Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Разработка дентальных имплантов с эффектом памяти формы и методов их установки

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Первый Санкт-Петербургский Государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукописи

04201459290

КОТЕНКО МАРИЯ ВИКТОРОВНА

«РАЗРАБОТКА ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ И МЕТОДОВ ИХ УСТАНОВКИ»

14.01.14 - Стоматология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель: д.м.н., профессор Яременко Андрей Ильич

Санкт-Петербург - 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение......................................................................................................................................................5

Глава 1. Методы непосредственной имплантации (обзор литературы)..............................................................................................................................14

1.1 Методика непосредственной имплантации.............................. 16

1.2 Влияние функциональных нагрузок на выживаемость имплантационного протеза............................................................... 22

1.3 Разработка имплантатов для установки в лунку зуба.................. 25

Резюме.......................................................................................................... 34

Глава 2. Материалы и методы исследования............................... 35

2.1 Экспериментальный раздел................................................ 35

2.1.1 Измерения зависимости усилий, развиваемых в процессе восстановления формы активными элементами, от температуры окружающей среды и величины разведения ножек имплантата....... 35

2.1.2 Изучение влияние силового воздействия на структуру костной

ткани активных элементов в процессе восстановления формы......... 37

2.1.3 Изучение морфологических особенностей тканей вокруг цилиндрических и пластиночных имплантатов, установленных в лунку зуба с использованием и без использования

остеопластического материала................................................ 41

2.1.4 Изучение рельефа поверхности имплантатов до и после экспериментов..................................................................... 45

2.1.5 Изучение анатомо-топографических особенностей лунок удаленных зубов различных сегментов зубного ряда......................................45

2.2 Клинический раздел.........................................................

2.2.1 Распределение пациентов по группам................................ 48

2.2.2 Методы исследования.................................................... 56

2.2.3 Хирургические методики, использованные в клиническом 53 разделе работы............................................................................ 60

2.2.4 Протезирование на имплантатах...................................... 63

2.2.5 Оценка результатов лечения............................................ 64

2.3 Статистическая обработка данных............................................................................66

Глава 3. Экспериментальное изучение метода непосредственной

имплантации с использованием самофиксирующихся имплантатов с эффектом памяти формы................................................................ 68

3.1 Изучение зависимости напряжений, развиваемых активными элементами цилиндрических и пластиночных имплантатов от конструкционных особенностей и температурного воздействия.............. 68

3.2 Изучение влияния силового воздействия активных элементов имплантата на структуру костной ткани в процессе восстановления

формы........................................................................................ 70

3.3 Изучение особенностей тканей вокруг имплантатов при

различных вариантах выполнения непосредственной имплантации........... 73

3.4 Изучение рельефа поверхности имплантатов................................................80

3.5 Разработка самофиксирующихся имплантатов с эффектом памяти формы, адаптированных к анатомо-топографическим особенностям лунок зубов и соседних беззубых участков различных сегментов альвеолярного отростка (части)......................................... 81

Резюме.............................................................................. 89

Глава 4. Методы непосредственной импантации с применением зубных имплантатов с эффектом памяти формы................................... 91

4.1 Особенности непосредственной имплантации у пациентов

группы сравнения......................................................................... 92

4.2 Метод непосредственной имплантации с применением цилиндрических конструкций с эффектом памяти формы...................... 103

4.3 Особенности непосредственной имплантации пластиночных конструкций у пациентов с единичными дефектами зубных рядов........... 120

4.4 Особенности лечения пациентов с множественными

дефектами зубных рядов при различных комбинациях степеней атрофии (редукции) альвеолярных отростков (частей) в области

удаляемых зубов и беззубых участков..............................................................................................132

Резюме............................................................................................................................................................143

Заключение. Обоснование к применению внутрикостных имплантатов с памятью формы для непосредственной имплантации в

лунки однокорневых и многокорневых зубов..........................................................................144

Выводы............................................................................................................................................................150

Рекомендации для практического применения........................................................151

Список литературы..............................................................................................................................154

Список иллюстративного материала..................................................................................175

Приложение А (рекомендуемое) Список патентов на дентальные имплантаты, использованные в процессе

диссертационного исследования............................................................................................................179

Приложение Б (рекомендуемое) Разрешение на применение новой

медицинской технологии..............................................................................................................................180

Приложение В (рекомендуемое) Регистрационное удостоверение............................................................................. 181

Введение

Протезирование с использованием имплантатов в настоящее время является одним из востребованных методов реабилитации пациентов с потерей зубов, поскольку позволяет обеспечить высокий уровень восстановления утраченных функций и хорошего косметического состояния жевательно-речевого аппарата [7, 9, 14, 16, 33, 43, 55, 56, 57, 62, 68, 74, 75, 80, 93, 110, 125, 153, 189, 193, 197].

«Выживаемость» имплантатов по мнению большинства авторов зависит, прежде всего, от степени сохранности объёма и качества костной ткани беззубых участков челюстей. У пациентов с атрофией беззубых участков альвеолярных отростков (частей) челюстей эффективность имплантации значительно снижается [24, 53, 132, 144, 156, 171, 197].

Отсутствие полноценной функциональной нагрузки на беззубый участок альвеолярного отростка (части) после удаления зуба неизбежно приводит к развитию атрофии костной ткани и слизистой оболочки, появлению патологий окклюзии, развитию нейротрофических нарушений [15, 19, 36, 58, 69, 70, 79, 98, 102, 115, 147, 148, 158, 175, 189].

Непосредственная дентальная имплантация приобретает все большую популярность по сравнению с отсроченной методикой, так как позволяет использовать еще не утраченный запас доступной кости, уменьшить время с момента начала лечения до получения протеза, а соответственно, сохранить стабильное состояние жевательно-речевого аппарата [1, 2, 3 20, 22, 29, 31, 35, 40, 41, 42, 45, 60, 63, 71, 72, 76, 83, 104, 107, 120, 122, 123, 125, 127, 131, 134, 140, 143, 152, 155, 164, 168, 172, 173, 179, 182, 183, 184, 185, 195, 196, 198].

В связи с необходимостью надежной стабильности имплантата в костном ложе непосредственную имплантацию с использованием винтовых конструкций чаще всего проводят в лунки однокорневых зубов и/или по двухэтапному протоколу, с откладыванием протезирования на 4-6 месяцев [2, 22, 29, 31, 45, 60, 63, 71, 76, 120, 121, 131, 134, 143, 164, 179, 182, 183, 196]. Однако некоторые авторы отмечают, что не смотря на установку имплантата непосредственно в

лунку зуба за период, необходимый для остеоинтеграции имплантата, убыль костной ткани продолжается с той же активностью [100, 108, 119, 121], вплоть до оголения тела имплантата [115].

Восстановление функциональной нагрузки на кость и устранение дефекта зубного ряда в кратчайшие сроки после удаления зуба (зубов) путем ранней или немедленной адекватной нагрузки имплантатов является гарантией сохранения количества и качества костной ткани в области лунки, исключается развитие окклюзионных нарушений [1, 3, 17, 20, 45, 72, 83, 104, 114, 125, 127, 140, 152, 155, 172, 195]. Следовательно одноэтапный протокол лечения пациентов или протезирование в кратчайшие сроки (2 недели - 2 месяца) после непосредственной имплантации кажется более перспективным, к тому же он удовлетворяет требованиям современных пациентов.

Процесс восстановления целостности зубных рядов методом дентальной имплантации значительно осложняется выраженной атрофией и редукцией беззубых участков альвеолярного отростка (части) [7, 9, 14, 40, 43, 55, 56, 62, 74, 75, 80, 93, 94, 132, 144, 156, 171]. Однако немедленное и раннее протезирование на винтовых имплантатах, установленных в лунку зуба, имеет значительные противопоказания у больных с отсутствием объема костной ткани в области лунки зуба, необходимого для обеспечения надежной стабильности конструкции [2, 40, 109, 189, 193]. Результаты экспериментального и клинического исследований различных авторов подтверждают высокую выживаемость пластиночных имплантатов [6, 34, 35, 39, 47, 48, 124, 128, 146, 192, 197]. Однако дефицит костной ткани ослабляет первичную фиксацию пластиночной конструкции в лунке зуба, что создает препятствия для включения в функциональный режим протезно-имплантатной системы: интервал между операцией и протезированием составляет не менее 3 месяцев. В связи с этим лишь единичные работы посвящены изучению эффективности применения двухэтапных и одноэтапных пластиночных конструкций для непосредственной имплантации у больных с горизонтальной атрофией альвеолярных отростков (части) в области удаляемого зуба. [35, 41]

В связи с недостаточным ассортиментом опорных конструкций, адаптированных для непосредственной имплантации в условиях дефицита костной ткани в области лунки и соседнем беззубом участке, у большинства пациентов перед имплантацией выполняют костнопластическую операцию [1,7, 9, 14, 16, 33, 43, 55, 56, 57, 62, 68, 74, 75, 80, 93, 105, 112, 125, 153, 189, 193, 197].

В результате исследований по применению цилиндрических и пластиночных конструкций с эффектом памяти формы в дентальной имплантологии выявлен ряд положительных качеств, отличающих их от аналогов из титана. Прежде всего, это возможность первичной фиксации в костном ложе имплантата за счет реализации эффекта памяти формы. Предложен ряд оригинальных конструкций имплантатов [5, 12, 64, 65, 37, 38, 48, 67, 85], однако возможности применения самофиксирующихся конструкций из никелида титана для непосредственной имплантации в лунки однокорневых и многокорневых зубов в целом изучено мало [48, 38].

Цель исследования

Повышение эффективности и доступности реабилитации пациентов с частичной и полной потерей зубов путем применения метода непосредственной имплантации с использованием адаптированных для установки в лунку имплантатов с термомеханической памятью.

Задачи исследования

1. Определить оптимальную степень разведения активных элементов имплантатов с памятью формы на основе изучения величины усилия и степени деформации костной ткани, оказываемой активными элементами имплантатов при восстановлении формы.

2. В эксперименте in vitro изучить особенности регенерации костной ткани при различных методах непосредственной имплантации с применением

цилиндрических и пластиночных конструкций с термомеханической памятью.

3. Разработать зубные имплантаты, адаптированные для непосредственной имплантации в условиях редукции (атрофии) альвеолярного отростка (части).

4. Изучить эффективность непосредственной имплантации с применением имплантатов у пациентов с отсутствием атрофии (редукции) альвеолярного отростка (части) в области лунки удаленного зуба и соседнем беззубом участке.

5. Изучить эффективность и особенности метода непосредственной имплантации у пациентов с атрофией (редукцией) альвеолярного отростка (части) типа В.

6. Изучить эффективность и особенности метода непосредственной имплантации у пациентов с комбинацией вариантов горизонтального и вертикального размеров челюстей соответствующих типам А, В, С.

Научная новизна

С использованием метода двухэкспозиционной спекл-фотографии изучены особенности воздействия на костную ткань различной плотности напряжений развиваемых активными элементами в процессе формовосстановления. Полученные знания являются базовыми при разработке имплантатов с заданными параметрами, адаптированными для непосредственной установки в лунку и через лунку однокорневых и многокорневых зубов. Разработан ряд опорных конструкций для непосредственной имплантации в условиях дефицита костной ткани (получены 5 патентов на полезные модели и 1 на изобретение) (Приложение А).

Разработан метод реабилитации пациентов с частичной и полной потерей зубов с применением разработанных в процессе научного исследования имплантатов. Получено разрешение Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития на применение новой медицинской технологии в практическом здравоохранении ФС №2009/327 (Приложение Б)

.Приказом Росздравнадзора от 20 сентября 2011 г. №6024-ПР/11 получено разрешение к производству, продаже и применению на территории Российской Федерации имплантатов, разработанных в процессе научного исследования: дентальный цилиндрический четырехкорневой имплантат, дентальный листовидный гребешковый имплантат, дентальный листовидный якорный имплантат, дентальный листовидный оппозитный имплантат, дентальный листовидный эндосубпериостальный имплантат, дентальный листовидный субкортикальный имплантат (Приложение В).

Научно-практическая значимость работы

Создание имплантатов различных форм, типов и размеров, адаптированных для выполнения непосредственной имплантации при различных степенях атрофии (редукции) альвеолярных отростков (части) расширяет показания к применению метода непосредственной имплантации в реабилитации больных с частичной и полной потерей зубов.

Имплантаты с эффектом памяти формы, разработанные в процессе научного исследования, служат надежными опорами и обеспечивают долговременную функцию имплантационного протеза.

В процессе клинического использования изменены головки цилиндрических с опорным конусом четырехкорневых конструкций, усовершенствованы пластиночные конструкции. При использовании имплантатов с модифицированными головками существенно облегчается зуботехнический этап протезирования, улучшается эстетика протеза, а также гигиенический уход за полостью рта.

Стабильность системы имплантационного протеза возрастает при использовании усовершенствованных гребешковых конструкций с арочными вырезками между активными элементами (ножками) внутрикостной части за счет прорастания в отверстия костной ткани.

Применение нового метода непосредственной имплантации позволило

получить в 93,3% случаях у пациентов с редукцией альвеолярного отростка (части) хороший долговременный эффект реабилитации.

Внедрение в практику

Разработанные в процессе диссертационного исследования дентальные имплантаты с памятью формы и метода непосредственной имплантации применяются при лечении больных в стоматологических клиниках «Фемели» г.Новокузнецка, «Блеск-2» г. Кемерово, «Жемчуг» г. Строитель, Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Архангельской

области «Стоматологическую поликлинику №1» г. Архангельск, Государственное учреждение здравоохранения «Республиканская

стоматологическая поликлиника» г. Горно-Алтайск, Федеральное государственное учреждение «301 Стоматологическая поликлиника Дальневосточного военного округа» г. Спасск-Дальний. Результаты исследования применяются в учебном процессе кафедры стоматологии общей практики и челюстно-лицевой хирургии Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Новокузнецкий институт усовершенствования врачей» и кафедры хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровская государственная медицинская академия».

Дентальные имплантаты серийно производятся общество с ограниченной ответственности «Медико-инженерный центр сплавов с памятью формы» г. Новокузнецк (декларация соответствия код ТНВЭД 9021399000, сертификат соответствия № РОСС Яи. Ая 79.Н15875 от 25.04.2012).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Определены оптимальные характеристики активных элементов

цилиндрических и пластиночных конструкций с эффектом памяти формы, способствующие самофиксации имплантата без патологического воздействия на костную ткань: разведением активных элементов является 2,0 мм, развиваемые усилия от 12 ± 0,10 Н до 13 ± 0,14 у цилиндрических и от 14 ± 0,11 до 14 ± 0,17 Н у пластиночных конструкций, деформация костной ткани прослеживается от точки контакта с активным элементом цилиндрического имплантата на протяжении 14 ± 0,24мкм и пластиночного - 12 ± 0,13 мкм.

2. На основан