Влияние деформации кости на первичную стабильность имплантата
Нагрузка на имплантаты ведет к динамической и статической деформации кости, что непосредственно влияет на процессы моделирования и ремоделирования костной ткани, направленные на противодействие этой нагрузке. Особенности течения этих процессов зависят от выраженности, частоты и продолжительности деформаций.
После установки имплантатов фазы моделирования и ремоделирования кости участвуют в заживлении костной раны. Термин «моделирование» в отношении костной ткани характеризует фазу ее роста или репарации в условиях функциональной нагрузки (стимулирования), которая задает направление и плотность трабекул.
Воздействие различных стимулов ведет к адаптивной модификации кортикальной или трабекулярной структуры (макро- и микромоделирование). Ремоделирование представляет собой непрерывный процесс, который заключается в постепенном замещении старой костной ткани образованной костью без изменения ее размеров и формы. Однако и ремоделирование может приводить к структурной адаптации трабекул в соответствии с функциональными требованиями посредством гормональных и/или биомеханических стимулов.
Ежегодно в процессе ремоделирования происходит замена 25% трабекул и 2-5% кортикальной кости. Обычно диаметр костного ложа меньше диаметра имплантата, поэтому при его введении прилегающая кость немного уплотняется (запрессовка), подвергаясь статичной деформации. Выраженность этой деформации зависит от формы имплантата, особенностей костного ложа, анатомии кости и протокола ее препарирования.
Хирурги часто стремятся к достижению максимального усилия при установке имплантата, чтобы добиться его высокой первичной стабильности. В реальности избыточная деформация или компрессия кости могут вызвать ее перелом или некроз, что ведет к снижению фиксации имплантата уже в течение первой недели после его установки, повышая риск утраты. Как известно, максимальная первичная стабильность отмечается сразу после установки имплантата, а затем постепенно уменьшается, в то время как вторичная стабильность, напротив, повышается.
Исходное напряжение костной ткани снижается благодаря ее эластичности, а подвергшаяся напряжению кость замещается в процессе ремоделирования.
Halldin и соавт. в эксперименте на кроликах изучили эффект статичного напряжения на стабильность имплантата и ремоделирование кости в раннем послеоперационном периоде. Имплантаты удаляли через 3 и 13 дней после установки. Все имплантаты разделили на три группы.
• Группа А. Исходное статичное напряжение 0,045, что меньше предельного напряжения кортикальной кости (~0,02).
• Группа В. Исходное статичное напряжение 0,015, что больше предела текучести (~0,007), но меньше предельного напряжения кортикальной кости (~0,02).
• Группа С (контрольная). Имплантаты не вызывали компрессию кости.
При удалении имплантатов через 3 и 13 дней в группах А и В требовалось значительно более высокое усилие, чем в контрольной. Это подтверждает сохранение достаточной стабильности имплантатов в указанный период.
Тем не менее в группе А не отмечалось выраженной разницы при удалении имплантатов через 3 и 13 дней, а в группе В через 13 дней усилие для удаления имплантатов было заметно ниже, чем через 3 дня, что объясняется двумя причинами:
1. снижение напряжения костной ткани через 2 недели вследствие эластичности кости;
2. моделирование костной ткани в области имплантата (утрата кости) и одновременное ремоделирование (замещение костной ткани, подвергшейся напряженному воздействию, образованной костью).
Сохранение относительно высокой стабильности имплантатов в группе А было обусловлено образованием кости и уменьшением нагрузки на костную ткань из-за образования в ней микротрещин. Стабильность имплантатов, вызванная средней деформацией кости (группа В), со временем снижалась, в то время как при выраженной костной деформации она изменялась мало (группа А). И наконец, высокая первичная стабильность имплантатов ассоциировалась с их минимальной микроподвижностью, что также снижает риск утраты кости.
