли методом подсчета точек с помощью сетки Глаголева на фотографиях с увеличением х75 Ошибка методики составляет около 1% (Merz W , 1967)

Результаты исследования обработаны методом вариационной статистики по Стьюденту с использованием персонального компьютера «Microsoft Excel for Windows» Различия между группами считали достоверными t > 2 и при р < 0,05

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Антибактериальная активность лизоцим - и серебросодержащих ГАП-гелей

Введение ГАП в 2% гель ГК снижает бактерицидную активность, как серебра, так и лизоцима (табл 1 и 2) Активность лизоцима в геле проявляется в присутствии ГАП в такой малой степени, что его применение вряд ли целесообразно Бактерицидная активность серебра в ГАП-содержащем геле сохраняется, однако, также не в полной мере по сравнению с гелем без ГАП или с «серебряной» водой Этот факт можно объяснить тем, что большая поверхность частиц ГАП адсорбирует бактерицидные субстанции в связи с чем, снижается их активность

Таблица 1

Результаты изучения торможения роста тест-культур вокруг «лунок» с исследуемыми гелями

Тест-штаммы

Наименование Str sanguis Е coli Candida

S aureus albicans

(1) (контроль) Сплошной Сплошной Сплошной Сплошной

рост рост рост рост

(2) 1,0 0,7 0,6

(3) 0,3 0,3 0,3

(4) 0,5 0,6 0,2 Сплошной

(5) 0,3 сплошной сплошной рост

рост рост

Раствор серебра 0,3 0,6 0,3

(6)

Таблица 2

Антибактериальные свойства вариантов ГАП-гелей для имплантации in vitro (инкубация с гелем 90 мин)

Препарат _Тест-штаммы

S aureus Str sanguis Е coli

абс % абс % абс %

(1) 4 107±102 100,0 1 107±102 100,0 7 106±102 100,0

(контроль)

(2) 1 106±102 2,5 1 106±102 10,0 5 105±102 7Д

(3) 2 107±102 50,0 5 10б±102 50,0 1 10б±102 14,3

(4) 1 107±102 20,0 2 106±102 25,0 3 106±102 42,9

(5) 2 107±102 50,0 5 106±102 50,0 6 106±102 85,7

Раствор серебра (6) 3 107±102 75,0 6 106±102 60,0 1 106±102 14,3

Примечание - данные в графе «абс » приведены в СРи/т1

Полученные данные послужили основанием для принятия решения об использовании при составлении остеоинтегративного геля только коллоидного серебра, предполагая, что часть адсорбированного на кристаллах ГАП ионов серебра будет десорбироваться в процессе резорбции геля и продолжать выполнение бактерицидных функций

Влияние биокерамического покрытия и ГАП-геля на интеграцию титановых имплантатов с костной тканью челюсти собаки Немедленная имплантация (1-я серия)

1-я группа. Через 6 месяца после операции, на месте расположения имплантата на краю челюсти определяется воронкообразное отверстие, которое имеет форму усеченного конуса (рис 1) Имплантат выпал из костного образца в ходе обработки гипохлоритом натрия, что косвенно указывает на отсутствие его интеграции с костью Практически по всему периметру входного отверстия и канала на поверхности костных структур выявляются многочисленные прободающие волокна, свидетельствующие о наличии между имплантатом и костью соединительнотканной капсулы

Рис.1. 1-я серия, 1-я группа. Имплантат без Рис.2. 1-я серия, 2-я группа. Имплантат без

напыления и без ГАП-геля в лунке. Опыт 6 ГАП напыления + ГАП-гель в лунке. Опыт 9

месяцев. Воронкообразное отверстие на месяцев. Костное ложе имплантата. У в.21,2. месте расположения имплантата Ув. 16,4.

Через 9 месяцев после имплантации ложе имплантата образовано костной пластинкой, фенестрированной большим количеством сосудистых каналов. Через 12 месяцев костная поверхность также представлена мозаично расположенными формирующимися, сформированными и резорбирующимися участками.

2-я группа. Через 6 месяцев после операции имплантат имеет форму цилиндра. Он значительно выступает над краем челюсти. Зоны прямого контакта между имплантатами и периостальной костной поверхностью не обнаружены. Через 9 месяцев опыта на сколах препаратов отмечен контакт небольших фрагментов губчатого вещества кости с имплантатом. Ложе имплантата образовано фенестрированной многочисленными сосудистыми каналами различного размера костной пластинкой (рис. 2). Участки прямого контакта костных структур с поверхностью имплантата единичны и малы по размеру. Через 12 месяцев после начала опыта площадь контакта имплантата с костью был ненамного больше, чем в 1-й группе опытов этой серии.

3-я группа. Через 6 месяцев после операции имплантат имеет форму усеченного конуса и значительно выступает над краем челюсти. Со стороны периостальной поверхности кости металл отделен от костных структур щелевидным пространством шириной около 100 мкм.

В прилежащих к имплантату участках кортикальной пластинки ее поверхность образована мозаично расположенными областями резорбции, определяющимися по наличию на костной поверхности сливающихся эрозионных лакун различной глубины и размеров; участками формирования, в которых процесс костеобразования протекает с различной интенсивностью и сформированными зонами, где процесс минерализации матрикса завершен. В сформированных участках прободающие волокна несколько выступают над костной поверхностью, а в формирующихся - имеют вид отверстий в минерализующемся костном матриксе (рис. 3).

Через 9 месяцев опыта по краю костных структур нередко выявляются эрозионные лакуны с острыми краями, указывающими на активно протекающий процесс резорбции кости. Зоны прямого контакта между имплантатами и периостальной костной поверхностью единичны и не велики по протяженности. В некоторых местах на поверхности имплантата выявляются

ШГШШЗЗЗЕ*.' !

Рис. 3. 1-я серия, 3-я группа. Имплантат Рис.4. 1-я серия, 3-я группа. Имплантат с

с напылением, но без ГАП-геля в лунке, напылением, но без ГАП-геля в лунке.

Опыт 6 месяцев. Прободающие волокна Опыт 9 месяцев. Новообразованные

в формирующихся (|) и сформирован- костные трабекулы (*) на поверхности

ных (||) участках кости в прилежащих к имплантата (И). (Р) - резорбция кости,

имплантату (И) участках. (Р) - резорб- Ув.170. ция кости. Ув.252.

новообразованные костные трабекулы, на тыльной поверхности которых обнаруживаются эрозионные лакуны (рис. 4).На сколах прослеживается, что в глубже расположенных участках кости имплантат полностью окружен

трабекулами губчатого вещества. Отчетливо выявляются области непосредственного контакта костных структур с поверхностью металла (рис. 5). Области резорбции сравнительно немногочисленны, но могут занимать достаточно большие площади костной поверхности. Участки интеграции трабекул губчатого вещества с поверхностью имплантатов многочисленны. Они имеют размеры, варьирующие от 10 мкм да 400 мкм извитые контуры, и нередко соединяются между собой. Относительная площадь, занятая участками интеграции» в значительной мере варьирует в различных зонах поверхности ложа имплантата. По периметру участков интеграции обычно определяются сформированные участки костной поверхности, а зоны костеобразования и резорбции немногочисленны и малы по размеру. Эти факты свидетельствуют о стабильности костных структур и положения имплантата в челюсти. Рельеф областей интеграции отражает контуры поверхности металла.

Через 12 месяцев процесс остеоинтеграции выражен в еще большей степени, чем в предыдущий срок наблюдения. Участки интеграции на поверхности имплантата выглядят более светлыми за счет сохранившихся в неровностях рельефа.

Рис.5. 1-я серия, 3-я группа. Имплантат с Рис.6. 1-я серия, 4-я группа. Имплантат с

напылением, но без ГАП-геля в лунке. Опыт напылением + ГАП-гель в лунке. Опыт

9 месяцев. Участки прямого контакта (|) 6 месяцев. Расположение имплантата (И) в

металла с костными структурами. Имплантат костных структурах челюсти. Скол. Ув.23,2. (И). Ув.бО.

металла фрагментов минерализованного костного матрикса при отделении имплантата от костного ложа

4-я группа. Через 6 месяцев на электронограмме видно, что имплантат имеет форму усеченного конуса и на несколько миллиметров выступает над краем челюсти Со стороны периостальной поверхности кости поверхность металла отделена от костных структур щелевидным пространством, в некоторых участках расширяющимся до 400 мкм Сосудистые отверстия немногочисленны, но могут достигать 500 мкм В прилежащих к имплантату зонах кортикальной пластинки в основном определяются участки формирования, в которых выявляются многочисленные прободающие волокна Большое количество прободающих волокон на костной поверхности свидетельствует о формировании соединительнотканной капсулы вокруг имплантата Зоны прямого контакта между имплантатом и периостальной костной поверхностью не обнаружены

На сколах прослеживается, что в отличие от предыдущих групп этой серии опытов в глубже расположенных участках кости имплантат полностью окружен трабекулами губчатого вещества (рис 6) Отчетливо выявляются области интеграции костных структур с поверхностью металла Стенки костного ложа, окружающего имплантаты, образованы перфорированной сосудистыми отверстиями костной пластинкой

Через 9 месяцев опыта костное ложе обычно имеет формирующуюся поверхность, а области резорбции немногочисленны Участки интеграции трабекул губчатого вещества с поверхностью имплантатов многочисленны и имеют размеры, достигающие 500 мкм Относительная площадь, занятая участками интеграции, в значительной мере варьирует в различных зонах поверхности ложа имплантата

Еще большая площадь интеграции определяется через 12 месяцев опыта По периметру участков интеграции обычно определяются сформированные

участки костной поверхности (рис. 7). Наличие этих участков свидетельствует о достаточной стабильности костных структур и положения имплантата в челюсти. Рельеф областей интеграции отражает контуры поверхности металла. Рельеф поверхности имплантата представлен обработанной шероховатой металлической поверхностью. Участки интеграции на поверхности имплантата выглядят более светлыми за счет сохранившихся в неровностях рельефа металла остатков минерализованного костного матрикса. Таким образом, в первые 6 месяцев при немедленной имплантации ни в одной группе не происходит остеоинтеграции с имплантатом со стороны периостальной поверхности кости. Комбинированное применение ГАП-геля и плазмонапыленного имплантата позволило увеличить площадь остеоинтеграции в 6-месячный срок наблюдения.

' Шф

■ • ¿\tv.v .,.»■ Яш

И1ИШ1Ш1МИЦДВ ¿'»ГЦ

1'1'Н

Рис.7. 1-я серия, 4-я группа. Имплантат с Рис.8. 2-я серия 5-я группа. Имплантация без напылением + ГАП-гель в лунке. Опыт 12 напыления и без ГАП-геля в лунке. Опыт месяцев. Сформированные участки (С) 9 месяцев. Прободающие волокна (?) на костной поверхности по периметру зон поверхности костной полости у имплантата интеграции (*) в ложе имплантата. Ув.75. Ув.203.

В срок 9 месяцев после операции остеоинтеграция наблюдалась во всех группах. Но при использовании чистого титана без геля она очень мала, а использование ГАП-геля не приводило к увеличению этого показателя. Более эффективным явилось применение плазмонапыленного имплантата с керамическим покрытием с ГАП гелем или без него. Наибольшая площадь интеграции с костью была в срок 12 месяцев после операции. Причем различий

между 1-й и 2-й группами не было В 3-й группе, где были применены имплантаты с напылением, но без ГАП-геля в лунке площадь прямого контакта была более чем в 2 раза больше чем во 2-й группе, то есть только напыление было более эффективным, чем применение одного геля Иная картина наблюдается при комбинированном применении геля и напыления площадь прямого контакта увеличивается до 74,5%, то есть значительно больше, чем в остальных группах В дальнейшем мы попытаемся объяснить эти результаты с позиций современных представлений о регенерации кости и механизмов остеоинтеграции

Отсроченйая имплантация (2-я серия)

5-я группа. На электроннограмме, выполненной через 3 месяца после операции, видно костное ложе имплантата, в форме усеченного конуса, который проходит через кортикальный слой челюсти, входит в альвеолу, погружаясь вглубь челюсти В ходе обработки гипохлоритом натрия имплантат отделился от кости, что указывает на отсутствие его интеграции с костными структурами На месте расположения имплантата на краю челюсти определяется воронкообразное отверстие Сосудистые каналы немногочисленны и обычно имеют диаметр, не превышающий 50 мкм Зоны прямого контакта между имплантатом и периостальной костной поверхностью не найдены На поверхности альвеолы зуба по периметру имплантата сформирована костная пластинка, на которой отмечено преобладание резорбирующихся участков Через 6 месяцев после операции ложе имплантата образовано костной пластинкой, фенестрированной сосудистыми каналами различного диаметра Костная поверхность в основном представлена резорбирующимися участками Зоны прямого контакта между имплантатом и костными структурами не найдены На поверхности канала, в котором располагается конечная часть имплантата, выявляются сосудистые каналы различного диаметра Спустя 9 месяцев опыта участки резорбции обширны и образованы слившимися эрозионными лакунами (рис 8) Рельеф

имплантата представлен обработанной шероховатой металлической поверхностью, на которой участки интеграции отсутствуют.

Рис.9. 2-я серия 6-я группа. Имплантат без Рис.10. 2-я серия, 6-я группа. Имплантат без напыления + ГАП-гель в лунке. Опыт 6 напыления + ГАП-гель в лунке. Опыт 9 месяцев. Участки интеграции (*) на месяцев. Соответствующие участкам поверхности костного ложа имплантата (Р) - интеграции светлые зоны (*) с фрагментами участки резорбции. Ув.75. костного матрикса на поверхности

имплантата (И). Ув.40,8.

6-я группа. Через 3 месяцев после имплантации имплантат имеет форму

усеченного конуса и выступает над краем челюсти. Со стороны периостальной

поверхности кости металл отделен от костных структур узким пространством. В

прилежащих к имплантату областях кортикальной пластинки в основном

определяются участки формирования. Зоны прямого контакта между

имплантатом и периостальной костной поверхностью не обнаружены. В глубже

расположенных участках кости, в отличие от периостальной области, имплантат

полностью окружен трабекулами губчатого вещества. Отчетливо выявляются

области непосредственного контакта костных структур с поверхностью

металла. Через 6 месяцев стенки костного ложа, окружающего имплантаты,

образованы перфорированной сосудистыми отверстиями костной пластинкой, а

в некоторых участках отдельными трабекулами разделенными крупными

межтрабекулярными пространствами. Костное ложе обычно имеет

формирующуюся поверхность, а области резорбции сравнительно

немногочисленны. Участки интеграции трабекул губчатого вещества с

поверхностью имплантатов имеют размеры, варьирующие от 10 мкм до 300 мкм Они нередко соединяются между собой (рис 9)

Через 9 месяцев опыта участки интеграции на поверхности имплантата выглядят более светлыми за счет сохранившихся в неровностях рельефа металла фрагментов минерализованного костного матрикса 7-я группа. В конце 3-го месяца имплантат имеет форму усеченного конуса и значительно выступает над краем челюсти Со стороны периостальной поверхности кость образует вокруг него широкую воронку Металл отделен от костных структур пространством шириной около 400 мкм В прилежащих к имплантату зонах кортикальной пластинки в основном определяются участки формирования костной ткани без зон прямого контакта между имплантатом и периостальной костной поверхностью пространством На костной поверхности в прилежащих к имплантату участках обнаруживается большое количество прободающих волокон Контакт имплантата с костной тканью выявляется только в глубоких отделах челюсти, где выявляется активное построение костной ткани

Через 6 месяцев на сколах прослеживается, что в глубине кости имплантат плотно окружен костными структурами, образующими достаточно толстую пластинку Отчетливо выявляются области интеграции костных структур с поверхностью металла Костное ложе в основном имеет формирующуюся или сформированную поверхность, а области резорбции единичны Размеры участков интеграции трабекул губчатого вещества с поверхностью имплантатов достигают 1 мм и более (рис 11) Относительная площадь, занятая участками интеграции, в различных зонах поверхности ложа имплантата варьирует незначительно. По периметру участков интеграции обычно определяются сформированные участки костной поверхности Это свидетельствует о достаточной стабильности костных структур и положения имплантата в челюсти Рельеф поверхности имплантата представлен обработанной Участки

интеграции на поверхности имплантата выглядят более светлыми, за счет сохранившихся в неровностях рельефа металла остатка костного матрикса. На наружной торцевой поверхности имплантата и на его боковой поверхности вне кости определяются фрагменты минерализованных структур с порами диаметром около 200 мкм.

Рис.11. 2-я серия 7-я группа. Имплантация с Рис. 12. 2-я серия 7-я группа. Имплантация с напылением и без ГАП-геля в лунке. Опыт 6 напылением и без ГАП-геля в лунке. Опыт 9 месяцев. Сформированные участки (С) месяцев. Сформированные (С) и костной поверхности по периметру зон резорбирующиеся (Р) участки костной интеграции (*) в ложе имплантата.Ув.75. поверхности по периметру зон интеграции (*)

в ложе имплантата. Ув.75.

Через 9 месяцев опыта видно, что металл отделен от костных структур пространством варьирующей ширины, максимально достигающей 400 мкм. В прилежащих к имплантату зонах кортикальной пластинки в основном определяются участки формирования, в которых выявляются многочисленные прободающие волокна. В некоторых участках они собраны в крупные пучки, выступающие над периостальной поверхностью кости. Зоны прямого контакта между имплантатом и периостальной костной поверхностью не найдены. На сколах прослеживается, что в глубине кости имплантат плотно окружен костными структурами, образующими достаточно толстую пластинку. Отчетливо выявляются области интеграции костных структур с поверхностью металла. Стенки костного ложа, окружающего имплантат, образованы костной пластинкой, перфорированной небольшим количеством сосудистых отверстий. Костное ложе в основном имеет формирующуюся или сформированную

поверхность Участки интеграции трабекул губчатого вещества с поверхностью имплантатов нередко превышают 1 мм (рис 12) По периметру участков интеграции обычно определяются сформированные участки костной поверхности, что свидетельствует о достаточной стабильности костных структур и положения имплантата в челюсти Рельеф областей интеграции отражает контуры поверхности металла Участки интеграции на поверхности имплантата выглядят более светлыми за счет сохранившихся в неровностях рельефа металла фрагментов минерализованного костного матрикса 8-я группа. Через 3 месяца опыта, как и в других группах, имплантат имеет форму усеченного конуса и несколько выступает над краем челюсти Со стороны периостальной поверхности кости металл также отделен от костных структур узким пространством, в некоторых участках достигающим 400 мкм Сосудистые отверстия немногочисленны В прилежащих к имплантату зонах кортикальной пластинки в основном определяются участки формирования, в которых выявляются многочисленные прободающие волокна, что свидетельствует об образовании соединительнотканной капсулы вокруг имплантата В данной группе выявлены зоны прямого контакта между имплантатом и периостальной костной поверхностью Они имеют протяженность до 300 мкм и по периметру подвергаются резорбции

Через 6 месяцев на сколах прослеживается, что в глубже расположенных участках кости имплантат плотно окружен трабекулами губчатого вещества (рис 13) Отчетливо выявляются области интеграции костных структур с поверхностью металла Стенки костного ложа, окружающего имплантаты, образованы перфорированной сосудистыми отверстиями костной пластинкой Участки интеграции трабекул губчатого вещества с поверхностью имплантатов многочисленны По периметру участков интеграции обычно определяются сформированные участки костной поверхности Наличие этих участков свидетельствует о достаточной стабильности костных структур и положении имплантата в челюсти Участки интеграции на поверхности имплантата

выглядят более светлыми за счет сохранившихся в неровностях рельефа металла остатков минерализованного костного матрикса. В срок 9 месяцев после операции на было видно, что имплантат имеет форму усеченного конуса и несколько выступает над краем челюсти. Со стороны периостальной поверхности кости металл отделен от костных структур узким пространством, В прилежащих к имплантату зонах кортикальной пластинки в основном определяются участки формирования, в которых выявляются многочисленные прободающие волокна. Большое их количество на костной поверхности свидетельствует о формировании соединительнотканной капсулы вокруг имплантата. Выявлены небольшие по протяженности зоны прямого контакта между имплантатом и периостальной костной поверхностью.

Рис. 13. 2-я серия 8-я группа. Имплантат с Рис.14. 2-я серия 8-я группа. Имплантат с

напылением + ГАП-гель в лунке. Опыт 6 напылением + ГАП-гель в лунке. Опыт 9

месяцев. Расположение имплантата (И) в месяцев. Расположение имплантата в

костных структурах челюсти. Скол. Ув. 17,2. костных структурах челюсти. Скол. Ув.24,2.

В некоторых местах выявлены небольшие по протяженности зоны прямого контакта между имплантатом и костной поверхностью. На сколах прослеживается, что в глубже расположенных участках кости имплантат плотно окружен костными структурами (рис. 14). Общая толщина кости, в которой расположен имплантат, составляет около 2,5 мм. Отчетливо выявляются области интеграции костных структур с поверхностью металла. Костное ложе в основном имеет формирующуюся или сформированную поверхность, а области резорбции немногочисленны, Относительная площадь, занятая участками

интеграции, в значительной мере варьирует в различных зонах, поверхности, ложа имплантата По периметру участков интеграции обычно определяются сформированные участки костной поверхности, что свидетельствует о достаточной стабильности костных структур и положения имплантата в челюсти Рельеф областей интеграции отражает контуры поверхности металла Участки интеграции на поверхности имплантата выглядят более светлыми за счет сохранившихся в неровностях рельефа металла фрагментов минерализованного костного матрикса

Анализ приведенных данных убедительно продемонстрировал общие закономерности динамики остеоинтегративных процессов, как при отсроченной имплантации, так и при немедленном введении имплантата в лунку удаленного зуба Они заключаются в увеличении площади интеграции костной ткани в динамике до 9-и и 12-и месяцев, причем площадь интеграции была наименьшей при использовании титанового имплантата без биокерамического напыления и без введения ГАП-геля Применение ГАП-геля во 2-й группе существенно увеличило площадь интеграции вновь образованной кости с поверхностью титана В еще большей степени увеличилась площадь остеоинтеграции в результате применения имплантатов Комбинированное применение ГАП-геля и имплантатов с плазмонапыленным биокерамическим покрытием показало самый лучший результат главным образом в ранний срок наблюдения через 3 месяца после операции более одной трети поверхности имплантата имело тесный контакт с вновь образованной костной тканью Через 6 и 9 месяцев существенного различия между 3-й и 4-й группами не наблюдалось В таблице 3 продемонстрированы в сравнительном аспекте результаты проведенного исследования в обеих сериях опытов со статистической обработкой полученных данных

Таблица 3

Площадь интеграции имплантата с костной тканью челюсти, в процентах, М±т

Обозначения достоверность различия по сравнению с 1-й или с 5-й группой

Имплантация

ГРУППЫ. Немедленная (гр 1,2,3,4) Отсроченная (гр.5,6,7,8)

№ п/п Сроки эксперимента, месяцы

6 9 12 3 6 9

1 и5 0 12,3±3,2 19,5±2,9 0 16,9±2,6 25,6±2,0

Титан чистый

2 и 6 0 13,5±4,5 22,7±3,0 16,8±1,8 34,0±2,9 50,5±5,5

Титан +гель * *

3 и7 5,5±2,7 53,8±5,0 55,5±6,1 19,4±2,0 57,6±4,9 77,7±6,7

Титан +ГАП ** ** **

4 и 8 30,7±3,7 50,6±4,6 74,5±6,3 38,8±4,4 61,8±5,8 79,0±8,9

Титан+ГАП ** ** ** **

+гель

* - р < 0,05, **-<0,01

Из таблицы видно, что в обеих сериях опытов наблюдается достоверное увеличение площади контакта вновь образованной костной ткани с поверхностью имплантата Объем остеоинтеграции при отсроченной имплантации значительно больше, чем при немедленном введении имплантата Наиболее эффективным процесс остеоинтеграции происходит при использовании имплантата плазмонапыленного биокерамикой в сочетании с ГАП-содержащим гелем

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Продемонстрированы общие закономерности динамики

остеоинтегративных процессов при отсроченной имплантации и немедленном введении имплантата в лунку удаленного зуба Они заключаются в увеличении площади интеграции костной ткани с 3-х до 9-и месяцев, причем площадь интеграции была наименьшей при использовании титанового имплантата без биокерамического напыления и без введения ГАП-геля Применение этого геля во 2-й группе существенно увеличило площадь интеграции вновь образованной кости с поверхностью титана В еще большей степени увеличилась площадь остеоинтеграции в результате применения имплантатов Комбинированное

применение ГАП-геля и имплантатов с плазмонапыленным биокерамическим покрытием показало самый лучший результат главным образом в ранний срок наблюдения через 3 месяца после операции более одной трети поверхности имплантата имело тесный контакт с вновь образованной костной тканью Через 6 и 9 месяцев существенного различия между 3-й и 4-й группами не наблюдалось В обеих сериях опытов наблюдается достоверное увеличение площади контакта вновь образованной костной ткани с поверхностью имплантата Объем остеоинтеграции при отсроченной имплантации значительно больше, чем при немедленном введении имплантата Наиболее эффективным процесс остеоинтеграции происходит при использовании имплантата плазмонапыленного биокерамикой в сочетании с ГАП-содержащем гелем

ВЫВОДЫ

1 В процессе испытания остеоинтегративного геля с бактерицидными свойствами на основе ГК и ГАП установлено, что введенный в состав геля лизоцим в значительной мере теряет свою активность и его применение для профилактики инфекционных осложнений нецелесообразно Ионное серебро в составе геля, не в полной мере, но сохраняет бактерицидные свойства

2 Немедленное введение титанового имплантата (без биокерамического покрытия) в лунку удаленного зуба (без ГАП-геля) у собак сопровождается медленным процессом остеоинтеграции Площадь контакта кости с имплантатом составляет 0, 12,3 и 19,5%, соответственно, через 6, 9 и 12 месяцев после операции Заполнение лунки удаленного зуба ГАП-гелем во время немедленного введения титанового имплантата (без биокерамического покрытия) в небольшой степени ускоряет процесс остеоинтеграции Площадь прямого контакта кости с имплантатом составляет 0, 13,5 и 22,7% через 6, 9 и 12 месяцев опыта, соответственно

3 Немедленное введение титанового имплантата с биокерамическим покрытием в лунку удаленного зуба (без ГАП-геля) у собак существенно

ускоряет процесс остеоинтеграции Площадь прямого контакта кости с имплантатом составляет 5,5, 53,8 и 55,5% соответственно срокам после операции Процесс остеоинтеграции выражен в наибольшей степени при немедленном введении титанового имплантата с биокерамическим покрытием в лунку удаленного зуба, заполненного ГАП-гелем Площадь интеграции составляет 30,7,50,6 и 74,5% через 6,9 и 12 месяцев после операции, соответственно

4 Отсроченное введение титанового имплантата (без биокерамического покрытия и без ГАП-геля) в костное ложе челюсти собак сопровождается большей степенью остеоинтеграции, по сравнению с немедленной имплантацией и составляет 0, 16,9 и 25,6% через 3, 6 и 9 месяцев опыта Отсроченное введение титанового имплантата без биокерамического покрытия с введением в костное ложе ГАП-геля сопровождается умеренным ускорением остеоинтеграции, площадь, которая составляет соответственно 16,8, 34,0, 50,5% через 3, 6 и 9 месяцев после операции

5 Отсроченное введение титанового имплантата с биокерамическим покрытием с введением в костное ложе ГАП-геля сопровождается ускорением остеоинтеграции, ее площадь составляет 19,4, 57,6 и 77,7% через 3, 6 и 9 месяцев после операции В наибольшей степени ускоряет остеоинтеграцию отсроченное введение титанового имплантата с биокерамическим покрытием и введением в костное ложе ГАП-геля площадь контакта составляет 38,8, 61,8 и 79,0%, соответственно через 3, 6 и 9 месяцев после операции

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1 Для клинической апробации рекомендуется использование остеоинтегративного геля следующего состава в 2 г 2% геля гиалуроновой кислоты вводится 1 грамм синтетического гидроксиапатита в виде порошка и гранул размером 0,25мм (поровну) и 0,1 мл дистиллированной воды, насыщенной с ионным серебром. Вода, содержащая ионное серебро, может быть получена путем электролиза до выпадения осадка в дистиллированной воде с применением промышленного аппарата «Святой Георгий»

2 ГАП-содержащий гель рекомендуется испытывать в клинике при необходимости ускорения остеоинтеграции дентальных имплантатов напыленных и ненапыленных биокерамикой при немедленной и отсроченной имплантации

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Применение ГАП-содержащего геля гиалуроновой кислоты для усиления остеоинтеграции при отсроченной дентальной имплантации // Материалы III Российского конгресса по патофизиологии с международным участием Дизрегуляционная патология органов и систем - Москва, 2004 - С 239

2 Разработка остеоинтегративного геля гиалуроновая кислота -гидроксиапатит с бактерицидными свойствами // Материалы

III международной конференции «Болезни цивилизации в аспекте учения В И Вернадского», 10-12 октября - Москва, 2005 - С 317

3 Применение геля на основе гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита для повышения эффективности «срочной» дентальной имплантации // Кафедра - 2007 - Том 6, № 2 - С 24-28 (В соавт с А И Воложиным,

А А Кулаковым, А А Докторовым)

4 Повышение эффективности «срочной» дентальной имплантации

с помощью остеоинтегративного геля на основе гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита в эксперименте // Материалы IX ежегодного научного форума «Стоматология 2007», посвященного 45-летию ЦНИИС - М, 2007 -С 357-359 (В соавт сКВ Мазур) 5. Усиление остеоинтеграции дентального имплантата, напыленного биокерамикой, с помощью геля на основе гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита в эксперименте // Стоматология. - 2007. - № 6. -С 4-9 (В соавт. с А. А. Кулаковым, А.И. Воложиным, A.A. Докторовым, Ибрахимом Самир Салим).

Заказ № 78/03/08 Подписано в печать 12.03.2008 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1,75

. . ООО "Цифровичок", тел. (495) 797-75-76; (495) 778-22-20 /Л^ www.cfr.ru ; е-таИ.чп/о@с/г.ги

Актуальность проблемы

Повышение эффективности дентальной имплантации и уменьшение риска осложнений при отсроченной и, особенно, немедленной имплантации является актуальной проблемой стоматологии и патофизиологии стоматологических заболеваний. Вероятность осложнений особенно высока при комбинированном лечении, включающем как дентальную имплантацию, так и мероприятия по увеличению костной массы челюстей. Костно-пластические операции проводятся с использованием различных методик, в том числе хорошо известных, таких как дистракционно-компрессионный остеосинтез (Швырков М.Б., 1999 -2004; Рогинский В.В. и др., 2000 - 2004; Дацко А.А., 2003; Дацко А.А., Воложин А.И., Тетюхин Д.В., 2005 и др.), применение клеточных технологий и остеопластических материалов (Воложин А.И. и др., 1998 — 2004; Топольницкий О.З. и др., 2003; Ярыгин В.Н.и соавт, 2004; Шумаков В.И., Онищенко Н.А., 2004). Особенно много внимания уделяется разработке остеопластических материалов, к которым предъявляются все более высокие требования: биосовместимость, полное отсутствие иммуногенности, способность интегрироваться с костной тканью, остеоиндуктивность и остеокондуктивность, устойчивость к микробной колонизации и многие другие качества. С этой целью в последние годы все более популярными становятся полностью синтетические материалы или их комбинация с материалами биогенного происхождения. К синтетическим материалам относится керамика, в первую очередь, гидроксиапатит и трикальцийфосфат, полиметилметакрилат, полиамиды, полиэтилен, полилактид, полигликолид и другие (Григорьян А.С., Кулаков А.А., Воложин А.И. и соавт., 2003; Григорьян А.С., Воложин А.И., Краснов А.П., 2003; Жарков А.В., Краснов А.П., Воложин А.И., 2005). Их применение полностью исключает перенос трансмиссионных заболеваний и риск иммунных реакций.

В стоматологии и челюстно-лицевой хирургии часто используются комбинированные материалы для остеопластики, в основе которых лежит коллаген (как правило, полученный из кожи крупного рогатого скота) с минералами: гидроксиапатитом и трикальцийфосфатом в разных соотношениях, а также с введением в их состав специфических факторов, влияющих на остеогенез и перестройку костной ткани (неколлагеновые белки кости, гликозаминогликаны и другие). Коллаген содержащие препараты прочно завевали стоматологический рынок и широко используются на практике. Они производятся и выпускаются фирмами ЗАО НПО «Полистом», «Интермедаппатит» и другими в виде порошкооразной, гранулированной форме, в виде пластин разной формы и размеров. Они используются в челюстно-лицевой хирургии для заполнения дефектов костей лицевого скелета, в дентальной имплантологии (Дробышев А.Ю., 2000; Лосев Ф.Ф., 2000-2003).

В дентальной имплантологии остеопластические материалы используются для заполнения пространства между имплантатом и костью, увеличения размеров альвеолярного отростка, поднятия дна гайморовой пазухи и т.д. Одним из недостатков существующих остеопластических материалов является трудность их адаптации к дефекту, создаваемому в челюсти для установки имплантата, которая может быть устранена с помощью остеопластического геля, заполняющего пространство между имплантатом и костным ложем. Такой гель должен обладать бактерицидным, остеостимулирующим действием и постепенно резорбироваться в ходе достижения остеоинтеграции с имплантатом. Ряд исследований посвящено гелям на основе полиакриламида, в том числе содержащим гидроксиапатит (Григорьян А.С., Войнов А.В., Воложин А.И., 1999; Агнокова Т.Х., 2000). Однако имеются публикации, в которых демонстрируется довольно большое число осложнений при использовании этого геля возможно вследствие действия продуктов его деструкции (Кебуладзе И.М. и соавт., 1986; Неробеев А.И. и соавт., 1997; Плаксин С.А., 1998). Другой основой для остеоинтегративного геля может быть гиалуроновая кислота, которая присутствует в организме в большом количестве и продукты ее распада естественным образом включаются в метаболизм соединительной ткани. Гиалуроновая кислота широко используется в косметологии в качестве наружного средства и имплантационного материала, а также в клинике глазных болезней. Она производится в достаточных количествах и доступна для широкого применения в медицине. Необходимость придания гелю бактерицидных свойств обусловлена тем, что при установке дентальных имплантатов сохраняется контакт с бактериальной средой полости рта, что повышает риск инфекционного осложнения, особенно при немедленной имплантации. Создание и испытание такого геля с последующим лабораторным и экспериментальным его исследований является актуальной проблемой стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

Цель работы. Экспериментальное испытание геля на основе гиалуроновой кислоты и синтетического гидроксиапатита для ускорения остеоинтеграции из имплантата титанового сплава с биокерамическим покрытием при немедленной и отсроченной зубной имплантации.

Задачи

1. Исследовать бактерицидную активность 2% геля на основе гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита (ГАП-геля) после введения в его состав ионного серебра и лизоцима.

2. Изучить в эксперименте на собаках влияние ГАП-геля, введенного в лунку удаленного зуба, на остеоинтеграцию титановых дентальных имплантатов при немедленном введении.

3. Изучить в эксперименте влияние ГАП-геля введенного в лунку удаленного зуба на остеоинтеграцию титановых дентальных имплантатов с плазмонапыленным биокерамическим покрытием при немедленном введении.

4. Оценить в эксперименте влияние введения ГАП-геля в костное ложе челюсти на остеоинтеграцию при отсроченном введении дентальных имплантатов.

5. Оценить в эксперименте влияние введения ГАП-геля в костное ложе челюсти на остеоинтеграцию при отсроченном введении.дентальных имплантатов с плазмонапыленным биокерамическим покрытием.

Положения, выносимые на защиту

1. Введение ионизированного серебра в состав остеоинтегративного геля, состоящего из гиалуроновой кислоты и синтетического гидроксиапатита придает ему бактерицидные свойства. Лизоцим в составе ГАП-геля в значительной степени теряет свою бактерицидную активность.

2. ГАП-гель, введенный в лунку удаленного зуба при немедленной имплантации или в костное ложе челюсти при отсроченной имплантации, увеличивает интеграцию дентального имплантата с костной тканью челюсти. Остеоинтегративная эффективность ГАП-геля выражена в большей степени при использовании дентального имплантата с биокерамическим покрытием.

3. Плазменное напыление ГАП на поверхности титанового имплантата является эффективным методом, усиливающим его интеграцию с костью челюсти. Максимальная площадь интеграции имплантата с новообразованной костной тканью не превышает 70-80%, остальную площадь занимает неминерализованная соединительная ткань.

Научная новизна

Впервые установлено, что введение ионизированного серебра в состав остеоинтегративного геля, состоящего из гиалуроновой кислоты и синтетического гидроксиапатита придает ему бактерицидные свойства. Лизоцим в отличие от серебра в составе геля в значительной большей мере теряет свою активность.

Немедленное введение титанового имплантата без биокерамического покрытия в лунку удаленного зуба и без ГАП-геля у собак сопровождается медленной остеоинтеграцией. Этот процесс в небольшой степени ускоряется в результате заполнения лунки удаленного зуба ГАП-гелем. Немедленное введение имплантата с биокерамическим покрытием в лунку зуба без ГАП-геля у собак существенно ускоряет процесс интеграции с костью. Процесс остеоинтеграции выражен в наибольшей степени при введении имплантата с биокерамическим покрытием в лунку зуба заполненную ГАП-гелем.

Новыми являются данные о том, что умеренное ускорение остеоинтеграции при отсроченном введении имплантата без биокерамического покрытия происходит, если в костное ложе вводится ГАП-гель. Еще более выраженное ускорение интеграции с костью происходит при введении имплантата с биокерамическим покрытием в костное ложе заполненное ГАП-гелем. Биокерамическое покрытие имплантата и его введение в костное ложе заполненное ГАП-гелем в наибольшей степени ускоряет остеоинтеграцию.

Практическое значение

Разработан и испытан в эксперименте остеоинтегративный гель на основе 2% гиалуроновой кислоты с введением в его состав синтетического ГАП (порошок и гранулы поровну) в количестве 1 грамм на 2 грамма геля.

Введение в состав ГАП-геля ионизированного серебра придает ему бактерицидные свойства с целью профилактики инфекционных осложнений. Экспериментально показано, что ГАП-гель, введенный в лунку удаленного зуба при немедленной имплантации или в костное ложе челюсти при отсроченной имплантации, увеличивает площадь интеграции дентального имплантата с костной ткани челюсти. Практическое значение имеет данные о том, что остеоинтегративная эффективность ГАП-геля выражена в большей степени при использовании имплантатов с биокерамическим покрытием. Данная работа выполнена как экспериментальное доклиническое исследование. ГАП-гель содержит разрешенные для клинического применения компоненты, может стерилизоваться гамма-лучами и может быть рекомендован для клинических испытаний в дентальной имплантологии.

Предложения по использованию результатов исследования

Полученные данные используются в учебном процессе и в дальнейшей научной работе на кафедре патофизиологии стоматологического факультета МГМСУ и в отделениях челюстно-лицевой хирургии ЦНИИС Росздрава.

Объем и структура диссертации

Диссертация написана на 137 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, в том числе 87 российских авторов и 59 иностранных авторов. В диссертации представлено 3 таблицы и 76 рисунков.

ВЫВОДЫ

1. В процессе испытания остеоинтегративного геля с бактерицидными свойствами на основе гиалуроновой кислоты и ГАП установлено, что введенный в состав геля лизоцим в значительной мере теряет свою активность и его применение для профилактики инфекционных осложнений нецелесообразно. Ионное серебро в составе геля, не в полной мере, но сохраняет бактерицидные свойства.

2. Немедленное введение титанового имплантата (без биокерамического покрытия) в лунку удаленного зуба (без ГАП-геля) у собак сопровождается медленным процессом остеоинтеграции. Площадь контакта кости с имплантатом составляет 0, 12,3 и 19,5% соответственно через 6, 9 и 12 месяцев после операции.

3. Заполнение лунки удаленного зуба ГАП-гелем во время немедленного введения титанового имплантата (без биокерамического покрытия) в небольшой степени ускоряет процесс остеоинтеграции. Площадь прямого контакта кости с имплантатом составляет 0, 13,5 и 22,7% через 6, 9 и 12 месяцев опыта, соответственно.

4. Немедленное введение титанового имплантата с биокерамическим покрытием в лунку удаленного зуба (без ГАП-геля) у собак существенно ускоряет процесс остеоинтеграции. Площадь прямого контакта кости с имплантатом составляет 5,5, 53,8 и 55,5% соответственно срокам после операции.

5. Процесс остеоинтеграции выражен в наибольшей степени при немедленном введении титанового имплантата с биокерамическим покрытием в лунку удаленного зуба, заполненного ГАП-гелем. Площадь интеграции составляет 30,7, 50,6 и 74,5% через 6, 9 и 12 месяцев после операции соответственно.

6. Отсроченное введение титанового имплантата (без биокерамического покрытия и без ГАП-геля) в костное ложе челюсти собак сопровождается большей степенью остеоинтеграции, по сравнению с немедленной имплантацией и составляет 0, 16,9 и 25,6% через 3, 6 и 9 месяцев опыта.

7. Отсроченное введение титанового имплантата без биокерамического покрытия с введением в костное ложе ГАП-геля сопровождается умеренным ускорением остеоинтеграции, площадь которая составляет соответственно 16,8, 34,0, 50,5% через 3, 6 и 9 месяцев после операции.

8. Отсроченное введение титанового имплантата с биокерамическим покрытием с введением в костное ложе ГАП-геля сопровождается ускорением остеоинтеграции, ее площадь составляет 19,4, 57,6 и 77,7% через 3, 6 и 9 месяцев после операции.

9. В наибольшей степени ускоряет остеоинтеграцию отсроченное введение титанового имплантата с биокерамическим покрытием и введением в костное ложе ГАП-геля: площадь контакта составляет 38,8, 61,8 и 79,0%, соответственно через 3, 6 и 9 месяцев после операции.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для клинической апробации рекомендуется использование остеоинтегративного геля следующего состава: в 2 г 2% геля гиалуроновой кислоты вводится 1 грамм синтетического гидроксиапатита в виде порошка и гранул размером 0,25мм (поровну) и 0,1 мл дистиллированной воды, насыщенной с ионным серебром. Вода, содержащая ионное серебро, может быть получена путем электролиза до выпадения осадка в дистиллированной воде с применением промышленного аппарата «Святой Георгий».

2. ГАП-содержащий гель рекомендуется испытывать в клинике при необходимости ускорения остеоинтеграции дентальных имплантатов напыленных и ненапыленных биокерамикой при немедленной и отсроченной имплантации.