Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Технология изготовления и использования шаблонов на этапах планирования имплантации при протезировании на дентальных имплантатах

На правах рукописи

Иванов Андрей Андреевич

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШАБЛОНОВ НА ЭТАПАХ ПЛАНИРОВАНИЯ ИМПЛАНТАЦИИ ПРИ ПРОТЕЗИРОВАНИИ НА ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТАХ

14.01.14 - Стоматология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

* ДЕК 2013

Москва-2013 005541865

005541865

Работа выполнена в ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Научный руководитель:

д.м.н., профессор Гветадзе Рамаз Шалвович

Официальные оппоненты:

Миргазизов Марсель Закеевич - Заслуженный деятель науки Татарстана, /Д.м.н., профессор, ФГБОУ ДПО «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства России», профессор кафедры клинической стоматологии и имплантологии.

Лосев Федор Федорович - д.м.н., профессор, ФУВ «Московский областной научно-клинический институт им. Владимирского», зав. кафедрой ортопедической стоматологии.

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России.

Защита состоится «23» декабря 2013г. в Ю00 часов на заседании Диссертационного совета (Д.208.111.01) в ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Минздрава России по адресу: 119991, г. Москва, ул. Тимура Фрунзе, д. 16.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Минздрава России по адресу: 119991, г. Москва, ул. Тимура Фрунзе, Д.16.

Автореферат разослан «22» ноября 2013 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Кандидат медицинских наук

Гусева И.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Дентальная имплантация является одним из самых прогрессивных направлений в современной стоматологии. Благодаря разработке новых систем имплантатов и методик реконструктивных операций при атрофии альвеолярной костной ткани челюстей появилась возможность применения метода дентальной имплантации для замещения ортопедическими конструкциями дефектов зубных рядов любой локализации (Гветадзе Р.Ш. с соавт., 2002; Кулаков A.A. с соавт., 2007). Протезирование на имплантатах способствует достижению основной цели - полному восстановлению жевательной функции у пациентов с частичным или полным отсутствием зубов, улучшению качества жизни пациента как в физиологическом, так и в социально-психологическом аспектах (Кулаков A.A. с соавт., 2006; Schmidt J., 2011).

Успех лечения пациентов с использованием дентальных имплантатов во многом зависит от тщательного планирования этапов имплантации и грамотного выбора протезной конструкции (Бесяков В.Р., 2000; Гветадзе Р.Ш. с соавт., 2005; Ряховский А.Н., Михаськов C.B., 2007). Предварительное планирование восстановления дефектов зубных рядов проводится либо на гипсовых моделях (биометрический метод), либо по результатам рентгенологических исследований при помощи компьютерных систем анализа данных рентгенографии, компьютерной томографии (Бесимо X., Рохнер Г.-П., 2006; Васильев А.Ю. с соавт., 2007; Meloni S.M. et al., 2013).

Современные дентальные имплантологи стараются использовать все более динамичные методики лечения, эффективность которых зависит от ряда различных параметров: окклюзионные взаимоотношения, межальвеолярное расстояние, формирование межзубных контактов, биотип слизистой оболочки десны, положение ложа имплантатов в соответствии с особенностями структуры окружающих костных тканей (Edinger H., 2001; Kielhorn J., 2009).

Вместе с тем, проблема построения оптимальной протезной конструкции с опорой на дентальные имплантаты по-прежнему остается актуальной, так как

нередки случаи установки имплантатов в произвольном положении, не параллельно, без соответствия ортопедическим требованиям. Решить данную проблему позволяет применение ренгенологических диагностических шаблонов на этапе предоперационного планирования дентальной имплантации (Гветадзе Р.Ш., Красаков A.A., 2009; Ackermann K.-L. et al., 2010; Ganz S.D., 2011; Behneke A. et al., 2012; Bruno V. et al., 2013).

Применение шаблонов при обследовании методом компьютерной томографии существенно упрощает процедуру планирования, позволяя определить оптимальное количество, положение и направление установки имплантатов в точном соответствии с будущей конструкцией протеза, что способствует снижению риска возможных осложнений на этапах ортопедического лечения и приводит к улучшению качества протезирования с опорой на дентальные имплантаты (Ушаков Р.В., 2008; Frisardi G. et al., 2011; Sethi A. et al., 2013; Verhamme L.M. et al., 2013).

Анализ литературных данных позволил выявить недостаточное освещение проблем протезирования пациентов с применением диагностических шаблонов на этапах планирования дентальной имплантации. Таким образом, вопросы применения диагностических шаблонов и выбора конструкционных материалов для их изготовления нуждаются в дальнейших разработках и исследованиях.

Цель исследования:

Повысить эффективность ортопедического лечения с опорой на дентальные имплантаты пациентов с различными дефектами зубного ряда на основе применения диагностических шаблонов.

Задачи исследования:

1. Разработать методику изготовления диагностических ортопедических шаблонов в зависимости от клинических условий.

2. Оценить эффективность использования различных видов диагностических шаблонов при планировании ортопедического лечения пациентов с частичным и полным отсутствием зубов.

3. Провести планирование направления и места установки дентальных имплантатов, учитывая будущую протезную конструкцию, по данным компьютерной томографии и ЗБ-моделирования.

4. Осуществить выбор оптимальных параметров и материалов ортопедической конструкции с опорой на имплантаты по данным математического моделирования.

5. Разработать практические рекомендации по применению диагностических шаблонов при проведении комплексной реабилитации пациентов с частичным и полным отсутствием зубов.

Научная новизна

Впервые обоснован выбор материала для изготовления диагностических шаблонов, что позволило повысить информативность КЛКТ-исследования на этапе предоперационной диагностики.

Впервые разработаны методики изготовления различных видов диагностических шаблонов в зависимости от клинических условий, что способствовало оптимизации протокола планирования протезирования с опорой на дентальные имплантаты.

Впервые обоснован выбор протезной конструкции с опорой на дентальные имплантаты при помощи диагностических ортопедических шаблонов, что дает возможность рассчитать необходимое количество имплантатов, способных нести функциональную нагрузку.

Впервые на основании проведенного анализа эффективности использования шаблонов в различных клинических условиях, позволяющих обосновать выбор оптимальной для каждого пациента протезной конструкции, разработаны точные критерии оценки результатов лечения.

Впервые установлена эффективность применения шаблонов для планирования будущей протезной конструкции и положения имплантатов, позволяющая избежать ошибок и осложнений на этапах лечения пациентов с различными дефектами зубных рядов.

Практическая значимость

Разработана технология изготовления диагностических шаблонов, позволяющая проводить планирование направления и места установки дентальных имплантатов по данным, полученным при анализе компьютерной томографии.

Даны практические рекомендации по применению шаблонов при комплексной реабилитации пациентов с частичным и полным отсутствием зубов, на основании которых разработан алгоритм планирования ортопедического лечения.

Личный вклад автора

Автором лично проведены клинические исследования, подготовлены публикации по выполненной работе. При участии автора были проведены исследования по изучению напряжённо-деформированного состояния и определению реакций в установленных имплантатах под действием функциональной нагрузки на смоделированные протезы.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Использование диагностических шаблонов и компьютерное планирование лечения по данным КЛКТ-исследования позволяют не только избежать осложнений, но и обеспечить предсказуемость последующего протезирования с опорой на дентальные имплантаты.

2. Математическое моделирование позволяет осуществить выбор оптимальных параметров ортопедической конструкции с опорой на имплантаты: рассчитать необходимое количество имплантатов, способных нести

функциональную нагрузку, выбрать материал протеза с наиболее подходящим модулем упругости и выбрать методы его фиксации.

3. КЛКТ-сканирование челюстей при фиксированной центральной окклюзии и применении рентгеноконтрастных шаблонов (или рентгеноконтрастных элементов в диагностических шаблонах) позволяет определить соотношение будущего протеза с зубами-антагонистами, выбрать оптимальные супраструктурные элементы, наметить зависящий от этого протокол имплантации, определить тип имплантатов и их количество.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на XI Ежегодном научном форуме «Стоматология 2009» 8 декабря 2009 года.

Апробация диссертации проведена на совместном заседании сотрудников отделения сложного челюстно-лицевого протезирования, современных технологий протезирования, ортопедической стоматологии и имплантологии, лаборатории разработки и физико-химических испытаний стоматологических материалов, отделения рентгенологии ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Минздрава России.

Внедрение результатов исследования

Результаты исследования проведенного Ивановым Андреем Андреевичем в диссертационной работе «Технология изготовления и использования шаблонов на этапах планирования имплантации при протезировании на дентальных имплантатах» внедрены в практику, учебный процесс и планы научных исследований отделения ортопедической стоматологии и имплантологии ФГБУ «Центрального научно-исследовательского института стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Минздрава России и поликлиник г. Москвы.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 6 - в центральной печати.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена на 161 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, двух глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Указатель литературы включает 278 источников, из них: 95 отечественных и 183 зарубежных автора. Работа иллюстрирована 62 рисунками и содержит 16 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

В соответствии с поставленными задачами проведено обследование и ортопедическое лечение с использованием внутрикостных дентальных имплантатов «Astra tech implant system» 50 пациентов с частичным и полным отсутствием зубов в возрасте от 30 до 65 лет. Всего в ходе лечения было установлено 177 дентальных имплантатов, изготовлено 59 протезных конструкций.

Распределение пациентов по полу и возрасту было следующим: мужчин 21 (42,0%), женщин 29 (58,0%); 12 (24,0%) пациентов были в возрасте 30 - 39 лет, 18 (36,0%) пациентов - в возрасте 40 - 49 лет, 20 (40,0%) пациентов - в возрасте 50 — 65 лет (табл. 1).

Таблица 1

Распределение пациентов по полу и возрасту

Пол Возрастные категории Итого абс (%)

30 - 39 лет абс (%) 40 — 49 лет абс (%) 50 - 65 лет абс (%)

Муж. 5 (10,0%) 8(16,0%) 8(16,0%) 21 (42,0%)

Жен. 7 (14,0%) 10 (20,0%) 12 (24,0%) 29 (58,0%)

Итого 12 (24,0%) 18(36,0%) 20 (40,0%) 50(100%)

По виду отсутствия зубов распределение пациентов было следующим: у 14 пациентов (28,0%) имелся включенный дефект зубного ряда, причем у 3 из них (6,0% случаев) отмечалось отсутствие одного зуба; у 11 (22,0%) пациентов имелся односторонний концевой дефект зубного ряда, у 6 (12,0%) -двухсторонние концевые дефекты зубного ряда, у 16 (32,0%) - полное отсутствие зубов на одной челюсти, у 3 (6,0%) - полное отсутствие зубов обеих челюстей. Распределение пациентов по виду отсутствия зубов представлено на рис.1.

■ включенные дефекты

зубного ряда ш односторонний концевой дефект двухсторонние концевые дефекты полная адентия одной челюсти

полная адентия обеих челюстей

Рис. 1. Распределение пациентов по виду отсутствия зубов.

После клинико-рентгенологического обследования пациента составляли план лечения. С учетом клинических условий создавали проект будущей ортопедической конструкции и производили выбор методики изготовления диагностического ортопедического шаблона.

Распределение пациентов на группы в зависимости от вида диагностического шаблона представлено в табл. 2.

Таблица 2

Распределение пациентов на группы в зависимости от вида используемого при планировании

диагностического шаблона

Группа пациентов и вид шаблона Количество пациентов

частичное отсутствие зубов абс (%) полное отсутствием зубов абс (%)

1 группа - шаблон из пластмассы с содержанием сульфата бария 5 (10,0%) 4 (8,0%)

2 группа - шаблон из пластмассы с сульфатом бария и титановыми пинами 5 (10,0%) 4 (8,0%)

3 группа - шаблон из пластмассы с добавлением липиодола 4 (8,0%) 4 (8,0%)

4 группа - шаблон из прозрачной пластмассы с маркерами из гуттаперчи 6 (8,0%) 4 (8,0%)

5 группа - шаблон из пластмассы люксатемп с шариками 4 (8,0%) -

6 группа - шаблон из пластмассы люксатемп с маркерами из фольги 4 (8,0%) -

7 группа - шаблон в виде оттиска из С-силиконового оттискного материала 3 (6,0%) -

8 группа - ОАЭ-моделирование - 3 (6,0%)

Итого 31 (62,0%) 19(38,0%)

В группе 1 способ изготовления диагностического шаблона для КЖТ заключался в получении рентгеноконтрастного аналога восковой модели из бесцветной акриловой пластмассы с добавлением сульфата бария. При полном отсутствии зубов диагностический шаблон изготавливали в виде полного пластиночного протеза, при частичных концевых дефектах - в виде частичного пластиночного протеза.

В группе 2 изготавливали полный или частичный протез из пластмассы с сульфатом бария, в который для отображения предполагаемого расположения имплантатов устанавливали титановые пины.

В группе 3 пациентам изготавливали шаблоны из пластмассы, в которую вместо сульфата бария в качестве рентгеноконтрастного вещества добавляли «Липиодол ультра-флюид».

В группе 4 пациентам изготавливали шаблоны из прозрачной акриловой пластмассы методом холодной полимеризации, либо из материала «Биокрил» термовакуумным способом с помощью аппарата «ОгиГота^сап» (Ргееуе,

Германия). При полном отсутствии зубов - в виде полных пластиночных протезов с маркерами из гуттаперчи круглой формы, размещенными на базисе протеза. При частичном отсутствии зубов (включенные дефекты) - назубные шаблоны (или шаблоны с опорой на зубы и слизистую оболочку), в которых в качестве рентгеноконтрастных маркеров также использовали капли разогретой гуттаперчи округлой формы.

При возможности, пациентам с частичным отсутствием зубов (включенные дефекты) изготавливали временные мостовидные протезы по стандартной методике прямым методом из пластмассы «Ьиха!етр» (БМв, Германия). На окклюзионной поверхности искусственных зубов в проекции абатментов фиксировали металлические шарики диаметром Змм (группа 5) или кружочки из фольги (группа 6) для получения более четкого отображения окклюзионной поверхности и указания на расположение абатментов.

В группе 7 в качестве диагностического шаблона использовали оттиск, полученный с помощью силиконового материала «Ярееёех» (Сокепе \Vhaledent, Швейцария).

В группе 8, в которую входили пациенты с полным отсутствием зубов обеих челюстей, изготовление протезов включало применение методов С АО-моделирования.

Клиническое обследование проводили по традиционной схеме. Для изготовления диагностического шаблона в первое посещение снимали полные анатомические оттиски с верхней и нижней челюстей. В зуботехнической лаборатории изготавливали и анализировали гипсовые модели, а также определяли соотношение челюстей общеизвестными методами.

С учетом клинических условий создавали проект будущей ортопедической конструкции. На гипсовых моделях проводили диагностическое восковое моделирование будущего протеза (рис.2) или осуществляли постановку зубов на восковом базисе. Данную конструкцию примеряли в полости рта пациента и при необходимости проводили корректировку. Затем проводили преобразование восковой модели в диагностический рентгеноконтрастный шаблон,

предназначенный для проведения последующего сканирования на компьютерном томографе.

Рис. 2. Изготовление рентгеноконтрастного шаблона с сульфатом бария при частичном отсутствии зубов (концевой дефект нижней челюсти): а - восковое моделирование; б - шаблон из акриловой пластмассы с сульфатом бария в виде частичного пластиночного протеза.

Для оценки состояния костных структур тканей челюстей на этапе предоперационной диагностики и после проведенного лечения проводили цифровую ортопантомографию на аппарате «Orthophos XG5 DS Ceph» (Sirona Dental System GmbH, Германия). Всего получено и проанализировано 162 ортопантомограммы. Для предоперационной диагностики и получения цифровых данных для компьютерного моделирования проводили обследование пациентов на дентальном конусно-лучевом компьютерном томографе New Tom 3G (NIM S.r.I., Италия). Всего получено, обработано и изучено 85 компьютерных томограмм.

Для трехмерной реконструкции данных, полученных с помощью KJIKT, использовали программный комплекс Amira 4.1.2 (Mercury Computer Systems, США). Планирование количества и местоположения имплантатов осуществляли в программной среде 3ds МАХ 2009 (Autodesk, США) с учетом будущей ортопедической конструкции и состояния костных структур в области дефекта. Расчет оптимальных биомеханических параметров в протезной конструкции, в области шеек дентальных имплантатов и окружающей их костной ткани проводили методом конечно-элементного анализа в программе ANSYS 10.0 (ANSYS, США).

Через 4-6 мес. перед вторым этапом операции виутрикостной дентальной имплантации проводили контроль состояния кости, окружающей имплантаты, и оценку точности установки имплантатов по отношению к запланированной позиции. Для этого проводили повторную ортопантомографию. После завершения периода остеоинтеграции имплантаты раскрывали и устанавливали формирователи десны на 2-3 нед.

В зависимости от клинической ситуации и выбранного плана лечения пациентам были изготовлены различные ортопедические конструкции по стандартным методикам с использованием в качестве опор установленных дентальных имплантатов. Для максимально точного воспроизведения на модели клинической ситуации полости рта были использованы оригинальные лабораторные компоненты систем имплантатов с заданными размерами.

Для оценки результатов протезирования проводили обследование пациентов в ближайшие и отдаленные сроки после лечения с помощью клинических и рентгенологических методов. Контрольные осмотры проводили не реже 1 раза в 6 мес. на протяжении всего периода наблюдения.

Для статистической обработки полученных данных использовали программы Excel 2000 for Windows (Microsoft, США), BioStat (AnalystSoft, США). Статистический анализ результатов проводили с помощью критерия Пирсона х2 и /-критерия Стьюдента с уровнем значимости р=0,05.

Результаты собственных исследований и их обсуждение

Результаты исследования показали, что применение диагностических шаблонов, которые содержат информацию относительно положения зубов, (либо в форме рентгеноконтрастных маркеров, включенных в существующий зубной протез пациента, либо с использованием рентгеноконтрастных материалов для изготовления шаблона) позволяет получить ценную диагностическую информацию при KJIKT для планирования имплантации.

В табл. 3 представлены преимущества и недостатки диагностических шаблонов разного вида, выявленные нами в ходе планирования ортопедического лечения с использованием имплантатов.

Таблица 3

Преимущества и недостатки рентгеноконтрастных диагностических шаблонов разного вида

Вид шаблона Преимущества Недостатки

Шаблоны в виде частичных пластиночных протезов из смеси акриловой пластмассы и сульфата бария 1. Позволяют визуализировать окклюзионную поверхность зубов будущего протеза 2.Позволяют оценить толщину слизистой оболочки 3.Можно использовать в качестве хирургического шаблона 1. При некачественном изготовлении могут вызывать артефакты 2. Не позволяют задать направление имплантатов в соответствии с абатментами протеза

Шаблоны в виде частичных пластиночных протезов из пластмассы с сульфатом бария и титановыми пинами 1. Позволяют визуализировать окклюзионную поверхность зубов будущего протеза 2.Позволяют оценить толщину слизистой оболочки 3.Позволяют задать направление имплантатов в соответствии с абатментами 4. Можно использовать в качестве хирургического шаблона, при этом титановые пины могут быть заменены на титановые гильзы — направляющие для остеотомических фрез 1. При некачественном изготовлении могут вызывать артефакты

Шаблоны в виде частичных пластиночных протезов из смеси акриловой пластмассы и липиодола 1. Позволяют визуализировать окклюзионную поверхность зубов будущего протеза 2.Позволяют оценить толщину слизистой оболочки 3.Можно использовать в качестве хирургического шаблона 1. Не позволяют задать направление имплантатов в соответствии с абатментами 2. Могут вызывать чувствительность из-за содержания йода

Шаблоны из прозрачной пластмассы холодной полимеризации с маркерами из гуттаперчи на базисе 1 .Позволяют оценить толщину слизистой оболочки 2. Можно использовать в качестве хирургического шаблона 1. Не позволяют визуализировать окклюзионную поверхность зубов 2.Не позволяют задать направление имплантатов в соответствии с абатментами

Назубные шаблоны, изготовленные методом термовакуумного формирования с маркерами из гуттаперчи 1.Позволяют визуализировать окклюзионную поверхность зубов будущего протеза 2. Можно использовать в качестве хирургического шаблона 1 .Не позволяют оценить толщину слизистой оболочки 2. Не позволяют задать направление имплантатов в соответствии с абатментами

Шаблоны из пластмассы люксатемп с металлическими маркерами 1 .Позволяют визуализировать окклюзионную поверхность зубов будущего протеза 2.Позволяют оценить толщину слизистой оболочки 3. Могут использоваться для временного протезирования 1 .Могут вызывать артефакты 2.Не позволяют задать направление имплантатов

Шаблон в виде оттиска из С-силиконового оттискного материала 1.Позволяют визуализировать окклюзионную поверхность 1.Мало информативны 2.Не позволяют задать направление имплантатов

Шаблоны, изготовленные методами CAD/CAM 1 .Позволяют создать протезы с оптимальными характеристиками для каждого пациента 2. Можно использовать в качестве хирургического шаблона 1 .Высокая себестоимость 2.Сложность изготовления 3.Необходимость специального оборудования 4. Увеличение сроков лечения

В ходе исследования было установлено, что при изготовлении шаблона в виде полного или частичного пластиночного протеза необходимо максимально расширять его базис. Шаблоны, содержащие сульфат бария, были видны на томографических изображениях, но для получения более четкого разделения контура искусственных зубов и слизистой оболочки необходимо использовать различные процентные соотношения сульфата бария в рентгеноконтрастной смеси при изготовлении базиса и зубов, особенно при планировании лечения пациентов с полным отсутствием зубов. Выявлено, что оптимальным является содержание 10% сульфата бария в базисе шаблона и 20% - в зубах. Различная

рентгеноконтрастность зубов и базиса шаблона оказывала существенную помощь в процессе сегментации изображений, позволяя легко идентифицировать и разделить эти структуры, а также оценить толщину слизистой оболочки.

При изготовлении шаблона с опорой на костную ткань рекомендуется делать базис из неконтрастного материала, чтобы при КЛКТ лучше визуализировались костные структуры в участках предполагаемой имплантации. Шаблон в виде частичного пластиночного протеза можно целиком изготавливать из смеси акриловой пластмассы и 15% сульфата бария. Необходимо отметить, что указанные соотношения пластмассы и сульфата бария, а также смешивание полученной смеси с мономером должны быть выполнены очень тщательно. Недостаточное содержание порошка Ва8С>4 приведет к нечеткому отображению границ зубов и слизистой при КЛКТ-исследовании. Напротив, излишнее количество сульфата бария в рентгеноконтрастной смеси или образование его комков при изготовлении диагностического шаблона может приводить к появлению артефактов при проведении КЛКТ-исследования.

Наибольшее количество диагностической информации позволяли получить рентгеноконтрастные шаблоны с сульфатом бария, оснащенные титановыми пинами (рис.3).

Г £ 'Ик

Рис. 3. Пациентке изготовлен и припасован в полости рта рентгеноконтрастный

шаблон с титановыми пинами в виде частичного съемного протеза.

При проведении обследования с рентгеноконтастным шаблоном на изображениях КЛКТ были отчетливо видны контуры поверхности будущего протеза, при этом можно было оценить толщину слизистой оболочки по

расстоянию от верхнего края альвеолярной кости до нижней границы шаблона. Рентгеноконтрастные маркеры указывали на запланированное место размещения имплантатов. Это повышало возможности при виртуальном размещении имплантатов с учетом клинических и эстетических требований. Еще больше увеличивала диагностическую ценность рентгеноконтрастного шаблона установка титановых пинов для идентификации направления имплантатов с учетом расположения абатментов (рис.4).

Рис. 4. Использование данных КЛКТ с применением рентгеноконтрастного шаблона с направляющими пинами для планирования имплантации в области отсутствующих 46 и 47 зубов.

Результаты исследования показали, что чем больше зубов отсутствует, тем важнее диагностический рентгеноконтрастный шаблон при проведении КЛКТ-сканирования. В случае размещения нескольких последовательных имплантатов после адаптации угла наклона первого имплантата к форме плоскости окклюзии выявленный угол наклона сопоставляли и выравнивали с наклоном всех остальных имплантатов.

Следует отметить, что рентгеноконтрастный шаблон может использоваться не только при планировании имплантации, но и в ходе операции (при размещении имплантатов), а впоследствии и помогать в раскрытии имплантатов после окончания первичного периода заживления. Например, шаблон из смеси пластмассы с сульфатом бария и титановыми пинами может быть преобразован в хирургический шаблон путем замены титановых штифтов на титановые гильзы. Достоинством данного вида шаблонов является фиксированное положение остеотомов в ходе операции, что позволяет установить имплантат в точном соответствии с запланированной позицией. Недостатком такого хирургического шаблона является его непрозрачность, что не позволяет видеть операционное поле.

У акрилового шаблона с липиодолом было выявлено несколько достоинств. На компьютерных томограммах изображение шаблона было рентгенологически гомогенным, хорошо визуализировались контуры будущего протеза и толщина мягких тканей. Кроме того, полученный таким способом диагностический рентгеноконтрастный шаблон был оптически прозрачен (с небольшим желтым оттенком), что способствовало хорошей видимости области имплантации, когда этот рентгеноконтрастный шаблон преобразовывали в хирургический шаблон для размещения имплантата (рис.5). Поскольку этот многоцелевой шаблон прост в изготовлении и имеет низкую себестоимость, он может быть рекомендован для использования в клинической практике, единственным недостатком является невозможность его применения у пациентов с аллергической реакцией на йод.

Рис.5. Диагностический шаблон перед операцией преобразован в хирургический шаблон.

Менее приемлемым вариантом является использование протеза из прозрачной пластмассы с рентгеноконтрастными маркерами. Во-первых, маркеры в виде металлического шарика или фольги лишь указывали на расположение абатмента, но не давали информацию о траектории расположения запланированного имплантата относительно доступной костной ткани. Также металлические маркеры приводили к появлению артефактов на изображениях, полученных при компьютерной томографии. Использование шариков меньшего диаметра (2 мм) или кружочков из фольги позволяло уменьшить артефакты, но и создавало проблемы с их визуализацией на изображениях. В связи с этим, по нашему мнению, использование металлических маркеров нежелательно, лучше использовать при изготовлении данного вида шаблонов титановые пины, которые будут служить в качестве направляющих.

К недостаткам CAD-шаблонов можно отнести следующее:

- высокая стоимость шаблонов;

необходимость приобретения специального оборудования и программного обеспечения;

- долгая и трудоемкая работа с программой, требующая обучения;

- увеличивается продолжительность лечения.

Однако эти недостатки компенсируются существенным повышением эффективности проведенного лечения. Шаблоны, изготовленные методом CAD/CAM, незаменимы в клинических ситуациях, связанных с необходимостью идеально точной установки имплантатов.

Показаниями к изготовлению CAD/CAM-шаблонов являются:

• сомнительный объем кости

• проблемы, связанные с близостью смежных зубов

• близость к важным анатомическим структурам полное отсутствие зубов

• дефекты зубного ряда в эстетически значимой зоне

• непосредственное (немедленное) протезирование

• существенное изменение контура мягких тканей и/или анатомии кости, связанное с предшествующей операцией или травмой

На основании сравнительного анализа шаблонов разного вида были разработаны рекомендации по выбору вида диагностического шаблона для планирования лечения в зависимости от клинических условий, которые приведены в табл. 4 (рекомендуемые виды шаблона указаны в порядке убывания диагностической ценности).

Таблица 4

Рекомендации по выбору вида диагностического шаблона для планирования лечения в зависимости от клинических условий

Вид отсутствия зубов Рекомендуемые виды диагностического шаблона (указаны в порядке убывания диагностической ценности)

Включенные дефекты зубных рядов (отсутствие 12 зубов) 1. Шаблоны в виде мостовидных протезов из пластмассы люксатемп 2. Назубные шаблоны, изготовленные методом термовакуумного формирования

Включенные протяженные дефекты зубных рядов, двусторонние концевые дефекты, их сочетание 1.Шаблоны из прозрачной пластмассы с липиодолом 2.Шаблоны из прозрачной пластмассы с маркерами из гуттаперчи

Односторонние концевые дефекты 1. Шаблоны в виде частичных пластиночных протезов из смеси акриловой пластмассы с добавлением 15% сульфата бария и титановыми пинами 2. Шаблоны в виде частичных пластиночных протезов из смеси акриловой пластмассы и липиодола

Полное отсутствие зубов верхней или нижней челюсти 1. Шаблоны в виде полных пластиночных протезов из смеси акриловой пластмассы с добавлением 15% сульфата бария и титановыми пинами 2.Шаблоны из прозрачной пластмассы в виде полного пластиночного протеза с маркерами из гуттаперчи на базисе

Полное отсутствие зубов на обеих челюстях, дефекты зубного ряда в эстетически значимой зоне, сложные клинические условия 1.CAD/CAM шаблоны 2. Шаблоны в виде полных пластиночных протезов из смеси акриловой пластмассы с добавлением 15% сульфата бария и титановыми пинами

При планировании ортопедического лечения с использованием имплантатов одним из первоочередных вопросов является вопрос об оптимальном способе протезирования, так как избыточная функциональная нагрузка на имплантаты приводит к развитию деструктивных процессов в костной ткани. В связи с этим, в нашем исследовании было проведено изучение

напряжённо-деформированного состояния в установленных имплантатах под действием функциональной нагрузки на смоделированые протезы. Для проведения математического анализа использовали метод конечных элементов.

Для каждого клинического случая моделировали различные типы протезных конструкций, изменяли свойства материалов созданной модели, вводили дополнительные компенсаторы нагрузки и варьировали количество установленных имплантатов. Затем с помощью программного обеспечения производили расчёт напряжений в смоделированной конструкции под действием приложенной нагрузки (рис.6).

. I

Рис. 6. Расчет оптимальных параметров протезной конструкции на основе данных КЛКТ в программе Агшга.

Как показали результаты математических расчетов, когда несколько имплантатов связаны между собой балкой и на них фиксируется протез, нагрузка практически равномерно распределяется между имплантатами. Это особенно важно при проведении протезирования во фронтальном отделе верхней челюсти, когда имплантаты имеют сильный наклон, что создает дополнительный угол между вектором жевательной нагрузки и осями имплантатов, повышая на них нагрузку при функционировании смоделированной ортопедической конструкции. В этом клиническом случае можно установить не четыре, а два имплантата, которые вполне могут нести функциональную нагрузку в связке.

При планировании ортопедического лечения с опорой на имплантаты при полном отсутствии зубов расчёты показали, что в случае установки протезной

конструкции на имплантатах, где между имплантатами имеется большой промежуток (более 20 мм), для оптимального распределения жевательной нагрузки при проведении протезирования рекомендуется использовать в протезных конструкциях материалы с большим модулем упругости (например, Яешапшт или оксид циркония). В этом случае в процессе жевания максимальные нагрузки более равномерно распределяются среди установленных имплантатов. В случае моделирования конструкции протеза с консольным элементом при установке крайних имплантатов необходимо, чтобы их ось максимально совпадала с вектором жевательной нагрузки, в противном случае может произойти перегрузка в пришеечной области. Также из проведенных расчетов видно, что консоль более 30 мм не рекомендуется.

Анализ отдаленных клинических результатов, который проводили после протезирования в сроки от 6 мес. до 2 лет, показал, что все имплантаты были состоятельны, пациенты жалоб не предъявляли. Через 2 года после имплантации незначительная горизонтальная резорбция костной ткани в области костно-имплантационного интерфейса отмечалась в 32,0% случаев. Ее среднее значение составляло 0,5±0,1 мм. Следует отметить, что наличие горизонтальной резорбции костной ткани костно-имплантационного интерфейса, глубиной не более 1,5 мм при сроке 2 года от момента установки имплантатов является нормальным и не имеет негативного прогностического значения.

Таким образом, использование рентгенологических диагностических шаблонов и компьютерное планирование лечения по данным КЛКТ-исследования позволяют не только избежать осложнений в ходе имплантации, но и обеспечить предсказуемость последующего протезирования и долгосрочное функционирование ортопедической конструкции с опорой на имплантаты.

Выводы:

1. Использование диагностических шаблонов для КЛКТ позволяет провести имплантацию в точном соответствии с запланированной конструкцией протеза и повысить качество ортопедического лечения пациентов.

2. Получение цифровых данных компьютерной томографии с диагностическим шаблоном в полости рта позволяет осуществлять виртуальное планирование направления и места установки дентальных имплантатов как непосредственно на реформатах КЛКТ, так и в программах для ЗБ-моделирования.

3. При моделировании ортопедической конструкции с опорой на несколько имплантатов предпочтительным вариантом является объединение их балкой. В случае установки протезной конструкции, где между имплантатами имеется большой промежуток (более 20 мм), рекомендуется использовать в протезных конструкциях материалы с большим модулем упругости. При моделировании протеза с консольным элементом при установке крайних имплантатов необходимо, чтобы их ось максимально совпадала с вектором жевательной нагрузки.

4. Диагностический шаблон в большинстве случаев может быть преобразован в хирургический шаблон, что позволяет осуществить точный перенос данных планирования в операционную область при установке имплантатов. Этот же шаблон впоследствии может использоваться в ходе операции при раскрытии имплантатов после окончания первичного периода заживления.

5. Диагностические шаблоны из пластмассы люксатемп, применяемые в ходе планирования лечения, могут использоваться для проведения временного протезирования после установки имплантатов.

Практические рекомендации:

1. При включенных дефектах зубных рядов рекомендуется изготовление диагностических рентгенологических шаблонов с опорой на зубы методом термовакуумного формирования из пластины прозрачной пластмассы толщиной 3 мм и маркерами из гуттаперчи.

2. При планировании лечения пациентов с концевыми дефектами зубных рядов показаны рентгеноконтрастные шаблоны в виде частичного пластиночного протеза с опорой на слизистую оболочку с титановыми пинами.

В качестве материалов для изготовления диагностических шаблонов целесообразно использовать бесцветную акриловую пластмассу с добавлением 15% сульфата бария или (при отсутствии аллергии на йод) пластмассу с добавлением липиодола.

3. При полном отсутствии зубов целесообразно использовать рентгеноконтрастные шаблоны в виде полных пластиночных протезов из пластмассы с сульфатом бария и титановыми пинами, при этом для изготовления базиса шаблона и зубов рекомендуется использовать различные процентные соотношения сульфата бария (10% - для базиса и 20% - для зубов), что позволяет получить четкие контуры зубов и толщины слизистой оболочки на компьютерных томограммах.

4. При проведении KJTKT с диагностическим шаблоном рекомендуется использование средних или небольших областей сканирования в положении пациента с открытым ртом и с максимальным разрешением. Для получения качественных трехмерных моделей челюстей по данным КЛКТ на аппарате NewTom 3G рекомендуемый размер пиксела на аксиальном срезе составляет 0,3 мм, толщина среза 0,6 - 0,7 мм.

5. Для устранения артефактов на КЛКТ-изображениях нецелесообразно изготовление диагностических рентгеноконтрастных шаблонов с концентрацией сульфата бария более 20%, необходимо хорошо смешивать пластмассу с рентгеноконтрастными материалами, не рекомендуется использовать металлические маркеры и направляющие штифты, кроме титановых.

6. Рентгеноконтрастный шаблон из смеси пластмассы с сульфатом бария и титановыми пинами может быть преобразован в хирургический шаблон путем замены титановых пинов на титановые гильзы, что позволяет установить имплантат в точном соответствии с запланированной позицией.

7. В сложных клинических случаях, рекомендуется изготовление шаблонов способами CAD/CAM: CAD - моделирование будущих протезов с использованием данных KT (с шаблоном и без шаблона), сканирование линии

улыбки и модели будущего протеза с помощью трехмерного цифрового сканера; САМ - изготовление хирургического шаблона с опорой на слизистую оболочку или костную ткань методами лазерной стереолитографии, синтеризации или 3D-печати.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Иванов A.A. Планирование протезирования с применением дентальных имплантатов при помощи шаблонов // Материалы 2-й научно-практической конференции молодых ученых «Современные технологии в экспериментальной и клинической стоматологии». - М. - 2011. - С. 147-148.

2. Иванов A.A. Использование шаблонов на этапах планирования дентальной имплантации // Материалы 1-й научно-практической конференции молодых ученых «Инновационная наука - эффективная практика». - М. - 2010. -С. 140-141.

3. Кулаков A.A., Гветадзе Р.Ш., Буцан С.Б., Брайловская Т.В., Хохлачев С.Б., Абрамян C.B., Сухарский И.И., Иванов A.A., Черненький М.М. Клинические возможности нрименения трехмерного компьютерного моделирования для планирования имплантологического лечения пациентов с частичной и полной адентией в сложных анатомо-топографических условиях//Стоматология. - 2011, №2 (том 90). - С. 28-37.

4. Гветадзе Р.Ш., Абрамян C.B., Русанов Ф.С., Нубарян А.П., Иванов A.A. Сравнение физико-механических свойств материалов для изготовления индивидуальных оттискных ложек, применяемых при протезировании с опорой на имплантаты // Стоматология. - 2012. - №6. - С. 8-11.

5. Абрамян C.B., Нубарян А.П., Иванов A.A. Применение индивидуальных сегментных оттискных ложек при протезировании с опорой на имплантаты в сложных клинических ситуациях // Стоматология. - 2012. - №5. - С. 66.

6. Гветадзе Р.Ш., Абрамян C.B., Русанов Ф.С., Нубарян А.П., Иванов A.A. Сравнительное исследование способности проникновения оттискных материалов между оттискным трансфером и маргинальной десной // Российский стоматологический журнал. - 2012. - №5. — С. 4-6.

7. Гветадзе Р.Ш., Абрамян C.B., Русанов Ф.С., Нубарян А.П., Иванов A.A. Определение оптимального сочетания методик и материалов для получения оттисков путём сравнительного анализа точности расположения аналогов имплантатов // Российский вестник дентальной имплантологии. - 2012. - №2. - С. 17-22.

8. Гветадзе Р.Ш., Кречина Е.К., Абрамян C.B., Нубарян А.П., Иванов A.A. Исследование микрогемодинамики в слизистой оболочке десны в области дентальных имплантатов при использовании методики индивидуализации формирователей десны // Российский вестник дентальной имплантологии - 2012. - №2 (26). - С. 69-71.

Заказ № 68-Р/11/2013 Подписано в печать 21.11.13 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1,2

000 "Цифровичок", тел. (495) 797-75-76 у www.cfr.ru ; е-таіі:info@cfr.ru