Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Клеточные реакции и остеоинтегративные свойства дентальных имплантатов разных систем

ДИССЕРТАЦИЯ
Клеточные реакции и остеоинтегративные свойства дентальных имплантатов разных систем - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Клеточные реакции и остеоинтегративные свойства дентальных имплантатов разных систем - тема автореферата по медицине
Гаглоев, Вадим Хазбиевич Москва 2004 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.00.21
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Клеточные реакции и остеоинтегративные свойства дентальных имплантатов разных систем

На правах рукописи

Гаглоев Вадим Хазбиевич

УДК: 612-086:616.314-089.843

КЛЕТОЧНЫЕ РЕАКЦИИ И ОСТЕОИНТЕГРАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ (Экспериментально-клиническое исследование)

14.00.21 - «Стоматология» 14.00.16 - «Патологическая физиология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2004

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ГОСУДАРСТВЕННОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ УЧРЕЖДЕНИИ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МЗ и СР РФ

Научные руководители:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Александр Ильич Воложин доктор медицинских наук, профессор Иванов Сергей Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Алексей Юрьевич Дробышев доктор биологических наук, профессор Инга Алексеевна Вальцева

Ведущая организация: ЦНИИС МЗ РФ

Защита состоится_2004 г., в_часов на заседании

диссертационного совета К 208. 041.02 при ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет МЗ РФ по адресу: 127 493 Москва, ул. Делегатская, 20/1

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета по адресу: Москва, ул. Вучетича, д. 10а.

Автореферат разослан « » 2004г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, Кандидат медицинских наук, Дашкова О.П.

ВВЕДЕНИЕ Актуальность

В настоящее время можно считать установленным, что одним из важнейших свойств дентальных имплантатов является их высокая способность к остеоинтеграции (Т.Г. Робустова, 2003; Albrektsson et al., 1992; Branemark et al., 1985; Fetsch, AcKermann, 1990).

Известно, что лучшей остеоинтегративной способностью обладает титан и его сплавы. На поверхности этого металла образуется тонкий оксидный слой, который способствует отложению белковых молекул и фосфорно-кальциевых солей, формирующих прочное соединение между имплантатом и костной тканью. Основной гипотезой хемосорбции белков на поверхности оксида титана является рекомбинация ионов титана с химически активными отрицательно заряженными остатками аминокислот (Т.Е. Rams et al., 1991; R.J. Lazzara et al., 1999). Однако этот оксидный слой чрезвычайно изменчив, а его толщина и активность зависят от чистоты металла и характера поверхности. Увеличение толщины оксидного слоя и придание поверхности шероховистости способствует остеоинтеграции (К. Бутовский, В. Лясников, 1998; D.M. Brunette, 1988; J. Lincks et al., 1998; I. Degasne et al., 1999). Возможно, что именно поэтому зубные имплантаты, производимые разными фирмами, имеют неодинаковые остеоинтегративые свойства. До настоящего времени не проведено сравнительной оценки способности имплантатов к инициированию образования костной ткани, что является актуальной проблемой стоматологии. Наиболее выраженным неблагоприятным местным и системным действием обладают ионы, выделяющиеся у сплавов, содержащих кобальт, хром, никель (М. Nakou et al., 1987; В. Kasemo, J. Lausmaa, 1988; C.H. Machnee et al., 1993). Особенно важное значение имеет способ и качество обработки поверхности имплантата, что позволяет получить сочетание оптимальной по структуре поверхности и высокой частоты по элементному составу (СЮ. Иванов, М.В. Ломакин, 1998). Известно, что наличие на поверхности

таких как водород, углерод, сера и хлор ухудшает результаты имплантации, возможно, в связи с нарушением оксидного слоя титана. Количественный анализ химического состава поверхности имплантатов стал возможным при внедрении в научную и практическую работу метода ОЖЕ-спектроскопии, которая была использована в нашей работе. Однако роль этих элементов на поверхности имплантата в механизме нарушения остеоинтеграции не изучена.

Одним из современных методов оценки остеоинтеграции имплантируемого материала с костной тканью является применение, так называемой, длительной культуры костного мозга (Декстеровскую культуру). Сущность ее использования для решения поставленной задачи заключается в том, что костный мозг культивируется на поверхности имплантатов разных систем. Клетки-предшественники костного мозга в специальной питательной среде дифференцируются в кроветворные и стромальные клетки, родственные клеткам костной ткани и имеющие одинаковые механизмы регуляции. Достижение этой цели может быть осуществлено в опыте in vitro.

Многие вопросы, касающиеся применения дентальных имплантатов остаются мало изученными. Одним из важнейших из них является контроль способности инициировать построение костной ткани. Исследования, выполненные в этом направлении, как правило, основаны на гистологических методах. Эти методы внесли много нового в понимании механизмов остеоинтеграции (А.С. Григорьян, А.А. Кулаков, 1997; Murai et al., 1996; Steflik et al, 1997 и др.). Но они не дают возможности количественного анализа процесса пролиферации и дифференцировки клеток-предшественников, от функции которых во многом зависит конечный результат применения дентальных имплантатов. Таким образом, сравнительная характеристика способности имплантатов инициировать остеогенетические свойства клеток-предшественников костного мозга является актуальной проблемой стоматологии и патофизиологии. На основании вышеизложенного сформулирована цель работы.

Цель работы: оценить в сравнительном аспекте свойства поверхности дентальных имплантатов различных систем, определить их способность инициировать клеточные реакции из костномозгового микроокружения и применить в клинической практике имплантаты с биокерамическим покрытием. Задачи

1. Применить метод ОЖЕ-спектроскопии для исследования содержания углерода и кислорода, загрязняющих поверхность имплантатов разных систем.

2. Определить влияние облучения поверхности имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии на микрорельеф материала имплантата и химический состав его поверхностных слоев.

3. Определить структуру поверхности имплантата «Реплейс» системы Стери Осс с покрытием, полученным методом вакуумно-плазменного осаждения, а также имплантата системы «Biolok» с покрытием на основе оксиапатита образованного при помощи плазменного прожектора.

4. Оценить особенности химических свойств поверхности имплантатов системы «Реплейс» с керамическим покрытием.

5. Изучить развитие стромальных и кроветворных клеток на поверхности имплантатов всех исследованных систем в условиях культивирования клеток костного мозга.

6. Оценить влияние биокерамического покрытия поверхности имплантатов на содержание общего числа клеток, а также стромальных, кроветворных клеток и их соотношение в динамике культивирования с декстеровской культурой костного мозга.

7. Определить клиническую эффективность применения имплантатов «Реплейс» системы Стери Осс с гидроксиапатитовым покрытием.

Положения, выносимые на защиту

1. Метод ОЖЕ-спектроскопии позволяет количественно определять на

поверхности имплантатов содержание загрязняющих примесей: углерода и кислорода, что имеет большое значение при оценке биосовместимости материала. Этим методом доказано, что путем облучения поверхности имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии можно получить химически чистые поверхностные слои. Облучение имплантатов системы ЛИКо мощными импульсными потоками приводит к исчезновению загрязняющих элементов на поверхности.

2. Поверхность имплантата «Реплейс» системы Стери Осс имеет выраженный развитый профиль с четкими полусферическими частицами, образованными конгломератами величиной более 100 мкм, что характерно для покрытий, полученных методом вакуумно-плазменного осаждения. Поверхность имплантата системы Biolok относится к группе покрытий на основе оксиапатита, содержащей поры и раковины, что характерно для нанесения покрытий при помощи плазменного прожектора.

3.Биосовместимость исследованных типов имплантатов доказывается тем, что на их поверхности в условиях культивирования клеток костного мозга в течение 4 недель происходит нормальное развитие стромальных и кроветворных клеток. Отсутствовали отрицательные реакции и ингибирующее влияние материала на рост клеток костного мозга. Биокерамическое напыление на поверхности имплантатов вызывает увеличение содержания общего числа клеток костного мозга, а также стромальных и кроветворных клеток по сравнению с имплантатами без напыления.

4.Имплантаты «Реплейс» системы Стери Осс с гидроксиапатитовым покрытием позволяет избежать ранних и поздних осложнений, что позволяет рекомендовать данную систему в широкую клиническую практику.

Научная новизна

Впервые методом ОЖЕ-спектроскопии, который позволяет количественно оценить химический состав поверхности имплантатов, показано, что облучение имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии приводит к созданию развитого поверхностного микрорельефа и позволяет получить химически чистые поверхностные слои материала. При этом воздействии образуются равномерно распределенные микроскопические неровности, улучшающие остеоинтеграцию. Новыми являются данные о том, что поверхность имплантата «Реплейс» системы системы Стери Осс имеет выраженный развитый профиль с четкими полусферическими частицами, образованными конгломератами величиной более 100 мкм, что характерно для покрытий, полученных методом вакуумно-плазменного осаждения. Показано, что покрытие имплантата системы Biolok содержит Са и гидроксильную группу, в количестве, которое позволяет отнести это покрытие к группе оксиапатита, нанесенного при помощи плазменного прожектора. Особенности химического состава поверхности «Реплейс» системы Стери Осс, с керамическим покрытием связаны с наличием в нем гидроксиапатита.

Новыми являются данные о том, что на поверхности имплантатов всех исследованных систем в условиях культивирования клеток костного мозга в течение 4 недель происходит нормальное развитие стромальных и кроветворных клеток, без отрицательных реакций на рост клеток костного мозга. Научной новизной отличаются данные о том, что на поверхности имплантатов с биокерамическим напылением увеличивается содержание общего числа клеток, а также стромальных и кроветворных клеток по сравнению с имплантатами без напыления.

Практическое значение

1. Количественная оценка содержания элементов, загрязняющих поверхность имплантатов, может быть проведена методом ОЖЕ-спектроскопии. Этот метод может быть рекомендован для исследования материалов применяемых в дентальной имплантологии.

2. Обеспечение хорошей остеоинтеграции и минимальное число осложнений после имплантации с последующим протезированием при использовании имплантатов «Реплейс» и «Biolok», обеспечивается высокой чистотой и развитостью их поверхности, а также биокерамическим покрытием.

3. Длительное культивирование клеток костного мозга (декстеровские клеточные культуры) на поверхности дентальных имплантатов является адекватной моделью для оценки влияния поверхности имплантатов на остеогенные клетки для прогнозирования остеоинтеграции в клинических условиях.

4. Применение имплантатов «Реплейс» с гидроксиапатитовым покрытием не вызывает развития ранних и поздних осложнений, что позволяет рекомендовать данную систему в широкую клиническую практику.

Объем и структура диссертации

Диссертация написана на 130 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, в том числе 54 российских автора и 76 иностранных. В диссертации представлено 20 таблиц и 43 рисунка.

Апробация работы Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на совместном совещании сотрудников кафедр факультетской хирургической стоматологии и имплантологии, кафедры патофизиологии стоматологического факультета и кафедры факультетской ортопедической стоматологии 03 июня 2004 года.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Методика изучения свойств дентальных имплантатов на модели длительныхкультур костногомозга

Эксперименты выполнены с использованием костного мозга мышей

(С57В1/6 х СВА) F1 массой 18-24 г. Длительные культуры костного мозга

декстеровского типа вели стандартным методом. Костный мозг одной

бедренной кости мышей без суспендирования помещали в 10 мл полной

среды на основе среды Фишера, обогащенной L-глютамином, 14%

лошадиной сыворотки, 6% эмбриональной телячьей сыворотки, 10-8 М

гидрокортизона и антибиотиками. Культуры вели при температуре 33 С в

пластиковых флаконах (площадь дна 25 см2) с еженедельной сменой

половины культуральной среды. Через 3 недели культивирования, когда на

дне флакона образовывался нормально функционирующий стромальный

подслой, проводили изучение процессов кроветворения на имплантатах,

помещенных в длительные культуры костного мозга. В работе использованы

4 группы имплантатов (в скобках - число исследованных имплантатов):

Группа I

1. «ЛИКо» (титановый) (8) Сроки исследования 2 и 4 недели

2. Титановый имплантат - Biolok (4) Срок исследования 4 недели

3. Replace системы Стери Осс (винтовой) с напылением ГАП (4) Срок исследования 4 недели

Группа II

1. Имплантат «Плазма Поволжья с напылением ГАП» (4)

2. Имплантат «Плазма Поволжья без напыления» (4) Срок исследования 4 недели

Группа III

1. Цилиндрический имплантат (производство Всероссийского научно-исследовательского института медицинской промышленности -ВНИИМП) (4)

2. Плоский имплантат с отверстиями (ВНИИМП) (4) Срок исследования 4 недели

Группа IV

1. Экспериментальные имплантаты без напыления (4)

2. Экспериментальные имплантаты, напыленные ГАП (4) Срок исследования 4 недели

В различные сроки культивирования образцов (сроки указаны выше) из

флаконов извлекали имплантаты и проводили исследование клеточного

состава адгезирующего слоя костного мозга. Для снятия клеток с

имплантатов использовали раствор трипсина в концентрации 0,02% в

сочетании с 0,02 % раствором ЭДТА. Приготавливали мазки-отпечатки,

которые окрашивали по методу Паппенгейма, и подсчитывали миелограммы.

С целью оценки интенсивности процессов кроветворения на различных

образцах, перед приготовлением мазков для морфологических исследований,

под микроскопом в камере Горяева подсчитывали общее количество клеток

костного мозга в суспензии. После снятия клеток измеряли размер каждого

имплантата с точностью до 1 мм, вычисляли площадь поверхности, а затем

! 2

результаты оценки количества клеток на имплантатах рассчитывали на 1 см поверхности. Абсолютные значения содержания стромальных и кроветворных клеток на имплантатах получали расчетным путем, на основании значений общего количества клеток, снятых с 1 см2 поверхности, и процентного содержания стромальных и кроветворных клеток, определенных при подсчете миелограмм.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью ^ критерия Стьюдента.

Методики исследования поверхности имплантатов

Метод ОЖЕ-спектроскопии Исследования проводили на электронном ОЖЕ-спектрометре «Ribere». В ОЖЕ-спектроскопии состав материала определяется по измерению энергетического распределения электронов, испускаемых во время облучения пучком быстрых электронов. Возбужденные электроны вылетают из твердого тела со строго определенными энергиями. В диапазоне энергий примерно 100 эВ испускаемые электроны имеют глубины выхода порядка 10А. При подходящем выборе параметра пучка и системы детектирования этот метод обладает чрезвычайно высокой поверхностной чувствительностью. Эффективная глубина анализа этого метода составляет 20А°. Одним из преимуществ ОЖЕ-спектороскопии является ее чувствительность к примесям с малой массой атома, таким как углерод или кислород, которые обычно загрязняют поверхность и границы раздела, что особенно важно при исследовании материалов, применяемых для остеосинтеза. Фрактографические исследования поверхности имплантатов Исследование поверхности стоматологических имплантатов после различного вида обработок проводили на растровом электронном микроскопе (РЭМ) JSM-840 фирмы JEOL с рабочим увеличением от 10 до 3000. Ускоряющее напряжение электрического поля составляло 20 кэВ, величина тока пучка электронов на поверхности варьировалась от 6-109А до 6-1010А.

Методика рентгеноструктурного анализа. Реттеноструктурный и

рентгеновский фазовый анализ осуществляли при соблюдении условий фокусировки по Бреггу-Брентано, когда толщина эффективно отражающего слоя (h*) составляет 4*7 мкм (Feto - излучение) и 6-9 мкм (Cuk„) h* =1,5 sin©/u

или с использованием методики скользящего пучка град):

h* «3/n[l/s¡n¥+l/sm(20-4O]

где Ц - линейный коэффициент ослабления рентгеновских лучей для данного материала; Т - угол падения первичного луча на поверхность образца; 0 - дифракционный угол; Бт0=Х/2с1(1к|; X. - длина волны; с^м ~ межплоскостное расстояние для плоскостей (ИЫ). Объем и методы клинического исследования

Характеристика пациентов при использовании имплантатов системы Реплейс. В период с 1997 по 2002 годы в хирургическое отделение поликлиники МИДа обратилось 148 человек с просьбой установить им дентальные имплантаты в связи с потерей зубов по поводу осложненного кариеса и патологии пародонта. Среди обследованных пациентов были такие, которым мы отказали в операции в связи с абсолютными медицинскими противопоказаниями. Таким образом, нами было проведено лечение с установкой имплантатов типа Реплейс с биокерамическим покрытием 102 пациента без выраженной сопутствующей патологии. Распределение больных по возрасту и полу представлено на табл.1.

Распределение пациентов по возрасту и полу (Реплейс) Таблица 1.

Пол Возраст

20-30 31-40 41-50 50-60 Старше 60 Всего

Муж 3 15 11 12 3 44

Жен 5 9 16 18 8 58

Итого 8 24 29 30 11 102

Распределение пациентов по годам представлено на табл.2.

Количество поставленных пациентам имплантатов (Реплейс) по годам _ ___ ___ Таблица 2.

Тип имплантата Период по годам Всего

19971998 19981999 19992000 20002001 20012002

Реплейс 22 36 64 59 101 282

Характеристика пациентов при использовании имплантатов системы ЛИКо. В клинике кафедры факультетской хирургической стоматологии и

имплантологии был отобран и обследован 21 пациент в возрасте от 25 до 60 лет, из них 10 мужчин и 11 женщин с различными дефектами зубного ряда без выраженной сопутствующей патологии. После комплексного общего и местного обследования по показаниям проводилась санация полости рта, планировалось хирургическое вмешательство. Восстановление непрерывности зубного ряда с одиночными, включенными или концевыми дефектами проводилось с использованием остеоинтегрируемых имплантатов системы «ЛИКо». Имплантаты разработаны на кафедре факультетской хирургической стоматологии и имплантологии и защищены патентом Р №2122374 от 27 ноября 1998 года. Имплантаты изготавливаются из разрешенных к медицинскому применению сплавов марки Grade - 4

Стерилизация имплантатов системы «ЛИКо» проводится радиационным методом (гамма излучение) согласно общепринятым правилам радиационной стерилизации материалов и изделий медицинского назначения. Доза излучения при стерилизации в соответствии с заключением Научно-исследовательского института практической токсикологии и дезинфекции от 16.09.99 года составляет 20 кГр с надежностью 106 (при условии сохранения целостности стеклянной ампулы). В процессе работы нами использовались имплантаты диаметром 3,5 и 4,0 мм, длиной 8,10 и 13 мм. Распределение больных по возрасту и полу, а также количество установленных имплантатов представлено в табл. 3 и 4.

Распределение пациентов по возрасту и полу (ЛИКо) Таблица 4.

Пол Возраст

20-30 31-40 41-50 50-60 Старше 60 Всего

Муж 1 2 3 3 1 10

Жен 1 4 5 1 11

Итого 1 3 7 8 2 21

Количество установленных имплантатов «ЛИКо» по годам Таблица 5

Тип имплантата Период по годам Всего

19971998 19981999 19992000 20002001 20012002

ЛИКо 23 31 39 93

Методика имплантации. С целью точного определения анамнестических условий в зоне операции предварительно работали с функциональными слепками исследуемой челюсти, изготавливались восковые базисы с окклюзионными валиками. На модели карандашом отмечали место предполагаемой операции и в сложных случаях внедряли в восковую модель разогретый на горелке металлический шарик. Силуэт шарика хорошо виден на ортопантомограмме, и знание его размера позволяло провести точный пересчет размеров, полученных на рентгенограмме, с учетом степени его искажения. С пациентом обсуждали продолжительность лечения, способ протезирования, общую стоимость лечения, возможные осложнения и риски. Пациенту предлагают подписать специальное согласие на лечение в письменной форме («Форма информированного согласия»).

Перед началом оперативного вмешательства большое внимание уделяли выбору метода.обезболивания. При стойкой психо-эмоциональной установке на боль, а также наличия сопутствующей патологии проводили пероральную премедикацию, используя малые транквилизаторы: седуксен, феназепан и анельгетик ибупрофен, кетанов. Для местной анестезии применяли ультракаин, скандонест, септанест, ксилокаин и др.

С целью профилактики некрозов, обусловленных перегреванием мы применяли аппаратуру (хирургический консоль Steгi Oss, модель 6200), с помощью которой вращение режущего инструмента составляло около 10001200 об/мин с постоянным внутренним орошением пелотного сверла через ирригационную систему стерильным физиологическим раствором, охлажденным до комнатной температуры..

Основные результаты и их обсуждение

Данныелабораторного иэкспериментального исследования.

Важнейшим свойством дентального имплантата является его способность интегрироваться с костной тканью. Процесс остеоинтеграции зависит от

многих факторов, главным из которых является состояние оксидного слоя и окружающих имплантат тканей. Оксидный слой чрезвычайно изменчив, а его толщина и активность зависят не только от чистоты металла и характера поверхности. Важная роль принадлежит составу межклеточной жидкости, активности лейкоцитов и других клеток, окружающих имплантат, особенно в первые недели после операции. Изменения микроокружения, выражающиеся в появлении агрессивной для оксидного слоя среды, приводят к нарушению этого слоя, что, по-видимому, характерно для общесоматических заболеваний. Поэтому, для повышения эффективности зубной имплантации и расширения показаний к использованию этого метода необходимо: 1 -повысить качество обработки поверхности имплантата, добиваясь получения оптимальной структуры его поверхности и высокой чистоты по элементному составу, и 2 - улучшить остеоинтегративные свойства имплантата путем нанесения на его поверхность биокерамического покрытия.

Известно, что наличие на поверхности имплантата загрязняющих элементов, таких как водород, сера и хлор ухудшает результаты имплантации, возможно, в связи с нарушением оксидного слоя титана. В связи с тем, что в практической работе врача-стоматолога довольно часто используются такие системы имплантатов как «ЛИКо», «Реплейс» и «Biolock» мы проводили исследование их поверхности.

Особенностью поверхности имплантатов системы «ЛИКо» является то, что они обрабатываются при помощи облучения концентрированными потоками энергии, что дает возможность получения заранее заданного микрорельефа поверхности.

Поверхность имплантата системы «Реплейс», по нашим данным, имеет ярко выраженный развитый профиль с четкими полусферическими частицами (наличие конгломератов величиной более 100 мкм и присутствие «капельной» фазы, т.е. частиц, отличных по форме и химическому составу). Такая поверхность характерна для покрытий, полученных методом

вакуумно-плазменного осаждения. Причиной образования подобных дефектов является обычно достаточно высокая скорость распыления катода.

Химический состав покрытия имплантата системы «Реплейс», оцененный путем регистрации ОЖЕ-пиков, а также методом рентгеноструктурного анализа, представляет собой диоксид циркония, который является одним из наиболее бионейтральных соединений. Покрытие на эти имплантаты нанесено, вероятнее всего, методом вакуумно-плазменного осаждения и обладает рядом вышеперечисленных недостатков, присущих этому методу.

Имплантат системы Вк>1ок изготовлен из сплава Т 6-4. Покрытие содержит Са и гидроксильную группу и относится к группе покрытий на основе оксиапатита. Исследование топографии поверхности имплантата показало наличие пор и раковин, т.е. отсутствие покрытия на некоторых участках поверхности. Полученный рельеф характерен для нанесения покрытий при помощи плазматрона (плазменного прожектора). Сложность нанесения покрытий подобного рода заключается в обязательной предварительной обработке поверхности изделия для прочного сцепления покрытия с подложкой и в соблюдении высокой степени точности параметров распыления. Визуальный анализ поверхностей имплантатов обработанных различными методами, показывает зависимость от режима воздействия, что является важным фактором в осуществлении интеграции с костной тканью и длительностью функционирования.

Кроме микротопологических свойств поверхности имплантата, для осуществления остеоинтеграции имеет большее значение химический состав поверхности, исследованный с помощью ОЖЕ-спектра.

Используемые режимы обработки поверхности имплантатов типа «ЛИКо» приводит к тому, что кальций и кислород с поверхности и до глубины 700 нм не определяются. Концентрация углерода, довольно высокая на поверхности, прогрессивно снижается и уже выявляется с глубины 400 нм. Следует заметить, что именно кислород и углерод являются наиболее

загрязняющими элементами на поверхности имплантатов Очищение имплантата от этих элементов делает систему «ЛИКо» перспективной для клинического применения.

Изучение имплантатов системы «Реплейс» на распределение элементов ОЖЕ-спектром по толщине поверхностного слоя показал отсутствие в нем углерода и кальция. Однако такой важный загрязняющий элемент как углерод остается в довольно высокой концентрации на глубине до 800 нм. Это объясняется большой шероховатостью поверхности имплантата за счет циркониевого покрытия, что не позволяет удалить углерод, который находится в не связанном состоянии.

Нанесение на поверхность титанового имплантата покрытия на основе оксида кальция - приводит к тому, что распределение

элементов на его поверхности зависит от времени травления. С увеличением времени травления поверхности имплантата происходит резкое уменьшение концентрации углерода при небольшом увеличении кальция. Однако существенно возрастает содержание кислорода. Особенности химического состава поверхности имплантата с керамическим покрытием связаны с наличием фосфорно-кальциевого соединения, что резко отличает конструкции этой системы от других систем имплантатов

Как было сказано, следующим важнейшим свойством имплантатов является их способность инициировать построение костной ткани.

Для оценки этого процесса использована длительная культура костного мозга (Декстеровская культура). Суть метода заключается в том, что клетки-предшественники костного мозга в специальной питательной среде дифференцируются в стромальные и кроветворные клетки. По процессу развития стромальных и кроветворных клеток можно косвенно судить о способности имплантатов инициировать остеогенетические свойства клеток-предшественников костного мозга.

Метод длительного культивирования костного мозга позволяет поддерживать кроветворение вне организма в течение нескольких месяцев, с

сохранением всех основных линий дифференцировки кроветворных и остеогенных клеток, включая стволовые клетки. Перспективность этого метода обусловлена тем, что костная ткань и костный мозг онтогенетически связаны между собой, находятся под контролем родственных белковых регуляторов и оказывают взаимное влияние.

На основании проведенных экспериментов по изучению изменений общего количества, а также числа стромальных и кроветворных клеток, развивающихся на имплантатах в условиях культивирования в течение 4 недель, было установлено, что все изученные имплантаты не вызывали отрицательных реакций и не оказывали ингибирующего влияния на рост клеток костного мозга.

Для имплантатов с напылением наблюдалось большее содержание общего числа клеток, по сравнению с имплантатами без напыления, а также отмечалось большее содержание стромальных и кроветворных клеток через 4 недели культивирования по сравнению с имплантатами без напыления. Процентное содержание стромальных и кроветворных клеток для имплантатов без напыления практически не отличалось от такового для имплантатов с напылением.

Таким образом, для данных образцов имплантатов напыление приводило к некоторому увеличению кроветворения на имплантатах при культивировании в длительных культурах костного мозга, но с сохранением соотношения стромальных и кроветворных клеток.

На основании проведенных экспериментов можно сделать следующее заключение.

При культивировании в длительных культурах костного мозга на различных имплантатах происходят процессы нормального кроветворения. На протяжении 4 недель культивирования на исследованных имплантатах развиваются стромальные и кроветворные клетки. Отмечаются различия в выраженности процессов кроветворения на различных образцах имплантатов как по динамике общего содержания клеток, так и по содержанию

стромальных и кроветворных клеток в течение 4 недель культивирования. При напылении на имплантат биокерамического покрытия, стимулирующего остеогенез, отмечается увеличение общего числа клеток и возрастание абсолютных значений стромальных и кроветворных клеток. По-видимому, увеличение числа кроветворных клеток на имплантатах к 4-й неделе культивирования или сохранение на высоком уровне содержания кроветворных клеток, свидетельствует о повышенной способности имгшантатов к остеоинтеграции.

Результаты исследования, полученные в результате лабораторных и экспериментальных исследований, в значительной мере объясняют данные клинического раздела нашей работы. Что касается имплантатов системы «ЛИКо», то к настоящему времени получено достаточно доказательств о том, что эта система в существующих модификациях не уступает мировым аналогам других систем имплантатов.

Результаты клинического исследования

Наш клинический опыт основан на применении имплантатов Реплейс, напыленных гидроксиапатитовым покрытием, а также имплантатов системы ЛИКо, которые не имеют биокерамического покрытия.

При использовании имплантатов обоих типов тщательно подбирали пациентов, основываясь на представлениях об абсолютных и относительных противопоказаниях к дентальной имплантации. Особое внимание уделяли хирургическому и ортопедическому этапу имплантации, используя современную технику для формирования ложа и установки конструкции в полости рта, а также послеоперационному уходу за полостью рта. Всего установлено 182 имплантатов системы Реплейс: 87 на верхней и 95 на нижней челюсти.

Было также поставлено 93 имплантата системы ЛИКо 21 пациенту. Количество имплантатов и число пациентов, а также продолжительность наблюдения после проведенной операции достаточно для сравнения применения имплантатов разных систем: с напылением и без

биокерамического слоя на поверхности используемых конструкций. В послеоперационном периоде проводили наблюдение за эффективностью лечения. Для этого пациент повторно посещал стоматолога через 8-10 дней после операции. В 23 случаях была проведена операция с применением технологии направленной регенерации тканей или ауто- или аллотрансплантация костной ткани. Правильная установка и оптимальное распределение имплантатов в челюсти является важным условием для долгосрочного успеха остеоинтеграции и последующего ортопедического этапа лечения. Сделано заключение о том, что выполнение всех правил дентальной имплантации, включая диагностику, планирование, хирургические и ортопедические этапы лечения, и тщательный гигиенический уход за полостью рта приводит к тому, что у пациента восстанавливается жевательная функция, речь и эстетика. Использованные в нашей работе имплантаты с биокерамическим напылением, обладают необходимыми для дентальной имплантации качествами, что подтверждает результаты наших предшествующих лабораторных исследований.

Принципиально важными явились данные о том, что применение имплантатов системы ЛИКо приводило практически к таким же результатам, что и использование имплантатов Реплейс с биокерамическим покрытием. Этот результат можно объяснить тем, что обработка имплантатов ЛИКо приводила к образованию особо чистой поверхности, лишенной «загрязняющих» ее элементов - углерода и кислорода. Благодаря применению современных технологий обработки металла, наличие чистой поверхности имплантата приводит, как можно обосновано заключить, к формированию равномерного слоя оксида титана, который сам по себе выполняет функцию биокерамического покрытия и способствует отложению морфогенетических белков и других факторов, способствующих остеогенезу и, следовательно, интеграции имплантата и костной ткани.

Обобщая полученные данные в целом, можно сделать заключение о том, что успех дентальной имплантации во многом зависит не только от

конструкции, медицинских показаний, уровня гигиены в послеоперационном периоде, качества ортопедического этапа лечения, но и от свойств поверхности имплантата. При этом наиболее важная роль принадлежит чистоте поверхности имплантата, которое способствует ускорению остоинтеграции, а следовательно, уменьшению риска ранних и поздних осложнений при дентальной имплантации.

ВЫВОДЫ

1. Метод ОЖЕ-спектроскопии обладает высокой чувствительностью к примесям с малой массой атома, таким как углерод или кислород, загрязняющих поверхность имплантатов, что важно при исследовании материалов, поверхность которых играет доминирующую роль. Этот метод позволяет провести количественный анализ загрязнения поверхности металла элементами.

2. Облучение поверхности имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии приводит к созданию развитого поверхностного микрорельефа на материале и получению химически чистых поверхностных слоев.

3. Поверхность имплантата системы «Реплейс» имеет выраженный развитый профиль с четкими полусферическими частицами, образованными конгломератами величиной более 100 мкм, что характерно для керамических покрытий, полученных методом вакуумно-плазменного осаждения. Поверхность этих имплантатов, изученная методом ОЖЕ-спектра не содержит Са и кислорода.

4. Покрытие имплантата системы «Biolock» содержит Са и гидроксильную группу и относится к группе покрытий на основе гидроксиапатита. Поверхность имплантата имеет поры и раковины, в основании которых покрытие отсутствует. Полученный рельеф поверхности характерен для нанесения покрытий при помощи плазменного прожектора.

5. На поверхности имплантатов всех исследованных систем в условиях культивирования клеток костного мозга в течение 4 недель происходит нормальное развитие стромальных и кроветворных клеток, отсутствуют отрицательные реакции и ингибирующее влияние материала на рост клеток костного мозга.

6. На поверхности имплантатов с биокерамическим напылением наблюдается увеличенное содержание общего числа клеток, по сравнению с имплантатами без напыления, а также возрастание стромальных и кроветворных клеток по сравнению с имплантатами без напыления. Соотношение стромальных и кроветворных клеток для поверхности имплантатов без напыления и с напылением практически не различаются.

7. Применение в клинической практике имплантатов Реплейс с гидроксиапатитовым покрытием и имплантатов ЛИКо без керамического покрытия при соблюдении основных правил имплантации позволяет практически полностью избежать ранних и поздних осложнений.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Метод ОЖЕ-спектроскопии, обладающий высокой чувствительностью к примесям с малой массой атома, позволяет количественно определить элементы (углерод и кислород), загрязняющие поверхность имплантатов. Поэтому его можно рекомендовать для исследования материалов, поверхность которых играет доминирующую роль в дентальной имплантологии.

2. Рекомендуется применение нового режима облучения имплантатов системы «ЛИКо» мощными импульсными потоками, которые вызывают появление микроскопических неровностей, улучшающих остеоинтеграцию, и позволяют получить химически чистые поверхностные слои имплантата.

3. Высокая чистота и развитость поверхности имплантатов систем «Реплейс» и «Biolock», а также биокерамическое покрытие обеспечивает хорошую остеоинтеграцию и минимальное число осложнений в раннем и позднем периоде после имплантации и последующего протезирования.

4. Длительное культивирование клеток костного мозга (декстеровские клеточные культуры) на поверхности дентальных имплантатов является адекватной моделью для оценки влияния поверхности имплантатов на образование остеогенных клеток и прогнозирования степени остеоинтеграции в клинических условиях.

5. Имплантаты «Реплейс» с гидроксиапатитовым покрытием, а также имплантаты системы ЛИКо в равной степени позволяет избежать ранних и поздних осложнений.

Публикации по теме диссертации

1. Воложин А.И., Фомин И.В., Гаглоев В.Х. Изучение свойств различных дентальных имплантатов на модели длительных культур костного мозга // В кн.: Современные проблемы имплантологии (сборник научных трудов VI Международной конференции). Саратов, 2002. -С.46-49.

2. Гаглоев В.Х., Фомин И.В. Свойства дентальных имплантатов на модели длительных культур костного мозга декстеровского типа // В кн.: Учредительный съезд национальной ассоциации работников стоматологического образования. - Саратов, 2002. - С. 132.

3. Гаглоев В.Х. Клинический опыт применения дентальных имплантатов «Реплейс» системы Стери Осс, напыленных гидроксиапатитом // В кн.: Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины». Материалы 3-й конференции молодых ученых России с международным участием, 20-24 января 2004 г. Посвящается 60-летию Российской академии наук. М., 2004. - С.309-310.

4. Гаглоев В.Х., Воложин Г.А. Модель длительной культуры костного мозга декстеровского типа как метод оценки остеоинтегративных свойств дентальных имплантатов // В кн.: Дизрегуляционная патология органов и систем (экспериментальная и клиническая патофизиология). Материалы 3-го Российского Конгресса по патофизиологии с международным участием. - М., 2004. - С.358.

Зак.381 Подп, к печати 25.10.2004 г. Печ.л.1 Тираж 100 экз. Бумага офсета. Формат 60x84 1/16 Типография ВИУ

о

 
 

Оглавление диссертации Гаглоев, Вадим Хазбиевич :: 2004 :: Москва

Введение.3

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СВОЙСТВАХ ПОВЕРХНОСТИ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ И МЕХАНИЗМАХ

ОСТЕОИНТЕГРАЦИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).11

1.1. Свойства зубных имплантатов и используемые материалы.11

1.2. Остеоинтеграция при дентальной имплантации.16

1.3. Применение керамических покрытий для повышения интегративных свойств дентальных имплантатов.19

1.4. Использование длительных культур костного мозга при оценке свойств материалов для дентальных имплантатов.26

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.34

2.1- Методика изучения свойств дентальных имплантатов на модели длительных культур костного мозга.34

2.2. Методика исследования поверхности двухэтапных стоматологических винтовых имплантатов методами ОЖЕ - спектроскопии и электронной фрактографии, рентгеноструюурного анализа.37

2.2.1. Метод ОЖЕ-спектроскопии.37

2:2.2. Метод фрактографического исследования поверхности имплантатов.

2.2.3. Методика рентгеноструктурного анализа.

2.3. Объем и методы клинического исследования.42

2.3.1: Характеристика пациентов при использовании имплантатов системы

Реплейс.-.42

2.3.2. Характеристика пациентов при использовании имплантатов системы ЛИКо.45

2.3.3. Методика имплантации.47

Глава 3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.50

3.1. Сравнительная характеристика поверхности внутрикостных стоматологических имплантатов.50

3.1.1. Морфологические свойства поверхности имплантатов.50

3.1.2: Химический состав поверхности имплантатов.59

3.2. Свойства дентальных имплантатов разных систем и форм, на модели длительных культур костного мозга.66

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ.80

4.1. Результаты постановки имплантатов системы Реплейс.80

4.2.Тезультаты имплантации с использованием системы ЛИКо 96

Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ и

 
 

Введение диссертации по теме "Стоматология", Гаглоев, Вадим Хазбиевич, автореферат

Актуальность

В настоящее время можно считать установленным, что одним из важнейших свойств дентальных имплантатов является их высокая способность к остеоинтеграции (Т.Г. Робустова, 2003; Albrektsson et al., 1992; Branemark et al., 1985; Fetsch, AcKermann, 1990).

Известно, что лучшей остеоинтегративной способностью обладает титан и его сплавы. На поверхности этого металла образуется тонкий оксидный слой, который способствует отложению белковых молекул и фосфорно-кальциевых солей, формирующих прочное соединение между имплантатом и .костной тканью. Основной гипотезой хемосорбции белков на поверхности оксида титана является рекомбинация ионов титана с химически активными отрицательно заряженными остатками аминокислот (Т.Е. Rams et al., 1991; R.J. Lazzara et al., 1999). Однако этот оксидный слой чрезвычайно изменчив, а его толщина и активность зависят от чистоты металла и характера поверхности. Увеличение толщины оксидного слоя и придание поверхности шероховистости способствует остеоитеграции (К. Бутовский, В. Лясников, 1998; D.M. Brunette, 1988; J. Lincks et al., 1998; I. Degasne et al., 1999). Возможно, что именно поэтому зубные имплантаты, производимые разными фирмами, имеют неодинаковые остеоинтегративые свойства. До настоящего времени не проведено сравнительной оценки способности имплантатов инициировать образование костной ткани, что является актуальной проблемой стоматологии. Наиболее выраженным неблагоприятным местным и системным действием обладают ионы, выделяющиеся у сплавов, содержащих кобальт, хром, никель (М. Nakou et al., 1987; В. Kasemo, J. Lausmaa, 1988; C.H. Machnee et al., 1993). Особенно важное значение имеет способ и качество обработки поверхности имплантата, что позволяет получить сочетание оптимальной по структуре поверхности и высокой частоты по элементному составу (С.Ю. Иванов, М.В. Ломакин, 1998). Известно, что наличие на поверхности имплантата загрязняющих элементов, таких как водород, углерод, сера и хлор ухудшает результаты имплантации, возможно, в связи с нарушением оксидного слоя титана. Количественный анализ химического состава поверхности имплантатов стал возможным при внедрении в научную и практическую работу метода ОЖЕ-спектроскопии, которая была использована в нашей работе. Однако роль этих элементов»на поверхности- имплантата в механизме нарушения остеоинтеграции не изучена.

Одним из современных методов оценки остеоинтеграции имплантируемого материала с костной тканью является применение, так называемой, длительной культуры костного мозга (Декстеровскую культуру). Сущность ее использования для решения поставленной задачи заключается в том, что костный мозг культивируется на поверхности имплантатов разных систем. Клетки-предшественники костного мозга в специальной питательной среде дифференцируются в кроветворные и , стромальные клетки, родственные клеткам костной ткани и имеющие одинаковые механизмы регуляции. Достижение этой цели может быть осуществлено в опыте in vitro.

Многие вопросы, касающиеся применения дентальных имплантатов остаются мало изученными. Одним из важнейших из них является контроль способности инициировать построение костной ткани. Исследования, выполненные в этом направлении, как правило, основаны на гистологических методах. Эти методы внесли много нового в понимании механизмов остеоинтерграции (A.C. Григорьян, A.A. Кулаков, 1997; Murai et al., 1996; Steflik et al, 1997 и др.). Но они не дают возможности количественного анализа процесса пролиферации и дифференцировки клеток-предшественников, от функции которых во многом зависит конечный результат применения дентальных имплантатов. Таким образом, сравнительная характеристика способности имплантатов инициировать остеогенетические свойства клеток-предшественников костного мозга является актуальной проблемой стоматологии и патофизиологии. На основании вышеизложенного сформулирована цель работы.

Цель работы: оценить в сравнительном аспекте свойства поверхности дентальных имплантатов различных систем, определить их способность инициировать клеточные реакции из костномозгового микроокружения и применить в клинической практике имплантаты с биокерамическим покрытием.

Задачи

1. Применить метод ОЖЕ-спектроскопии для исследования содержания углерода и кислорода, загрязняющих поверхность имплантатов разных систем.

2. Определить влияние облучения поверхности имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии на микрорельеф материала имплантата и химический состав его поверхностных слоев.

3. Определить структуру поверхности имплантата «Реплейс» системы Стери Осс с покрытием, полученным методом вакуумно-плазменного осаждения, а также имплантата системы «Вю1ок» с покрытием на основе оксиапатита образованного при помощи плазменного прожектора.

4. Оценить особенности химических свойств поверхности имплантатов системы «Реплейс» с керамическим покрытием.

5. Изучить развитие стромальных и кроветворных клеток на поверхности имплантатов всех исследованных систем в условиях культивирования клеток костного мозга.

6. Оценить влияние биокерамического покрытия поверхности имплантатов на содержание общего числа клеток, а также стромальных, кроветворных клеток и их соотношение в динамике культивирования с декстеровской культурой костного мозга.

7. Определить клиническую эффективность применения имплантатов А

Реплейс» системы Стери-Оес с гидроксиапатитовым покрытием.

Положения, выносимые на защиту

Г.Метод ОЖН-спектроскопии позволяет количественно определять на поверхности имплантатов содержание загрязняющих примесей: углерода и кислорода, что имеет большое значение при оценке биосовместимости материала. Этим методом доказано, что путем облучения поверхности имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии можно; получить химически; чистые поверхностные слои.' Облучение имплантатов системы ЛИКо мощными импульсными потоками^ приводит к исчезновению загрязняющих элементов на поверхности.

2. Поверхность имплантата «Реплейс» системы- - Стери -Осс~. имеет выраженный развитый профиль с четкими полусферическими частицами, образованными конгломератами величиной более 100 мкм, что характерно для покрытий, полученных методом вакуумно-плазменного осаждения. Поверхность, имплантата системы Вю1ок относится к группе покрытий на основе оксиапатита, содержащей поры и раковины, что характерно для нанесения покрытий при помощи плазменного прожектора:

3 .Биосовместимость исследованных типов имплантатов доказывается тем, что на их поверхности в условиях культивирования клеток костного мозга в течение 4 недель происходит нормальное развитие стромальных и кроветворных клеток. Отсутствовали отрицательные реакции и ингибирующее влияние материала на рост клеток костного мозга.

Биокерамическое напыление на поверхности имплантатов вызывает увеличение содержания общего числа клеток костного мозга, а также стромальных и кроветворных клеток по сравнению с имплантатами без напыления.

4.Имплантаты «Реплейс» системы Стери Осс с гидроксиапатитовым покрытием позволяет избежать ранних и поздних осложнений, что позволяет рекомендовать данную систему в широкую клиническую практику.

Научная новизна

Впервые методом ОЖЕ-спектроскопии, который позволяет количественно оценить химический состав поверхности имплантатов. Показано, что облучение имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии приводит к созданию развитого поверхностного микрорельефа и позволяет получить химически чистые поверхностные слои материала. При этом воздействии образуются равномерно распределенные микроскопические неровности, улучшающие остеоинтеграцию. Новыми являются данные о том, что поверхность имплантата «Реплейс» системы системы Стери Осс имеет выраженный развитый профиль с четкими полусферическими частицами, образованными конгломератами величиной более 100 мкм, что характерно для покрытий, полученных методом вакуумно-плазменного осаждения. Показано, что покрытие имплантата системы Вю1ок содержит Са и гидроксильную группу, в.количестве, которое позволяет отнести это покрытие к группе оксиапатита, нанесенного при помощи плазменного прожектора. Особенности химического состава поверхности «Реплейс» системы Стери Осс, с керамическим покрытием связаны с наличием в нем гидроксиапатита.

Новыми являются данные о том, что на поверхности имплантатов всех исследованных систем в условиях культивирования клеток костного мозга в течение 4 недель происходит нормальное развитие стромальных и кроветворных клеток, без отрицательных реакций на рост клеток костного мозга. Научной новизной отличаются данные о том, что на поверхности имплантатов с биокерамическим напылением увеличивается содержание общего числа клеток, а также стромальных и кроветворных клеток по сравнению с имплантатами без напыления.

Практическое значение

1. Количественная оценка содержания элементов, загрязняющих поверхность имплантатов, может быть проведена методом ОЖЕ-спектроскопии. Этот метод может быть рекомендован для исследования материалов применяемых в дентальной имплантологии.

2. Обеспечение хорошей остеоинтеграции и минимальное число осложнений после имплантации с последующим

Ь \ ' протезированием при использовании имплантатов «Реплейс» и «Вю1ок», обеспечивается высокой чистотой и развитостью их поверхности, а также биокерамическим покрытием.

3. Длительное культивирование клеток костного мозга (декстеровские клеточные культуры) на поверхности дентальных имплантатов является адекватной моделью для оценки влияния поверхности имплантатов на остеогенные клетки для прогнозирования остеоинтеграции в клинических условиях. с г - <

4. Применение имплантатов «Реплейс» с гидроксиапатитовым \ / покрытием не вызывает развития ранних и поздних осложнений, что позволяет рекомендовать данную систему в широкую клиническую практику.

Объем и структура диссертации

Диссертация написана на 130 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, в том числе 54 российских автора и 76 иностранных. В диссертации представлено 20 таблиц и 43 рисунка.

 
 

Заключение диссертационного исследования на тему "Клеточные реакции и остеоинтегративные свойства дентальных имплантатов разных систем"

116 выводы

1. Метод ОЖЕ-спектроскопии обладает высокой чувствительностью к примесям с малой массой атома, таким как углерод или кислород, загрязняющих поверхность имплантатов, что важно при исследовании материалов, поверхность которых играет доминирующую роль. Этот метод позволяет провести количественный анализ загрязнения поверхности металла элементами.

2. Облучение поверхности имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии позволяет создать развитый поверхностный микрорельеф на материале и получить химически чистые поверхностные слои.

3. Поверхность имплантата системы «Реплейс» имеет выраженный развитый профиль с четкими полусферическими частицами, образованными конгломератами величиной более 100 мкм, что характерно для керамических покрытий, полученных методом вакуумно-плазменного осаждения. Поверхность этих имплантатов, изученная методом ОЖЕ-спектра не содержит Са и кислорода.

4. Покрытие имплантата системы «Вю1ос1о> содержит Са и гидроксильную группу и относится к группе покрытий на основе гидроксиапатита. Поверхность имплантата имеет поры и раковины, в основании которых покрытие отсутствует. Полученный рельеф поверхности характерен для нанесения покрытий при помощи плазменного прожектора.

5. На поверхности имплантатов всех исследованных систем в условиях культивирования клеток костного мозга в течение 4 недель происходит нормальное развитие стромальных и кроветворных клеток, отсутствовали отрицательные реакции и ингибирующее влияние материала на рост клеток костного мозга.

6. На поверхности имплантатов с биокерамическим напылением наблюдается увеличенное содержание общего числа клеток, по сравнению с имплантатами без напыления, а также возрастание стромальных и кроветворных клеток по сравнению с имплантатами без напыления. Соотношение стромальных и кроветворных клеток для поверхности имплантатов без напыления и с напылением практически не различаются.

7. Применение в клинической практике имплантатов Риплейс с гидроксиапатитовым покрытием и имплантатов ЛИКо без керамического покрытия при соблюдении основных правил имплантации позволяет практически полностью избежать ранних и поздних осложнений.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Метод ОЖЕ-спектроскопии, обладающий высокой чувствительностью к примесям с малой массой атома, позволяет количественно определить элементы (углерод и кислород), загрязняющие поверхность имплантатов. Поэтому его можно рекомендовать для исследования материалов, поверхность которых играет доминирующую роль в дентальной имплантологии.

2. Рекомендуется применение нового режима облучения имплантатов системы «ЛИКо» мощными импульсными потоками, которые вызывают появление микроскопических неровностей, улучшающих остеоинтеграцию и позволяют получить химически чистые поверхностные слои имплантата.

3. Высокая чистота и развитость поверхности имплантатов систем «Реплейс» и «Вю1оск», а также биокерамическое покрытие обеспечивает хорошую остеоинтеграцию и минимальное число осложнений в раннем и позднем периоде после имплантации и последующего протезирования.

4. Длительное культивирование клеток костного мозга (декстеровские клеточные культуры) на поверхности дентальных имплантатов является адекватной моделью для оценки влияния поверхности имплантатов на остеогенные клетки для прогнозирования остеоинтеграции в клинических условиях.

5. Имплантаты «Реплейс» с гидроксиапатитовым покрытием, а также имплантаты системы ЛИКо в равной степени позволяет избежать ранних и поздних осложнений.

 
 

Список использованной литературы по медицине, диссертация 2004 года, Гаглоев, Вадим Хазбиевич

1. Антонов E.H., Багратишвили В.Н., Панченко В.А. Лазерное напыление биологически совместимых покрытий // Журн. теоретич. Физики. — 1993. Т.19. - вып. 12. - С.92-95.

2. Багратишвили В.Н., Антонов E.H., Соболев Э.Н. Перспективыприменения лазеров для напыления биосовместимых покрытий на.

3. Лазер Маркет. 1994. - №11-12. - С.47-49.

4. Бутовский К., Лясников В. Влияние механической обработки поверхности имплантата и режима плазменного напыления на микрорельеф и остеоинтеграцию // Клиническая имплантология и стоматология . 1998. №4. —

5. Воложин А.И. и др. Клиническая апробация препарата на основе гидроксиапатита в стоматологии // Новое в стоматологии. — 1993. -№3. — С.29-31.

6. Воложин А.И. и др. Клиническая апробация препарата на основе гидроксиапатита в стоматологии // Новое в стоматологии. 1993. - № 3. - С. 29-31.

7. Воложин А.И., Лиханов З.Б., Докторов A.A. и др. Особенности построения костной ткани у поверхности имплантата с покрытием гидроксиапатита, напыленными эксимерным СОг лазером // Стоматология. 1996. - №6. - С.3-7.

8. Вортингтон Ф., Ланг Б., Лавеле В. Остеоинтеграция в стоматологии. Берлин: Квинтэссенция, 1994. — С. 15-38.

9. Гветадзе Р.Ш. Комплексная оценка отдаленных результатов дентальной имплантации: Автореф. дис. . канд. мед. наук. — Омск, 1988.-21 с.

10. Гветадзе Р.Ш. Комплексная оценка отдаленных результатов дентальной имплантации: Автореф. дис. . канд. мед. наук. М., 1996. -25 с.

11. Ю.Гветадзе Р.Ш., Матвеева А.И. Диагностика и прогнозирование функционального состояния тканей протезного ложа в дентальной имплантации // Пробл. стоматол. и нейростоматол. — М.: Медицина, 1999. -№2.-С.38-41.

12. Дудко A.C. с соавт. Влияние структуры поверхности цилиндрических зубных имплантатов на прочность их интеграции в костной ткани // Здравоохранение Беларуси. 1992.(10). - С. 19-21.

13. Дудко A.C., Параскевич В. Л., Швед И. А. Динамика биосовместимость внутрикостных имплантатов // Ж. Новое в стоматологии, 2000. № 8. -с. 16 24.

14. Жусев А.И. Микроциркуляторные нарушения слизистой оболочки полости рта и их коррекция при эндооссальной имплантации: Автореф. Дис. . канд. мед. наук. — М., 1995. -22 с.

15. Жусев А.И., Робустова Т.Г., Ушаков А.И. Микроциркуляция в слизистой оболочке при эндооссальной имплантации // Казанский вестн. стоматол. — 1996. С. 133-134.

16. Иванов С.Ю., Климов Б.А., Ломакин М.В. и др. Использование рентгеновской компьютерной томографии в планировании стоматологической имплантации // Современные проблемы имплантологии. — Саратов, 1998. — С. 48-49.

17. Иванов С.Ю., Ломакин М.В. Дентальная имплантация при низком расположении верхнечелюстных пазух // Тез. докл. 1-й Всероссийской научной конференции. — М., 1997. — С. 29.

18. Калганова С.Г., Лясников В.Н. Научные основы создания современных дентальных имплантатов с биоактивным покрытием // Ж. Новое встоматологии, 1999. № 2 (72) (спец. выпуск). - с. 24-29.

19. Карасев М.В. и др. Плазменное напыление биоактивных покрытий на имплантаты // Доклад. Ленинград. - 1991. - С.63-65.

20. Кулаков A.A. Хирургические аспекты реабилитации больных с дефектами зубных рядов при использовании различных систем зубных имплантатов. Автореф. дис. . д-ра мед. наук. —М., 1997. 27 с.

21. Кулаков A.A. Использование композиций гидроксиапатита при повторных операциях имплантации // Тез. докл. 1-й Всероссийской научной конференции. — М., 1997. — С. 34.

22. Кулаков A.A. Хирургические аспекты реабилитации больных с дефектами зубных рядов при использовании различных систем зубных имплантатов: Автореф. дис. д-ра мед. наук. —М., 1997. 27 с.

23. Кулаков A.A., Курдюмов С.Г. Применение биокомпозиционных материалов в практике дентальной имплантации // Тез. докл. 4-й Международной конференции. — Саратов, 1998. — С. 119.

24. Курдюмов С.Г., Воложин А.И. и др. Создание новых биосовместимых препаратов «гидроксиапол», «колапол» // Сб. науч. работ III Всерос. нац. конгресса «Человек и лекарства». -М., 1996. - С.31-32.

25. Леонтьев В.К. и др. Применение новых препаратов «гидроксиапол» и «колапол» в клинике // Стоматология. 1995. - №5. — С.69-71.

26. Лысенок Л.Н. Остеозамещающие материалы на основе фосфатов кальция в зеркале биоматериаловедения // Новое в стоматологии. 1997. №6. С.61-73.

27. Лясников В. Н., Фомин И. В., Лепилин А. В. и др. Влияние режимов плазменного напыления титана и гидроксиапатита на структуру поверхности внутрикостных имплантатов // Ж. Новое в стоматологии, 1998. -№4.-с. 45-52.

28. Лясников В.Н., Верещагина Л.А. с соавт. Внутрикостные стоматологические имплантаты.—Саратов, 1997.—87 с.

29. Лясников В.Н., Лепилин А. В. и др. «Внутрикостныестоматологические имплантаты. Конструкции, технологии, производство и применение в клинической практике». Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та, 1997. - 88 с.

30. Лясникова В.Н., Баландина Т.В., Сопенко A.A., Веселкова О.И. Формирование равномерных по толщине плазменных покрытий // Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1990. — 40 с.

31. Матвеева А. И. Комплексный метод диагностики и прогнозирования в дентальной имплантации: Автореф. дис. канд. мед. наук. М., 1993. -36 с. '

32. Матвеева А. И. с соавт. Исследование биомеханики дентальных имплантатов с использованием методики трехмерного объемного математического моделирования // Ж. Стоматология, 1998. № 6. - с. 38-40.

33. Никитин A.A., Пьянзин В.И., Курдюмов С.Г. Клиническое применение остеопластинчатых материалов при атрофии альвеолярных отростков челюстей // Тезисы докладов. Саратов. -1998. - С.46-47.

34. Орловский В.Ю., Курдюмов С.Г., Сливко О.И. Синтез, свойства и применение гидроксиапатита кальция // Стоматология. — 1996. — Т.5, №5.

35. Островский А. Остеопластические материалы в современной пародонтологии и имплантологии // Клин, стоматол. 1999. т № 6. - С. 39-52.

36. Панкратов A.C. Лечение больных с переломами нижней кости с использованием ОСТИМ-ЮО (гидроксиапатита ультравысокой дисперсности) как стимулятора репаративного остеогенеза: Автореф. дис. . канд. мед. наук. — М., 1995. 19 с.

37. Параскевич В.Л. Дентальная имплантология: Основы теории и практики: Науч.-практ. пособие / Мн.: ООО «Юнипресс», 2002. 368 с.

38. Перова М.Д. Клиническое и теоретическое обоснование комплексной программы повышения эффективности дентальной имплантации: Дисс . доктора мед. наук. С.-Петербург, 1999. - 400 с.

39. Попов Н.И. Имплантати и зъбни протези. // София, 1982. 133 с.

40. Робустова Т.Г. Воспалительные осложнения зубной имплантации// Проблемы стоматологии и нейросто-матологии. 1999. №4. С.45-47.

41. Робустова Т.Г. Имплантация зубов (хирургические аспекты) // М.: «Медицина», 2003. 560 с.

42. Робустова Т.Г. Подготовка больных к дентальной имплантации // Ж. Новое в стоматологии, 1997. № 6. - с. 15-20.

43. Робустова Т.Г., Абу-Асали Ияд, Ушаков А.И. и др. Отдаленные результаты стоматологической эндооссальной имплантации // Новые концепции в технологии, производстве и применении стоматологических имплантатов. -М., 1996. С.35.

44. Робустова Т.Г., Ушаков А.И, Абу Асали Эяд и др. Клинические, математические, иммунологические аспекты зубной имплантации: Методические указания. — М., 1987. — 26 с.

45. Сидельников А.И. Планирование операции имплантации с учетом антропометрических параметров лица: Автореф. дис. . канд. мед. наук.—М.: 1992.-20 с.

46. Смирнов A.C. Влияние поверхностных характеристик внутрикостных имплантатов из титана на остеогенез (Обзор литературы) // Новое в стоматологии. 2000. - №8. - С.25-29.

47. Ушаков А.И., Елизарова Н.О., Ушакова Т.М. Стоматологическая имплантация. Современное состояние проблемы // Международный медицинский журнал IMJ. 1998. - №3. - С.250-252.

48. Хенч J1. Биокерамика: от концепции до клиники // Клиническая имплантология и стоматология. 1998. №4 (7). — С.98-106.

49. Штрунц В., Гросс У., Мэннер К. Тканевые реакции на границе костной ткани и апатитсодержащей стеклокерамики (Керавитал) // Клиническая имплантология и стоматология . 1998. №4 (7). — С.53-62.

50. Albrectsson Т et al. Osseointegrated Oral Implants. A Swedish multicenter study of 8.139 consecutively inserted Nobelpharma implants // J Periodontol, 1988. N 59. - pp 287-296.

51. Albrektsson T., Branemark P., Lindstrom J. Transcutaneous titanium implants in clinical practice. // Adv. Biomater. 1982. - vol.4. - P. 157-166.

52. Albrektsson T., Gottlander M., Johansson C., et al.: Interface reactions to implant materials. // Vortrag AGI der DGZMK, Berlin 1992.

53. Albrektsson T., Sennerby L.: Dichte Knochenverankemng von oralen Implantaten. Klinische und experimentelle Betrachtungen des Konzepis der Osseointegration. //Parodontologie 1: 307, 1990.

54. Branemark P-I, Zarb GA, Albrektsson T. Tissue-Integrated Prostheses (Osseointegration in Clinical Dentistry). Quintessence Publishing Co., Inc.: Chicago, 1985.-350 p.

55. Branemark P-L, Zarb G., Albrektsson T. Tissue-integrated prostheses. Osseointegration in clinical dentistry. Chicago,London, Berlin: Quintessence, — 1985,—P. 29

56. Brunette D.M. The Effects of Implant Surface Topography on the Behavior of Cells//lnt. J. Oral Maxillofac. Implants. 1988, vol.3, p.231-246

57. Byrd H.S. Angmentation of the czaniofacial skeleton with porous hydroxyapatite granules // Plast, reconstr.Surgery. — 1993. vol.91. - №1. — P.15-26.

58. Chen J., Wolke J.G., Groot K. Vicrostructure and crystallity in hydroxyapatite coatings // Biomaterials. 1994. - vol.15. - №4. — P.396-400.

59. Cook S, Thomas K., Dalton J., Volkman T., Whitecloud T. Hydroxyapatite coating of porous implants improves bone ingrowth and interface attachment strength. J. Biomed. Mater. Res. —1992. — Vol. 26. —P. 989.

60. Cranin N.A., Klein M., Simons A. Atlas of Oral — Implantology. Second edition. St. Louis, Morsby, 1999, rxp.404-444.

61. Degasne I. et al. Effects of roughness, fibronectin and vitronectin on attachment, spreading, and proliferation of human osteoblast-like cells (Saos-2) on titanium surfaces// Calcif. Tissue Int. 1999, vol.64, p.499-507.

62. Denissen H.W., Kalk W., Veldhuis A.A. Eleven-year study of hydroxyapatite implants // J. Prosthet. Dent. 1989. - vol.61. - №6. - P.706-712.

63. Denissen H.W., Kalr W., Nicuport H.M. et al. Mandibular Bone Response to Plasma // Sprayed Coating of Hydroxyapatite. 1990. - vd.3., №1. - P.53.

64. Dhert W.J. et al. A histological and histomorphometrical investigation of fluorapatite, magnesiumwhitlockite and hydroxyapatite plasma-sprayed coatings in goats // J Biomed Mater Res. 1993 Jan: 27 (1): 127-38.

65. Di Silvestro S. Incident iatrogeni al seno mascellare: Penetracione di corpi estranei e tecnica chirurgica di recupero// Implantologia Orale. 1999, N2, p.9-12.

66. El Askary A.S., Meffert R., Griffin T. Why do dental implants fail? Part III Implant Dentistry, 1999, vol.8, p.173-185.

67. El Charkawi H.G. Residual ridge changes under titanium plasma-sprayed screw implant system // J. prosthet. Dent. 1989. - vol.62. - №5. — P.576-580.

68. Ericssen R.A., Albektsson T. The effect of head on regeneration // J. Oral. Maxillofac. Surg. 1984. - vol.42. - P.705-711.

69. Ericsson I., Berglundh T., Marinello C., Loljenberg B., Eindhe J.: Longstanding plaque and gingivitis at implants and teeth in the dog. // Clin. Oral Implant. Res. 3: 99, 1992.

70. Ericsson R, Albrechtsson T. Temperature Threshold Levels for Heat-Induced Bone Tissue Injury. A Vital Microscopic Study in the Rabbit // J ProstDent., 1983.-50.-pp 101-113.

71. Ericsson R, Lecholm U, Branemark P.-I et al. A Clinical Evaluation of Fixed Bridge Restorations Supported by the Combination of Teeth and Osseointegrated Implants // J Clin Periodontal, 1986. N 13. - 307-312.

72. Esposito M., Hirsch J-M., Lekholm . U., Thomsen R Biological factors contributing to failures of osseointegrated oral implants. Part II. Etiopathogenesis// Eur. J. Oral Science. 1998, vol.106, p.721-764.

73. Georgiade N.G. The use jf particulate hydroxyapatite and

74. Giglio G.D. Abutment selection in implant-supported fixed prosthodontics// Int. J. Periodont. Restor. Dent. 1999, vol.19, p.233-241.

75. Helsen J. A., Breme HJ. (ed) Metals as biomaterials. Chichester, John Wiley & Sons, 1998, 498 p.

76. Hislop W, Finlay R, Moos K. A preliminary study into the uses of anorganic bone in oral and maxillofacial surgery// Br. J. Oral Maxillofac. Surg. 1993, vol.31, p.149-153.

77. Hoogendoorn H. et al. Long-term study of large ceramic Implants,(porous hydroxiapatite) in dog femora// Clin. Orthop. Rel. Res. 1984, vol.187, p.281-288

78. Jansen V., Conrads G., Richter E. Microbial leakage and marginal fit of the implant-abutment interface // Int. J. Oral Maxillofac. Implants — 1997. — Vol. 12.—P. 527—540.

79. Jansen Y.K., Augthun M., Richter E.-J., Spiekermann H.: Zur Genauigkeit des Orthopantomogramms bei der Bestimmung des Knochenabbaus an IMZ-Implanteten. //Z. Zahnarztl. Implantol. 9: 22, 1993.

80. Jarcho • M. Biomaterial aspects of calcium phosphates// Dent. Clin. North Am. 1986, vol.30, p.25-47.

81. Jarcho M. Retrospective analysis of hydroxy apatite development for oral implant application // Dent. Clin. North Am. — 1992. — Vol. 36. —P. 19— 26.

82. Kasemo B., Lausmaa J. Biomaterial and implant surfaces: On the rote of cleanliness, contamination, and preparation procedures//J. Biomed. Mater. Res. 1988, vol.22, p.145-158.

83. Kent J., Misiek D. Biomaterials for cranial, facial, mandibular and TMJ reconstruction.— In: R. Fonseca, R. Walker (eds).— Oral and maxillofacial trauma.' Philadelphia: W.B. Saunders, — 1991. —P. 781—1026.

84. Kent JN, Block MS, Finger IN, et al: Biointegrated hydroxylapatite coated dental implants —five year clinical observations. // J. Am Dent Assoc 121:138-144, 1990.

85. Lazzara R.J., Testori T., Trisi R et al. A human histologic analysis of Osseotite and machined surfaces using implants with 2 opposing surfaces// Int. J. Periodont. Restor. Dent. 1999, vol.19, p. 117-129.

86. Lemons J, Bidez M: Endosteal implants biomaterials and biomechanics.— In: R. McKinny (Ed).— Endosteal implants. Biomaterials and biomechanics. St. Louis: Mosby-Year Book, — 1991. —P. 28—36.

87. Lincks J. et al. Response of MG63 osteoblast-Iike cells to titanium and titanium alloy is dependent on surface roughness and composition// Biomaterials. .1998, vol.19, p.2219-2232.

88. Lynch S., Genco R., Marx R. Tissue Engineering. Application in Maxillofacial Surgery and Periodontics. Quintessence Publ. Co, Inc. Chicago, 1999, 285 p.

89. Machnee C.H., Wagner WC, Jaarda M.J., Lang B.R. Identification of Oxide Layers of Commercially Pure Titanium in Response to Cleaning Procedures// Int. J. Oral Maxiliofae. Implants. 1993, vol.8, p.529-533.

90. McKinney R., et al.: The biological tissue response to dental implants. In Me Kinney R. (ed): Endosteal dental implants. // St. Louis. Mosby-year book. 1991.

91. Morgan M., James D., PilliarR. Fractures of the fixture components of an osseointegrated implant// Int. J. Oral Maxiliofae. Implants. 1993, vol.8, p.409-413.

92. Nakou M., Mikx FH.M., Oosterwaal RJ.M., Kruijsen J.C. Early microbial colonization of permucosal implants in edentulous patients//J. Dent. Res. 1987, vol.66, p. 1654-1657.

93. Pauletto N., Lahiffe В .J., Walton J.N. Complications associated with excess cement around crowns on osseointegrated implants: A clinical report// Int. J. Oral Maxillofac. Implants. 1999, vol.14, p.865-868.

94. Pinholt E., Bang G., Haanaes H. Alveolar ridge augmentation in rats by Bio-Oss// Scand. J. Dent. Res. 1991, vol.99, p. 154-161.

95. Rams Т.Е., Roberts T.W., Feik D., Molzan A.K., Slot J. Clinical and microbiological findings on newly inserted hydroxiapatite-coated and pure titanium human dental implants// Clin. Oral Implants Res. 1991, vol.2, p.121-127.

96. Rauch R.U. Титан — материал для имплантатов // Квинтэссенция. 1995. №5/6. С.36-38.

97. Roberts WE. Bone Tissue Interface // J dent Educ, 1988. N 52. - pp 804-809.

98. Sennerby L., Ericsson L., Thompsen P., Lekholm U., Astrand P.: Structure of the bone titanium interface in retrieved clinical oral implants. // Clin Oral Implant Res. — 1991. — Vol. 2. —P. 103-111.

99. Spiekermann H. etal. Implantology. Thieme, New York, 1995, p.317-352.

100. Stanford C., Keller J., Solursh M. Bone cell expression on titanium surface is altered by sterilization treatments// J. Dent. Res. 1994, vol.73, p.1061-1071.

101. Traini T. et al. Frattografia in odontoiatria: principi generali dui meccanismi di frattura degli impianti dentali//Implantologia Orale. 1999, N1, 27-36.

102. Uysal H., Iplikciogtu H., Avci M, Bilir O.G., Kural O. An experimental analysis of the stresses on the implant in an implant-toothsupported prosthesis: A technical note// Int. J. Oral Maxillofac. Implant. 1997, vol.12, p.l 18-124.

103. Wee A.G., Aquilino S.A., Schneider R. L. Strategies o achive fit in implant prosthodontics: A review of the literature// Int. J. Prosthodont. 1999, vol.12, p. 167-178.

104. Weiss Ch.: Fibro-osteal and osteal integration: A comparative analysis of blade and fixture type dental implants supported by clinical trials. // J. Dent Educ. — 1988.—Vol.52.—№12.—P. 706-711.

105. Weiss CM, Weiss A. Principles and Practice of Implant Dentistry. -Mosby, Inc., 2001.-447 p.

106. Weiss C.: A comparative analysis of fibro-osteal and osteal integration and other variables that effect longterm bone maintenance around dental implants. //J. Oral Implantol. 13: 467, 1987.

107. Wilson TGJ.: Guided tissue regeneration around dental implants in immediate and recent extraction sites: Initial observations. // Int J Periodont Rest Dent 1992, 12: 185-193.