Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Патофизиологическое обоснование оптимального использования современных стоматологических материалов (пластмасс м металлов) в практике дентальной имплантации (экспериментально-клиническое исследование)

804601359

АБРАМОВ ДМИТРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ

ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (ПЛАТСМАСС И МЕТАЛЛОВ) В ПРАКТИКЕ ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ (экспериментально-клиническое исследование)

14.03.03 - патологическая физиология 14.01.14 - стоматология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

1 3 МАЙ 2010

Санкт-Петербург 2010

004601859

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор Дергунов Анатолий Владимирович доктор медицинских наук, профессор Иорданишвили Андрей Константинович

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Тюкавин Александр Иванович

Доктор медицинских наук, профессор Иванова Галина Григорьевна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский Государственный медицинский Университет им. Академика И.П.Павлова Росздрава».

заседании Диссертационного совета Д 208.089.02 при Государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке академии (191015, Санкт-Петербург, Заневский пр., д. 1/82).

Автореферат разослан «_»_ 2010г.

Защита состоится

2010 г. в

часов на

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, доцент

Горбунов Г.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Применение минералов и металлов в лечебных целях известно еще со времен древнейших цивилизаций Китая, Индии и Месопотамии. Широкое применение в лечебной стоматологической практике различных синтетических материалов началось в XX веке и особенно остро поставило проблему влияния входящих в них элементов на гомеостаз организма. Интенсивное изучение влияния различных элементов на физиологическое состояние организма привело к возникновению нового научного направления-биоэлементологии [Скальный A.B., Рудаков И.А., 2004].

Известно, что многие (если не все) формально устойчивые с теоретической физико-химической точки зрения материалы, под влиянием биологически активных сред подвергаются в организме коррозии и постепенному разрушению [Hench L., Wilson I., 1984]. Продукты коррозии имплантированных материалов могут обладать токсическими свойствами в ультранизких концентрациях, приводя к развитию устойчивых патологических изменений в окружающих тканях, и, более того, вызывая подчас весьма значительные нарушения в деятельности организма, на фоне внешне вполне успешной интеграции имплантата в костную ткань.

Химические элементы в свободном состоянии и в виде множества химических соединений входят в состав всех клеток и тканей организма. Они являются важнейшими катализаторами различных биохимических реакций, непременными участниками процессов роста и развития организма, обмена веществ, адаптации к меняющимся условиям окружающей среды.

Физиологическое действие различных элементов зависит от их дозы. Поэтому токсические элементы (мышьяк, ртуть, сурьма) при низких концентрациях могут действовать на организм как лекарство, тогда как натрий, калий, кальций, железо, магний и ряд других элементов (входящих в состав человеческого тела) в высоких концентрациях могут обладать выраженным токсическим эффектом. В организме химические элементы находятся преимущественно в виде соединений, избыточное образование или распад которых может приводить к нарушению так называемого металло-лигандного гомеостаза, а затем и к развитию патологических изменений [Скальный A.B., Рудаков И.А., 2004].

Химические элементы обычно разделяют на группы, в зависимости от величины их содержания в теле млекопитающих и человека.

При соприкосновении пластмасс, металлических или металлокерамических сплавов с живой тканью организма, не смотря на то, что используемые в настоящее время материалы считаются полностью биотолерантными или биосовмесгимыми, происходит медленное (или даже очень медленное) вымывание некоторых элементов из их состава. Учитывая, как было сказано выше, что многие химические элементы, могут влиять на функционирование организма, причем далеко не всегда положительным образом, мы решили изучить как местный тканевой ответ, так и реакцию внутренних органов (в частности, печени) на клеточном и особенно субклеточном уровне при имплантации различных материалов в подкожную соединительную ткань. При этом имплантаты будут продолжительное время соприкасаться с влажной биоактивной средой.

Учитывая характер различных заболеваний общего (а не стоматологического характера), возникающих от избытка в крайне незначительных концентрациях некоторых микроэлементов, входящих в состав имплантатов, мы посчитали недостаточно убедительным отсутствие выраженных реакций воспалительного или иного характера в ротовой полости в ответ на имплантацию, как убедительно и однозначно свидетельствующих о биоинертности и безвредности этих материалов для здоровья.

Цель исследования: разработать на основе полученных данных наиболее оптимальные подходы к ведению сложных стоматологических больных на основе изучения местного тканевого ответа и реакции внутренних органов в ответ на имплантацию различных стоматологических материалов.

Задачи исследования:

1. Определить характер, объемы, динамику и степень устойчивости изменений в подкожной соединительной ткани экспериментальных животных, окружающей помещенные туда имплантаты из пластмасс и металлов.

2. Определить возможность влияния имплантированных материалов на внутренние органы, в частности на ткани печени крыс при длительном (до года) нахождении имплантатов в подкожной соединительной ткани. Оценить степень тяжести изменений и их характерные черты.

3. Сравнить уровень токсичности для организма изученных дентальных материалов на основе оценки клеточной реакции в соединительной ткани и ткани печени в эксперименте.

4. Провести клиническую оценку различных методов ведения стоматологических больных при проведении сложных вмешательствах при имплантации и протезировании современными материалами.

Научная новизна полученных результатов. Широкое использование

электронной микроскопии позволило впервые провести сопоставительное исследование местного тканевого ответа и реакции внутренних органов при имплантации общеупотребительных стоматологических материалов на клеточном и субклеточном уровнях. Установлено, что, не смотря на отсутствие воспалительной реакции вокруг сформированной из соединительной ткани капсулы, окружающей имплантаты, продолжается их влияние на организм. В частности, через 1 год имеются признаки токсичности материалов, которые считаются биоинертными для организма (титан) и, в меньшей степени, золота. Обнаружены ранее не описываемые закономерности отдаленных влияний на организм базисных пластмасс и всех изученных видов металла в виде местных и системных отдаленных репаративных изменений в тканях печени.

Разработана система объективных критериев оценки состояния организма и имплантатов, а также рекомендована в качестве метода выбора тактика ведения пациентов без установки временных коронок.

Практическая значимость работы. Полученные в эксперименте на ультраструктурном уровне новые сведения о влиянии современных имплантированных дентальных материалов на ткани и органы свидетельствуют об их значимом патогенетическом влиянии на местные и системные клеточные и тканевые процессы. Разработанный методический подход может быть с успехом применен как один из адекватных патогенетических методов анализа влияния имплантированных материалов на внутренние органы и системы, в том числе и при внедрении вновь разрабатываемых имплантов.

Полученные результаты клинической апробации экспериментальных данных позволяют рекомендовать использовать в практике имплантационного лечения в качестве метода выбора тактику лечения без использования временных коронок на этапе временного протезирования.

Результаты исследований могут быть использованы при разработке профилактических и лечебных мероприятий и рекомендаций по ведению стоматологических больных с имплантатами различной природы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Ультраструктурный анализ влияния современных дентальных материалов -базисных пластмасс (фторакса и протакрила) и образцов трех различных металлов (образцы из нержавеющей стали, титана и золота) свидетельствует о том, что они оказывают как местное, так и общее влияние на ткани и организм.

2. Это влияние на ранних этапах проявляется стандартными основными общепатологическими процессами в виде дистрофии и некроза, нарушении (изменении) кровообращения, воспалительных асептических реакциях и репаративной регенерации, с последующим формированием вокруг имплантов более или менее плотной соединительной капсулы. В более поздние сроки (12 месяцев после имплантации) обнаруживаются патологические изменения в органах детоксикации, в частности в печени, что косвенно свидетельствует о том, что даже наличие соединительной капсулы не может служить гарантированным признаком биоинертности и безопасности стоматологических материалов для организма.

3. Наиболее токсичными, оказывающими выраженное патологическое влияние на печень, оказываются базисные пластмассы и нержавеющая сталь. Наиболее нейтральным для организма является золото. Сплавы титана занимают промежуточное положение.

4. При ортопедической реабилитации при дентальной имплантации, с позиций выявленных фактов местного и общего влияния современных дентальных материалов, методом выбора является тактика лечения без использования временных коронок после протезирования. При таком ведении больных в течении от 6 месяцев до 1 года после окончательного протезирования общие и местные неспецифические реакции организма пациента, а также резорбция кости практически не наблюдаются.

Личный вклад автора в проведенное исследование. Автору принадлежит идея экспериментального моделирования и оценки системных местных и общих реакций организма на стоматологические материалы путем ультраструктурной оценки динамики клеточных и тканевых процессов в соединительной ткани и ткани печени животных. Лично автором проведены все эксперименты по исследованию, результаты которых приведены в данной работе. Автором проведено лечение с применением предложенных методических подходов у всех пациентов, включенных в исследование. Лично автором проведен сбор и статистическая обработка материала, предложенного в работе.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на научной конференции «Анатомия и военная медицина» (Санкт-Петербург, 2003), научном симпозиуме с международным участием «Фундаментальные проблемы морфологии» (Минск, 2004), международной научно-практической конференции «Медико-психологическая реабилитация: теория и практика, технология и перспективы» (Санкт-Петербург, 2004), II Международной научной конференции «Проблемы диагностики и коррекции состояния здоровья в напряженной экологической среде обитания» (Санкт-Петербург, 2006), «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины - 2006» (Санкт-Петербург, 2006), Втором Санкт-Петербургском международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2008), целом ряде ежегодных клинических конференций в Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова (2007, 2008, 2009 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 1 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ.

Внедрение в практику: Полученные данные внедрены в практику стоматологической клиники «Эверест» ООО «Идеальный зуб» Санкт-Петербурга.

Структура и объем диссертации. Материалы работы представлены на 226 страницах машинописного текста, включая 7 таблиц, 50 рисунков и 85 ренгенограмм. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, данных собственных исследований (4 главы), а также заключения, выводов и списка литературы, включающего 100 источников, из которых 74 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Экспериментальная часть работа выполнена на 96 крысах линии Вистар, массой 150-200 г. обоего пола и одинакового возраста, полученных из питомника Рапполово.

До проведения экспериментов животные содержались в стандартных условиях

вивария, получали соответствующее питание и уход. Все мероприятия с животными проводились в надлежащих условиях в экспериментальной клинике животных ВМедА им. С.М. Кирова.

Хирургические мероприятия проводились под общей анестезией с соблюдением правил и требований, предъявляемых к оборудованию, инструментарию, асептике и антисептике, в соответствии с ныне действующими «Правилами произведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ Министра здравоохранения № 755 от 12 августа 1977 г.). Выведение животных из опыта проводилось методом передозировки эфирного наркоза через дыхательные пути.

Для обоснования и разработки оптимальных условий применения различных типов стоматологических материалов было выполнено исследование местной реакции подкожной соединительной ткани, ткани внутренних органов (печени) на внедрение в подкожную соединительную ткань пластмассовых (фторакс и протакрил) и металлических (образцы нержавеющей стали, золота и титана) имплантатов. С этой целью применяли авторскую методику хирургического внедрения пластмассовых и металлических имплантатов в подкожную соединительную ткань животных (рац. предложение №277 от 11.02. 2005). Животных на весь период эксперимента помещали в отдельные клетки, где за ними осуществлялся уход и наблюдение. Через 20-30 минут после окончания хирургических мероприятий животные легко выходили из наркотического состояния, проявляя стандартные поведенческие реакции. Летальных исходов использованный способ обездвиживания и хирургические вмешательства не вызывали.

В течении всего периода послеоперационных наблюдений визуальных признаков развития воспалительного процесса ни у одного животного обнаружено не было.

В качестве контроля были использованы интактные крысы (группа 1 контроля) и животные, которым при стандартных условиях, одновременно с экспериментальными животными, была сделана «ложная» операция, во время которой в полость раны ничего не помещалось (группа 2 контроля).

Выведение животных из опыта проводили в различные сроки от 12 часов до 12 месяцев (в том числе на 1, 3, 5 и 7 сутки).

Для изучения местной реакции на имплантаты фрагменты ткани, взятые в непосредственной близости от имплантата, изучали с помощью традиционных методов световой и электронной микроскопии. Для световой микроскопии ткани помещали в 10% нейтральный забуференный формалин на несколько суток. Затем проводили и заливали в парафин. Срезы толщиной 5-7 мкм размещали на специально подготовленных обезжиренных стеклах и депарафинировали. После обезвоживания в 80 этаноле выдерживали 12 часов в термостате при +37 С и окрашивали гематоксилином и эозином, по Ван Гизону и заключали под покровное стекло для дальнейшего изучения и фотографирования.

Кроме описанного выше метода, для изучения общей картины развития патологического процесса использовали полутонкие срезы с блоков ткани, залитой в смолу аралдит по электронно-микроскопической методике. Полутонкие срезы

толщиной I мкм, полученные с этих блоков на ультрамикротоме Ultracut Е (Reichert), окрашивали 1% раствором метиленового синего или толуидинового синего. Просмотр и фотографирование срезов при различных увеличениях производили в светооггтическом микроскопе фирмы OPTON при различных увеличениях объектива и окуляра.

Электронная микроскопия была использована в данной работе в качестве основного метода исследования. Это связано с тем, что данный метод является исключительно чувствительным для выявления патологических процессов в организме. Возникающие изменения удается обнаружить на уровне отдельных клеток, причем на доклинической стадии. Для достижения оптимальной фиксации материала была разработана методика введения фиксирующего раствора шприцем с инъекционной иглой предварительно наркотизированному животному в подкожную соединительную ткань в оперированной области до вскрытия кожных покровов над имплантантом и вычленения материала образовывавшихся вокруг имплантата грануляционной ткани или соединительнотканной капсулы. Такой прием позволял обеспечить более раннее начало процесса фиксации ткани, избежать развития клеточной гипоксии во время взятия материала и его подсыхания, что неизбежно искажает результаты электронно-микроскопического анализа состояния ткани, создавая дополнительные артефактные изменения в ультраструктуре клеток.

Ткань вокруг имплантата иссекали и помещали в охлажденный фиксирующий раствор, состоящий из 2,5% раствора глутарового альдегида на 0,1 М какодилатном буфере (pH 7,4). Через 2-4 часа материал трижды промывали холодным 0,1 М какодилатным буфером (pH 7,4) по 5-10 мин в каждой порции. Дофиксация материала осуществлялась 1% раствором четырехокиси осмия на 0,1 М какодилатном буфере 1,5 часа. После 3-х кратного промывания буфером по 5 минут в каждой порции ткань обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации. Первое контрастирование материала проводили в блоках ткани в 3% растворе уранилацетата на 70 этаноле не менее 12 часов. Затем осуществляли окончательное обезвоживание в 96 и 100 спиртах. Пропитка и заливка материала в аралдитовые смолы осуществлялась по стандартной схеме. Ультратонкие срезы толщиной 70-80 нм получали на ультратоме Ultracut Е, контрастировали растворами уранилацетата 20 минут и цитрата свинца 2-5 минут при комнатной температуре. Просмотр и фотосъемку ультратонких срезов проводили в электронном микроскопе Hitachi 300 (Япония) при ускоряющем напряжении 80 кВ.

Для изучения токсичности используемых в стоматологической практике материалов - базисных пластмасс (фторакс и протакрил), металлов и металлических сплавов (образцы нержавеющей стали, золота и титана) мы использовали оценку реакции элементов рыхлой соединительной ткани, непосредственно контактирующей с имплантатами, и гепатоцитов печени на их подкожную имплантацию. Оценка влияния металлов и металлических сплавов на организм экспериментальных животных (крыс) производилась в течение 12 месяцев после их имплантации.

Общая характеристика использованного для работы материала представлена в табл. № 1.

Таблица 1

Общая характеристика экспериментальных групп животных

Серия эксперимента Количество животных Сроки наблюдения

Интактные животные 6 12 часов, 1,3,5,7 суток 12 мес

Контрольные животные 18 12 часов, 1,3,5,7 суток 12 мес

Базисные пластмассы (фторакс и протакрил) 18 12 часов, 1,3,5,7 суток 12 мес

Нержавеющая сталь 18 12 часов, 1,3,5,7 суток 12 мес

Титан (сплав) 18 12 часов, 1,3,5,7 суток 12 мес

Золото 18 12 часов, 1,3,5,7 суток 12 мес

Всего 96

Материалы и методы клинических исследований.

С целью решения поставленных в работе клинических целей и задач, весь клинический материал был разбит на три группы. Характеристики групп приведены ниже в табл. № 2.

Таблица 2

Характеристика групп клинических исследований

№№ пп Задачи и группы клинических исследований Кол-во больных

1 Анализ местных и общих ближайших и отдаленных реакций на протезирование 256

2 Анализ динамики периимплантитов 256

3 Оценка результатов оптимизации методов лечения сложных форм зубной патологии при дентальной имплантации современных стоматологических систем * 74

* - третья группа клинического наблюдения подразделялась на три подгруппы:

Подгруппа А из 32 человек. В этой подгруппе работы проводились в условиях прямого контакта пластмассовых коронок из акриловых пластмасс с тканями ротовой полости. В тактике лечения таких больных использовали установку временных коронок из акриловых пластмасс с погружением их под десну;

Подгруппа Б из 18 человек. В этой подгруппе основной тактикой было установление временных пластмассовых коронок на стальной абатман с зазором до десневого края до 1 мм.

Подгруппа В из 24 человек. В этой подгруппе применялась тактика лечения без использования временных коронок.

В первой группе нами было обследовано 256 больных с различными проявлениями на слизистой оболочке полости рта и десен признаков протезных стоматитов после протезирования съемными и несъемными зубными протезами.

В этой группе, сведения об общих реакциях и местных проявлениях в полости рта после зубного протезирования обобщались по 13 подгруппам параметров, среди которых выделялись признаки протезного стоматита, глоссалгии, гипосаливации, гиперсаливации, хронического гингивита, аллергических реакций (ринит), хейлита, а также такие общие проявления как обострение заболеваний печени, неврастения, извращение вкусовой чувствительности и другие заболевания.

Анализ проводился в динамике в течение года после окончательного протезирования.

Во второй группе на основании динамического наблюдения с помощью клинических и рентгенологических методов наблюдения у 256 больных, оценивались проявления периимплантита.

При этом обращали внимание на шесть базовых клинических признака: чувство дискомфорта, болевые признаки, состояние и окраску слизистой, наличие свищевых ходов, состояние импланто-десневого кармана, и, наконец, динамику воспалительной резорбции костной ткани вокруг дентального имплантата.

И, наконец, в третье подгруппе, включавшей 74 случая, оценивались результаты поиска оптимизации тактики и стратегии различных подходов к лечению сложных форм зубной патологии при имплантации современных систем.

Динамику состояния слизистой (при осмотре) и кости (с помощью ренгенографического динамического наблюдения) проводили ежемесячно как перед началом и в ходе лечения, так и после окончательного протезирования сроком до 1 года.

Воспаление и уровень фибробластической и ангиобластической пролиферации, а также фиброз ткани, окружающей имплантаты, оценивали в каждой экспериментальной и контрольной группе животных во все сроки наблюдения.

При этом оценивали наличие или отсутствие признака и его интенсивность в баллах: 0 - отсутствие данного признака; 1 - незначительная степень проявления признака; 2 - средняя степень проявления признака; 3 - максимальная степень проявления признака. При статистической обработке данных, полученных в результате работы, пользовались методом непараметрической статистики. Подсчитывали среднюю величину и полуамплитуду отклонений. Для оценки достоверности различий количественных данных использовали критерий Стьюдента. Значимыми считали различия при Р < 0,05.

Основные результаты исследования

Наиболее типичные характеристики клеточной и субклеточной реакции биологических тканей в динамике их взаимодействий с различными пластмассами и металлами могут быть описаны в виде следующих типичных характеристик электроннограмм:

1. В ранние сроки (до 14 недель после имплантации) в тканях вокруг имплантов обнаруживаются признаки экссудации соединительной ткани плазмой и форменными элементами крови.

2. Далее отмечается постепенное формирование вокруг имплантов и окружающих их клеток воспалительного инфильтрата прорастание кровеносных сосудов в новообразованную соединительную ткань. Особенно ярко данная картина отмечается вокруг имплантатов из нержавеющей стали.

3. Явления склерозирования в соединительной ткани и стенках сосудов отмечаются уже через 7 дней после имлпантации. В эти сроки выявляется накопление дефектных коллагеновых фибрилл с измененной исчерченностью.

4. При анализе состояния гепатоцитов в них на ранних этапах отмечается отечность многих цитоплазматических органелл. Наиболее значительные изменения затрагивают гладкий эндоплазматический ретикулум. В более поздние сроки в ядрах гепатоцитов нередко выявляются признаки альтерации, характеризующиеся тем, что гетерохроматин становится чрезмерно осмиофильным, собранным в крупные глыбки. Происходит зачастую вакуолизация цитоплазмы,в которой нередко выявляются крупные капли липидов. Кроме того, в печени крыс основной группы по сравнению с группой контроля обнаруживается значимая гипертрофия макрофагов - клеток Купфера.

Резюмируя полученные данные, можно подчеркнуть, что в сроки до 7 -14 суток, как на имплантацию пластмасс, так и на имплантацию металлов в соединительной ткани отмечаются внутриклеточные и тканевые признаки процесса асептического воспаления с мобилизацией процессов фиброгенеза и ангионеогенеза.

В свою очередь выявляемые деструктивные процессы в ткани печени свидетельствуют о том, что длительное нахождение пластмасс и исследуемых металлов в организме, не смотря на образование вокруг них барьера из соединительнотканной муфты, является агрессивным фактором, небезразличным для организма в целом. В контрольном материале отдельные немногочисленные патологические изменения в клетках печени также имеют место. Однако их объем и степень выраженности значительно выше в экспериментальном материале.

Местная тканевая реакция соединительной ткани вокруг образцов из сплавов титана значительно слабее, чем в случае с нержавеющей сталью, но значительно более выражена, чем в случае с образцами золота. Общие ее закономерности не отличаются от случаев с подшиванием золотых пластин, а особенности касаются только интенсивности воспалительной реакции, динамики ее течения и состава клеточного инфильтрата.

У экспериментальных животных, которым были имплантированы образцы нержавеющей стали, золота и титана через 12 месяцев после начала эксперимента отмечалось выявляются локусы очагового разрушения цитоплазмы: дезорганизации

немембранных органелл (микротрубочек, микрофиламентов) и разрушения мембранных органелл (митохондрий, цистерн гранулярного эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи). Отмечается диффузный отек митохондрий, разрушение митохондриальных крист и просветление митохондриального матрикса. Общие закономерности перестройки печеночных клеток заключаются в изменении формы гепатоцитов и субмикроскопического строения их энергетических, биосинтетических и железисто-секреторных аппаратов.

Полученные данные после экспериментальной имплантации двух видов базисных пластмасс и образцов трех различных металлов в подкожную соединительную ткань свидетельствуют, что в ответ на это формируется быстрый местный тканевой ответ, имеющий как общие, так и характерные (специфические) признаки развития его в динамике, интенсивности и клеточном составе воспалительного инфильтрата. Через 1 год после имплантации в печени экспериментальных животных имеются признаки патологических и компенсаторных процессов. Их наличие характерно для всех использованных в работе пластмасс и металлов. Наиболее выраженные патологические изменения отмечены в печени при имплантации в подкожную соединительную ткань пластмасс и нержавеющей стали.

Предложенная в нашей работе экспериментальная модель оценки реактивности на дентальные материалы позволяет не только оценивать местную тканевую реактивность соединительной ткани [Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981], но и, на примере оценки структурного состояния печени при имплантации различных материалов в подкожную соединительную ткань, оценивать реакцию всего организма. Наши исследования свидетельствуют в пользу того, что данная модель адекватна и удобна для решения этой задачи.

Изменения, обнаруженные в ткани печени, свидетельствуют о том, что даже через год, на фоне хорошо сформированной соединительнотканной капсулы вокруг имплантатов, их коррозия продолжается. Эти результаты согласуются с данными литературы об отрицательном влиянии на внутренние органы ионов и микроэлементов, возникших в результате коррозии, где в частности говорится, что даже наиболее инертный из металлов - титан, через несколько месяцев после имплантации обнаруживается в легких, печени, почках, лимфатических узлах, а через несколько лет после имплантирования его содержание в контактирующих тканях увеличивается более чем в 5 раз [Конюхова С. Г. , 2004; Weiss Ch., 1990]. Таким образом, при индивидуальном подходе к тактике и стратегии лечения врачу-стоматологу необходимо учитывать, что должен быть выбран сплав, который содержит элементы, на которые нет специфичной реакции у конкретного пациента.

Полученные результаты экспериментальной части работы свидетельствуют о том, что использованная модель изучения влияния дентальных материалов на организм, в частности на состояние внутренних органов, может быть весьма удобной при тестировании новых металлических сплавов и различных материалов, используемых для имплантации.

Использование предлагаемой экспериментальной модели, позволяющей оценить клеточную и субклеточную реакцию внутренних органов в отдаленные сроки после имплантации различных материалов в подкожную соединительную

ткань, представляется более адекватной, чем ставшее распространенным изучение токсичности материалов по реакции клеток в культуре тканей. В такой модели сохраняются все интегративные связи организма и воздействие всех вырабатываемых физиологически активных веществ, что предопределяет более точную оценку реакции организма.

Установлено, что при экспериментальной имплантации двух видов базисных пластмасс и образцов трех различных металлов в подкожную соединительную ткань формируется быстрый местный тканевой ответ, имеющий как общие, так и характерные (специфические) признаки развития его в динамике, интенсивности и клеточном составе воспалительного инфильтрата.

Через 1 год после имплантацни в печени экспериментальных животных имеются признаки патологических и компенсаторных процессов. Наиболее характерными были дистрофические и, в меньшей степени, некротические изменения в гепатоцитах и паренхиме печени в целом.

Параллельно отмечались признаки внутриклеточной регенерации и компенсаторно-восстановительные процессы, проявляющиеся во всех структурных элементах печени. Наличие этих изменений характерно для всех использованных в работе пластмасс и металлов. При этом, наиболее выраженные патологические изменения отмечены в печени при имплантации в подкожную соединительную ткань пластмасс и нержавеющей стали.

В главе посвященной динамической клинической оценке картины местной и общей реактивности организма на воздействия современных материалов и имплантатов представлены клинико-стоматологические характеристики стоматитов и периимплантитов, а также результаты оптимизации тактики и стратегии лечения сложных форм зубной патологии при имплантации современных систем в отдаленные сроки наблюдения (до 1 года).

Широко известно, что используемые в стоматологической практике сплавы металлов и пластмассы не безразличны для органов и тканей полости рта и организма, что проявляется местными и общими реакциями [Никитина Т.В., Тухтабаева И.А., 1980; Гожая Л.Д., 1983; 1988 и др.].

Среди таких реакций встречаются глоссалгии, гипо- и гиперсаливация, хронические гингивиты, аллергические реакции, хейлит, обострение клинического течения красного плоского лишая, обострение заболевания печени, неврастения, извращение вкусовой чувствительности и др.

Основным этиологическим фактором аллергии на акриловый протез является остаточный мономер, содержащийся в пластмассе в количестве 0,2% [Даньшина Г.С., 1979]. При нарушении режима полимеризации содержание его увеличивается' до 8% [Бирюкова Т.М., 1983].

Вопрос о токсичности акриловых материалов требует дальнейшего изучения, так как одни авторы считают мономер протоплазматическим ядом, оказывающим цитотоксическое действие [Даньшина Г.С., 1979; Бирюкова Т.М., 1983 и др.], а другие в эксперименте на культуре клеток доказывают их нетоксичность [Гожая Л.Д., 1988].

Наши данные свидетельствуют, что все виды контакта слизистых оболочек полости рта со сплавами металлов и пластмассой могут вызывать тканевые

повреждения. Конечно же, эти тканевые повреждения зависят как от продолжительности контакта, так и от индивидуальной чувствительности организма пациентов.

Нами было обследовано 256 больных с различными проявлениями на слизистой оболочке полости рта и десен после протезирования съемными и несъемными протезами.

Сведения об общих реакциях организма и местных реакциях в полости рта после зубного протезирования представлены в табл. № 3.

Протезный стоматит, вызванный материалами зубных протезов, относится преимущественно к реактивным состояниям гиперчувствительности замедленного типа и носит характер контактного аллергического воспаления. Протезный стоматит мы наблюдали при наличии в полости рта металлических, пластмассовых протезов или их сочетания в 30,5 % случаев (78 человек - у 41 с реакцией на пластмассу, у 37 - на металлы).

Таблица 3

Сведения об общих и местных реакциях в полости рта после зубного протезирования

Нозологические формы Кол-во больных

Абс. В %%

Протезный стоматит 78 30,5

Глоссалгия 61 23,8

Гипосаливация 102 39,8

Гиперсаливация 34 13,2

Хронический гингивит 51 19,9

Аллергические реакции (ринит) 27 10,5

Хейлит 9 3,5

Обострение красного плоского лишая _ 31 12,1

Обострение лейкоплакия 13 5,1

Обострение заболевания печени 11 4,3

Неврастения 126 50,0

Извращение вкусовой чувствительности 27 10,5

Другие заболевания 9 3,5

Помимо местных проявлений у таких больных страдал неврологический статус. У таких пациентов нередко наблюдали явления неврастении, канцерофобии или глоссалгии. Такие больные обращались вначале к невропатологу, а затем были направлены на консультацию к стоматологу, где предъявляли жалобы на отек слизистой оболочки щек, языка, губ, мягкого неба и глотки. Вследствие отека отмечали затруднение глотания, иногда дыхания. Язык не умещался во рту, «мешал», больные прикусывали щеки, язык. Из 78 больных у 41 выявлен отек слизистой оболочки губ, щек, неба, небных дужек и язычка, у 37 -отек языка.

При наличии металлических протезов наиболее часто больные предъявляли жалобы на жжение языка. Жжение постоянное, усиливающееся при приеме растительной кислой и соленой пищи, усиливающееся к вечеру и ночью. Больных также беспокоило чувство сухости во рту, нестерпимая жажда, нарушение слюноотделения. У 36 из 78 обследованных (46,1%) выявлена гипосаливация, у 42 (53,9%) - птиализм - невозможность проглатывания слюны, так как она вязкая, тягучая. Иногда эти пациенты отмечали также сухость в носу и горле, изменения вкусовой чувствительности.

При осмотре полости рта отмечали разлитую гиперемию всей слизистой оболочки рта, красной каймы губ, иногда глотки. Подчас на фоне гиперемии наблюдали эрозированные участки на щеках, языке, дне полости рта. На слизистой оболочке мягкого неба иногда наблюдали петехиальные кровоизлияния. На боковых поверхностях языка и слизистой оболочке щек отмечали отпечатки зубов. Язык был обложен, отечен, гиперемирован.

При протезном стоматите, обусловленном пластмассовым протезом слизистая оболочка неба имела вид как бы гранулированных ярко-красных, блестящих воспалительных очагов, резко очерченных по контуру, а по форме и величине точно соответствовала размеру протеза.

Воспаление под базисом съемного протеза сопровождалось отеком и резко выраженной гиперемией. В отдельных случаях воспаление распространялось за пределы протезного поля на участки слизистой оболочки губ, шек, спинки языка, которые контактировали с наружной поверхностью протезов.

Механическое раздражение протезом усугубляло клиническую картину протезного стоматита. При этом на фоне красной разрыхленной слизистой оболочки протезного поля обнаруживали структурные изменения гипертрофического характера, мелкие ворсиноподобные папилломатозные разрастания, крупные грибоподобные одиночные папилломы, иногда заеда в углах рта.

Чаще протезный стоматит развивался у больных при полной потере зубов на верхней челюсти, а также при частичной потере зубов на верхней челюсти и полной потере зубов на нижней челюсти. При осмотре протезов отмечено изменение цвета пластмассы.

Из общих симптомов наблюдали нарушения функции нервной системы -раздражительность, бессонница, эмоциональная лабильность, канцерофобии, глоссалгии. Отмечалось обострение хронического холецистита, гастрита, колита. Для больных протезным стоматитом, пользующихся съемными протезами из акриловых пластмасс, характерны такие явления как покраснение кожи, повышение температуры тела до субфебрильных показателей, острый дерматит лица, кистей рук, диспепсия. Чувство жжения в желудке, хронический ринит, конъюнктивит и др.

Таким образом, наши клинические данные еще раз подтверждают мнение, что при пользовании металлическими или акриловыми протезами существует риск сенсибилизации больных компонентами, входящими в состав металлических сплавов или акриловых пластмасс.

В этой связи, для больных с подозрением на аллергическую протезную стоматопатию и парестезиями слизистой оболочки полости рта без патологических

проявлений, мы рекомендуем проводить кожные пробы на сенсибилизацию к материалам, применяемым в протезировании.

Согласно традиционным представлениям современной имплантологии, ключ к пониманию процессов заживления, адаптации и функционирования искусственной опоры в полости рта находится в комплексных знаниях анатомии, морфологии, биологии и физиологии окружающих имплантат тканевых структур. При этом, в период, во время которого происходит приживление имплантата, наиболее частым осложнением является воспаление окружающих его тканей, получившее название «периимплантит».

Общие сведения о характеристиках этого процесса у обследуемой нами клинической группы больных и 256 человек представлены в табл. № 4.

Таблица 4

Характеристики признаков периимплантита после зубного протезирования и имплантирования в группе обследуемых

Клинические и рентгенологические признаки периимплантита Кол-во больных

Абс. В %%

Чувство дискомфорта 78 30,5

Умеренная боль 121 47,2

Слизистая оболочка гиперемирована или цианотична 187 73,8

Свищевой ход в области импланта без отделяемого 9 3,5

Свищевой ход с небольшим количеством сукровично-гнойного отделяемого 11 4,3

Импланто-десневой карман глубиной более 1 мм с гнойным отделяемым 40 15,6

Резорбция костной ткани и ускоренный лизис костной ткани вокруг имплантата 26 10,2

Воспалительный процесс тканей в периимплантитной зоне является основной причиной разрушения и резорбции костной ткани в области имплантата. Полученные нами клинические данные показали, что все виды контакта слизистых оболочек полости рта со сплавами металлов, пластмассой могут вызывать тканевые повреждения и нарушения кровоснабжения, с последующим развитием этого осложнения. Более того, эти тканевые повреждения зависели как от продолжительности контакта, так и от индивидуальной чувствительности организма пациентов. Тем не менее, в среднем, резорбция костной ткани и ускоренный в 1.5-2 раза лизис костной ткани вокруг имплантата наблюдается у каждого десятого больного.

Анализ результатов предлагаемых нами технологий оптимизации тактики и стратегии лечения сложных форм зубной патологии при имплантации современных систем (группа из 74 пациентов), показал, что с практической точки зрения наиболее приемлемы три тактики и стратегии ведения больных:

1. Когда, при определенном состоянии зубочелюстной системы, в ходе выполнения этапов имплантации невозможно избежать прямого контакта пластмассовых коронок (акриловых пластмасс) с тканями ротовой полости.

В тактике лечения таких больных (32 человека) мы использовали установку временных пластиковых коронок из акриловых пластмасс с погружением их под десну.

2. Когда имеется возможность в течение 10-14 дней проводить процесс формирования десны для последующего более адекватного продолжения лечения. В таком случае (18 человек) более характерной тактикой является установление временных пластмассовых коронок на стальной абатман с зазором до десневого края до 1 мм.

3. И, наконец, в третью подгруппу мы включили больных (24 человека) у которых возможно применить тактику лечения без использования временных коронок. В этом случае, после установки титановых имплантов проводили сразу ушивание десны.

Обобщая материалы анализа динамики лечения с помощью трех различных тактик, мы пришли к выводу, что самые благоприятные результаты получаются при использовании тактики лечения без использования временных коронок после протезирования. При таком ведении больных при наблюдении за ними в течении от 6 месяцев до 1 года после окончательного протезирования резорбции кости практически не наблюдается, или она очень незначительна (не более 1 мм).

Выводы

!. В реакции соединительной ткани, развивающейся в период от 12 часов до 7 дней после имплантации изученных материалов, представлены все стандартные основные общепатологические процессы: дистрофия и некроз, нарушение (изменение) кровообращения, воспалительная реакция, репаративная регенерация.

2. Воспалительные процессы, характерные для местного тканевого ответа, не имеют хронического течения, но в зависимости от использованного для имплантации материала, характеризуются определенной динамикой и особенностями клеточного состава инфильтрата. Не наблюдается эффектов отторжения имплантатов.

3. Отсутствие воспалительных процессов в соединительной ткани в отдаленные сроки после имплантации использованных материалов (12 месяцев), и окружение их более или менее плотной соединительной капсулой не может служить гарантированным признаком биоинертности и безопасности стоматологических материалов для организма.

4. Интенсивность местного тканевого ответа, возникающего на ранней стадии в ответ на имплантацию стоматологических материалов в подкожную соединительную ткань, коррелирует с тяжестью патологических изменений, возникающих в отдаленный период во внутренних органах (в ткани печени).

5. Коррозия применяемых сегодня в имплантации и при протезировании на имплантатах материалов продолжается даже через 1 год после имплантации и формировании вокруг имплантатов соединительнотканной капсулы, что

подтверждается патологическими изменениями в органах детоксикации, в частности в печени.

6. Наиболее токсичными, оказавшими выраженное патологическое влияние на печень, оказались базисные пластмассы и нержавеющая сталь. Наиболее нейтральным для организма было золото. Сплавы титана занимали промежуточное положение.

7. Методом выбора при ортопедической реабилитации при дентальной имплантации является тактика лечения без использования временных коронок после протезирования. При таком ведении больных в течении от 6 месяцев до 1 года после окончательного протезирования общие и местные неспецифические реакции организма пациента, а также резорбция кости практически не наблюдаются.

Практические рекомендации

1. Авторская методика хирургического внедрения пластмассовых и металлических имплантатов в подкожную соединительную ткань экспериментальных животных может быть успешно применена, как для изучения особенностей местного тканевого ответа, так и для изучения реакции внутренних органов на новые имплантационные материалы. Данная методика может быть весьма удобной при тестировании новых металлических, сплавов и различных материалов, используемых для имплантации не только в дентальной практике, но в широком спектре хирургических и нейрохирургических операций.

2. Согласованный системный анализ динамики ультраструктурных клеточных и внутриклеточных изменений в клетках соединительной ткани, клетках фагоцитарной системы и гепатоцитах, характеризующих системные провоспалительные и цитотоксические процессы в них, может быть использован при разработке экспертных диагностических систем, позволяющих высокоточно оценивать на первый взгляд даже общепризнанные биоинертные материалы. Модели структурно-функциональной оценки состояния печени в отдаленные сроки могут быть рекомендованы для дальнейшего совершенствования подходов к разработке искусственных материалов, имплантируемых в тех или иных целях в организм человека.

3. При применении традиционных титановых имплантов на основе трех методических подходов (с контактом их со слизистой, без контакта со слизистой, и вообще без протезирования) в качестве метода выбора оптимальнее использовать тактику лечения без использования временных коронок после протезирования.

4. В случае необходимости быстрого эстетического восстановления на период остеоинтеграции предпочтительно использовать тактику выполнения временных коронок, избегая прямого контакта пластмассовых коронок и слизистой за счет использования титановых абатманов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Абрамов Д.В. Применение замковых креплений в ортопедической стоматологии / Д.В. Абрамов, A.C. Гук, А.Ю. Чудаков, A.C. Рысева, Е.О. Чинчук // Экология, медицина, радиационная безопасность, 2006. - № 5-6. - С. 59 - 62.

2. Абрамов Д.В. Практика современной стоматологии / Д.В. Абрамов, A.C. Гук, А.Ю. Чудаков, A.C. Рысева, Е.О. Чинчук // Экология, медицина, радиационная безопасность, 2006. - № 5-6. - С. 57 - 58.

3. Абрамов Д.В. Особенности ведения пациентов с малым количеством оставшихся зубов, после ортопедического лечения съемными протезами с замковыми креплениями / Д.В. Абрамов, A.C. Гук, А.Ю. Чудаков, A.C. Рысева, Е.О. Чинчук // Экология, медицина, радиационная безопасность, 2006. - № 5-6. - С. 58 - 59.

4. Абрамов Д.В. Система имплантатов ASTRA TECH / Д.В. Абрамов, A.C. Гук, А.Ю. Чудаков, A.C. Рысева, Е.О. Чинчук // Экология, медицина, радиационная безопасность, 2006. - № 5-6. - С. 55.

5. Абрамов Д.В. Стоматологическая (дентальная) имплантология как одно из направлений современной медицины (история вопроса, показания и противопоказания, современные материалы) / Д.В. Абрамов, A.C. Гук, А.Ю. Чудаков, A.C. Рысева, Е.О. Чинчук // Экология, медицина, радиационная безопасность, 2006. - № 5-6. - С. 52 -53.

6. Абрамов Д.В. Клиническое обоснование применения Astra Tech Dental Implant с последующим протезированием у пациентов пожилого возраста / Д.В. Абрамов, A.C. Гук, А.Ю. Чудаков, A.C. Рысева, Е.О. Чинчук, С.А. Епифанов, З.Г Циколия // Экология, медицина, радиационная безопасность, 2006. - № 5-6. - С. 51 -52.

7. Абрамов Д.В. Структурно-функциональный анализ системного ответа организма на имплантацию различных дентальных материалов / Д.В. Абрамов, A.C. Гук // Вестник Российской Военно-медицинской академии.- СПб., 2007. - № 1 (17). Приложение, ч. 2, - С. 745-746.

8. Абрамов Д.В. Метод системной морфо-функциональной оценки хронической местной и общей токсичности при имплантации различных дентальных материалов I Д.В. Абрамов, А.К. Иорданишвили // Тезисы докладов Второго Санкт-Петербургского международного экологического форума «Окружающая среда и здоровье человека». Вестник Российской военно-медицинской академии. СПб, 2008. -№3(23). Приложение№2,4.1. -С. 131-132.

9. Дергунов A.B. Реактивность организма на имплантацию различных современных дентальных материалов (пластмасс и металлов) / A.B. Дергунов, Д.В. Абрамов // Межакадемический информационный бюллетень № 42. - СПб., 2008. -С. 5-6.

10. Дергунов А.В Экспериментальный структурно-функциональный анализ реактивности соединительных тканей крыс в динамике имплантации дентальных пластмасс и металлов / A.B. Дергунов, Д.В. Абрамов // Межакадемический информационный бюллетень № 42. - СПб., 2008. - С. 7-8.

11. Дергунов A.B. Анализ механизмов отдаленной системной реактивности на имплантацию дентальных материалов в эксперименте / A.B. Дергунов, Д.В.

Абрамов // Межакадемический информационный бюллетень № 42. - СПб., 2008. -С. 9-10.

12. Дергунов A.B. Патофизиологический анализ оптимизации тактики и стратегии лечения сложных форм зубной патологии при имплантации современных систем / A.B. Дергунов, Д.В. Абрамов // Межакадемический информационный бюллетень № 42. - СПб., 2008. - С.11.

13 Абрамов Д.В. Системная морфо-функциональная оценка реактивности организма на имплантацию различных дентальных материалов / Д.В. Абрамов, A.B. Дергунов // «Институт стоматологии». - № 3 (44). - СПб., 2009. - с.71- 73.

Отпечатано в типографии ООО «АМИГО-ПРИНТ» Подписано в печать 1б.04.2010г. Формат 142x205 мм. Заказ № 0361 Печать ризография. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 100 экз. Санкт-Петербург, ул. Розенштейна, д. 21, офис 789 тел. (812) 313-95-76

Постоянное стремление человека заменить потерянные зубы различными материалами животного, человеческого и минерального происхождения известны еще с древних времен. Это подтверждают археологические находки. Найденный, например, на территории современного Гондураса фрагмент нижней челюсти инка (VI в. до н.э.), в котором на месте 42,41 и 31-го зубов сохранились имплантаты из панциря морских мидий. На территории Шантамбре (Франция) найден череп женщины, жившей в 1 в.н.э., с металлическим имплантатом в лунке клыка верхней челюсти. Ученые начали поиск имплантационного материала. В 1809 г. Maggilio использует имплантантат из золота. В 1888г. Berry разрабатывает принцип биосовместимости. Начинается использование различных биологических материалов для изготовления, как имплантата, так и протеза, изучаются свойства инертности, толерантности, происходит активное внедрение в клиническую практику металлов. Были выявлены уникальные свойства титана - легкость, устойчивость к коррозии.

В 1965 профессор Ингвар Бранемарк возглавлял группу исследователей в Университете Гетеборга (Швеция) проводивших исследования, которые, в конечном счете, привели к открытию явления остеоинтеграции (приживления титана в костной ткани).

Важным направлением стали поиски приемлемых для имплантации материалов. Так, J. Magillo в 1807 г. предложил имплантат из золота, J. Edmuns и Н. Harris — фарфоровый имплантат на платиновой основе, J. Bonwell — имплантат в виде золотых и иридиевых трубок, а I. Pedchelon — серебряную капсулу в качестве имплантата для фарфоровой коронки.

К прообразам современного винтового имплантата следует отнести конструкции американских врачей R. Adams и A. Strock. Первый в 1937 г. изобрел имплантат с винтовой нарезкой на поверхности, а второй в 1939 г. предложил имплантат из кобальта, хрома и молибдена.

Одновременно с конструированием имплантатов проводились оригинальные исследования морфогенеза, физиологии и биомеханики при имплантационном лечении. В нашей стране быстрое развитие дентальной имплантации началось в 80-х годах прошлого столетия. Разработанные СП. Чепулисом, А.С. Черникисом, О.П. Суровым и другими специалистами плоские имплантаты в 1983 г. были переданы для клинических испытаний в ЦНИИС (В.М. Безруков, А.И. Матвеева, А.А. Кулаков и соавт., 1987-1996) и в МГМСУ (Т.Г. Робустова, А.И. Ушаков и соавт., 1987—1996). Полученные положительные результаты и изучение клинико-теоретических вопросов при использовании плоских имплантатов нашли отражение в методических рекомендациях, составленных В.М. Безруковым и соавт., А.И. Матвеевой, А.А. Кулаковым, Т.Г. Робустовой и соавт. и в диссертационных работах А.И. Матвеевой, А.А. Кулакова, В.А. Вигдерович, И.В. Балуды, Абу Асали Эяда,

A.И. Сидельникова, А.И. Жусева, Р.Ш. Гветадзе и др. Официальное утверждение плоских конструкций, выпуск их ВНИИМТ, а также монография О.Н. Сурова способствовали внедрению плоских имплантатов в практику стоматологических клиник нашей страны. На их основе ряд новых конструкций разработали Э.Г. Амрахов, В.В. Трофимов и В.Ф. Дадыкина,

B.Н. Лясников и соавт., А.И. Ушаков, С.Ю. Иванов. Эволюционировали также опорные, надальвеолярные части имплантатов для фиксации протезов. В 80-х годах в СССР, ас 1991 г. в России были созданы отечественные имплантаты в форме корня зуба. Первыми разработчиками отечественных имплантатов в форме корня зуба стали М.З. Миргазизов и соавт. В.Э. Гюнтер, В.И. Итин и соавт.

Опыт зубной имплантации во всех ее аспектах продолжает накапливаться и критически оцениваться. От хирургов стоматологов и специалистов ортопедической стоматологии теперь, как никогда раньше, требуется прочное знание общей терапии для правильного отбора, предымплантационной оценки, подготовки и лечения больных.

В последний годы поиск быстрых и эстетических решений в период ортопедической реабилитации пациентов после дентальной имплантации привел к применению большого количества временных зубопротезных конструкций (коронок, абатментов) из различных материалов. Таких как пластмассы, металлические сплавы и т.п. Влияние этих конструкций на физиологические процессы на окружающие ткани и организм в целом изучаются во всем мире и будут требовать дальнейших исследований.

Актуальность проблемы. Применение минералов и металлов в лечебных целях известно еще со времен древнейших цивилизаций Китая, Индии и Месопотамии. Широкое применение в лечебной стоматологической практике различных синтетических материалов началось в XX веке и особенно остро поставило проблему влияния входящих в них элементов на гомеостаз организма. Интенсивное изучение влияния различных элементов на физиологическое состояние организма привело к возникновению нового научного направления - биоэлементологии [Скальный А.В., Рудаков И.А., 2004].

Известно, что многие (если не все) формально устойчивые с теоретической физико-химической точки зрения материалы, под влиянием биологически активных сред подвергаются в организме коррозии и постепенному разрушению [Hench L., Wilson I., 1984]. Продукты коррозии имплантированных материалов могут обладать токсическими свойствами в ультранизких концентрациях, приводя к развитию устойчивых патологических изменений в окружающих тканях, и, более того, вызывая подчас весьма значительные нарушения в деятельности организма, на фоне внешне вполне успешной интеграции имплантата в костную ткань.

Химические элементы в свободном состоянии и в виде множества химических соединений входят в состав всех клеток и тканей организма. Они являются важнейшими катализаторами различных биохимических реакций, непременными участниками процессов роста и развития организма, обмена веществ, адаптации к меняющимся условиям окружающей среды.

Физиологическое действие различных элементов зависит от их дозы. Поэтому токсические элементы (мышьяк, ртуть, сурьма) при низких концентрациях могут действовать на организм как лекарство, тогда как натрий, калий, кальций, железо, магний и ряд других элементов (входящих в состав человеческого тела) в высоких концентрациях могут обладать выраженным токсическим эффектом. В организме химические элементы находятся преимущественно в виде соединений, избыточное образование или распад которых может приводить к нарушению так называемого металло-лигандного гомеостаза, а затем и к развитию патологических изменений [Скальный А.В., Рудаков И.А., 2004].

Химические элементы обычно разделяют на группы, в зависимости от величины их содержания в теле млекопитающих и человека.

При соприкосновении пластмасс, металлических или металлокерамических сплавов с живой тканью организма, не смотря на то, что используемые в настоящее время материалы считаются полностью биотолерантными или биосовместимыми, происходит медленное (или даже очень медленное) вымывание некоторых элементов из их состава. Учитывая, как было сказано выше, что многие химические элементы, могут влиять на функционирование организма, причем далеко не всегда положительным образом, мы решили изучить как местный тканевой ответ, так и реакцию внутренних органов (в частности, печени) на клеточном и особенно субклеточном уровне при имплантации различных материалов в подкожную соединительную ткань. При этом имплантаты будут продолжительное время соприкасаться с влажной биоактивной средой.

Учитывая характер различных заболеваний общего (а не стоматологического характера), возникающих от избытка в крайне незначительных концентрациях некоторых микроэлементов, входящих в состав имплантатов, мы посчитали недостаточно убедительным отсутствие выраженных реакций воспалительного или иного характера в ротовой полости в ответ на имплантацию, как убедительно и однозначно свидетельствующих о биоинертности и безвредности этих материалов для здоровья.

Цель исследования: разработать на основе полученных данных наиболее оптимальные подходы к ведению сложных стоматологических больных на основе изучения местного тканевого ответа и реакции внутренних органов в ответ на имплантацию различных стоматологических материалов.

Задачи исследования:

1. Определить характер, объемы, динамику и степень устойчивости изменений в подкожной соединительной ткани экспериментальных животных, окружающей помещенные туда имплантаты из пластмасс и металлов.

2. Определить возможность влияния имплантированных материалов на внутренние органы, в частности на ткани печени крыс при длительном (до года) нахождении имплантатов в подкожной соединительной ткани. Оценить степень тяжести изменений и их характерные черты.

3. Сравнить уровень токсичности для организма изученных дентальных материалов на основе оценки клеточной реакции в соединительной ткани и ткани печени в эксперименте.

4. Провести клиническую оценку различных методов ведения стоматологических больных при проведении сложных вмешательствах при имплантации и протезировании современными материалами.

Научная новизна полученных результатов. Широкое использова-нее электронной микроскопии позволило впервые провести сопоставительное исследование местного тканевого ответа и реакции внутренних органов при имплантации общеупотребительных стоматологических материалов на клеточном и субклеточном уровнях. Установлено, что, не смотря на отсутствие воспалительной реакции вокруг сформированной из соединительной ткани капсулы, окружающей имплантаты, продолжается их влияние на организм. В частности, через 1 год имеются признаки токсичности материалов, которые считаются биоинертными для организма (титан) и, в меньшей степени, золота. Обнаружены ранее не описываемые закономерности отдаленных влияний на организм базисных пластмасс и всех изученных видов металла в виде местных и системных отдаленных репаративных изменений в тканях печени.

Разработана система объективных критериев оценки состояния организма и имплантатов, а также рекомендована в качестве метода выбора тактики ведения пациентов без установки временных коронок.

Практическая значимость работы. Полученные в эксперименте на ультраструктурном уровне новые сведения о влиянии современных имплантированных дентальных материалов на ткани и органы свидетельствуют об их значимом патогенетическом влиянии на местные и системные клеточные и тканевые процессы. Разработанный методический подход может быть с успехом применен как один из адекватных патогенетических методов анализа влияния имплантированных материалов на внутренние органы и системы, в том числе и при внедрении вновь разрабатываемых имплантов.

Полученные результаты клинической апробации экспериментальных данных позволяют рекомендовать использовать в практике имплантационного лечения в качестве метода выбора тактику лечения без использования у" временных коронок на этапе временного протезирования. Результаты исследований могут быть использованы при разработке профилактических и лечебных мероприятий и рекомендаций по ведению стоматологических больных с имплантатами различной природы.

Положения, выносимые на защиту:

1. При экспериментальной имплантации двух видов базисных пластмасс (фторакса и протакрила) и образцов трех различных металлов (образцы из нержавеющей стали, титана и золота) в подкожную соединительную ткань формируется быстрый местный тканевой ответ, имеющий как общие, так и характерные (специфические) признаки развития его в динамике, интенсивности и клеточном составе воспалительного инфильтрата. Начиная с 7 -14 суток в соединительной ткани отмечаются внутриклеточные и тканевые признаки процесса асептического воспаления с мобилизацией процессов фиброгенеза и ангионеогенеза, с последующим формированием вокруг имплантатов барьера из соединительнотканной муфты. Местная тканевая реакция соединительной ткани вокруг образцов из сплавов титана значительно слабее, чем в случае с нержавеющей сталью, но значительно более выражена, чем в случае с образцами золота.

2. Анализ отдаленных и общих эффектов применения имплантов из пластмасс (фторакса и протакрила) и металлов (образцы из нержавеющей стали, титана и золота) через год после их имплантации, путем сравнительной оценки структурно-функционального состояния печени крыс, позволил выявить во всех случаях существенные отличия от состояния печени крыс контрольной группы.

В печени крыс основной группы через 12 месяцев после начала эксперимента выявляются локусы очагового разрушения цитоплазмы гепатоцитов: дезорганизации немембранных органелл (микротрубочек, микрофиламентов) и разрушения мембранных органелл (митохондрий, цистерн гранулярного эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи). Отмечается диффузный отек митохондрий, разрушение митохондриальных крист и просветление митохондриального матрикса. Общие закономерности перестройки печеночных клеток заключаются в изменении формы гепатоцитов и субмикроскопического строения их энергетических, биосинтетических и железисто-секреторных аппаратов. Обнаруженная система внутриклеточных изменений клеток печени свидетельствует о наличии неспецифических процессов, свойственных хроническому цитотоксическому воздействию на клетки печени.

3. Изменения, обнаруженные в ткани печени, свидетельствуют о том, что даже через год, на фоне хорошо сформированной соединительнотканной капсулы вокруг имплантатов, их коррозия продолжается, что подтверждено значимым (от 5-7% до 15-20%) снижением общей массы всех видов имплантатов, по сравнению с их массой до введения в организм животных, а также обнаружением существенно большего содержания контрастных веществ и элементов неправильной формы в клетках Купфера у крыс основной группы в отличие от группы контроля. Наличие в печени экспериментальных животных клеточных признаков патологических и компенсаторных процессов характерно для всех использованных в работе пластмасс и металлов, однако наиболее выраженные патологические изменения отмечены в печени при имплантации в подкожную соединительную ткань пластмасс и образцов из нержавеющей стали.

4. Экспериментально полученные данные и доказательства о значимом провоспалительном и цитотоксическом влиянии на окружающие ткани и печень применения типичных для зубоврачебного протезирования пластмасс и имплантов, позволили нам рекомендовать для клинической апробации, с целью выявления наиболее безопасного и оптимального, три методических подхода при работе с имплантами: типичный, при контакте со слизистой пластика и металлических элементов импланта, при отсутствие контакта со слизистой, и без временного протезирования вообще. Динамический клинический и рентгенологический анализ за состоянием кости и имплантов в течение года показал, что в качестве метода выбора оптимальние использовать тактику лечения без использования временных коронок после протезирования, что напрямую согласуется с данными, полученными в экспериментальной части работы.

Личный вклад автора в проведенное исследование. Автору принадлежит идея экспериментального моделирования и оценки системных местных и общих реакций организма на стоматологические материалы путем ультраструктурной оценки динамики клеточных и тканевых процессов в соединительной ткани и ткани печени животных. Лично автором проведены все эксперименты по исследованию, результаты которых приведены в данной работе. Автором проведено лечение с применением предложенных методических подходов у всех пациентов, включенных в исследование. Лично автором проведен сбор и статистическая обработка материала, предложенного в работе.

Апробация работы. Основные материалы диссертации изложены на научной конференции «Анатомия и военная медицина» (Санкт-Петербург, 2003), научном симпозиуме с международным участием «Фундаментальные проблемы морфологии» (Минск, 2004), международной научно-практической конференции «Медико-психологическая реабилитация: теория и практика, технология и перспективы» (Санкт-Петербург, 2004), II Международной научной конференции «Проблемы диагностики и коррекции состояния здоровья в напряженной экологической среде обитания» (Санкт-Петербург, 2006), «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины -2006» (Санкт-Петербург, 2006). На втором Санкт-Петербургском международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2008), в целом ряде ежегодных клинических конференций в Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова (2007, 2008, 2009 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 1 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ.

Внедрение в практику: Полученные данные внедрены в практику стоматологической клиники «Эверест» ООО «Идеальный зуб» Санкт-Петербурга.

Структура и объем диссертации. Материалы работы представлены на 226 страницах машинописного текста, включая 7 таблиц, 50 рисунков и 85 рентгенограмм. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, данных собственных исследований (4 главы), а также заключения, выводов и списка литературы, включающего 100 источников, из которых 74 зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ

1. В реакции соединительной ткани, развивающейся в период от 12 часов до 7 дней после имплантации изученных материалов, представлены все стандартные основные общепатологические процессы: дистрофия и некроз, нарушение (изменение) кровообращения, воспалительная реакция, репаративная регенерация.

2. Воспалительные процессы, характерные для местного тканевого ответа, не имеют хронического течения, но в зависимости от использованного для имплантации материала, характеризуются определенной динамикой и особенностями клеточного состава инфильтрата. Не наблюдается эффектов отторжения имплантатов.

3. Отсутствие воспалительных процессов в соединительной ткани в отдаленные сроки после имплантации использованных материалов (12 месяцев), и окружение их более или менее плотной соединительной капсулой не может служить гарантированным признаком биоинертности и безопасности стоматологических материалов для организма.

4. Интенсивность местного тканевого ответа, возникающего на ранней стадии в ответ на имплантацию стоматологических материалов в подкожную соединительную ткань, коррелирует с тяжестью патологических изменений, возникающих в отдаленный период во внутренних органах (в ткани печени).

5. Коррозия применяемых сегодня в имплантации и при протезировании на имплантатах материалов продолжается даже через 1 год после имплантации и формировании вокруг имплантатов соединительнотканной капсулы, что подтверждается патологическими изменениями в органах детоксикации, в частности в печени.

6. Наиболее токсичными, оказавшими выраженное патологическое влияние на печень, оказались базисные пластмассы и нержавеющая сталь. Наиболее нейтральным для организма было золото. Сплавы титана занимали промежуточное положение.

7. Методом выбора при ортопедической реабилитации после дентальной имплантации является тактика лечения без использования временных пластмассовых коронок . При таком ведении больных в течении от 6 месяцев до 1 года после окончательного протезирования общие и местные неспецифические реакции организма пациента, а также резорбция кости практически не наблюдаются.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Авторская методика хирургического внедрения пластмассовых и металлических имплантатов в подкожную соединительную ткань экспериментальных животных может быть успешно применена, как для изучения особенностей местного тканевого ответа, так и для изучения реакции внутренних органов на новые имплантационные материалы. Данная методика может быть весьма удобной при тестировании новых металлических сплавов и различных материалов, используемых для имплантации не только в дентальной практике, но в широком спектре I хирургических и нейрохирургических операций.

2. Согласованный системный анализ динамики ультраструктурных клеточных и внутриклеточных изменений в клетках соединительной ткани, клетках фагоцитарной системы и гепатоцитах, характеризующих системные провоспалительные и цитотоксические процессы в них, может быть использован при разработке экспертных диагностических систем, позволяющих высокоточно оценивать на первый взгляд даже общепризнанные биоинертные материалы. Модели структурно-функциональной оценки состояния печени в отдаленные сроки могут быть рекомендованы для дальнейшего совершенствования подходов к разработке искусственных материалов, имплантируемых в тех или иных целях в организм человека.

3. При применении традиционных титановых имплантов на основе трех методических подходов (с контактом временных пластмассовых коронок со слизистой, без контакта их со слизистой и вообще без временного протезирования) в качестве метода выбора оптимальнее использовать тактику лечения без временных коронок.

4. В случае необходимости быстрого эстетического восстановления на период остеоинтеграции предпочтительно использовать тактику выполнения временных коронок, избегая прямого контакта пластмассовых коронок и слизистой за счет использования титановых абатманов.