Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Применение дентальных имплантантов покрытых гидроксиапатитом методом плазменного напыления (экспериментально-клинические исследования)

На правах рукописи ФОМИН Игорь Викторович РГБ ОД

3 с СЕН

УДК 61G.314-089.28—089.843

ПРИМЕНЕНИЕ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМИЛАНТАТОВ ПОКРЫТЫХ ГИДРОКСИАПАТИТОМ МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ

(экспериментально-клинические исследования)

14.00.21 — Стоматология

14.00.16 — Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА МЕДИЦИНСКИХ НАУК

М о с к ва-1899

Работа выполнена в Московском медицинском стоматологическом институте

Научные р у к о в о д и т е л и:

доктор медицинских наук, профессор Л. И. ВОЛОЖИН кандидат медицинских наук, доцент Л. И. ГИЛЛЕР

Н а у ч н ы й консультант — доктор технических наук, профессор В. II. лясников

доктор медицинских наук, профессор С. Ю. ИВАНОВ доктор медицинских наук, профессор В. Н. ОЛЕС'ОВА

Ведущее учреждение — Тверская государственная медицинская академия

заседании диссертационного Совета Д 084.08.02 в Московском медицинском стоматологическом институте (109021, Москва, ул. Долгоруковская, д. 4).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского медицинского стоматологического института (г. Москва, ул. Вуте-тича, д. 9А).

Автореферат разослан 1999 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Официальные оппоненты:

Защита состоится

1999 года в

часов на

доцент

И. В. ШАРАГИН

Заказ 358 Подп. к печати 24.06.99 г. Тираж 100

Псч. л. 1

Типография ВИУ

Актуальность темы

Одной из важных и перспективных проблем современной стоматологии является замещение дефектов зубных рядов при помощи имплаиггатов.

Стоматологическая имплантология относится к методу, развивающемуся сравнительно недавно. В 1955 году в СССР была защищена первая диссертация о применении имплантатов из полиметилметакрилата, но только в 1987 году состоялась 1-я региональная конференция «Внутрикостные имплантаты в стоматологии», итогом которой явилось признание необходимости систематического проведения подобных совещаний для координированных разработок новых методов имплантации. Вопросы имплантологии были включены в отраслевую научно-техническую программу в области медицины (В.Н. Лясников и др. 1997).

В настоящее время из четырех видов имплантации: трансдентальной, подслизистой, поднадкоствичной и внутрикостной наибольшее применение получила последняя. В литературе большое внимание уделяется реакции пародовтальных и околоимплаятатных мягких тканей после имплантации и изменению резистенции этих тканей к инфекции и воспалительным процессам (М.Д. Перова, 1999; М.Д. Перова, Г.В. Банченко, 1997; Abrabamsson., 1997). Ог прилежания имплантата к десне зависит и состояние периимплантатаой костной ткани (В.Н. Олесова, 1997). Большое внимание уделяется показателям функционального состояния организма и характерных сопутствующих заболеваний со степенью сложности хирургических вмешательств при имплантации (Т.Г. Робустова, 1998).

Внутрикостные имплантаты вступают в сложное взаимодействие с окружающей костной тканью из-за чрезвычайно неравномерного распределения напряжений, возникающих при жевательных нагрузках, а также вследствие биологических реакций организма на внедрение чужеродного тела (Н.В. Бекренев и др. 1995).

Эта проблема решается путем разработки специальных конструкций имплантатов и применения инертных высокопрочных и упругих материалов, а также применения материалов, совместимых с костной тканью по биологическим и медицинским свойствам ( С.К. Сперанский, A.B. Лепилин и др., 1998). Изучается вопрос о применении биокомпозиционных материалов, содержащих сульфатированные гликозаминогликшш, для изучения

оетеоинтеграции и профилактики осложнений (С.Ю. Иванов и др., 1999).

В последнее время отмечается заметный интерес к изучению возможности использования неорганических составляющих костной ткани - гидроксяаиатнта и тршсальцийфосфата для ннутрнкостной имплантации. Данные материалы обладают не только прекрасной биосовместимостью, но и способностью легко рассасываться, замещаясь на костную ткань, активно стимулируя при этом костеобразование (В.В. Трофимов, 1996; Ю.В. Толмачев, Е.Й. Бурмакин, 1998).

Одной из нерешенных проблем в дентальной имплантологии является создание оптимальной по многим параметрам поверхности той части имплантата, которая погружается в ткани челюсти. При этом наибольшее внимание уделяется проблеме оетеоинтеграции, так как именно соединение шмнлантатов с костью, как многие полагают, создает условия для его долговременной функции. Хотя отсутствие амортизации со стороны периодонта безусловно имеет отрицательное значение, так как ие позволяет распределять давление в тканях народонта в процессе жевания (В.Н. Олесова, 1997; А.И. Матвеева и др., 1998).

Создание поверхности внутрикосгаой части имплантата из биокерамического покрытая может быть осуществлено различными методами: электролитическим осаждением, лазерным напылением и плазмонапылением. Наиболее полно разработаны методы плазменного напыления гидроксиапатита в струе аргона на подложку из титана. Управление стадиями технологического процесса позволило создавать их разной толщины, пористости, адгезии, химического состава и т,д.(В.Н. Лясников, А.В. Лепшшн, 1997).

Однако от свойств этих поверхностей в значительной мере зависит их взаимодействие с костной тканью. Данные по этому вопросу еще отсутствуют, что и затрудняет выбор технологии получения покрытия, которое могло бы создать оптимальные условия для остеоинтегративных процессов.

Цель исследования

Экспериментально и клинически обосновать целесообразность плазменного напыления гидроксианатга па дентальные имплангаты для увеличения их остеоинтегративных свойств.

Задачи исследования

1 - изучить рельеф поверхности имплантатов при различных режимах плазменного напыления титана и гадроксиалатита;

2 - определить рельеф поверхности имплантатов с плазменным гндроксиапатитовым покрытием и титановым подслоем в зависимости от времени нахождения в кости;

3 - оценить остеоинтегративные свойства покрытий, полученных методом плазменного напыления тагана и гидроксвапаггата в эксперименте;

4 - провести клиническую оценку титановых имплантатов, плазмовапыленных гидроксиапагаггом.

Научная новизна

Впервые экспериментально показано, что после имплантации в кость титана с плазмонапыленным гндроксиапатитовым покрытием всех типов гадроксиапатит подвергается постепенному растворению, которое в основном завершается к 60-м суткам.

Подтверждено, что все типы имплантатов, имеющих пвдроксиапатитовые покрытия обладают более выраженными остеоинтегративными свойствами, чем имллантаты не имеющие этого покрытия. Впервые показан механизм остеоинтеграции, который заключается в формировании костной ткани, заполняющей пространство между структурами покрытая, включая их во внутренние отделы трабекул; выраженность остеоинтеграции увеличивается от площади контактов покрытая с костными структурами и от времени нахождения имплангата в костных тканях. При этом регенераторные процессы в зоне имплантатов осуществляют как за счет периостального, так и эндостального костеобразовапия.

Практическая ценность исследования

Определены оптимальные режимы плазменного напыления на титановые имплангаты, когда образующаяся структура их поверхностей обеспечивает оптимальную остеоинтеграцшо. Применение плазмовапыленных дентальных имплапгатов позволит уменьшить число как ранних, так и поздних осложнений, что обусловлено значительным усилением остеоинтеграции и замедлением атрофии костной ткани.

Основные положения, выносимые т защиту

1.Оптимальным методом создания поверхности внутри костной части имплаятата явшется биокерамическое покрытие, полученное плазмоналылением гидроксиапатита.

2.Исследован рельеф поверхности имплантагов и их покрытий в зависимости от режимов плазменного напыления титана и гидроксиапатита. Наилучшая морфология гидроксиапатитового покрытия внугрикостных дентальных имплантагов получена при оптимальной дистанции напыления - 70 мм и дисперсности порошка 10-70 мкм в условиях надежного теплоотвода от имплантата.

3 Изучено влияние имплантагов на костеобразовательные процессы в эксперименте. Отсутстаие гидроксиапатитового и титанового подслоя придает имплантату слабые остеоинтегративные свойства. Гидроксиапатитовое покрытие на титановый подслой усиливает остеоинтегративные свойства благодаря стимулированию косгеобразования.

4.С увеличением времени нахождения имплантагов с шшмонапыленным гидроксиапатитом в тканях возрастает выраженность их остеошггегративных свойств.

5 Применение плазмонапыленных гидроксиапатитом дентальных имплантагов типа КИСВТ приводит к улучшению клинических результатов, выражающихся в малом числе ранних и поздних осложнений.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены:

- на 3-й Международной конференции, г. Саратов, 4-6 июня 1996г;

- на 11аучно-1 фактической конференции стоматологов, посвященной 50-летапо Федерального управления медико-биологических и экспериментальных проблем при МЗ РФ, г. Москва, 22-23 мая 1997;

- на 4-й Международной конференции, г. Саратов, 25-27 мая . 1998т;

- на Международной научно-практической конференции «Достижения и перспективы стоматологии». Г. Москва, 912 февраля 1999г.

Диссертация обсуждена на собмсстком заседании кафедр стоматологии общей практики и кафедры патофизиологии стоматологического факультета ММСИ 16.04.99г.

Публикация результатов исследования

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 191 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований (2 главы), обсуждения результатов исследования, выводов и списка цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 43 рисунками и 8 таблицами. Указатель литературы содержит 97 отечественных и 138 иностранных источников.

Основное содержание работы

Материалы и методы исследования

Метод плазменного напыления гидроксистатита

В качестве основы (подложки) имплантата нами использовался титан марки ВТ1-00 (ГОСТ 19807-74), в качестве покрытий - порошки титана марки ГГТС (ТУ 14-1-3086-80) и синтезированный гидроксиапатит (ГА) фирмы «Полистом».

Покрытия наносили плазменным напылением в струе аргона на специально созданной установке.

Технологический процесс получения покрытий включал следующие стадии:

1. Отаспса основы имплантата этиловым спиртом и термическая обработка;

2. Дробеструйная обработка корундовым порошком;

3. Напыление подслоя из порошка титана;

4. Напыление наружного слоя из ГА;

5. Контроль качества покрытия.

Для исследования адгезии покрытий использовали метод конической маски и клеевой метод (В.Н. Ляснмков, Г.Ю. Микульская, 1981). Морфологию поверхности покрытий изучали с помощью металлографического (МИМ 7) и электронного (Tesla-BS-500) микроскопов, пористую структуру - методами ртутной порометрии на установке ПА-ЗМ и гидростатического взвешивания (Т.Г. Плоченов и др., 1989). Удельную поверхность определяли хроматографическим методом тепловой десорбции аргона (A.B. Киселева, В.П. Дрованга, 1973; Глоэр, 1980). Фазовый состав ГАП исследовали рентгеновским (дифрактометр «Дрон-2») и ИК-спектроскопическнм методами (спехтрофометр фирмы «Perkin-Elmer»)

На основании изучения адгезии и пористой структуры ГАП были выбраны следующие технологические параметры напыления:

■ токдугв-540 А;

ш дистанция напыления 100 мм для титанового покрытия и 70 мм для ГАП;

■ толщина слоя и первого покрытия составляла 70 мкм м 7080 мкм, второго - 35-50 мкм и 40-70 мкм, соответственно.

Были исследованы изменения фазового состава ГА до и после его напыления. '

Показано, что в спектре исходного образца имеются полосы поглощения, характерные для СашСЮ^СОНЬ: полоса поглощения средней интенсивности при 3560 см 4, обусловленная валентными колебаниями ОН" группы, интенсивные полосы поглощения при 960 см отвечающие валентным колебаниям Р-О связей в ионефосфат, интенсивные полосы при 635 см"1, 605 см"1 и 570 см"1, обусловленные деформационными колебаниями О-Р-О и интенсивная полоса поглощения при 350 см"1, относящаяся к колебанию связи Са-ОН.

В спеетре шшмонапыленного ГА сохраняются все вышеперечисленные характеристические полосы поглощения, однако наблюдается значительной уменьшение интенсивности полос при 635 и 350 см"1. По-видимому, это связано с присутствием наряду с основным соединением - гадроксиапатитом и небольшого количества грикальцийфосфата (в спектре последнего полосы поглощения при 635 и 350 см"1 отсутствуют).

На металлическую титановую основу имплантата плазменным напылением при различных режимах наносили систему покрытий, состоящую из четырех слоев.

Поверхность имплантата перед напылением подвергали дробеструйной обработке частицами оксида алюминия. Затем наносили два слоя порошка титана или гидрида титана толщиной в диапазоне 60-125 мкм при токе плазменной дуги 540-560 А. Первый слой из порошка титана или гидрида титана дисперсностью от 3-5 мкм до 10 мкм напыляяли непосредственно на металлическую компактную основу имплантата с расстояния 70-80 мм, толщиной 510 мкм. Второй слой наносили порошком дисперсностью 50-100 мкм с расстоянием 100 мм, толщиной 50-115 мкм. Нанесение двухслойного титанового покрытия обеспечивает плавный переход от структуры компактного титана к слою с пористостью 45-50%. Третий - переходный слой состоит из смеси порошка титана или гидрида титана дисперсностью 40-77 мки и гидроксиапатига дисперсностью 5-10 мкм с соотношением соответственно 60-80 мас.% и 20-40 мае. %, толщина этого слоя равна 15-20 мкм. Диапазон состава покрытия из смеси титана и гидроксиапатига

выбран таким, чтобы обеспечить максимальную прочность сцепления с плазмонапыленным плановым слоем.

Напыление переходного слоя осуществляется при токе плазменной дуги 540-560 А и дистанции напыления 80мм. Для придания биоактивных свойств имллантату последний - четвертый слой формируется го гидроксиапагита дисперсностью 40-70 мкм и толщиной 20-30 мкм. Ток плазменной дуги 450-540 А, дистанция напыления 70 мм.

Послойное плазменное напыление покрытий осуществляется в атмосфере в струе защитного газа 20-40 л/мин. Скорость перемещения плазмотрона при напылении 80-700 мм/мин., напряжение дуги 30 в, скорость вращения детали 110-160 об/мин.

Таким образом, отличительная особенность способа заключается в том, что для повышения механической прочности имплантата используется многослойная технология плазменного нанесения биоактивного материала.

Материалы и методы экспериментального исследования.

Основной задачей экспериментального исследования было изучение влияния плазменного напыления гидроксиапагита на процессы остеоинтеграции.

Образцы изготавливали в виде цилиндров диаметром 0,8 мм и длинной 3,0 мм из титана марки ВТ1-0. На напыляемой поверхности создавали микрорельеф путем дробеструйной обработки и механической лезвийной обработки. Напыляли слой титана ПТС на комбинацию «слой плана - слой гидросиапатита», контрольные образцы оставляли ненапыленными. Дисперсность напыляемого титана составляла 70-100 мкм. Размеры пор, общую пористость и морфологию покрытия изменяли путем регулирования дистанции напыления в диапазоне 70-120 мм. Имшхантаты вводили подопытным крысам в искусственно вызвшшый дефект в медиальный мыщелок дистального эпифиза бедренной кости. Степень остеоинтеграции оценивали через 15, 30 и 60 суток после установки имплангатов. Эпифиз выделяли и фиксировали их в 10% растворе нейтрального формалина. Выполняли электронные и микрофотографии исходной поверхности покрытия и контактной зоны «покрытие - костная ткань» имплангатов, удаленных у подопытных животных на разных стадиях вживления.

Для напыления применялись специально изготовленные из титана марки ВТ1-0 имплантаты диаметром 1 мм и длинной 3 мм. После механической обработки имплантаты обезжиривались в спирте и закреплялись в специальной титановой оправке, в которой проводился весь технологический цикл. При этом часть имплантата,

закрепленная в оправке оставалась необработанной (около 1 мм).

Плазменное напыление проводилось в технологической экспериментальной установке при различных значениях дистанции напыления (расстояние от среза сопла до напыляемого имплантата) и при различной дисперсности порош катитаяатя тидроксиалагата.

Для исследования поверхности имплантата и рельефа, фронта минерализации периостальной поверхности кости методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) выделяли отдельные фрагменты даафиза бедренной кости в непосредственной близости к костному дефекту. Фиксированные образцы помещали в холодный 5-10% раствор гипохлорита натрия марки А (ГОСТ 1108676) для деоргаыификации. После тщательной отмывки в проточной воде их обезвоживали в растворах ацетона восходящей концентрации и высуживали из СОг методом перехода через критическую точку на аппарате Hitachi НСР-2 (Япония) или на воздухе. Высушенные образцы кости приклеивали на столики токопроводяшим клеем, напыляли медью в напылителях JEOL YEE-4В (Япония) или Balzers SCD 040 (Лихтенштейн) в атмосфере аргона. Исследование всех образцов проводили на микроскопе Philips SEM-515 (Голландия).

Для изучения изменений поверхности имплантата после нахождения в тканях и ее взаимоотношения с костными структурами после исследования периостальной поверхности дисталького конца бедра костные образцы раскалывали таким образом, чтобы скол проходил по поверхности имплантата. В дальнейшем образцы напыляли медью и исследовали по описанной выше методике. ■ , ■

Объекты и методы клинического исследования.

В период с 1994 по 1998 год под нашим наблюдением находилось 174 пациента в возрасте от 21 года до 63 лет, которым была проведена операция имплантации в стоматологической поликлинике г. Реутово Московской области.

Больные были разделены на группы по возрасту и полу (Таблица 1).

Распределение обследованных больных по возрасту и полу - _____Таблица 1

Пол Возраст (годы) Всего

' 21-30 31-40 41 - 50 51-60 старше 60

м 4 8 11 3 2 28

ж 17 25 62 38 4 146

Итого 21 33 73 41 6 174

Показаниями для операции дентальной имплантации были:

■ односторонний концевой дефект зубного ряда -151;

■ протяженные включенные дефекты зубного ряда - 41;

В отсутствие одного зуба - 18.

Операции были выполнены как на верхней, так и на нижней челюстях. На верхней челюсти было установлено имплантатов справа - 37, слева - 31, на нижней челюсти соответственно 59 и 83.

Общее количество имплантатов -210.

Для проведения операций были использованы: Я отечественные внутрикоепше пластинчатые титановые дентальные имплантаты КИСВТ-СГТУ-01 фирмы «Плазма Поволжья» г. Саратов с биокерамическим напылением гидроксиапатитом производства фирмы «Полистом» г. Москва - 167. Per. № 29/13-900-96, сертификат соответствия № РОСС RXJ ИМ05. Н00086. В отечественные внутрикосгные пластинчатые титановые дентальные имплантаты без биокерамического покрытия производства «ВНИИИТМ» г. Москва - 21; В отечественные титановые дентальные цилиндрические имплантаты фирмы «Плазма Поволжья» г. Саратов с биокерамическим напылением гидроксиапатитом производства фирмы «Полистом» г. Москва - 22. Per. № 29/13-900-96, сертификат соответствия № РОСС RU ИМ05. Н00086.

Апамнестические и клинические данные регистрировались в истории болезни по форме № 043у, а также в разработанной нами индивидуальной карте обследования.

Рентгеновские исследования проводились методом рентгенографии и ортопантомографии с помощью аппарата «Ортофос» фирмы Siemens (Германия).

На ортопантомограммах определялось состояние всех сохранившихся зубов, периаликальных тканей, костной ткани челюстей. Особенно детально анализировалось состояние костной ткани в зоне предполагаемой имплантации - ее структура, полнота восстановления трабекулярного рисунка в лунках отсутствующих зубов. Оценивалось состояние верхнечелюстных пазух, а также высота костного массива от альвеолярного края до верхней стенки нижнечелюстного канала или от альвеолярного края до дна верхнечелюстной пазухи.

Непосредственный дефект зубного ряда оценивался по топографии, величине, нарушению функции. Выяснялась причина и время потери зубов, а также степень травматичное™ удаления. Визуально и палъпагорно определялась величина атрофии

альвеолярного отростка, его рельеф, толщина н высота. Тщательно осматривалась слизистая оболочка.

Для детального определения толщины слизисто-иадкостничного слоя и ширины альвеолярного отростка в зоне имплантации использовали циркуль-измеритель, снабженный встречными остроконечными щупами и миллиметровой шкалой.

Содержание работы

В экспериментах на крысах, которым в дистальный эпифиз бедренной кости были введены имилантаты, установлено, что в сроки 15, 30 и 60 суток после введения имплантата в кость поверхность имилантатов, не имеющих гидроксиапатигового покрытия, не претерпевает значительных изменений. После имплантации в кость все виды гидроксиапатигового покрытия подвергаются однонаправленным и последовательным прогрессирующим изменениям, пропорциональным сроку нахождения в кости. Через 15 суток эксперимента происходит потеря значительного количества мелких частиц, имеющих размер 0,1-0,2 мкм, деструкция некоторых гранул с размерами 2-10 мкм и появление участков нарушения целостности покрытая с образованием в нем трещин и мелках отверстий. Через 30 суток у крыс проявления деструкция нарастают, а на 60-ые сутки эксперимента поверхность покрытия сглажена, практически отсутствуют участки поверхности, заполнение частицами размером 0,1-0,2 мкм, уменьшено количество гранул диаметром 2-10 мкм, многие из которых находятся в разных стадиях деструкции, а в самом покрытии появляются участки изъеденности. Такая поверхность в значительной мере напоминает поверхность титанового подслоя.

Таким образом, в течение 60 суток напыленный гадроксиапатат в основной своей массе резорбируется.

Следующей задачей исследования было изучение остеошпегративных свойств покрытий имплантатов, полученных методом плазменного напыления титана и гидроксиапатита. Всего нами изучено влияние имплантатов па костеобразователыше процессы 8-ми типов имплавтагов, которые условно разделены на три группы.

1 группа имплантатов не имела ни титанового подслоя, ни гадроксиапатитового покрытия. Они включали два типа имплантатов - с механической, т.е. токарной, обработкой поверхности и с дробеструйной обработкой поверхности. 2 труппа имплантатов имела титановый подслой, но не имела гадроксиапатитового докрытая. 3 группа имплантатов имела

гидроксиапагитовое покрытие, нанесенное на титановый подслой. Она включала четыре типа имплантатов в зависимости от параметров напыления - дистанция напыления 70 мм с дисперсностью порошка 70 мкм, дистанция напыления 70 мм с дисперсностью порошка более 100 мкм, дистанция напыления 110 мм с дисперсностью порошка 70 мкм, дистанция напыления 110 мм с дисперсностью порошка более 100 мкм.

Было установлено, что через 15 суток после введения имплантатов всех типов на периосталькой поверхности кости отмечаются морфологические проявления хорошо выраженных костеобразовательных процессов. Нередко выявляется рост костных структур различного размера по направлению к поверхности имплантата. Активируются процессы регенерации кости, что выражается в новообразовании многочисленных костных трабекул, располагающихся в непосредственной близости от имплантата. У имплантатов, не имеющих ни гидрохсиапатитового покрытия, ни титанового подслоя (1 группа) интеграция с костными структурами отсутствовала во всех случаях. У имплантатов, имеющих только титановый подслой (2 группа) признаки костной интеграции определяются достаточно отчетливо. Они заключаются в новообразовании костных трабекул непосредственно на поверхности покрытия имплантата. При этом гранулы минерализованного костного матрикса без резкой границы переходят на структуры покрытия, оплетая их и заполняя неровности его рельефа.

Наиболее хорошо остеоинтегративные свойства появляются у имплантатов, имеющих гидроксиаяатитовое покрытие поверх титанового подслоя, т.е. в 3~ей труппе. Общая площадь участка костной интеграции на 15-е сутки эксперимента незначительна, а толщина костных структур, контактирующих с покрытием имплантатов, не велика. Через 30 суток после вживления имплантатов первой группы проявления костной интеграции отсутствуют как на периостальной поверхности кости, так и в трабекулах губчатого вещества. В то же время при использовании имплантатов второй и третьей групп помимо выраженной активации процессов костеобразования в окружающей кости отмечаются хорошо заметные признаки костной интеграции. Они заключаются в появлении гранул новообразованного минерализованного костного матрикса, располагающихся между структурами покрытия имплантата и полностью покрывающими. Остеоинтегративные свойства имплантатов, имеющих гидроксиапагитовое покрытие (3 группа) выражены лучше, чем у имплантатов, имеющих только титановый подслой. Общая площадь участков интеграции и толщина

контактирующих с тшнлантатом новообразованных костных структур больше, чем аналогичные параметры после 15 суток эксперимента. У не имеющих гидроксиалапггового покрытия участках поверхности имшшггата 3-ей н 2-ой групп костная интеграция отсутствует. В участках контакта поверхности иыплантата со структурами метафиза появляются зоны минерализации хряща. Через 60 суток после введения в кость имплантата 1-ой группы признаки костной интеграции практически отсутствуют. Слабое ее проявление наблюдали только в небольших по площади участках в случае использования имплантатов 1-ой группы, имеющих неровный рельеф поверхности, т.е. после пескоструйной обработки. В то же время имплаятаты с титановым подслоем (2 труппа), и особенно с гидроксиапатитовым покрытием (3 груши) всегда выявляли отчетливые признаки костной интеграции, й в том и в другом случае толщина трабекул контактирующих с покрытием имплантата, и площадь областей интеграции больше по сравнению со сроком 30 суток эксперимента. На поверхности интегрированных с имплантатом костных структур отмечаются морфологические проявления процессов костеобразования и резорбции, что свидетельствует о высокой их метаболической активности. Интенсивность остеоингегративных процессов прямо пропорциональна площади контакта покрытия с костными структурами. В участках поверхности имплантата не имеющих покрытия признаки остеоингегративных процессов отсутствовали.

Обобщая зги данные можно сделать заключение о том, что ъ костных структурах, окружающих имплантаты всех типов отмечена активация как нериостального, так и эндостального костеобразования, что является проявлением регенераторных процессов. Все типы имплантатов, имеющих пщроксианатитовое покрытие, обладают выраженными остеоинтегатевными свойствами. Имплантаты, имеющие титановый подслой и неровный рельеф поверхности, но без биокерамического покрытия, обладают более слабыми остеоинтегративными свойствами. Имплантаты, не имеющие ни гидроксиапатитового покрытия, ни титанового подслоя, остеоинтегративными свойствами практически не обладают.

Следуе! тахясг акцентировать внимание на тот факт, что остеоинтеграгивные свойства имплантатов, имеющих гидроксиапатитовое покрытие и (или) титановый подслой проявляются только в пределах поверхности последних. В участках, где покрытие отсутствовало, признаков остеоинтеграции не наблюдается. Механизм костной интеграции имплантатов, имеющих

гидроксиапатитовое покрытие и (или) титановый подслой, одинаков - минерализованный костный матрикс заполняет пространство между структурами покрытия,, заключая последний во внутренние отделы трабекул. Выраженность остеоинтегративных свойств имплантата пропорциональна времени нахождения в тканях и площади контакта покрытия с костными структурами.

Результаты лабораторных и экспериментальных исследований послужили достаточным основанием для клинического применения дентальных имплантатов плазмонапыленным гидроксиапатитом.

Оперативное вмешательство, включающее препарирование костного ложа и другие манипуляции проводили в соответствии с общепринятыми правилами. В послеоперационном периоде назначали лшпсомицин, сульфадаметоксин, супрастин, местно полоскание хлоргексидином. Швы снимали на 7-ые сутки. Заживление шло, как правило, первичным натяжением. Через три недели производили контрольный рентгеновский снимок и осмотр полости рта.

Особое внимание уделяли предотвращению перефева костной ткани, так как известно, что нагревание ее до температуры более чем на 48° С ведет к снижению репаративных свойств, а в ряде случаев и к термическому некрозу. Поэтому тщательно подбирали острые инструменты, препарировали костную ткань при частоте вращения режущего инструмента до 300 об./мин непрерывно орошая инструмент и операционное поле стерильным изотоническим раствором хлорида натрия комнатной температуры. Продолжительность контакта вращающегося инструмента с костью в одной точке была не более 5 сек.

Для пластинчатых имплантатов ортопедический этап лечения проводили на 28-е сутки после операции. Протезирование производили с использованием цельнолитых или металлических мостовидных конструкций, с использованием не менее чем двух опорных зубов. На ортопедическом этапе, на стадии планирования конструкции протеза зубным техником, учитывали основные гигиенические требования, предъявляемые к конструкции протеза. Первые 2-3 недели мостовидный протез фиксировали на времешшй цемент, а затем на постоянный, назначали диспансерное наблюдение первый раз через 3 месяца, далее 1 раз в 6 месяцев. В ходе диспансерного наблюдения проводился контроль за состоянием ложа имплантата, функционированием конструкции протеза, расположенного на имгагантате, контроль за состоянием гигиены полости рта и состоянием зубочелюстпой системы в целом. Одновременно назначали и проводили профессиональную гигиену

полоста рта. Несвоевременное выполнение этих манипуляций могло отрицательно повлиять на функционирование имплантатов.

Возникающие при имплантации осложнения были разделены на 2 труппы. 1 группа - ранние осложнения, возникающие сразу, в течение первого года после операции, и 2 группа - поздние осложнения, развивающиеся в период с 1 до 5 лет. Основным осложнением в работе был перелом имплантата в области его шейки. Наиболее часто отламывалась головка имплантата, которая являлась опорой мостовидного протеза при концевых дефектах, внутрикостная часть имплантата оставалась в костной ткани. Имплантата данного вида являются неразборными и соответственно не могли быть заменены на другую деталь конструкции и подлежали удалению. У нас не было ни одного случая перелома шейки имплантата, если он выполнял функцию промежуточной части в ортопедической конструкции. Все случаи перелома шейки имплантата были исключительно при концевых дефектах. Для профилактики этих осложнений мы важное значение придавали параллельности оси головки имплантата и оси опорных зубов, а также межбугорковому контакту мостовидного протеза с зубами антагонистами, от которых идет механическая нагрузка на всю конструкцию при жевании. При этом в конструкции мостовидного протеза использовали, как минимум, два опорных зуба. Особую сложность при удалении тела имплантата мы испытывали с имплантатами КИСВТ, так как они очень плотно были интегрированы с костью, поэтому тело имплантата приходилось выпиливать блоком из кости. Имплантата ВНИИЙТМ удалялись намного легче, так как при их применении плотной остеоинтегравдш тела имплантата не происходило.

Что касается воспалительных осложнений, то они чаще встречались у пациентов с плохой гигиеной полости рта. Поэтому главным направлением врачебных мероприятий было предотвращение скопления микробного налета в прецизионных участках. У имплантата такими участками являются шейка, которая находится в контакте с десной.

При выборочном осмотре пациентов, имеющих восемь имплантатов с биокерамическим напылением, через 5 лет после операции мы отмечали при зондировании отсутствие шюлошчгскнх «»пианов. Из них пациенты, имеющие шесть имплантатов, за этот период не предъявляли никаких жзяоб. При хорошей гигиене и выполнении всех профилактических мероприятии отмечено отсутствие бляшкообразования, подвижности и воспаления. На рентгеновском снимке наблюдалась горизонтальная резорбция по гребню альвеолярного отростка. При

зондировании вокруг головки имплаптата карман не выявлялся, слизистая оболочка полностью закрывала плечи имплаптата и полностью охватывала его шейку.

Клинический материал, которым мы располагаем, дает основание для заключения о том, что использование имплантатов, имеющих биокерамическое покрытое, приводит к меньшему числу осложнений, в основном поздних (Таблицы 2 и 3), что обусловлено хорошей осгтеоинтеграцией, уменьшением подвижности имшкштата в челюсти. Таким образом, биокерамическое покрытие препятствует осложнениям и отторжению имплаптата.

Таким образом, результаты клинических исследований свидетельствуют о целесообразности напыления гидроксиапатитом имплаптата для уменьшения частоты и тяжести осложнений при дентальной имплантации.

Виды и частота ранних осложнений до 1 года после имплантации - 167 имплантатов с биокерамическим

напылением ГА. ___ _Таблица2

Вид осложнения Число Осложнения (за 100% взято 167 имплантатов )

Расхождение краев раны 3 1,79

Некроз и секвестрация костной ткани альвеолярного отростка 2 1,19

Кровоточивость из раны и образование гематом 4 2,39 .

Пери им плантит 3 1,79

Подвижность имплаптата после операции до завершения протезирования 3 1,79

Перелом имплаптата 0 0

Итого 15 8,95

Виды и частота поздних осложнений в период с 1 до 5 Лет после имплантации -167 имплантатов с биокерамическим

напылением нз ГА ______Та бдн цаЗ

Вид осложнения Число Осложнен ия (за 100% взято 167 имплантат оь)

Перелом имплантата {преимущество головки) 3 1,79

Расцементировка мостовидаого протеза 4 2,39

Разрушение опорных зубов под мостовидньши протезами 4 2,39

Частичное оголение субпериостальной и внутрикостаой части имплатата, подвижность имплантата 7 4,19

Периимплангаг. Резорбция костной ткани вокруг имплантата 2 1,19

Итого 22 11,95

Выводы

1. Структура поверхности плазмоиапыленных имплантатов зависит от дистанции напыления . н дисперсности порошка гидроксиапагата. Оптимальными по морфологическим признакам, физико-химическим и механическим свойствам являются покрытия, нанесенные при дистанции напыления 70 мм с дисперсностью порошка 10-70 мкм. При этом формируется равномерное гидроксиапатитовое покрытие с большим количеством глубоких пор.

2. Рельеф поверхности имплантатов с плазменным гндроксиапатитовым покрытием и титановым подслоем зависит от свойств покрытия и времени нахождения в кости. Гидроксиалатитовые покрытия всех типов подвергаются постепенной резорбция к сиз завершается к 60-м суткам эксперимента.

3. В динамике разрушения гидроксиапатюового покрытия происходит медленное сглаживание рельефа всех кристаллических структур. Вначале, к 15-м суткам, происходит

потеря мелких частац диаметром 0,1-0,2 мкм, к 30-м суткам частично подвергаются деструкции крупные гранулы, а к 60-м суткам происходит их почти полное разрушение.

4. В костных структурах, окружающих имплангаты всех типов с плазменным напылением гидроксиапатита, происходит активация как периостального так и эндостального костеобразования, что является проявлением регенераторных процессов, механизм которых состоит в том, что минерализованный костный матрикс заполняет пространство между структурами покрытия, заключая их во внутренние отделы трабекул. Выраженность остсоинтегративных свойств имплантатов пропорциональна времени нахождения в тканях и площади контакта покрытия с костными структурами.

5. Остеоинтегратавные свойства имплантатов зависят от их покрытия. Имплантаты, не имеющие шдроксиап агатового покрытия и титанового подслоя, не обладают остеоинтегратавными свойствами. Нанесете титанового подслоя придает имплашату слабые осгеоинтегративпые свойства, выраженность которых усиливается при введении в кость имплантатов с биокерамическим покрытием.

6. Клиническая оценка применения дентальных имплантатов плазмонапыленных гидроксиапатитом показала их преимущество перед ненапыленными титановыми имдлантатами уменьшением числа ранних и поздних осложнений, увеличением сроков функциональной устойчивости и повышением эффективности последующего ортопедического лечения.

Практические рекомендации

1. В стоматологическую практику с целью уменьшения числа ранних и поздних осложнений следует рекомендовать применение дентальных имплантатов, на внутрикостную часть которых нанесен титановый подслой и гидроксиапатитовое биокерамическое покрытие. Такое покрытие значительно улучшает остеоинтегративные свойства дентальных имплантатов.

2. Оптимальным материалом для создания биокерамического покрытия является гидроксиапатит фирмы «Полистом» (коммерческое название препарата - гидроксиапол), обеспечивающий необходимую морфологию внутрикостных дентальных имплантатов.

3. Методика операции введения в челюсть плазмонапыленных гадроксиапахитом имплантатов не отличается от общепринятой. Применение имплантатов типа КИСВТ, производимых в г. Саратове и плазмонапыленных гидроксиапататом уменьшает число ранних и поздних осложнений, и их можно рекомендовать в широкую клиническую практику.

Список статей по теме диссертации

1. Опыт применения импалнтатов ШТА «Плазма Поволжья», // В сб.: «Новые концепции в технологии, производстве и применении стоматологических имплантатов». Тезисы докладов 3-й Международной конференции. - Саратов, 4-6 июня 1996. - Саратов, 1996. - С.22-23 (соавт. Лепилин A.B., Лясников В.Н., Булкин В.А.).

2. Плазмоналыленные гидроксиапатитовые покрытая для стоматологических имплантатов. //Материалы научно-практической конференции стоматологов, посвященной 50-летию Федерального управления медико-биологических и экспериментальных проблем при МЗ РФ. - Москва, 22-23 мая 1997. - М., 1997. - С. 34-36 (соавт. Верещагина Л.А.. Лясников В.Н., Лепилин AB.).

3. Повышение остеоингегратигвных свойств титановых имплантатов с шгазмонапылеиным гидроксиапатитовым покрытием . //В сб. Современные проблемы имплантологии». Тезисы докладов 4-й Международной конференции. - Саратов, 25-27 мая 1998. - Саратов, 1998. -С.16-17 (соавт. Лясников В.Н., Воложин А.И., Докторов A.A., Лепилин A.B.).

4. Влияние режимов плазменного напыления титана и гидроксиапатита на структуру поверхности внутрикостных имплантатов. // «Новое в стоматологии», 1998, №4(64). ~ С.45-51 (соавт. Лясников В.Н., Лепилин AB., Корчагин A.B., Докторов A.A., Гиллер Л.Н., Воложин А.И.).

5. Научные основы разработки и применение современных дентальных имплантатов. // «Клиническая стоматология и имплантология», 1998, №2(5). - С.30-35 (соавт. Лясников Б., Бутовский К., Лепилин А.).

6. Изменение рельефа поверхности имплантатов с плазмоналыленным гидроксиапатитовым покрытием и титановым подслоем в зависимости от температуры нахождения в кости. // «Новое в стоматологии», 1999,

№2(72). - С.68-73 (соавт. Лясников В.А., Докторов A.A., Воложин А.И.).

7. Изучение остеоинтетративных свойств покрытий нмплангатов, полученных методом плазменного напыления титана и гидроксиапатита. // Материалы Международной научно-практической конференции «Достижения и перспективы стоматологии» (9-12 февраля). - М., 1999. -С.71-74 (соавт. Докторов А.А, Воложин А.И., Лясников В.А., Гиллер Л.И.).

8. Патент № 45.224 «Имллантат стоматологический» от 16.03.99 года (соавт. Лясников В.Н., Верещагина Л.А, Лепнлин A.B., Шиндин А.Б., Титорешсо В. А.).