Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon

Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов





Скачать 396.43 Kb.
Название Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов
Дата 21.02.2013
Размер 396.43 Kb.
Тип Документы
Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов


Согласно определению Д.Ф. Вильямса и Р. Роуфа имплантат — это изделие из не­биологического материала, которое вводится в организм для выполнения каких-либо функций в течение длительного времени4.


Любое изделие является продуктом челове­ческого труда — как интеллектуального, так и физического.


Может ли винт или болт, изготовленный из биосовместимого материала, считаться издели­ем, пригодным для введения в организм? Мо­жет, но при этом останется винтом или болтом, применяемым для какой-либо временной цели, например, остеосинтеза или как запчасть для ортопедической конструкции.


Создание изделия, достойного называться имплантатом, — процесс иного рода, требующий особого подхода, поиска оптимальных решений, совместной деятельности широкого круга спе­циалистов в различных областях науки, а также длительного времени для анализа и тестирова­ния конструкции, иногда повторного (рис. 5-1). Таким образом, только после прохождения всей технологической цепочки — от идеи до клини­ческого применения — изделие, являющееся в основном интеллектуальным продуктом, может быть названо имплантатом.


Вместе с тем, не всякая, даже блестящая идея, равно как и проведенные технологические и кли­нические испытания, приводят к созданию им-


плантата, который найдет широкое практическое применение.


Многие имплантаты становятся музейными экспонатами, некоторые используются только их авторами. Имплантаты, не получившие широ­кого внедрения в стоматологической практике, а также представляющие лишь исторический или дизайнерский интерес, не будут рассматриваться в данной главе.


Предметом обсуждения станут конструкции и технологии изготовления, которые прошли ис­пытание временем, широко применяются в се­рийном производстве и клинической практике и могут служить своего рода стандартом совре­менных конструкций дентальных имплантатов и технологий их производства.


^ 5.1. БАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИМПЛАНТАТОВ


Конструкция дентальных имплантатов во многом обусловлена не только медико-биоло­гическими требованиями, но и возможностями современных технологий.


Биологические, прочностные и биомехани­ческие свойства имплантационных материалов имеют большое значение, но не менее важным аспектом является обработка этих материалов при изготовлении имплантата.


118


•'ЧАСТЬ II, ОСНОВЫ ТЕОРИИ


:«.,, і;,


Разработка технологии изготовления


бор материала на основе анализа его


механических, физических, химических fT-j Экономические расчеты и биологических свойств


Разработка принципиальной конструкции импланта


соответствия физико-химических и механических свойств конструкции свой


•—'-


Результат


Определение свойств конструкции и технологии:


- механическая прочность


- соответствие размеров и формы конструкции клиническому назначению


- возможность точного изготовления конструкции и ее компонентов


- возможность изготовления аналогичных по форме и размерам конструкций


- возможность изготовления или наличие инструментов для применения разработанной конструкции


Результат


Экспериментальное изучение конструкции:


- спектральный анализ поверхности


- механические тесты на прочность при воздействии циклических нагрузок


- биомеханические тесты на распределение напряжений в окружающих тканях


- гистоморфометрическое исследование


Результат


Разработка документации:


- технические условия производства


- руководство по эксплуатации


- регистрация торговой марки


- методика клинической апробации


Клиническая апробация


Сертификация


Клиническое применение


Анализ результатов клинического применения


Результат


Имплантат, соответствующий современным биотехническим требованиям и стандартам


• • ' ,••-•>•«'••


Рис. 5-1. Схема создания дентального имплантата


ГЛАВА


Известно, что некоторые, даже очень простые технологические приемы обработки биоинерт­ных металлов, например, титана, могут значи­тельно повысить индекс биофункциональности материала и тем самым обеспечить необходимую прочность имплантата. Это особенно важно, так как дентальные имплантаты, имея небольшой объем и площадь сечения, должны выдерживать значительную динамическую нагрузку.


Кроме того, при помощи некоторых техно­логических приемов можно оптимизировать биологические и остеокондуктивные свойства материала.


Особое значение при конструировании ден­тальных имплантатов придается их поверхно­сти, которая во многом определяет не только прочностные свойства имплантата, но и усло­вия для адсорбции биомолекул и адгезии кле­ток окружающих имплантат тканей. Кроме того, форма и структура поверхности внутрикостной части имплантата существенно влияют на спо­собность к согласованному взаимодействию биомеханической системы «зубной протез—им­плантат—костная ткань».


Поэтому основными задачами производства дентальных имплантатов являются:


• увеличение индекса биофункциональности материала имплантата;


• создание микроструктуры поверхностей им­плантата, адекватной типу окружающих тка­ней;


• создание макроконструкции имплантата, име­ющей достаточную удельную площадь по­верхности для адекватного биомеханического взаимодействия с костной тканью.


5.1.1. Основные технологические способы изготовления имплантатов


Фрезерование


Этот способ изготовления имплантатов не оказывает значительного влияния на физико-химические свойства титана6, поэтому индекс биофункциональности материала не изменяет­ся. Недостатком фрезерования является низкая чистота обработки поверхности (см. рис. 5-6),


которая может иметь микротрещины либо следы механического воздействия, что является фак­тором концентрации напряжений в материале, снижает усталостную прочность и может слу­жить причиной переломов имплантата'


4,102


Обработка давлением


Обработка давлением может производиться посредством штамповки или пластического де­формирования.


При штамповке титана в холодном состоянии происходит повышение его прочности за счет деформации кристаллической решетки. Одна­ко способность титана подвергаться обработке давлением в холодном состоянии достаточно низка, поэтому данный прием обработки можно применять только при изготовлении изделий не­сложных форм.


В нагретом состоянии титан легче подвергает­ся штамповке, но деформация в нагретом состо­янии не повышает его прочности6'17'102. Поэтому для повышения прочности имеющих сложную форму имплантатов может применяться метод пластического деформирования.


Пластическое деформирование поверхности материала происходит под действием трения ка­чения специального инструмента (роликов) по детали. В месте контакта роликов с обрабатыва­емой поверхностью действуют сжимающие на­пряжения, в результате чего металл пластически деформируется и приобретает форму, аналогич­ную профилю инструмента. Качество обработки поверхности при этом намного выше, чем при фрезеровании. Кроме того, данный метод позво­ляет достичь очень высокой точности и чистоты обработки поверхности6. В отличие от штам­повки пластическое деформирование приводит к уплотнению кристаллической решетки лишь поверхностного слоя металла (рис. 5-2, 5-3), что не вызывает изменения параметров упругости основной части материала102. Поэтому изготов­ление имплантатов методом пластического де­формирования позволяет повысить прочность материала без значительного увеличения моду­ля Юнга и таким образом улучшить биофунк­циональные характеристики технически чистого титана.


^ ЯАШЪII. ОСНОВЫ ТЕОРИИ


••:• ..•;•". . ' . --.у..' .•••'. ••..••••••


Рис. 5-2. Поверхность шлифа технически чистого тита­на (микрофотография, х250). Видна крупнозернистая структура материала


Методы порошковой металлургии


Спекание порошков титана позволяет по­лучить изделие с заданными физико-механиче­скими свойствами, обладающее сквозной про­ницаемостью (рис. 5-4). Этот технологический процесс дает возможность изготавливать ден­тальные имплантаты из композиции пористого и компактного титана с различным диаметром пор внутрикостной части1'2'8. Сквозная пори­стость внутрикостной части имплантатов значи­тельно увеличивает удельную площадь контакта поверхности имплантата с костной тканью, что позволяет снизить механическое напряжение на границе раздела имплантат/костная ткань8-9'26.


Полученный путем электроимпульсного спека­ния сферических гранул пористый титан име­ет модуль Юнга в пределах 1,150-2,850 ГПа7'26. Такое снижение модуля Юнга могло бы суще­ственно увеличить индекс биофункционально­сти, однако пористые материалы, в том числе титан, по прочности значительно уступают ком­пактным12''15. Так, предел прочности на сжатие пористого титана составляет 60-113 МПа7, т.е. почти в 4 раза меньше, чем аналогичный пока­затель компактного титана.


Литье


Отливка позволяет получить изделия различ­ных, иногда очень сложных форм с достаточно высокой точностью. Однако при этом невоз­можно контролировать структуру материала и, следовательно, его механические свойства. Кро­ме того, имплантаты, изготовленные с помощью литья, с трудом подвергаются последующей механической обработке с целью упрочнения материала4-102. Поэтому отливка внутрикостных дентальных имплантатов как способ их произ­водства применяется редко.


5.1.2. Обработка поверхности имплантата


Формирование и жизнедеятельность тканей организма на границе раздела с небиологически­ми материалами зависят от ряда факторов, в том числе микроструктуры поверхности материала.


Рис. 5-3. Изменение структуры технически чистого титана после обработки пластическим деформированием:


А — шлиф винтового имплантата, изготовленного методом пластического деформирования (белым четырехугольником обозначено место микрофотосъемки); Б — маркированный участок (х 250); видно уплотнение структуры поверхностного слоя титана


^ ГЛАВА 5. БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ВНУТРЙКОСТНЫХ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ


Рис. 5-4. Участок внутрикостной части имплантата, из­готовленного методом электроимпульсного спекания сферических порошков титана (сканирующая электрон­ная микроскопия, х 1000)


Рис. 5-5. Прорастание тканей в поры внутрикостной


части имплантата, удаленного вместе с участком кости


из нижней челюсти собаки через 2 мес. после установки


(хЮОО)


Обработка внутрикостной поверхности


В результате многочисленных исследований, проведенных in vitro и in vivo, было установлено, что определенная модификация поверхности, например, увеличение толщины оксидной плен­ки или придание шероховатости поверхности, может оказывать благоприятное влияние на про­цесс остеогенеза3'50'57-67'75'139-144'197.


Шероховатая поверхность биоинертных мате­риалов обладает большей по сравнению с гладкой поверхностной энергией и смачиваемостью, что способствует адсорбции белков, механическому прикреплению к поверхности материала воло­кон фибрина и коллагена64'69. Наличие опреде-


ленной шероховатости, пор или углублений на поверхности внутрикостной части имплантата способствует адгезии остеогенных клеток, фи-бро- и остеобластов, синтезу специфических белков и факторов роста, что в конечном итоге позволяет достичь увеличения площади костной интеграции42-43'61-106' 137>149'198.


Шероховатость позволяет также значительно увеличить удельную площадь взаимодействую­щей с костью поверхности имплантата, что уве­личивает силу его интеграции с костью и снижа­ет уровень механического напряжения в окружа­ющих структурных единицах кости79'133'177-182.


Считается, что оптимальным для остеогенеза и минерализации костного матрикса является размер пор от 70 до 700 мкм8-39'58'130.


Модификация поверхности внутрикостной части имплантата может производиться посред­ством нескольких технологических приемов: механической обработки, удаления материала с поверхности, добавления материала к поверх­ности и ее пассивации.


Механическая обработка


Текстуру или определенную, имеющую регу­лярный рисунок, шероховатость на поверхности имплантата можно создать при помощи так на­зываемой рельефной формовки или методом на­ката. Микрорельеф поверхности имплантата при этом образуется за счет местных поверхностных деформаций материала. Получаемые таким обра­зом незначительные углубления и выступы при­дают определенную регулярную шероховатость поверхности внутрикостной части имплантата.


Второй способ — обработка поверхности вну­трикостной части имплантата абразивными ма­териалами под давлением (пескоструйная обра­ботка). В качестве абразивного материала обычно используются порошки алюмо- или титаноксид-ной керамики61-79'91. Оптимальным считается соз­дание микрорельефа при обработке частицами диаметром 75 мкм29-199.


Удаление материала с поверхности имплантата


Шероховатость поверхности внутрикостной части имплантатов может быть создана при по-


122


^ ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ


Рис. 5-6. Поверхности имплантатов после различной технологической обработки (х 150):


А — после фрезерования; Б — после электрохимической полировки; Б — обработанная порошком алюмооксидной керамики с раз­мерами частиц 75 мкм; Г— после двойного травления кислотами


Рис. 5-7. Текстура поверхностей имплантатов (сканирующая электронная микроскопия, х 1000):


А — механическая полировка; Б — пескоструйная обработка порошком алюмооксидной керамики; В — плазменное напыление ти­тана; Г— травление кислотами


мощи травления кислотами (рис. 5-6, 5-7). Для этой цели обычно используют соляную, серную, азотную и фтористую кислоты'12'59. После трав­ления шероховатость поверхности получается более равномерной по сравнению с механиче­ской обработкой, но достичь прогнозируемого размера пор при этом практически невозможно. Поэтому травление кислотами часто производят дополнительно после пескоструйной обработ­ки. Сочетание этих способов позволяет снизить чрезмерно высокие пики шероховатости после пескоструйной обработки, сохранив при этом не­обходимый размер пор.


С целью удаления части материала и полу­чения определенной текстуры поверхности им-плантата можно применять лазер. Выжигание и


выпаривание части материала при помощи экс-имерного лазера приводят к образованию кра­теров на поверхности материала. Таким образом можно создать текстуру поверхности с запро­граммированной величиной и глубиной пор182.


Добавление материала


Шероховатая или пористая поверхность мо­жет формироваться при помощи технологии плазменного напыления13'102'182. При этом рас­плавленные в потоке плазмы частицы напыляе­мого материала соударяются с обрабатываемой поверхностью, образуя пористое и шероховатое покрытие1'1'182 (рис. 5-6, 5-7).


Посредством данной технологии можно не только получить определенную текстуру по-


ГЛАВА 5..БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ \ВНУТі?И.К0СТНЬр:Д£НТАЯЬНЙХ;--рШЛАЙТАТОВ.'


1


верхности, но и наносить биологически актив­ные материалы, например, гидроксиапатит или биосовместимое стекло, создавая таким образом биологически активное покрытие толщиной от 30 до 50 мкм13'29-182.


Гидроксиапатит и другие кальций-фосфат­ные соединения можно наносить на поверхность внутрикостной части имплантата при помощи золь-гелиевой технологии. Суть ее заключает­ся в осаждении на поверхности металлического имплантата кристаллов гидроксиапатита с ис­пользованием специальных связующих веществ, например, 10%-й фосфорной кислоты и спирта, образующих вместе с гидроксиапатитом суспен­зию, которая выпаривается при определенных температурных режимах. В результате кристал­лизации и связывания с поверхностью имплан­тата создается покрытие из гидроксиапатита толщиной около 1 мкм44'125.


Покрытие керамическими или кальций-фос­фатными биоактивными материалами позволяет создать условия для химической связи с кост­ным матриксом, а также оптимизировать остео-кондуктивные и некоторые физические свойства поверхности имплантата (уменьшение теплопро­водности и снижение стандартного электродного потенциала)34'44'101.


Ряд авторов считает, что нанесение гидрок­сиапатита на внутрикостную часть имплантатов увеличивает площадь оссеоинтегрированного контакта, силу интеграции и обеспечивает высо­кий уровень клинической эффективности таких имплантатов38'54'89'99'116'145'160'161.


Однако целесообразность биоактивного по­крытия внутрикостной части имплантата не мо­жет считаться общепризнанной точкой зрения. Экспериментальные исследования некоторых авторов не выявили сколько-нибудь заметных преимуществ имплантатов, покрытых гидрок­сиапатитом, по сравнению с имплантатами из технически чистого титана60'103'112'113.


Некоторые специалисты на основании экс­периментальных и клинических исследований показали, что нанесение гидроксиапатита или других кальций-фосфатных соединений на по­верхность имплантата не только не увеличивает, но даже снижает площадь оссеоинтегрированно-


го контакта через 1 год после установки имплан­тата за счет резорбции биоактивного покрытия и замещения резорбированных участков фиброз­ной тканью29'92'93-138.


Ряд авторов считает, что из-за остеокластиче-ской резорбции, сколов и отслаивания биоактив­ного покрытия функционирующего имплантата может происходить резорбция окружающей им-плантат костной ткани, что является одной из причин неудачного клинического применения


•7-


имплантатов с гидроксиапатитным покрытием


4,90,114,195,200,201


Пассивация


Пассивация — создание оксидной пленки на поверхности металлов для предохранения их от коррозии. Цель пассивации — увеличение тол­щины оксидного слоя поверхности имплантата.


По мнению некоторых авторов, спонтанное образование оксидной пленки толщиной от 4 до 20 нм на поверхности титана или металлов не может обеспечить достаточную коррозийную устойчивость в биологических средах25-181.


Другие исследователи, наоборот, считают, что спонтанно образованная оксидная пленка спо­собна обеспечить коррозийную устойчивость титана в биологических средах, если оксидный слой не подвергался механическому поврежде­нию непосредственно перед имплантацией или после нее, например, в результате трения при подвижности деталей имплантата относительно друг друга102'143.


Наиболее распространенным является следу­ющее мнение: пассивация может повысить кор­розийную устойчивость металлов, применяемых для изготовления имплантатов, и оправдана с термодинамической, физико-химической и био­логической ТОЧеК зреНИЯ47'72'78'104'158'181.


Однако какую толщину оксидной пленки считать оптимальной, пока неизвестно5'102. Кро­ме того, ее увеличение может происходить за счет образования не только наиболее стабиль­ного соединения ТЮ2, но и менее устойчивых окислов ТіО и Ті2О35'120, вследствие чего может иметь место ускоренная диссоциация оксидного слоя, сопровождающаяся пигментацией окружа­ющих тканей141'157. Известно также, что увеличе-


^ СТЪ Й: ОСНОВЫ ТЕОРИИ


ние толщины оксидного слоя может приводить к его разрушению и отслойке под воздействием циклических нагрузок66.


Толщина оксидного слоя на поверхности ти­тана возрастает при термической, пескоструй­ной, ультразвуковой обработке, плазменном напылении, травлении кислотами, обработке в тлеющем разряде25'120'123'183-192, а также при сте­рилизации имплантатов123'135. При длительном взаимодействии с тканями организма толщина оксидного слоя титана может увеличиваться до 200 нм5'148.


Обработка поверхностей, контактирующих со слизистой оболочкой


В результате многочисленных исследований было установлено, что фибробласты, коллагено-вые и эластичные волокна надкостницы, а так­же собственной пластинки слизистой оболочки лучше адаптируются к текстурированной или по­крытой гидроксиапатитом поверхности65'162-178.


Другие авторы приводят данные, говорящие о том, что адаптация мягких тканей к гладкой и шероховатой поверхности не имеет существен­ных различий59'110-111'147.


На адаптацию соединительной ткани к по­верхности имплантата может оказывать влияние геометрия поверхности. Поэтому предполагает­ся, что на чрездесневую часть имплантата целе­сообразно наносить горизонтально ориентиро­ванные кольцевые канавки30'48'49'56'94'95.


Однако надкостница и собственная пластинка слизистой оболочки формируют незначительное по площади прикрепление, и десневая манжетка имплантата образуется в основном за счет эпи­телия десны. При этом в отличие от фибробла-стов эпителиальные клетки лучше адаптируются к гладкой поверхности57-102.


Кроме того, текстурированная поверхность титана или гидроксиапатитное покрытие способ­ствуют адгезии не только клеток, но и микро­организмов73'151'165, вызывающих воспаление в области десневой манжетки и периимплантит, который является одной из наиболее частых причин неудач имплантации85'132>152'164'182'188.


Поэтому для адекватного эпителиального прикрепления, формирования эффективного со-


единительнотканного барьера, а также с гигие­нической точки зрения поверхность контактиру­ющих со слизистой оболочкой и выступающих в полость рта частей имплантата должна быть тщательно отполирована28'110'J11-147>164.


Гладкая, с чистотой полировки не ниже 7-10 класса поверхность имплантата может быть получена двумя способами: электрохимической полировкой и пластическим деформировани-


•6,17,25


ем


5.1.3. Очистка поверхности и стерилизация


В процессе изготовления имплантатов может происходить загрязнение (контаминация) их по­верхностей.


Контаминация инородными элементами мо­жет препятствовать адекватной адсорбции био­молекул, адгезии клеток и интеграции имплан­тата с окружающими тканями117-118.


На поверхности имплантатов можно обна­ружить включения углерода, кислорода, азота, натрия, цинка, кремния, фтора, хлора, кальция и некоторых других элементов, а также органи­ческих веществ100'129'153> 163'16Э.


Характер контаминации зависит от техно­логии изготовления имплантата и способа об­работки его поверхности. Например, при меха­нической обработке и механической полировке наблюдается значительная контаминация угле­родом155. При травлении некоторыми кислотами может иметь место контаминация фтором153. При пескоструйной обработке часть поверхности со­держит гранулы алюмооксидной керамики190.


Очистка поверхности имплантата может про­изводиться химическим способом. Для этого его помещают в кетонный раствор (кетоны — орга­нические соединения, применяемые в промыш­ленности в качестве растворителей) на 5 мин, затем промывают в бидистиллированной воде в течение 15 мин и проводят пассивацию в 30%-й азотной кислоте в течение 30 мин184.


Существуют также способы очистки в тлею­щем электрическом разряде, при помощи паро­струйной и ультразвуковой обработки в раство­рах бутанола и этанола32'52'100'121-142.


ГЛАВА 5. БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ВНУТРЙКбСТНЫХ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ


125


Однако следует учитывать, что получить аб­солютно чистую, лишенную примесей некоторых элементов поверхность имплантата практически невозможно. Все известные в настоящее время способы очистки позволяют получить лишь от­носительно чистую поверхность имплантата, ко­торая в незначительной степени содержит ионы углерода, кальция и фосфора36-121'153'154.


Уровень и характер контаминации зависят также от способа стерилизации имплантата72. Так, при автоклавировании на его поверхности осаждаются ионы железа, хлора, фтора и азо-тазІ,І2І,Із5_ Другие способы стерилизации — су-хожаровая, динамическое ультрафиолетовое облучение, в тлеющем электрическом разря­де — позволяют добиться минимального уровня контаминации поверхности имплантата68'142'179.


Источником контаминации может быть так­же неправильное применение имплантата в клинической практике. Прикосновение к нему изготовленными не из титана металлическими инструментами может привести к контаминации ионами металлов196. Руки хирурга также могут стать источником контаминации внутрикост-ной части имплантата тальком или другим по-


рошком, которым были обработаны резиновые перчатки76.


Кроме контаминации неорганическими веще­ствами во время операции поверхность имплан­тата может быть загрязнена бактериями, напри­мер, при попадании слюны перед его установкой. Такая бактериальная контаминация может слу­жить причиной осложнений76'191.


^ 5.2. БАЗОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ


ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ


Любой дентальный имплантат имеет внутри-костную, чрездесневую и опорную части.


В зависимости от формы внутрикостной ча­сти большинство дентальных имплантатов мож­но разделить на имплантаты, в той или иной мере повторяющие форму корня зуба (цилин­дрические, винтовые), пластиночные и комби­нированные.


Кроме того, дентальные имплантаты можно классифицировать еще по целому ряду призна­ков (рис. 5-8). По конструкции они могут быть неразборными и разборными. В зависимости от материала и структуры поверхности — керами-


^ ПО ФОРМЕ ВНУТРИКОСТНОЙ ЧАСТИ


f~ В форме корней зубов


1


эме плас ПО КОНСТРУКЦИИ


Комбинированной формы


Неразборные


Разборные


Двухступенчатые {Трёхступенчатые


^ ПО МАТЕРИАЛУ


С амортизатором I С предохранителем


Керамические


ПО ПОВЕРХНОСТИ ВНУТРИКОСТНОЙ ЧАСТИ


Гладкие


І екстурированные


^ ПО МЕТОДИКЕ ПРИМЕНЕНИЯ


чные і; і


Рис. 5-8. Классификация внутрикостных дентальных имплантатов


126


ЧАСТЬ II, ОСНОВЫ ТЕОРИИ


ческими и металлическими, пористыми и ком­пактными, гладкими, текстурированными или с биоактивным покрытием. В зависимости от ме­тодики установки имплантаты могут быть одно-и двухэтапными.


Для оценки конструктивных особенностей той или иной формы внутрикостной части им-плантата применяются биомеханические тесты. Наиболее распространенным является тест на сдвиг имплантата в кости (табл. 5-1). Суть его состоит в определении силы, необходимой для сдвига имплантата по отношению к окружающей кости, т.е. разрушения, образовавшегося после регенерации кости, соединения между костью и имплантатом. Естественно, чем больше уси­лие, необходимое для разрушения соединения имплантат—кость, тем выше предел прочности этой системы и тем большее напряжение она может выдержать. Таким образом, тест на сдвиг может служить не только показателем силы ин­теграции имплантата с костью, но и косвенно ха­рактеризует биологические и биомеханические свойства имплантата.


Имплантаты, повторяющие форму корней зубов


Это имплантаты с внутрикостной частью ци­линдрической, винтовой или иной формы, очер­тания которой с известной долей воображения


Рис. 5-9. Несколько версий имплантатов, имеющих цилиндрическую форму внутрикостного элемента:


1 — имплантат IMZ с текстурированной плазменным напылени­ем поверхностью; 2— имплантат фирмы Calcitek с гидрокси-апатитным покрытием и наружным шестигранником; 3— вну-трикостный элемент из алюмооксидной керамики имплантата Frialit 1; 4 — внутрикостный элемент имплантата Bicon с кольце­выми выступами; 5— внутрикостный элемент имплантата Lobo с полусферическими выступами


Рис. 5-10. Внутрикостные элементы некоторых винто­вых имплантатов:


1 — имплантат Branemark с наружным шестигранником; 2 — им­плантат Steri-Oss в форме эллипса; 3— конический винтовой имплантат Radix; 4 — имплантат Ankylos с переменной глуби­ной резьбы; 5— конический винтовой имплантат Mix Implant с крупным шагом резьбы


могут быть спроецированы на форму корней зу­бов (рис. 5-9, 5-Ю).


Цилиндрические имплантаты


Внутрикостная часть имплантата цилиндри­ческой формы с гладкой поверхностью имеет наименьшую площадь поверхности и наиболее низкие биомеханические показатели при тесте на сдвиг (табл. 5-1). Поэтому имплантаты ци­линдрической формы обязательно должны иметь геометрически развитую, текстурированную по­верхность или биоактивное покрытие.


Все известные в настоящее время версии ци­линдрических имплантатов производятся раз­борными, рассчитанными на двухэтапную мето­дику применения (рис. 5-9).


Винтовые имплантаты


Являются наиболее распространенным видом имплантатов. Существует достаточно большое количество их модификаций, отличающихся профилем резьбы (рис. 5-Ю, 5-11). Имплантаты винтовой формы могут быть разборными и не­разборными, одно- и двухэтапными, иметь глад­кую, шероховатую поверхность или покрытие из биоактивных материалов (рис. 5-11, 5-12). Для них характерны более высокие показатели те­ста на сдвиг по сравнению с цилиндрическими (табл. 5-1).


^ ГЛАВА 5. БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ВНУТРИКОСТНЫХ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ


127


Значения тестов на сдвиг имплантата в кости


Источник


Таблица 5-1


Сроки испытаний после


Форма п хность ЇД. из- Место станов. установки имплантатов


и размеры „МГО£НТЯТП1, Оборудование мере- '*„„„„ (нед.)


имплантатов


имплантатов


ния


ки имплантатов


Тест на выталкивание имплантата гїе указано


Clemow А. etal.,1981


Цилиндр Порист


010мм


L 20 мм


МПа Бедренная кость 4-:кролика


Обработанные «Instron» N


плазменным на­пылением


Kraut R. et al 1991


Цилиндр 0 4мм L 11 мм


Нижняя че­люсть собаки


Дудко А.С. с соавт., 1993


Цилиндр 03мм L 5мм


Обработка мето- «Instron» дом наката


Пористые


Гладкая


Винт


03мм


Ь5мм


Brosh Т. et al., 1995


Baker D. et al., 1999


Винт 0 4мм L 14мм


Гладкая


Schenck Trebel N RSA-50


Цилиндр Гладкая


03,3мм


Ь4мм


Двойное тра ниє кислотам;


Нижняя че­люсть собак


Большая берцо- 46,7 35,7 вал кость кро­лика


1194


57,6 114,6


Тест на выкручивание имплантата


Carlsson L. etal, 1988


Винт 03,7мм ;L 7мм


Albrektsson Т. Винт et al., 1998


Carr A. et al., 1995


Винт 0 3,8 мм L 10 мм


После химиче- Прибор ской полировки Jormichi


Гладкая, без по­лировки


Пескоструйная Прибор обработка А12О3. Johnichi Размер частиц 25/75 мкм


Гладкие из ти- Computorq тана 501-CI


Гладкие


Ncm Бедренная кость


ка


Ncm Бедренная кость кролика


45/55


Покрытые га-дроксиапатитом


128


^ ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ


Рис. 5-11. Профили внутрикостной части винтовых имплантатов:


А — остроконечная наружная резьба; Б— закругленный про­филь наружной резьбы; В — асимметричный профиль внутрен­них радиусов резьбы


Антиротационная защита


Ротация не связанных между собой или с зу­бами цилиндрических и винтовых имплантатов может произойти в костном ложе даже после пе-


риода регенерации костной ткани как под воз­действием жевательной нагрузки, так и во время врачебных манипуляций. Поэтому обязательным элементом конструкции внутрикостной части таких имплантатов являются антиротационные замки15. Они могут представлять собой анкера, углубления, площадки, отверстия, продольные канавки, сочетание различных переходных форм и сечений внутрикостной части имплантатов (рис. 5-13).


В имплантатах диаметром 3,5 мм и более обычно применяются замки в виде анкеров, углу­блений, площадок или отверстий; при меньшем диаметре — в виде продольных канавок, насе­чек на внешней резьбе либо внутрикостная часть имеет переменное сечение.


Пластиночные имплантаты


Пластиночные имплантаты могут быть раз­борными и неразборными (рис. 5-14).


Требования к поверхности пластиночных и цилиндрических имплантатов совпадают.


Пластиночные имплантаты должны иметь: текстурированную поверхность и/или макро­рельеф в виде «змейки» либо гофрированной пластины, а также отверстия для прорастания костной ткани. Считается, что их площадь долж­на составлять примерно У3 общей площади вну­трикостной части имплантатов25'96.


Имплантаты комбинированной формы


Внутрикостная часть имплантата может со­четать несколько форм; наиболее распростра-


Рис. 5-12. Варианты одноэтапных винто­вых имплантатов:


1 — имплантат D. Garbaccio, рассчитанный на би-кортикальную установку; 2— имплантат Radix-l диаметром 2,8 мм с остроконечным профилем резьбы; 3 и 4 — имплантаты MTI и MDI диаметром 1,8мм, применяемые для временного протези­рования на имплантатах; 5 — разборный имплан­тат, предложенный D. Muratori; 6— имплантат, разработанный F. Straumann, A. Schroeder и F. Sutler; 7— имплантат Radix-DM, который мо­жет применяться без головки для условно-съем­ного и с головкой для несъемного протезирова­ния; 8 — имплантат Slim с наружной резьбой для фиксации головки; 9 — имплантат SSDI с наруж­ным шестигранником


^ ГЛАВА 5. БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ВНУТРИКОСТНЫХ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ


Рис. 5-13. Наиболее распространенные варианты анти­ротационных замков:


1,2 — отверстия с анкерами в апикальной части внутрикостного


элемента; 3, 4 и 5— площадка и анкера в апикальной части;


6 — продольная канавка


Рис. 5-14. Варианты конструкции пластиночных имплантатов:


1 — неразборный имплантат; 2— разборный с внутренней


резьбой для установки головки; 3— разборный с наружной


резьбой


Рис. 5-15. Конструкции комбинированных импланта­тов, сочетающих в себе цилиндрическую и пластиноч­ную формы:


/ — цилиндрическая и пластиночная части находятся на одном уровне по нижнему краю имплантата; 2 — нижний край имеет пластиночную форму; 3 — асимметричная пластиночная часть


ненной является комбинация цилиндрической и пластиночной формы (рис. 5-15). Такие имплан-таты имеют центральную часть в виде цилиндра, от которого отходят две симметрично или асим­метрично расположенные пластины.


К комбинированным можно отнести также дисковые и трансмандибулярные имплантаты.


Имплантаты комбинированной формы явля­ются, как правило, разборными.


5.2.1. Конструкции неразборных имплантатов


Современные неразборные имплантаты со­стоят из внутрикостной части винтовой или пластиночной формы с отходящей от нее шей­кой, которая в свою очередь переходит в головку имплантата.


Неразборные имплантаты предусмотрены только для одноэтапной установки. Внутрикост-ная часть и шейка имплантата погружаются в костную ткань. Опорная головка при этом на­ходится на уровне слизистой оболочки и высту­пает в полость рта.


5.2.2. Конструкции разборных имплантатов


Разборные конструкции дентальных имплан­татов рассчитаны как на одно-, так и на двух-этапную методику их применения.


Разборные конструкции могут быть двухсту­пенчатыми, тогда имплантат разделяется на вну-трикостную часть и головку. Трехступенчатые конструкции имеют дополнительную переход­ную часть, которая, как правило, находится на уровне десны. Многоступенчатые конструкции могут включать кроме внутрикостной части и головки имплантата целый ряд промежуточных частей — амортизаторов, колец, колпачков, вин­тов, пружин и других аксессуаров (иногда нуж­ных, иногда не очень).


Необходимыми для клинического примене­ния являются внутрикостный элемент, винт-за­глушка и опорная головка. Остальные компо­ненты можно считать дополнительными.


Одни из них устанавливаются на хирургиче­ском этапе лечения — это формирователи дес-невой манжетки, которые предназначены для формирования оптимальной ее формы и для удобства поддержания гигиены полости рта па­циентом до ортопедического этапа лечения; ино-


9. 3-623.


130


^ ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ


Рис. 5-16. Варианты соединения головки с внутрикостным элементом:


1 — при помощи цементирования; 2 — по прин­ципу конуса Морзе; 3 — цилиндрическое резь­бовое соединение; 4 — резьбовое соединение с запирающим конусом; 5— коническое резь­бовое соединение


гда — для превращения двухэтапного имплан-тата в одноэтапный, исключения имплантата из окклюзионной нагрузки до окончания про­тезирования, а также обеспечения эстетическо­го результата при протезировании фронтальной группы зубов.


Другие дополнительные компоненты предна­значены для ортопедического этапа лечения и необходимы для снятия точных слепков, изго­товления точных зуботехнических моделей че­люстей и качественных зубных протезов. Таки­ми компонентами являются: аналоги-негативы (позитивы), лабораторные колпачки, которые


Рис. 5-17. Наиболее распространенные модули соеди­нения головки с внутрикостным элементом:


1 — наружный шестигранник; 2— внутренний шестигранник; 3 — шлицевой модуль


могут быть изготовлены из беззольной пласт­массы, золота или титана, а также различные типы винтов.


Варианты соединения основных компонентов имплантата


Разборные имплантаты могут отличаться друг от друга вариантами соединения компонентов.


У одних соединение головки с внутрикост­ным элементом осуществляется при помощи цемента (как правило, у имплантатов с керами­ческой внутрикостной частью).


У некоторых имплантатов (Bicon, IMPLA) фиксация и соединение головки с внутрикост­ным элементом осуществляются за счет механи­ческого заклинивания конусных частей (конус Морзе).


Наиболее распространено винтовое соедине­ние (рис. 5-16). При этом резьба может иметь цилиндрическую (у большинства известных конструкций) или коническую форму (имплан­таты системы Radix). У целого ряда импланта­тов предусмотрено сочетание цилиндрической резьбы и посадочного конуса (Straumann ITI, Degussa Ankylos, Astra Tech).


У многих имплантатов кроме резьбового со­единения предусмотрен модуль, который одно­временно служит для установки имплантата и фиксации головки в определенном положении, предотвращая ее вращение (рис. 5-17). Обычно такой модуль имеет форму шестигранника, ко-


^ ГЛАВА 5; БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ВНУТРИКОСТНЫХ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ


131


торый может быть «утоплен» в глубь внутри-костной части (внутренний шестигранник) или располагаться на ее верхней площадке (наруж­ный шестигранник). При этом головка имплан-тата устанавливается на/или в шестигранник и фиксируется винтом, проходящим через сквоз­ной канал в головке. Такую конструкцию имеют имплантаты Branemark, Зі, Steri-Oss, Paragon и многие другие. Некоторые производители пред­лагают более сложный по форме модуль, напри­мер, в имплантатах Spline Twist фирмы Calcitek, имеющих шлицевое соединение (рис. 5-17).


Общим требованием, предъявляемым к любо­му соединению является герметичность, которая достигается благодаря точной посадке головки и плотному прилеганию друг к другу компонентов имплантата (рис. 5-18).


Конструкции головок


Существует множество вариантов конструк­ции головок имплантатов.


Простейшие конструкции имеют форму ци­линдра или конуса и соответствующий модуль для соединения с внутрикостной частью. Суще­ствуют также головки сложной формы, повторя­ющей культю обработанного под коронку зуба с уступом.


Кроме того, головки имплантатов в верхней своей части или сбоку могут иметь резьбовой ка-


Рис. 5-18. Шлифы трех имплантатов различной кон­струкции (обведены места, обеспечивающие герметич­ность соединений):


1 — имплантат Straumann ITI с коническим запорным модулем;


2 — двухэтапный винтовой имплантат системы Radix с кониче­ской резьбой; 3 — имплантат Antogyr с внутренним шестигран­ником и фиксированной винтом наклонной головкой


нал, в который устанавливается фиксирующий протез винт. Такая конструкция предназначена для условно-съемного протезирования.


Головки имплантатов имеют различную ко­нусность. Угол наклона сторон опорной части го­ловки 20-40° позволяет дезавуировать наклон не параллельно установленных имплантатов: Для осуществления протезирования на наклонно установленных имплантатах существуют также головки, опорная часть которых находится под различными углами, обычно от 10 до 25° по отно­шению к соединительному модулю (рис. 5-19).


Рис. 5-19. Конструкции головок:


А — однокомпонентные конструкции: 1 — головка без вну­тренней резьбы для несъемного протезирования; 2— голов­ка с внутренней резьбой для несъемного и условно-съемного протезирования; 3 — головка с внутренней резьбой и опорным уступом для несъемного и условно-съемного протезирования; 4 и 5 — головки с углом наклона стенок конуса 20 и 45° для условно-съемного протезирования; 6 — головка с опорной сфе­рической частью (применяется как патрица кнопочного замка для фиксации съемных протезов); Б— многокомпонентные го­ловки: / — головка, которая устанавливается на шестигранный модуль и фиксируется винтом (как правило, применяется для условно-съемного протезирования); 2— наклонная головка, фиксируемая на шестигранном модуле винтом; 3— наклонная головка в форме культи зуба, фиксируемая на модуле винтом (применяется при протезировании одиночных дефектов фрон­тальной группы зубов)


132


^ ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ


Головки имплантатов могут иметь различную длину чрездесневой части — от 1 до 9 мм и раз­личную высоту опорной части обычно от 2 до 7 мм.


В последнее время нашли применение голов­ки, представляющие собой композицию соеди­нительного модуля из титана и культи из кера­мики. Такие головки применяются у пациентов с очень тонкой слизистой оболочкой, когда тита­новая головка может просвечивать через десне-вой край, что может свести к нулю эстетический результат лечения.


Конструкциями некоторых имплантатов, на­пример, системы Branemark, предусмотрен пере­ходный чрездесневой элемент, к которому при помощи винта присоединяется сердечник, на­ходящийся в металлическом, обычно из золота, базисе зубного протеза.


Рис. 5-20. Компоненты и схема устройства двух моди­фикаций амортизатора имплантатов IMZ: 1 — внутрикостный элемент; 2 — опорный элемент, в который устанавливается амортизатор (3) или внутренний мобильный элемент (За) из армированного титаном полиоксиметилена; 4 — сердечник, находящийся в протезе; 5— винт, фиксирую­щий амортизатор и протез


Амортизаторы


Конструкцией некоторых имплантатов пред­усмотрен амортизатор, который может распола­гаться на трех уровнях: во внутрикостной части, на границе соединения головки с внутрикостной частью или на уровне протезной конструкции (рис. 5-20, 5-21).


Считается, что наличие амортизатора может снизить уровень напряжения в окружающей им-плантат костной ткани и оптимизировать рас­пределение механической нагрузки в системе «зубной протез—имплантат—кость»16'24-55'126'134.


Предохранители


Некоторые конструкции включают винтовые соединения компонентов имплантата, имеющих несколько контактных поверхностей и участки, наиболее уязвимые в плане механической пере-


Рис. 5-21. Компоненты и схема амортизатора имплан­тата Paraplant 2000:


1 — внутрикостный элемент; 2 — опорный элемент; 3 — амор­тизационное резиновое кольцо; 4 — шайба; 5 — пружина; 6 — первичный опорный элемент; 7 — винт, фиксирующий элемен­ты амортизатора к опорному элементу; 8 — сердечник зубного протеза


^ ГЛАВА 5. БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ВНУТРИКОСТНЫХ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ


133


грузки. Например, конструкцией имплантатов системы Branemark предусмотрено звено, состоя­щее из сердечника и чрездесневого (вторичного) элемента, которые соединяются фиксирующим


Рис. 5-22. Схема устройства многоступенчатой кон­струкции имплантата системы Branemark и распределе­ния внутренних напряжений между его компонентами:


1 — внутрикостный элемент; 2— опорный элемент; 3— вто­ричный элемент; 4— сердечник протеза; 5— золотой винт, фиксирующий протез; а— места наибольшего механического напряжения; а, — типичное место перелома винта при боковых нагрузках более 10N


протез винтом. Это звено является наиболее уязвимым в отношении механической нагрузки и рассчитано таким образом, что при возникно­вении чрезмерных боковых циклических нагру­зок (более 10N) должен происходить перелом фиксирующего протез винта (рис. 5-22). Винт изготовлен из золота и является менее прочным, чем все остальные элементы конструкции. Та­ким образом он выполняет роль предохранителя и, ломаясь, предупреждает возникновение чрез­мерной нагрузки в области внутрикостной части имплантата115'167-168-18°. 170>194.


Фиксирующие протез винты могут изготав­ливаться и из титана22-194. Они прочнее золотых, но специальный расчет размеров и геометрии по­зволяет также использовать их в качестве предо­хранителя перегрузки имплантата.


Кроме того, многокомпонентные, имеющие несколько контактных поверхностей конструк­ции имплантатов, предусматривающие фикса­цию протезов при помощи винтов, позволяют снизить уровень нагрузки на костную ткань за счет перераспределения механического напря­жения между компонентами внутри импланта-


175,176


та


^ 5.3. РАЗМЕРЫ ИМПЛАНТАТОВ


Размеры имплантатов имеют биомеханиче­ское и клиническое значение.


Известны две биомеханические закономер­ности:


1) чем больше длина имплантата, тем сильнее его интеграция с костной тканью и тем боль­шую функциональную нагрузку способен нести имплантат и окружающая его костная ткань37'150-174;


2) чем больше диаметр имплантата, тем благо­приятнее распределение нагрузки в окружа­ющей его костной ткани и выше прочность имплантата167'168> 17°.


Поэтому размеры имплантата, его диаметр и длина, должны быть максимально возможными с точки зрения как биомеханики, так и клиниче­ской эффективности.


Вместе с тем, размеры имплантата суще­ственно ограничены объемом челюстей и дру-


134


: ЧАСТЬ IL ОСНОВЫ ТЕОРИИ


гимн анатомическими образованиями челюст-но-лицевой области. Кроме того, для обеспече­ния адекватного остеогенеза имплантат должен окружать со всех сторон слой кости толщиной более 0,75-1,0 мм23'150.


Таким образом, с биологической и клиниче­ской точек зрения размеры имплантата должны быть настолько малы, чтобы их со всех сторон окружал массив кости, обеспечивающий адек­ватный остеогенез.


Стандартные размеры современных неразборных имплантатов


А. Винтовые имплантаты:


• диаметр внутрикостной части от 1,8 до 3 мм;


• высота внутрикостной части от 12 до 25 мм. Б. Пластиночные имплантаты:


• толщина внутрикостной части от 1 до 1,6 мм;


• высота внутрикостной части от 5 до 15 мм.


Стандартные размеры разборных имплантатов


A. Одноэтапные винтовые имплантаты:


• диаметр внутрикостной части от 1,8 до 4,0 мм;


• высота внутрикостной части от 10 до 25 мм. Б. Пластиночные имплантаты:


• толщина внутрикостной части от 1 до 1,6 мм;


• высота внутрикостной части от 7 до 15 мм.


B. Двухэтапные винтовые и цилиндрические имплантаты:


• диаметр внутрикостного элемента от 3,0 до 5,5 мм;


• высота внутрикостного элемента от 7 до 18 мм. Г. Имплантаты комбинированной формы:


• толщина пластиночной части внутрикостного элемента от 1 до 1,6 мм;


• диаметр цилиндрической части внутрикост­ного элемента от 3,5 до 4,0 мм;


• высота внутрикостного элемента от 7 до 15 мм.


^ 5.4. ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ


Для применения любого имплантата требу­ется набор инструментов, предназначенных для препарирования костного ложа, установки им­плантата и его компонентов.


5.4.1. Инструменты


для препарирования костного ложа


Одним из основополагающих принципов имплантации является атравматичная подго­товка костного ложа имплантата и его коррект­ная установка. Обеспечить это можно только при использовании инструментов, специально предназначенных для препарирования и оконча­тельного формирования костного ложа, соответ­ствующего форме и размерам устанавливаемого имплантата.


Биофизические аспекты сверления кости


Известно, что сверление с помощью борма­шины приводит не только к механическому по­вреждению, но и нагреванию кости. Причем, на­гревание кости во время сверления является ве­дущим травматическим фактором, вызывающим нарушение остеогенеза. Так, если механическое повреждение кости при сверлении может приве­сти к образованию зоны некроза глубиной от 0,4 до 1,5 мм27'171, то при чрезмерном нагревании она может достигать даже 17,5 мм107. Образование обширной зоны некроза вследствие нагревания кости во время сверления может не только за­медлить регенерацию и спровоцировать масси­рованную резорбцию костной ткани, но и при­вести к развитию остеомиелита19'109'156.


Нагревание кости на 4-5 °С приводит к ги­перемии костного мозга; на 10-13 °С — к не­обратимой реорганизации коллагена, разрыву связей между волокнами коллагена и гидрок-сиапатитом, резорбции и некрозу отдельных структурных единиц кости41'82'83-88. Нагревание более чем на 10-13 °С вызывает денатурацию белков, гибель остеоцитов, стойкое нарушение кровообращения в течение 4-5 нед. и образо­вание секвестров35'81'86-173. Предельно допусти­мым при препарировании ложа под имплантаты считается нагревание кости в зоне сверления на


7 °£)84,97


Причиной нагревания кости во время свер­ления является трение, которое в свою очередь зависит от скорости вращения и формы инстру­мента18-19'97. Концентрации тепла способствует низкая теплопроводность кости105'140, а также не-


^ ГЛАВА 5. БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ВНУТРИКОСТНЫХ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ


135


Рис. 5-23. Влияние режимов сверления на регенерацию кости вокруг имплантатов19 (макропрепараты нижней челю­сти собаки с установленными цилиндрическими титановыми цилиндрами; состояние через 30 дней после операции


и выведения животных из эксперимента):


А— результат препарирования костного ложа шаровидным бором при 1000 об./мин с наружным охлаждением. Имплантаты на­ходятся в области сформировавшегося секвестра кости; Б— последствие препарирования фиссурным бором при 1000 об./мин с наружным охлаждением. Имплантат окружает грануляционная ткань; В — результат использования сверла при 5000 об./мин с наружным охлаждением. Имплантаты окружает фиброзная ткань; Г— последствия грубого механического повреждения. Ложе пре­парировали сверлом при помощи ручной дрели. На изломе костного блока, содержащего имплантат, видна неоднородная, рыхлая стенка ложа имплантата с узурами и полостями, повторяющая его форму; Д — результат препарирования сверлом при 1000 об./мин с наружным охлаждением. На изломе костного блока, содержащего имплантат, видна гладкая, плотная, однородная стенка ложа,


повторяющая форму имплантата


эффективный отвод костной стружки из зоны сверления11'127. Это объясняется тем, что за счет большой разницы теплопроводности и теплоем­кости кости, с одной стороны, и металла инстру­мента, с другой, тепловой баланс складывается следующим образом: 51% тепла приходится на долю костной стружки, 35 % остается в костной ткани и только 14% переходит в режущий ин­струмент11.


Наиболее радикальный способ предупрежде­ния нагревания кости — препарирование кост­ного ложа вручную или с помощью какой-либо ручной дрели. Однако такой подход решает про­блему нагревания, но не атравматичного препа­рирования кости. Позволяя избежать нагрева­ния, препарирование вручную вызывает грубое механическое повреждение, сколы и сдавление


смежных участков кости, что приводит к фраг­ментации, резорбции и замедлению регенера­ции костной ткани19-159'187 (рис. 5-23). Поэтому большинство специалистов отдает предпочтение хирургическим бормашинам и препарированию костного ложа при скоростях вращения от 800 до 2500 об./мин. Кроме того, эффективность отвода костной стружки и нагревание кости зависят не только и даже не столько от скорости вращения инструмента, сколько от его геометрии18'19'109 (табл. 5-2).


Проблему нагревания кости можно решить благодаря использованию инструмента, геоме­трия которого обеспечивает эффективный отвод костной стружки из зоны сверления, а также с помощью достаточно простых и эффективных приемов — орошения зоны сверления охлаж-


136


^ ЧАСТЫ!. ОСНОВЫ ТЕОРИИ


дающим раствором, прерывистого сверления и поэтапного препарирования костного ложа с гра­дацией инструментов по диаметру19'193.


Таблица 5-2


Нагревание трупной челюстной кости


человека на расстоянии 0,5 мм от зоны


сверления при одинаковом давлении на


инструмент, равном 5N19


WrtHjBSJAW


вращ<


^ iJBMRH НИНИВИВВ 000.?:\ £000


9-Ю 20-26 16-21 26-38


Шаровидный бор, °С


Сверло, °С


2-3


: "12-15:':І 20-29


4-6 13-14


На нагревание кости во время сверления вли­яют также острота инструмента, его диаметр, глу­бина препарируемого канала и тип архитектоники костной ткани62'146'203. Считается, что изготовлен­ный из соответствующей принятым стандартам стали (табл. 5-3) инструмент утрачивает свою остроту после препарирования 12-18 каналов в кости и такого же количества циклов стерили­зации185.


Таблица 5-3


Марки стали, из которых изготавливают инструменты для сверления кости


X12CrNil77


:' :'


1.4310


DIN


AISI/SAE


Х40Сг13


1.4034 420


^ DIN AISI/SAE ГОСТ 5632-72


Следует учитывать, что эффективность от­вода костной стружки зависит также от фор­мы препарируемого ложа: если оно имеет фор­му бороздки (под пластиночные имплантаты), стружка отводится достаточно свободно через


образующиеся зазоры между инструментом и костью; если ложе цилиндрической формы (под цилиндрические и винтовые имплантаты), кост­ная стружка может отводиться лишь частично и только по канавкам инструмента11'186.


Инструменты и принципы препарирования костного ложа цилиндрической формы


Для препарирования ложа под цилиндриче­ские и винтовые имплантаты необходимо про­водить несколько манипуляций в следующей последовательности:


1. Маркировка места для препарирования. Для этой цели может использоваться шаровид­ная фреза, которой формируют небольшое углу­бление (рис. 5-24). Следует избегать погружения всей рабочей части инструмента в глубь компакт­ного слоя, так как шаровидная фреза не рассчи­тана на препарирование канала в кости, не обе­спечивает эффективный отвод стружки и даже при орошении зоны сверления охлаждающим раствором при умеренных скоростях вращения может вызвать перегрев кости19. Маркировку места для препарирования можно не проводить, если применяется сверло с острым углом заточ­ки. В этом случае маркировка и препарирование направляющего канала в кости осуществляются одновременно.


2. Препарирование направляющего канала в кости. Для этого используется инструмент диаметром не более 2-2,5 мм. Это может быть сверло с углом заточки 45° и шагом отводящей костную стружку канавки не более 120°, а также фреза Линденмана. Препарирование произво­дится прерывисто, на глубину, соответствую­щую высоте внутрикостной части имплантата, с орошением зоны сверления охлаждающим раствором.


3. Расширение направляющего канала. Обыч­но применяют спиралевидное сверло с шагом от­водящей канавки до 120° и углом заточки от 45 до 90°, а также сверло с двумя-тремя прямыми отводящими канавками62'122. Может использо­ваться также сверло с направляющим пелотом. Для расширения направляющего канала при­меняется градация инструмента по диаметру.


^ ГЛАВА 5. БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ВНУТРИКОСТНЫХ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ


137


Рис. 5-24. Поэтапное препарирование костного ложа под имплантаты винтовой или цилиндрический формы:


А — маркировка места препарирования (допустимо использование шаровидного бора, но только при погружении его рабочей ча­сти на V2 высоты); Б — сверление направляющего канала (используется сверло с углом заточки 45° и шагом канавки не более 120° или фреза Линденмана); В — расширение направляющего канала (может использоваться сверло с углом заточки до 90° и шагом отводящей канавки от 0 до 120°); Г— окончательное формирование ложа (для винтовых имплантатов используется метчик, для


цилиндрических — развертка)


Ее принцип заключается в следующем: сверло, которым расширяют канал, должно превышать диаметр сформированного канала не более чем на 0,5-1,0 мм.


При расширении направляющего канала мо­жет использоваться орошение зоны сверления в сочетании с подачей охлаждающего раствора че­рез канал, проходящий внутри сверла (внутрен­нее орошение). Внутреннее охлаждение хотя и является более эффективным, чем наружное98'128, но все равно лучше применять оба способа ороше­ния одновременно, так как производительность подачи охлаждающего раствора через канал свер­ла недостаточна и не обеспечивает рекомендуе­мой интенсивности орошения 500 мл/мин, что может привести к нагреванию кости выше до­пустимых значений40'80'136.


4. Окончательное формирование костного ложа. При установке цилиндрических имплантатов с целью достижения максимально возможной конгруэнтности ложа и внутрикостного элемента применяются развертки, размеры которых соот­ветствуют таковым имплантата. При установке винтовых имплантатов окончательное форми­рование ложа проводится метчиками, повторяю­щими размеры и профиль внутрикостной части имплантата (рис. 5-24). При использовании вин­товых имплантатов с остроконечным профилем резьбы окончательное формирование ложа мет­чиком не обязательно.


Инструменты и принципы


препарирования ложа


под пластиночные имплантаты


Препарирование ложа под пластиночные им­плантаты состоит из двух основных мероприя­тий — вскрытия компактного слоя и формиро­вания канавки, соответствующей по ширине и глубине размерам внутрикостной части имплан­тата (рис. 5-25).


Вскрытие компактного слоя производит­ся дисковой пилой со скоростью вращения 15 000-30 000 об./мин, с обильным орошением зоны препарирования охлаждающим раствором. Вскрытие компактного слоя дисковой пилой обеспечивает правильные ориентиры для следу­ющей манипуляции.


Препарирование костного ложа производится фиссурным бором с поперечными насечками на рабочей части, уменьшающим площадь трения и существенно повышающим производитель­ность, или специальным бором, выпускаемым рядом фирм под маркировкой 700XL и XXL. Эту манипуляцию целесообразно выполнять при высокой скорости вращения инструмента (20 000-30 000 об./мин)108 также с непрерыв­ным обильным орошением зоны сверления.


Поэтапное препарирование ложа под пласти­ночные имплантаты дисковой пилой и специ­альными фиссурными борами на высоких скоро­стях вращения позволяет существенно сократить


138


^ ЧАСТЬ II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ


'/it


Рис. 5-25. Схема препарирования костного ложа под пластиночные имплантаты:


А — вскрытие компактного слоя дисковой пилой (оптимальная скорость вращения 15 000-30 000 об./мин); Б — препарирование ложа при помощи фрезы XXL (оптимальная скорость вращения 30 000 об./мин); В — установленный в ложе имплантат


Рис. 5-26. Препарирование костного ложа под имплантат комбинированной


формы:


А — вскрытие компактного слоя; Б — препарирование ложа под пластиночную часть вну-


трикостного элемента; S— препарирование направляющего канала под цилиндрическую


часть; Г— расширение направляющего канала; Д — установка имплантата


продолжительность процедуры, а следовательно, и время травматического воздействия на ткани, а также избежать термического повреждения ко­сти.


Инструменты для препарирования ложа под имплантаты комбинированной формы


Подготовка ложа под цилиндрическую часть проводится так же, как и для цилиндрических имплантатов, а под пластиночную — при помо­щи дисковой пилы и фиссурных боров. При этом соблюдаются все вышеописанные принципы и режимы сверления (рис. 5-26).


5.4.2. Инструменты для установки имплантатов и их компонентов


Для предупреждения контаминации поверх­ности имплантата, корректной его установки в костное ложе, а также для установки компонен­тов имплантата и проведения качественного про­тезирования необходим набор соответствующих инструментов.


В зависимости от функционального назначе­ния все инструменты для установки импланта­тов можно разделить на несколько групп:


I. Имплантатовводы — инструменты для установки имплантатов или их внутрикостных


:щ^


139;


элементов в костное ложе. Их назначение — фиксация имплантата для предотвращения контакта его внутрикостной части с руками и возможность корректной установки в ложе. Имплантатовводы могут быть различными по конструкции, которая зависит от формы им­плантата, методики его установки и модуля со­единений компонентов.


II. Ключи — инструменты, предназначенные для установки винтовых имплантатов, могут быть различной формы и конструкции: кру­глые, накидные, храповые, динамометрические. Общим элементом их конструкции является мо­дуль для соединения с имплантатовводом.


III. Отвертки применяются для установки винтов-заглушек, формирователей десневой манжетки, фиксирующих протез винтов, иногда головок имплантатов.


IV. Адаптеры — ключи, предназначенные для установки головок имплантатов. Конструкция этих инструментов зависит от формы и кон­струкции головок.


Одним из принципов инструментального обе­спечения работы с имплантатами является мак­симально возможная унификация и многофунк­циональность инструментов. Необходимо, что­бы модули имплантата и его компонентов были унифицированы, что позволяет уменьшить ко­личество инструментов и существенно упрощает работу врача.

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Разработка и клиническое применение амортизирующей конструкции дентальных имплантатов в зубном протезировании

Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Кантаева марина Владимировна Применение дентальных имплантатов для лечения пациентов с верхней микрогнатией

Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Рабочая программа на 2004-2005 учебный год По элективному курсу: «Новые технологии замещения дефектов

Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Программа междисциплинарного экзамена для поступления в магистратуру по направлению 201000. 68 «Биотехнические

Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Морфология биосовместимости внутрикостных имплантатов
Понятие биосовместимости обоюдное и охва­тывает как влияние биологической среды организма и прямую...
Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Торк-тест с помощью динамометрического ключа; частотно-(или магнитно-) резонансный анализ
Полноценная остеоинтеграция внутрикостных имплантатов является основополагающим условием долгосрочного...
Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Дентальной имплантации является одной из приоритетных задач современной стоматологии. Применение

Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Памятка при установке дентальных имплантатов
Перед операцией 1 За сутки до операции нельзя принимать алкоголь и кофе. 2 На операцию желательно...
Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Ортопедическая реабилитация больных на дентальных имплантатах при костной пластике челюстей 14. 00.
Твенном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный...
Биотехнические стандарты внутрикостных дентальных имплантатов icon Мы отмечаем, что мы осуществляемый бесплатный возврат имплантатов только при условии, что все вышеуказанные

Разместите кнопку на своём сайте:
Медицина


База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
Документы