Влияние характеристик имплантата на его первичную стабильность
На первичную стабильность имплантатов влияют следующие характеристики.
1. Число имплантатов.
2. Размер имплантата (длина и диаметр).
3. Форма тела и конфигурация резьбы.
4. Микротекстура поверхности.
а) Число имплантатов. Первые клинические исследования немедленного протезирования выполняли с использованием двух протоколов. Первый предполагал прогрессирующую нагрузку при установке имплантатов, часть которых служила опорой немедленного протеза, в то время как другие заживали под лоскутом.116117 Второй протокол заключался в немедленном протезировании нижней челюсти с опорой на большое число имплантатов (от 8 до 13).
Со временем число имплантатов, участвующих в немедленном протезировании, уменьшалось, пока не достигло всего трех при протоколе Branemark Novum (Nobel Biocare). Тем не менее установка только трех имплантатов для фиксации несъемного полного протеза нижней челюсти при утрате одного из них чревата неудачей лечения (рис. 1).
Рисунок 1. Реабилитация по протоколу Branemark Novum. Через 16 лет костный край стабилен (а-т)
Стоит отметить обзор, посвященный выявлению оптимального числа имплантатов для несъемных частичных и полных протезов, по результатам исследований, срок наблюдения в которых составляет минимум 5 лет, а число участников не меньше 50. Оказалось, что к настоящему времени убедительных доказательств в пользу конкретного числа имплантатов или их распределения в альвеолярной дуге нет. В ряде исследований изучали выживаемость имплантатов и ортопедические осложнения при протезировании с опорой на 4-6 имплантатов.
К сожалению, в описании исследований авторы часто не указывают особенности распределения имплантатов, а также их число в каждом случае. Кроме того, ни в одной статье не отмечалось обоснование установки определенного числа имплантатов у конкретного пациента.
В частности, Mericske-Stern и Worni обратили внимание на дефицит убедительных научных доказательств в пользу выбора оптимального числа имплантатов для опоры несъемных полных протезов, в том числе из-за отсутствия долгосрочных рандомизированных исследований. Такое положение дел может объясняться тем, что клиницисты до недавнего времени не считали этот параметр достаточно значимым. В большинстве случаев число имплантатов определялось эмпирическим путем, и хирурги предпочитали шесть имплантатов, но впоследствии пришли к концепции «Все-на-четырех» (All-on-4).
Еще в начале 1990-х гг. профессор Бронемарк (Branemark) усомнился в необходимости установки максимально возможного числа имплантатов. Он показал, что для опоры полного протеза может быть достаточно всего четырех имплантатов, если их длина составляет 10 мм и более (рис. 2). Как бы то ни было, Mericske-Stern и Worni выделили ряд аспектов, которые нужно учитывать при определении оптимального числа имплантатов в конкретной клинической ситуации.
• Различные морфологические и гистологические характеристики кости и мягких тканей нижней и верхней челюстей.
• Планирование создания несъемного или съемного протеза (в литературе описаны несъемные полные протезы нижней челюсти с ретенцией посредством одного имплантата и несъемные полные протезы с опорой на число имплантатов соответственно замещаемым зубам).
• Распределение имплантатов, анатомические риски, хирургические аспекты.
• Эстетические требования, особенности лица пациента.
• Материал и конструкция протеза.
• Тип фиксации или ретенции.
• Окклюзионная схема и сроки протезирования.
Рисунок 2. Панорамная рентгенограмма протеза типа Торонто (а). Сравнительная выживаемость имплантатов при протезировании с опорой на четыре и на шесть имплантатов (b)
В любом случае решение о числе имплантатов зависит от конкретных клинических особенностей, личного опыта лечащего врача, анатомических условий, предпочтений пациента, травматичности вмешательства и стоимости.
По данным исследования несъемного протезирования верхней челюсти, оптимальными участками для имплантации с точки зрения распределения нагрузки являются зоны боковых резцов, первых и вторых премоляров, а форма альвеолярной дуги важнее, чем протяженность консоли.
б) Размеры имплантата. Учитывая множество переменных, влияющих на результат имплантологического лечения, в настоящее время невозможно определить оптимальные длину и диаметр имплантатов для немедленного протезирования. Следует помнить, что увеличение диаметра имплантата на 1 мм соответствует увеличению площади его поверхности на 20-30%, что снижает нагрузку на прилегающую костную ткань. Для достижения такого же результата только с помощью увеличения длины имплантата он должен быть на 3 мм длиннее.
При замещении одного зуба целесообразно устанавливать как можно более длинный имплантат, но для опоры несъемных полных протезов типа Торонто этот параметр имеет меньшее значение. Остается вопрос о предпочтительности установки имплантата длиной 10 или 15 мм в кости типа D4, когда основная нагрузка оказывается на кортикальный слой. В любом случае при планировании немедленного протезирования очень важно добиться достаточно высокой первичной стабильности имплантатов.
P.S. Перед выбором локализации и длины имплантата нужно определить анатомические структуры, которые следует задействовать для его фиксации (например, дно полости носа, дно, передняя или боковая стенка верхнечелюстной пазухи, лобно-носовые контрфорсы).
При установке имплантата под наклоном авторы этой книги предпочитают задействовать лобно-носовой контрфорс, где сходятся силовые линии черепа. Если костная ткань достаточно плотная, необходимости в использовании относительно длинного имплантата в попытке достижения внутренних кортикальных структур нет. В противном случае повышается риск создания слишком жесткой конструкции. Нужно помнить, что установка имплантата с мезиально-дистальным наклоном 30-45° (с наклоном в вестибулярно-язычном направлении или без него) позволяет заметно увеличить его длину.
На нижней челюсти для опоры несъемного полного протеза длина имплантатов может не превышать 13 мм, что, во-первых, достаточно для распределения окклюзионной нагрузки в плотной костной ткани, а во-вторых, позволяет избежать излишней жесткости всей конструкции. Кроме того, сохранение незадействованной кости, например между подбородочными отверстиями, может оказаться полезным при необходимости замещения имплантата (чаще при его утрате вследствие периимплантита).
В целом стандартный диаметр имплантата (3,75-4 мм) обеспечивает достаточную прочность соединения, но при наличии очень широкого альвеолярного гребня допускается больший диаметр. Как уже отмечалось, увеличение диаметра имплантата улучшает распределение окклюзионной нагрузки на прилегающую костную ткань. Однако это не должно быть самоцелью, поскольку установка неоправданно широкого имплантата может привести к утрате окружающей кости. Чтобы обеспечить адекватное кровоснабжение для остеоинтеграции имплантата и поддержать собственную жизнеспособность, толщина костной стенки должна быть не менее 1 мм.
По мнению авторов этой книги, предпочтительнее установить имплантат диаметром 3,75 мм, чем проводить реконструкцию гребня для установки имплантата большего диаметра.
В любом случае выбор размера имплантатов зависит не только от доступного объема кости, но и от планируемого числа имплантатов, а также от прилегающих анатомических структур.
в) Обработка поверхности имплантата: микротекстура и нанометрические особенности. С самого начала клинического использования остеоинтегрируемых имплантатов предпринимались попытки оптимизации их поверхностных свойств для улучшения абсорбции белков, а также клеточной адгезии, дифференциации и пролиферации. Основная цель усовершенствования поверхности имплантатов заключается в ускорении достижения их остеоинтеграции с учетом немедленного протезирования, особенно в костной ткани низкого качества.
Нужно отметить, что вне зависимости от типа воздействия на титановую поверхность она представляет собой слой диоксида титана толщиной 10-100 нм, который может находиться в аморфной фазе или в кристаллической форме (анатаз, рутил или брукит).
Различают два основных метода поверхностной модификации:
1. Аддитивный. Создание выступов с помощью нанесения гидроксиапатита и фосфата кальция, плазменного напыления титана или отложения ионов.
2. Субтрактивный. Создание пор и полостей с помощью электролитного раствора, пескоструйной обработки, протравливания или электрохимической анодизации.
Можно выделить два вида обработки поверхностей:
1. Химическая. Заключается во включении в слой диоксида титана дополнительной неорганической фазы (фосфат кальция, фосфор, магний и фтор) или органических молекул (белки, ферменты и пептиды) для инициации определенных клеточных и тканевых реакций.
2. Физико-химическая. Увеличение шероховатости поверхности имплантата способствует его механическому прикреплению к костной ткани, а также повышает поверхностную энергию, что увеличивает абсорбцию матриксных белков, миграцию и пролиферацию остеогенных клеток.
Как известно, первые имплантаты имели фрезерованную поверхность, которая характеризуется минимальной шероховатостью (Ra < 0,5 мкм), поэтому классический протокол предполагает период ожидания несколько месяцев до фиксации протеза. Нужно отметить, что в настоящее время эта поверхность считается золотым стандартом при сравнении с новыми подходами к имплантологическому лечению. Тем не менее повышение шероховатости (относительно небольшое [Ra 0,5-1 мкм] или существенное [Ra 1-2 мкм]) приводит к выраженному увеличению площади контакта между имплантатом и костью.
Повышение шероховатости до значений Ra < 2 мкм достигается плазменным нанесением титана в специальной высокотемпературной печи.132 В зависимости от формы имплантата, размера напыляемых частиц, температуры плазмы и расстояния от источника напыления до имплантата такая обработка может повышать площадь поверхности до 600%. Однако такой эффект не обязательно способствует остеоинтеграции имплантата, поскольку процессы отложения и реабсорбции костной ткани требуют определенного пространства (более 50 мкм).
Соответственно, функционально доступная для остеоинтеграции площадь поверхности имплантата значительно меньше, чем теоретически достижимая. Кроме того, обнажение такой шероховатой поверхности в полость рта сильно увеличивает риск периимплантита.
По результатам многих исследований, наиболее выраженная остеоинтеграция достигается при средней шероховатости поверхности имплантата (Ra 1-2 мкм). Эксперименты in vitro показали более быструю адгезию, распространение и пролиферацию остеобластов на поверхности со средней, чем с большой, шероховатостью. При этом на последней данные клетки характеризуются более быстрой дифференциацией и минерализацией матрикса, а также большим высвобождением факторов роста.
Более того, белки костного матрикса (алкалиновая фосфатаза и остеокальцин), которые играют важную роль в дифференциации остеогенных клеток, отмечаются в большей концентрации именно на максимально шероховатых поверхностях.
Основные методы обработки поверхностей имплантатов:
• пескоструйная обработка;
• протравливание кислотой;
• электрохимическая обработка (электроэрозия, электрополирование, электрохимическая анодизация).
В настоящее время есть имплантаты с комбинированными поверхностями, которые достигаются несколькими методами обработки. Например, имплантат может иметь относительно гладкую фрезерованную шейку (облегчает удаление микробного налета), шероховатое тело, подвергнутое пескоструйной обработке, и апикальную часть с плазменным напылением титана (обеспечивает прочное механическое сцепление с костью).
