Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Клинико-лабораторная оценка результатов дентальной имплантации у пациентов с полным отсутствием зубов

На правах рукописи

Коркин Вячеслав Владимирович

КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ У ПАЦИЕНТОВ С ПОЛНЫМ ОТСУТСТВИЕМ ЗУБОВ

14.01.14- «Стоматология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 7 ОЕЗ 2011

Москва-2011

4854282

Работа выполнена в ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования».

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Ушаков Рафаэль Васильевич

Научный консультант:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Чумаченко Евгений Николаевич

Официальные оппоненты: Заслуженный врач РФ,

доктор медицинских наук, профессор Лепилин Александр Викторович

доктор медицинских наук, профессор Панин Андрей Михайлович

Ведущая организация:

ФГОУ ДПО «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства»

На заседании Диссертационного совета д 2и8.и41.и/ при ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» 127473, г. Москва, ул. Делегатская, 20/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного медико-стоматологического университета (127206, Москва, ул. Вучетича, д. 10а).

Автореферат разослан Сл '/ ■^У & ^ $ 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук,

доцент О.П. Дашкова

Защита состоится «

мин.

ВВЕДЕНИЕ

Одной из актуальных проблем современной стоматологии является восстановление функциональных и эстетических параметров зубочелюстной системы при полной потере зубов. До сегодняшнего дня наиболее распространенным методом лечения является изготовление полных съемных протезов. Вместе с тем до 70% пациентов не удовлетворены качеством такого вида протезирования [Ушаков Р.В., Кочемасов К.М.,2009]. Предлагается много способов для улучшения фиксации съемного протеза (клей, магниты, различные формы дентальных имплантатов) [Копейкин В.Н. с соавт., 1988; Дойников А.И. с соавт. ,1989; СуроЬ О.Н., 1993; Иванов С.Ю. с соавт., 1997; Марков Б.П., 2001; Робустова Т.Г., 2003, Абакаров С.И., 2008, и др.].

Комплексное лечение с применением имплантатов является современным и эффективным методом реабилитации стоматологических больных. В результате лечения полноценно восстанавливается функция зубочелюстной системы и отмечается хороший эстетический эффект. Не последнее место в списке трудностей реабилитации пациентов с полной адентией и атрофией нижней челюсти занимает близость (вплоть до поверхностного расположения) нижнеальвеолярного нерва, высота прикрепления подбородочно-язычной, подбородочно-подъязычной, подбородочной мышц. Не менее сложные проблемы возникают и при адентии верхней челюсти. Наряду с атрофией альвеолярного отростка возникают явления повышенной пневматизации верхнечелюстного синуса, развитие верхнечелюстного синусита, что существенно ухудшает условия для проведения полноценного лечения.

В настоящее время помимо анатомических трудностей при определении типа и количество имплантатов, используемых при полной адентии, руководствуются финансовыми аспектами. Вместе с тем четкие критерии выбора количества имплантатов, их расположение у пациентов с полным отсутствием зубов до сегодняшнего дня не определены. Не

сравнительное изучение состояния комплекса «несъемный протез — внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» при различных вариантах реабилитации таких пациентов. Не изучены показатели гигиены и микробиологического состояния комплекса «имплантат - протез» при полном отсутствии зубов.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Повышение эффективности реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти с применением дентальной имплантации.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Провести клиническую, математическую и лабораторную оценку системы «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» при полной адентии нижней челюсти.

2. Провести математическое моделирование выбора количества и варианта установки дентальных имплантатов на нижней челюсти в зависимости от типа костной ткани.

3. Сопоставить данные, полученные при математическом и 3-Э моделировании с результатами реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти с применением несъемного протезирования на дентальных имплантатах.

4. Изучить исходное состояние микрофлоры периимплантационной зоны у пациентов с полным отсутствием зубов и ее изменение в зависимости от количества установленных имплантатов и качества гигиены полости рта.

5. Определить динамику микробиоценоза полости рта в адаптационный период (12 мес.) у пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти при несъемном протезировании на дентальных имплантатах.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые, на основании клинических показателей З-Б моделирования и математического моделирования определена эффективность комплексного стоматологического лечения, с применением дентальных имплантатов, у пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти и установлены критерии при выборе количества дентальных имплантатов и вариантов их установки.

Впервые проведен математический анализ закономерностей функционирования системы «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» для вариантов установки несъемных протезов на 4, 6, 8 и 10 имплантатах в зависимости от типа костной ткани.

Впервые на основании сравнительного анализа результатов математического моделирования, 3-Б моделирования и денситометрических данных определены критерии планирования реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов с помощью дентальных имплантатов.

Впервые определено изменение состава микрофлоры периимплантационной зоны при проведении реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов с применением дентальных имплантатов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Предложен алгоритм принятия решения проведения дентальной имплантации при полном отсутствии зубов с учетом данных математического моделирования в зависимости от типа костной ткани.

Определено минимальное и оптимальное количество дентальных имплантатов для проведения несъемного протезирования на нижней челюсти.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Количество и положение дентальных имплантатов,

используемых для фиксации несъемного протеза на нижней челюсти при

полном отсутствии зубов, по математической оценке биомеханической

конструкции «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя

5

челюсть» зависит от типа костной ткани.

2. Оптимальным числом имплантатов для фиксации несъемного протеза при полной адентии на нижней челюсти является 8. Увеличение количества имплантатов с 8 до 10 не приводит к существенному улучшению функционирования комплекса «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть».

3. Оптимальные клинические, рентгенологические и микробиологические результаты комплексной реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти могут быть получены при использовании дентальной имплантации проводимой с учетом данных математического моделирования нагрузок на биомеханическую конструкцию «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть».

4. При проведении несъемного протезирования на дентальных имплантатах при полном отсутствии зубов происходят изменение микробиоценоза полости рта, который стабилизируется к окончанию периода адаптации комплекса «несъемный протез - внутрикостные имплантаты -нижняя челюсть» (12 месяцев).

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Полученные результаты клинико-лабораторных, рентгенологических и математических методов исследования используются в лечебном процессе ГКБ №1 г. Москвы.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД

Автором данной работы организовано выполнение всех рентгенологических, математических и микробиологических исследований, определены методы и этапы их реализации, проведено динамическое наблюдение 42 пациентов, которым осуществлены дентальная имплантация и несъемное протезирование на нижней челюсти. Проанализировав полученные результаты, сделаны научные выводы и даны практические рекомендации.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения работы доложены на Всероссийской конференции с международным участием «Новые технологии в стоматологии и имплантологии» (Саратов, 2010 г.), на совместном заседании кафедры стоматологии, ортопедической и общей стоматологии РМАПО, микробиологии МГМСУ 8 ноября 2010.

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, из них 2 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

Диссертационная работа состоит из введения, глав «Обзор литературы», «Материалы и методы исследования», глав собственных результатов исследования, обсуждения результатов и заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Обзор литературы включает 196 источников, в том числе, 86 - отечественных и 110 — иностранных авторов. Диссертация изложена на 130 страницах компьютерного текста Times New Roman. Диссертация иллюстрирована 13 таблицами, 51 рисунками и фотографиями.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Для решения настоящих задач было проведено обследование и лечение 42 пациентов, обратившихся по поводу полной адентии нижней челюсти, в возрасте от 35 до 78 лет. Пациенты входили в 4 возрастные группы согласно классификации ВОЗ: 35-44 года - 9 человек, 45-59 лет - 22 человека, 60-74 года - 7 человек и 75-89 лет - 4 человека. Среди них было 17 мужчин и 25 женщин. Независимо от метода проводимого лечения, при выборе пациентов соблюдали общемедицинские противопоказания для стоматологических хирургических вмешательств. Обследование осуществлено по общепринятой методике, включающий опрос и осмотр больного. При решении вопроса о

7

дентальной имплантации у пациентов были проведены исследования крови, мочи, а при необходимости и консультации узких специалистов (кардиолог, аллерголог, уролог и пр.).

Всем пациентам была изготовлена диагностическая модель.

Рентгенологические исследования проводили у всех пациентов: до операции внутрикостной имплантации или протезирования, в день операции после ее завершения, перед проведением 2 этапа (при применении стандартных имплантатов) через год после дентальной имплантации.

Для проведения 3-D моделирования всем пациентам при планировании операции выполнена компьютерная томография (KT).

Оценку томограмм проводили с помощью системы 3D-Impla (Schutz DENTAL GROUP, Германия) и системы BTI (BTI, Испания).

При моделировании в зоне предполагаемой имплантации всем пациентам проведена денситометрия для определения плотности (типа) костной ткани (показатель Hounsfíeld).

В зависимости от данных, полученных в результате денситометрии при проведении KT, и в соответствие с задачами исследования, пациенты были разделены на 2 группы - с преобладанием 2-го типа костной ткани (26 человек) и с преобладанием 3-го типа костной ткани (16 человек).

Во всех случаях применена двухэтапная имплантация.

Всего установлено 328 дентальных имплантата. С момента проведения операции и после операции в течение первого года было потеряно 3 имплантата у двух пациентов. В первом случае проводилась непосредственная имплантация, во втором - отсроченная.

В работе были использованы следующие системы имплантатов: «Impla» (Schutz DENTAL GROUP, Германия), Endure (MTI, USA), Replace Groovy (Nobel Biocare, Швеция), Semados (BECO, Германия).

В дооперационный период проведена профилактика антибиотиками макролидного ряда. Сравнительное изучение состояния периапикальных тканей проводили с помощью клинических исследований, дополненных

определением «периимплантационных карманов» с применением диагностической системы Florida Probe.

Для изучения динамики колонизации микрофлорой полости рта периимплантационной зоны проведены микробиологические исследования, включающие выделение микрофлоры со слизистой, а так же в области установленного имплантата и идентификацию выделенных бактерий с использованием техники анаэробного культивирования. Взятие материала осуществляли трёхкратно:

1) до протезирования, после завершения процесса оетеоинтеграции и установки формирователей десны;

2) через 6 месяцев после протезирования на имплантатах;

3) через 12 месяцев после протезирования на имплантатах.

Всего выделено и идентифицировано 235 штаммов анаэробных, микроаэрофильных и аэробных бактерий. Кроме того, было выделено 14 штаммов грибов рода Candida.

Математическое моделирование влияния нагрузок на систему «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» изучено путем имитационного моделирования биомеханических систем. Использован метод конечных элементов. Расчеты проведены с помощью комплекса программ, разработанного под руководством д.т.н., профессора Чумаченко E.H.

Основная идея метода конечных элементов (МКЭ) состоит в том, что непрерывную искомую функцию заменяют конечным числом ее значений, определенных в узлах сетки. Для этого рассматриваемая область разбивается на некоторое число достаточно малых элементов, которые соединены в конечном числе узлов, расположенных на их границе. Эти элементы имеют общие узловые точки. На каждом элементе функция аппроксимируется полиномом так, чтобы на границе элементов аппроксимирующая функция была непрерывна. Коэффициенты полинома выражаются через значения искомой функции в узловых точках, которые и требуется найти.

Для вычисления объемного интеграла от массовых сил воспользовались L-координатами. После получения всех необходимых конечно-элементных соотношений для решения поставленной задачи проведена компьютерная реализация алгоритма, расчетов и оценка полученных результатов.

Осуществлялось моделирование ситуации соответствующей 2-му типу кости (относительная плотность модели нижней челюсти взята за 1,0) и при снижении плотности костной ткани, соответствующей 3-му типу. В этом случае относительную плотность губчатой кости принимаем за 0,6, что примерно соответствует соотношению прочностных характеристик нижней челюсти при данных типах кости. Для более объективной оценки напряженно-деформированного состояния рассматриваемой

биомеханической конструкции и ее прочностных характеристик, нами использован критерий разрушения Шлейхера-Надаи, позволяющий оценить совокупность действия растягивающих (сжимающих) и сдвиговых напряжений, которые могут возникать при жевании.

Распределенную нагрузку прикладывали к цельному несъемному протезу в одном случае - в центре, имитируя прямую нагрузку на имплантаты, в другом - на дистальный участок протеза, имитируя максимальную вывихивающую нагрузку. Кроме этого анализировались различного вида боковые сдвиговые нагрузки: на край протеза в двух направлениях.

Все полученные в процессе обследования цифровые данные были подвергнуты статистической обработке, которая была произведена на компьютере с использованием программы Microsoft Excel и пакета прикладных программ Statistica. Данные представлены как среднее и стандартное отклонение для нормального распределения. Значимость различий для количественных переменных между несвязанными группами оценена по критерию Манна-Уитни, значимость различий в связанных группах оценивалась по критерию Вилкоксона. Статистически значимыми являются различия при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В результате выполненных расчетов построены поля напряжений и деформаций во всех элементах изучаемой биомеханической системы. Рассчитаны инвариантные относительно произвольной системы координат значения средних напряжений (±а™ах), которые характеризуют

возникающие в сегменте челюсти с искусственными включениями зоны всестороннего растяжения и сжатия. Для каждого вида нагрузки на протез определены максимальные значения растягивающих напряжений, являющихся, с точки зрения прочности, наиболее опасными. Анализируя полученные данные, следует отметить, что распределение средних напряжений имеет естественный характер и не имеет существенных (опасных) концентраторов.

Рассматриваемые протезы, имеющие жесткую фиксацию, достаточно рационально распределяют нагрузки в биомеханической системе. Тем не менее, только по средним напряжениям не удается определить достоверные отличия в эффективности использования того или иного типа биомеханической системы.

Поэлементный анализ напряженно-деформированного состояния позволяет сделать заключение, что в целом, фиксация протеза с увеличением числа имплантатов улучшается. Если воспользоваться принципами коммутативности и наложения, часто применяемыми в механике сплошной среды при анализе упругих конструкций, то можно получить интегральные характеристики, дающие качественные оценки прочности рассматриваемых конструкций при определении средних арифметических значений интенсивности напряжений для всех пяти видов нагрузок по каждой из рассматриваемых конструкций. Выяснено, что для четырех имплантатов это будет 4,41 кг/мм2, для шести - 3,23 кг/мм2, для восьми - 2,22 кг/мм2 и для десяти - 2,16 кг/мм2. Таким образом, если принять за базовую конструкцию протез с четырьмя имплантатами и положить, что характеристика его «качества» по показателю интенсивности напряжений равна единице, то

протез, опирающийся на шесть имплантатов в 1,37 раз лучше, на восемь имплантатов - в 1,99 раз, а на десять - в 2,0 раза.

В рамках полученных оценок, очевидно, что установка протезов на десяти имплантатах, при нормальной плотности губчатой кости, не является обязательной. По показателю максимальных интенсивных напряжений, отличие от протеза, опирающегося на восемь имплантатов - минимально. В этом случае появляется возможность не увеличивать количество опор до десяти, что снижает, не только объем операции и ее стоимость, но и позволяет не устанавливать дополнительные опоры в «сомнительных» участках челюсти, например в лунке удаленного зуба и пр.

Выполненные расчеты полей интегрального параметра разрушения (со), позволяют найти максимальные значения вероятности разрушения для каждого из рассматриваемых видов нагрузки на все варианты рассматриваемых протезов. Чем меньшие значения имеет параметр разрушения, тем больший запас прочности имеет соответствующая конструкция.

Так же, как мы это проделали для построения интегральной оценки по значению интенсивности напряжений, определим совокупное значение параметра разрушения для каждой конструкции, усреднив его по совокупности действия всех нагрузок.

Принимая, как и при построении предыдущих оценок, протез с опорой на четыре имплантата за минимально возможное количество имплантатов получим, что установка шести имплантатов увеличивает запас прочности конструкции всего в 1,11 раза. Для протеза, опирающегося на восемь имплантатов запас прочности увеличивается в 1,78 раз, а на десять - в 2,0 раза.

В табл.1 приведены все экстремальные значения интенсивности напряжений, средних напряжений (максимальные сжимающие напряжения с «-» и максимальные растягивающие с «+») и параметров разрушения. Обработка именно этих цифровых значений, полученных при

соответствующих нагрузках, позволяет получить все описанные выше

результаты.

Таблица 1. Параметры расчетов для биомеханических конструкций с нормальной плотностью кости (2-ой тип)

(р = 1,0; Ру= 1,0 кг/мм2; Рх= 0,3 кг/мм2)

Тип струкции 76 50 во.

Е о Ь2 н

1[» И 0 Т* «1 „ ^ 2S. «Л и

Тип нагрузки , "11" UUH . mili . ("111

6.41 2.30 6.70 3.32 3.32 4.01 1.50 7.24 1.68 1.68

„max Gcp растяги- -3.36 -0.897 -4.73 -1.56 -1.87 -2.40 -0.427 -4.57 -0.6 -0.86

вающие

max сжи_ 0.356 1.085 1 .16 ¡.94 1.65 0.112 0.454 1.54 0.882 0.63

мающие

со 0.128 0.387 0.287 0.532 0.303 0.107 0.305 0.331 0.404 0.32

Тип конструкции / 78 \ 11 1 J J 1 / 78 / / / / i / / _______^^ i

Тип нагрузки , шш ШШ , шш , ШШ

4.01 1.26 2.95 1.43 1.43 4.01 1.11 2.95 1.36 1.36

_тах растягивающие -2.40 -0.33 -1.63 -0.36 - 0.61 -2.35 -0.44 -1.7 -0.41 - 0.62

max сжи. u ср мающие 0.1 2 0.33 0.117 0.63 0.38 0.11 0.34 0.13 0.61 0.41

СО 0.105 0.24 0.077 0.24 0.25 0.11 0.164 0.075 0.44 0.22

Посмотрим теперь, что изменится, если плотность костной ткани нижней челюсти ниже, по сравнению с изложенной выше ситуацией, (например 3-ий тип костной ткани) или по каким-то причинам произошло

13

снижение относительной плотности костной ткани в результате остеопенических процессов в скелете. Рассмотрим случай, когда относительная плотность понижается с 1,0 до 0,6 (Табл.2).

Таблица 2. Параметры расчетов для биомеханических конструкций с относительной плотностью губчатой кости равной 0,6 (Ру = 1,0 кг/мм2; Рх = 0,3 кг/мм2)

Если теперь нормировать эти данные, взяв за основу протез,

опирающийся на четыре имплантата, то получим следующие данные (Табл.3).

Таблица 3. Относительная характеристика комплекса «несъемный протез -внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть»

Число опорных имплантатов Относительная характеристика комплекса «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть»

По интенсивности напряжений По запасу прочности до разрушения

4 1,00 1,00

6 1,33 1,54

8 3,01 1,93

10 2,01 1,54

Из этих данных следует, что применение десяти имплантатов при пониженной плотности губчатой кости не целесообразно, т.к. такой вариант заметно хуже варианта протезирования на восьми имплантатах. Вместе с тем, в отличие от ситуации, рассмотренной для нормального состояния костных тканей, вполне оправдано применение протезов, опирающихся на 6 имплантатов, однако лучшим вариантом является протез, опирающийся на 8 имплантатов.

При выборе данного количества имплантатов, как правило, учитываются два основных фактора: анатомические условия (например, невозможность использования для имплантации дисгальных участков челюсти) и экономический.

Следовательно, при незначительном количестве опор особенно важным нам представляется изучение отдаленных результатов проведенного лечения. С этой целью через 12 месяцев проведены контрольные ортопантомограммы и исследования на комплексе Florida Probe. На данном этапе учтены следующие показатели: наличие костного кармана, наличие рецессии десны, наличие налета, наличие подвижности конструкции. На ортопантомограмме было обозначено состояние костной ткани в области имплантации.

Полученные результаты подтверждают данные математического

моделирования, свидетельствующие о том, что при проведении протезирования на четырех дентальных имплантатах при 2-м типе костной ткани не происходит разрушения системы «несъемный протез -внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть».

Десяти пациентам с полным отсутствием зубов на нижней челюсти для фиксации несъемного протеза были использованы 6 имплаитатов (Рис.1). В данной группе у 6 пациентов - 2-й тип костной ткани, у остальных 4-й - 3-й тип.

Рис.1 П-ка К. Ортопантомограмма после протезирования нижней челюсти (через 7 месяцев после дентальной имплантации и 3 месяца после протезирования нижней челюсти).

Лишь у 1 имплантата из 60 установленных в пределах пришеечной части отмечался костный карман, подтвержденный рентгенологически. Следует отметить, что через 12 месяцев отличий в клинической картине в подгруппах с 2-м и 3-м типом костной ткани не зафиксировано.

Результаты позволяют констатировать положительные результаты реабилитации пациента с полной адентией нижней челюсти. Данные клинического обследования полностью совпали с результатами математического моделирования ситуации с постоянным несъемным протезированием на 6 имплантатах.

Аналогичные результаты были получены при клинических осмотрах пациентов при установке 8, 10 и 12 имплантатов (Рис.2 - Рис.3).

!

г II

т

гптттш!

Рис.2. Рис.3.

Таким образом, оказалось, что в зависимости от медицинских показаний (участки с неудовлетворительными анатомическими условиями) для нормальной плотности костной ткани нижней челюсти, соответствующей 2-му типу возможно несъемное протезирование на четырех имплантатах. Значительное улучшение прочностных показателей наблюдается при установке протеза на восьми имплантатах, и не столь заметное улучшение распределения нагрузок (по сравнению с восемью) - при протезировании на десяти имплантатах.

Протезирование на шести имплантатах, при заданной конфигурации протеза, с точки зрения прочностных показателей не целесообразно, однако такая ситуация безусловно оправдана, когда необходимо установить несъемную конструкцию относительно большей протяженности.

Достаточно часто по медицинским показаниям, стоматолог вынужден устанавливать имплантаты ие вертикально, а под углом. Такая ситуация возникает при установке дистальных имплантатов во фронтальных участках челюсти при выраженной атрофии боковых отделов альвеолярной части нижней челюсти («а11-оп-4»). В этих случаях удается максимально расширить ортопедическую конструкцию за счет смещения абатментов дистально и ограничиться при этом установкой только 4 имплантатов.

При анализе напряженно-деформированных биомеханических конструкций прикладываем к ним ту же систему нагрузок, что и при рассмотрении запаса прочности для протезов, опирающихся на разное число вертикально установленных имплантатов.

На основе выполненных расчетов были построены поля напряжений и деформаций во всех элементах изучаемой биомеханической системы. Для каждого вида нагрузки на протез определены максимальные значения интенсивности напряжений (ац), средние сжимающие (а'™х сжимающие) и

средние растягивающие напряжения (ст™ах растягивающие), а так же параметр

разрушения (со), характеризующий напряженно-деформированное состояние биомеханической конструкции «несъемный протез - имплантаты - нижняя челюсть» в целом.

Рассчитаны поля параметра разрушения, учитывающие комплексное взаимодействие растягивающих, сжимающих и сдвиговых напряжений, для всех трех типов установки имплантатов и пяти видов нагрузки на протез. Полученные результаты сведены в табл. 4.

Таблица 4. Поля параметров разрушения для четырех опорных имплантатов с наклоном в 25 ° (нормальные нагрузки Ру = 1,0 кг/мм2, касательные нагрузки Рх = 0,3 кг/мм2, относительная плотность губчатой кости р=1,0 - тип 2)

Тип конструкции » \ и Ш / 1- н

--—Т

Тип нагрузки , шш ШШ , шш , 1Ш11

6.41 2.30 6.70 3.32 3.32 5.66 2.19 6.10 3.09 3.09

атэх растя. гивающис -3.36 0.897 -4.73 -1.56 -1.87 -3.58 -0.75 -4.63 -1.24 -1.37

„тахсжи- и ср мающие 0.356 1.085 1.16 1.94 1.65 0.332 0.87 1.17 1.44 1.33

со 0.128 0.387 0.287 0.532 0.303 0.133 0.47 0.287 0.68 0.35

| Тип конструкции 1 V I \ н

Тип нагрузки . чип . |ИШ , 11Ш1 |ШИ

аи 5.66 2.13 5.98 3.37 3.37 5.65 2.13 7.23 2.89 2.89

апмх расгя. гнвающис -3.73 -1.11 -4.61 -1.89 -1.82 -3.58 -0.91 -5.16 -1.34 -1.74

Ота* СЖН- мающие 0.356 1.11 1.17 1.89 1.96 0.308 0.99 1.14 1.81 1.42

со 0.133 0.48 0.287 0.70 0.48 0.133 0.40 0.286 0.58 0.28

Из анализа полученных результатов следует, что при нормальных нагрузках на фронтальный участок протеза и на его дистальный край, имитирующих «вывих», значения критических напряжений в рассматриваемых биомеханических конструкциях очень близки и, следовательно, близки предельные значения параметра разрушения. Сдвиговые нагрузки приводят к более существенным отличиям. Следует отметить, что оценки, построенные по максимальным значениям интенсивности напряжений, не дают практически никакого результата. По отношению к базовому протезу с опорой на четыре вертикальных имплантата во всех случаях получается, что протезы, опирающиеся на наклонные имплантаты, обладают практически тем же запасом прочности (1,07). Учет сжимающих и растягивающих напряжений картину меняет кардинально. Средние параметры разрушения для имплангатов с наклоном +25°, +45° и -25° равны 0,383, 0,414 и 0,336 соответственно. Напомним, что для вертикальных имплантатов средний параметр разрушения равен 0,326 и, если этот вариант опять взять за основу, то показатели по запасу прочности до разрушения конструкции будут иными (Табл.5).

Таблица 5. Сравнительные показатели параметров разрушения системы «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» при различных вариантах установки 4 имплантатов._

Наклон опорных имплантатов [градус] Средний параметр разрушения Показатель по запасу прочности до разрушения

0 0,326 1,00

+25 0,383 0,85

+45 0,414 0,78

-25 0,336 0,97

Отсюда следует, что наихудшим является вариант протеза с установкой

имплантатов под углом +45 а наилучшим — под углом -25°. Причем все «наклонные» варианты не превышают по качеству (по запасу прочности до разрушения) вариант с вертикально установленными имплантатами. Следовательно, конструкция, используемая в методике имплантации «а11-оп-4», хотя и допустима для нижней челюсти, но обладает меньшим запасом прочности по сравнению с вертикально установленными имплантатами.

При 3-м типе костной ткани, когда относительная прочность костного вещества нижней челюсти снижена, результаты математического моделирования конструкций на 4 имплантатах иные, чем при 2-м типе костной ткани, который мы рассматривали выше. Для кости 3-го типа (р = 0,6) результаты при дистальном наклоне существенно не отличаются (Табл. 6).

Таблица 6. Сравнительные показатели параметров разрушения комплекса «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» при различных вариантах установки 4 имплантатов при 3-м^-м типе костной ткани.

Наклон опорных имплантатов [градус] Средний параметр разрушения Показатель по запасу прочности до разрушения

0 0,77 1,00

+25 0,92 0,84

+45 0,98 0,79

-25 0,65 1,18

Вариант модели комплекса «несъемный протез - внутрикостные

имплантаты - нижняя челюсть», установленный под углом +45юудачный.

Зато модель протеза с опорой na имплантаты, установленные под углом -25°, оказалась, даже лучше, чем модель протеза с имплантатами, установленными вертикально.

Следовательно, при использовании системы фиксации на 4-х имплантатах (например, для улучшения фиксации полного съемного протеза на балочной конструкции) при 3-м типе костной ткани, целесообразна установка имплантатов с медиальным наклоном до -25

В развитии воспалительных осложнений и, в конечном итоге, потере имплантатов, помимо экстремальных нагрузок, участвуют микроорганизмы полости рта. При микробиологических исследованиях выявлено значительное увеличение частоты выделений некоторых видов микроорганизмов по сравнению с первым наблюдением. Это касается как видов, которые относятся к стабилизирующим микробиоценоз полости рта (Str.salivarius), так и пародонтопатогеннов: (Prevotella Intermedia, Porphyomonas gingivalis, Actinomyces spp.), а также представителей особенно агрессивного вида {Aggregatibacter actinomicetemcomitans.) Частота выделения грибов рода Candida увеличивалась незначительно.

Пародонтопатогенные микроорганизмы определены у пациентов с большей протяженностью протезов и наличием даже незначительных явлений резорбции костной ткани в зоне имплантатов.

Полученные данные, по нашему мнению, являются весьма важными, так как показывают, что после удаления зубов частота выделения пародонтопатогенов, относящихся к неспорообразующим анаэробным видам существенно снижается (например Prevotella intermedia, Porphyomonas gingivalis индекс 0,05) или они не определяются вовсе (например, Aggregatibacter actinomicetemcomitans). Вероятно, это связано с исчезновением «ниш обитания» этих бактерий, к которым в первую очередь относятся пародонтальный карман, зубодесневой желобок и борозда, поверхность зубов, биопленка.

Надо отметить, что принципиальных различий в структуре микрофлоры

при использовании 4-6, 8-10 и более имплантатов на челюсти нами не выявлено.

При проведении исследования через 12 месяцев установлено, что ряд видов микроорганизмов не определялся. Это может быть объяснено коррекцией гигиены полости рта при контрольном осмотре через полгода. Аналогичные данные получены и при анализе микрофлоры у отдельных пациентов. Это свидетельствует о том, что уже через 6 месяцев после завершения несъемного протезирования на имплантатах при полной адентии происходит стабилизация микробиоценоза полости рта (Рис. 4).

0,45 0,4

0 В 0,3

| I 0,25

^ сЗ

и г о-2

1 е 0.15

* ш 0,1

0,05 О

□ до протезирования □ через 6 месяцев □ через I2 мсс

Рис.4. Изменение состава микрофлоры периимплантационной зоны Динамика частоты выделения микробной флоры, прослеженная нами по результатам бактериологического метода исследования и подтверждённая данными ПЦР для наиболее агрессивных видов (Aggregatibacter actinomicetemcomitans, Tanerella forsithus, Porphyomonas gingivalis, Prevotella intermedia, Treponema denticola), свидетельствует о постепенной нормализации отрицательных сдвигов микробиоценоза при имплантации.

Как показывают данные, полученные через 6 и 12 месяцев, при использовании имплантатов для несъемного протезирования на нижней челюсти наблюдается стабилизация состава микрофлоры. Очевидно, что использование имплантатов, при соблюдении рекомендаций врача, не приводит к патологическим изменениям микробиоценоза полости рта.

виды микроорганизмов

выводы

1. Поэлементный анализ напряженно-деформированного состояния системы «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» показывает, что стабильность системы с увеличением числа имплантатов возрастает. Несъемный протез, опирающийся на шесть имплантатов, по показателю интенсивности напряжений в 1,37 раз, на восемь имплантатов в 1,99 раза, а на десять в 2,0 раза стабильнее, чем протез с опорой на 4 имплантата.

2. При оценке биомеханической конструкции «несъемный протез -внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» с использованием критерия разрушения Шлейхера-Надаи (позволяет оценить совокупность действия растягивающих (сжимающих) и сдвиговых напряжений) установлено, что количество имплантатов определяется качеством костной ткани. При 2-м типе костной ткани значительное улучшение прочностных показателей наблюдается в случае несъемного протезирования на восьми имплантатах, и не столь заметное улучшение (по сравнению с восемью) - при протезировании на десяти имплантатах. Применение десяти имплантатов, по сравнению с восемью, при пониженной плотности кости нижней челюсти (3-ий тип) нецелесообразно, т.к. такой вариант существенно снижает устойчивость системы к нагрузкам.

3. По данным математического моделирования, устойчивость системы «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» в случае протезирования на 4 имплантатах зависит от наклона дистальных имплантатов. Худшим является вариант протеза с опорой на имплантаты, установленные под углом +45° по отношению к центральной линии. Установка дистальных имплантатов вертикально повышает устойчивость конструкции, еще более возрастает устойчивость при расположении дистальных имплантатов под углом -25°.

4. Динамика частоты выделения микробной флоры (Aggregatibacter actinomicetemcomitans, Tanerella forsithus, Porphyomonas gingivalis, Prevotella

intermedia, Treponema denticola), свидетельствует о постепенной нормализации отрицательных сдвигов микробиоценоза полости рта при дентальной имплантации при полном отсутствии зубов на нижней челюсти. Принципиальных различий в характере микрофлоры при использовании 4-6, 8-10 и более имплантатов не выявлено.

5. При использовании имплантатов для несъемного протезирования на нижней челюсти через 6 и 12 месяцев (т.е. в период адаптации) наблюдается стабилизация состава микрофлоры. Использование несъемных протезов на имплантатах, при соблюдении рекомендаций врача по гигиене полости рта, не приводит к патологическим изменениям микробиоценоза полости рта.

6. Использование дентальной имплантации проводимой с учетом данных математического моделирования нагрузок на биомеханическую конструкцию «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» позволяет получить оптимальные клинические, рентгенологические и микробиологические результаты комплексной реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Минимальное количество дентальных имплантатов для фиксации несъемного протеза при полной адентии нижней челюсти зависит от типа костной ткани. При втором типе костной ткани возможно проведение несъемного протезирования на 4 имплантатах, при третьем типе - не менее чем на 6.

2. Для повышения устойчивости системы «несъемный протез -внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» к нагрузкам при использовании 4 имплантатов целесообразно устанавливать дистальные имплантаты в области моляров под углом -25 °по отношению к средней линии челюсти.

3. При нормальной плотности костной ткани нижней челюсти,

соответствующей 2-му типу и при 3-м типе оптимальные показатели

24

прочностных характеристик наблюдаются при протезировании на восьми имплантатах. Не столь заметное улучшение распределения нагрузок (по сравнению с восемью) наблюдается при протезировании на десяти имплантатах.

Список статей опубликованных по теме диссертации

1. Кор кип В.В., Панкратов A.C., Капецкий И.С. «Клиническая эффективность PRGF плазмы собственной крови пациента в композиции с гидроксиапатитом ультравысокой дисперсности» - Материалы IX Российского национального конгресса «Человек и лекарство», 14-18 апреля 2008 г. - Москва - 2008. - С. 170.

2. Ушаков Р.В., Царев В.И., Ляхович A.A., Самусенков В.О., Коркин В.В. «Эффективность протезирования на дентальных имплантатах при полном отсутствии зубов» - Dental forum - 2010, №3, С. 14-15.

3. Ушаков Р.В., Ляхович A.A., Коркин В.В., Ушаков А.Р. «Эстетические и функциональные результаты протезирования с использованием дентальных имплантатов при полном отсутствии зубов» - Материалы Всероссийской конференции «Новые технологии в имплантологии» -Саратов 2010, С. 148-149.

4. Ушаков Р.В., Коркин В.В., Ляхович A.A. «Использование имплантатов системы impla у пациентов с полной потерей зубов» - Материалы Всероссийской конференции «Новые технологии в имплантологии» -Саратов 2010, С. 243-244.

5. Панкратов A.C., Притыко А.Г., Коркин В.В., Озолина Н.Г. «Организация неотложной медицинской помощи больным с переломами костей лицевого скелета» - Российский медицинский журнал № 4 2009 г., С. 3-6.

Отпечатано в РИО МГМСУ 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр. 1. Заказ № 406. Тираж 100 экз.

Одной из актуальных проблем современной стоматологии является восстановление функциональных и эстетических параметров зубочелюстной системы при полной потере зубов. До сегодняшнего дня наиболее распространенным методом лечения является изготовление полных съемных протезов. Вместе с тем до 70% пациентов не удовлетворены качеством такого вида протезирования [Ушаков Р.В., Кочемасов К.М.,2009]. Предлагается много способов для улучшения фиксации съемного протеза (клей, магниты, различные формы дентальных имплантатов) [Копейкин В.Н. с соавт., 1988; Дойников А.И. с соавт., 1989; Суров О.Н., 1993; Иванов С.Ю. с соавт., 1997; Марков Б.П., 2001; Робустова Т.Г., 2003; Абакаров С.И., 2008, и др.].

Комплексное лечение с применением имплантатов является современным и эффективным методом реабилитации стоматологических больных. В результате лечения полноценно восстанавливается функция зубочелюстной системы и отмечается хороший эстетический эффект. Не последнее место в списке трудностей реабилитации пациентов с полной адентией и атрофией нижней челюсти занимает близость (вплоть до поверхностного расположения) нижнеальвеолярного нерва, высота прикрепления подбородочно-язычной, подбородочно-подъязычной, подбородочной мышц. Не менее сложные проблемы возникают и при адентии верхней челюсти. Наряду с атрофией альвеолярного отростка возникают явления повышенной пневматизации верхнечелюстного синуса, развитие верхнечелюстного синусита, что существенно ухудшает условия для проведения полноценного лечения.

В настоящее время помимо анатомических трудностей при определении типа и количество имплантатов, используемых при полной адентии, существуют финансовые аспекты. Вместе с тем четкие критерии выбора количества имплантатов, их расположение у пациентов с полным отсутствием зубов до сегодняшнего дня не определены. Не проведено сравнительное изучение состояния комплекса «несъемный протез -внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» при различных вариантах реабилитации таких пациентов. Не изучены показатели гигиены и микробиологического состояния комплекса «имплантат - протез» при полном отсутствии зубов. цель исследования

Повышение эффективности реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти с применением дентальной имплантации. задачи исследования

1. Провести клиническую, математическую и лабораторную оценку системы «несъемный протез — внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» при полной адентии нижней челюсти.

2. Провести математическое моделирование выбора количества и варианта установки дентальных имплантатов на нижней челюсти в зависимости от типа костной ткани.

3. Сопоставить данные, полученные при математическом и 3-0 моделировании с результатами реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти с применением несъемного протезирования на дентальных имплантатах.

4. Изучить исходное состояние микрофлоры периимплантационной зоны у пациентов с полным отсутствием зубов и ее изменение в зависимости от количества установленных имплантатов и качества гигиены полости рта.

5. Определить динамику микробиоценоза полости рта в адаптационный период (12 мес.) у пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти при несъемном протезировании на дентальных имплантатах.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые, на основании клинических показателей, 3-Б моделирования и математического моделирования определена эффективность комплексного стоматологического лечения, с применением дентальных имплантатов, у пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти и установлены критерии при выборе количества дентальных имплантатов и вариантов их установки.

Впервые проведен математический анализ закономерностей функционирования системы «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» для вариантов установки несъемных протезов на 4, 6, 8 и 10 имплантатах в зависимости от типа костной ткани.

Впервые на основании сравнительного анализа результатов математического моделирования , З-О моделирования и денситометрических данных определены критерии планирования реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов с помощью дентальных имплантатов.

Впервые определено изменение состава микрофлоры периимплантационной зоны при проведении реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов с применением дентальных имплантатов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Предложен алгоритм принятия решения проведения дентальной имплантации при полном отсутствии зубов с учетом данных математического моделирования в зависимости от типа костной ткани.

Определено минимальное и оптимальное количество дентальных имплантатов для проведения несъемного протезирования на нижней челюсти.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Количество и положение дентальных имплантатов, используемых для фиксации несъемного протеза на нижней челюсти при полном отсутствии зубов, по математической оценке биомеханической конструкции «несъемный протез — внутрикостные имплантаты — нижняя челюсть» зависит от типа костной ткани.

2. Оптимальным числом имплантатов для фиксации несъемного протеза при полной адентии на нижней челюсти является 8. Увеличение количества имплантатов с 8 до 10 не приводит к существенному улучшению функционирования комплекса «несъемный протез - внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть».

3. Оптимальные клинические, рентгенологические и микробиологические результаты комплексной реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти могут быть получены при использовании дентальной имплантации проводимой с учетом данных математического моделирования нагрузок на биомеханическую конструкцию «несъемный протез — внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть».

4. При проведении несъемного протезирования на дентальных имплантатах при полном отсутствии зубов происходят изменение микробиоценоза полости рта, который стабилизируется к окончанию периода адаптации комплекса «несъемный протез - внутрикостные имплантаты -нижняя челюсть» (12 месяцев). внедрение результатов исследования

Полученные результаты клинико-лабораторных, рентгенологических и математических методов исследования используются в лечебном процессе ГКБ №1 г. Москвы. личный вклад

Автором данной работы организовано выполнение всех рентгенологических, математических и микробиологических исследований, определены методы и этапы их реализации, проведено динамическое наблюдение 42 пациентов, которым осуществлены дентальная имплантация и несъемное протезирование на нижней челюсти. Проанализировав полученные результаты, сделаны научные выводы и даны практические рекомендации. апробация работы

Основные положения работы доложены на Всероссийской конференции с международным участием «Новые технологии в стоматологии и имплантологии» (Саратов 2010 г.), на совместном заседании кафедры стоматологии, ортопедической и общей стоматологии РМАПО, микробиологии МГМСУ 8 ноября 2010. публикации

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, из них 2 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ. объем и структура диссертации

выводы

1. Поэлементный анализ напряженно-деформированного состояния системы «несъемный протез — внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» показывает, что стабильность системы с увеличением числа имплантатов возрастает. Несъемный протез, опирающийся на шесть имплантатов, по показателю интенсивности напряжений в 1,37 раз, на восемь имплантатов в 1,99 раза, а на десять в 2,0 раза стабильнее, чем протез с опорой на 4 имплантата.

2. При оценке биомеханической конструкции «несъемный протез — внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» с использованием критерия разрушения Шлейхера-Надаи (позволяет оценить совокупность действия растягивающих (сжимающих) и сдвиговых напряжений) установлено, что количество имплантатов определяется качеством костной ткани. При втором типе костной ткани значительное улучшение прочностных показателей наблюдается в случае несъемного протезирования на восьми имплантатах, и не столь заметное улучшение (по сравнению с восемью) — при протезировании на десяти имплантатах. Применение десяти имплантатов, по сравнению с восемью, при пониженной плотности кости нижней челюсти (3-ий- тип) -нецелесообразно, т.к.- такой .вариант существенно снижает устойчивость системы к нагрузкам.

3. По данным математического моделирования, устойчивость системы «несъемный протез — внутрикостные имплантаты — нижняя челюсть» в случае протезирования на 4 имплантатах зависит от наклона дистальных имплантатов. Худшим является вариант протеза с опорой на имплантаты, установленные под углом +45° по отношению к центральной линии. Установка дистальных имплантатов вертикально повышает устойчивость конструкции, еще более возрастает устойчивость при расположении дистальных имплантатов под углом -25°.

4. Динамика частоты выделения микробной флоры {Aggregatibacter actinomicetemcomitans, Tanerella forsithus, Porphyomonas gingivalis, Prevotella intermedia, Treponema denticola), свидетельствует о постепенной нормализации отрицательных сдвигов микробиоценоза полости рта при дентальной имплантации при полном отсутствии зубов на нижней челюсти. Принципиальных различий в характере микрофлоры при использовании 4-6, 8-10 и более имплантатов не выявлено.

5. При использовании имплантатов для несъемного протезирования на нижней челюсти через 6 и 12 месяцев (т.е. в период адаптации) наблюдается стабилизация состава микрофлоры. Использование несъемных протезов на имплантатах, при соблюдении рекомендаций врача по гигиене полости рта, не приводит к патологическим изменениям микробиоценоза полости рта.

6. Использование дентальной имплантации проводимой с учетом данных математического моделирования нагрузок на биомеханическую конструкцию «несъемный протез — внутрикостные имплантаты — нижняя челюсть» позволяет получить оптимальные клинические, рентгенологические и микробиологические результаты комплексной реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов на нижней челюсти.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Минимальное количество дентальных имплантатов для фиксации несъемного протеза при полной адентии нижней челюсти зависит от типа костной ткани. При втором типе костной ткани возможно проведение несъемного протезирования на 4 имплантатах, при третьем типе — не менее чем на 6.

2. Для повышения устойчивости системы «несъемный протез — внутрикостные имплантаты - нижняя челюсть» к нагрузкам при использовании 4 имплантатов целесообразно устанавливать дистальные имплантаты в области моляров под углом -25 "по отношению к средней линии челюсти.

3. При нормальной плотности костной ткани нижней челюсти, соответствующей 2-му типу и при 3-м типе оптимальные показатели прочностных характеристик наблюдаются при протезировании на восьми имплантатах, не столь заметное улучшение распределения нагрузок (по сравнению с восемью) наблюдается при протезировании на десяти имплантатах.