Разработка и клинико-лабораторное обоснование применения эндодонто-эндоосальных имплантатов

Актуальность проблемы.

В настоящее время одним из наиболее перспективных направлений в современной стоматологии, является имплантология (2,34,37,27). В рамках этого раздела изучается широкий круг вопросов: медицинских, медико-биологических, медико-технических и технологических (23, 24, 28, 40, 42).

Стоматологическая (дентальная) имплантология значительно расширяет возможность стоматологической практики, так как позволяет устранять дефекты в зубочелюстной системе не только при различных формах адентии, но и сохранять зубы, которые в силу различного рода причин утратили устойчивость (43, 46, 157).

Одним из наиболее эффективных способов укрепления подвижных зубов является метод эндодонто-эндоосальной имплантации, при котором с помощью трансдентальных имплантатов фиксируют зуб, что способствует использованию его не только как самостоятельную функциональную единицу, но и как опорную в несъемном протезе (40, 47, 51, 52). В этом и заключается основное преимущество эндодонто-эндоосальной имплантации перед другими методиками, предлагающими шинирование зубов и как следствие невозможность использовать их при протезировании. Несмотря нам неоспоримые преимущества и возможную широту применения в различных областях стоматологической практики, эндодонто-эндоосальная имплантация в нашей стране не нашла широкого применения. В первую очередь это связано с отсутствием отечественных трансдентальных имплантатов и унифицированной системы для проведения эндодонто-эндоосальной имплантации (ЭЭИ), во вторую, с тем, что зарубежные системы зачастую слишком неоправданно дорогие и им присущи следующие отрицательные свойства: несовершенство обработки поверхности трансдентальных имплантатов, их излишняя простота и как следствие их невысокая прочность.

Тем не менее, широкое внедрение ЭЭИ позволит решить широкий круг задач в терапевтической, хирургической стоматологии, пародонтологии и ортопедии.

В этой связи поиск новых конструктивных решений при разработке трансдентальных имплантатов для проведения ЭЭИ с самыми высокими качественными характеристиками, представляется актуальным и оправданным.

Цель исследования.

Разработать, испытать и обосновать создание новых трансдентальных имплантатов, внедрить их в клиническую стоматологическую практику.

Задачи исследования.

1. разработать новую оригинальную конструкцию ТДИ для эффективной фиксации в костной ткани армированных зубов.

2. Апробировать и оценить эффективность использования технологии математического моделирования на основе метода конечных элементов для определения возможности подбора имплантатов с учетом особенностей строения челюстей.

3. Разработать методику упрочнения ТДИ, используя мощные ионные потоки энергии (МИЛ).

4. Доказать возможность использования ТДИ не только в стандартных, но и не в стандартных клинических условиях (узкие корневые каналы, близость анатомических образований, высокая фрактура корня и др.).

Научная новизна.

В результате работы изобретен универсальный ТДИ (патент РФ № 2 228 727). Технический результат достигнут благодаря оригинальной конструкции резьбового контура, что обеспечивает увеличение в межрядковом пространстве объема неповрежденной костной ткани, что способствует более быстрому приживлению за счет сохранившихся' костно-образующих компонентов.

Впервые для математического моделирования напряженно-деформированного состояния (НДС) имплантатов с использованием метода конечных элементов ! (МКЭ) создана трехмернаягеометрическая модель-конструкция. ТДИ. В среде АНБУБбыла создана конечно-элементная модель контактного взаимодействиягубчатой кости* с имплантатами.

Впервые в эксперименте определен коэффициент трения контактной пары титан — губчатая кость.

Впервые проведен.- сравнительный анализповедения гладкого и винтового ТДИ при действии вытягивающей силы.

Разработана методика по улучшению прочностных характеристик созданногоТДИ. путем? обработки их концентрированными потоками энергии, что позволилополучить уникальные эксплуатационные — > характеристики — большая прочность пршменьшем<диаметре. ,.

Впервые разработаны, изучены и применены в практике новые ТДИ, которые значительно расширили показания к ЭЭИ, что позволило успешно развивать новые направления в эстетической стоматологии.

Практическая значимость.

Изобретение нового5 ТДИ для" ЭЭИ с запатентованной винтовой частью!, привело к созданию улучшенной конструкцииимплантата, его можно применять с одинаковым успехом для укрепления зубов-: как на верхнейтак и на нижней челюстях. ТДИ рассчитан на остеоинтеграцию-. но также' высокоэффективен прщ фиброостеоинтеграции. Благодаря, оригинальной (запатентованной) резьбе обеспечивает полноценную фиксацию зуба при малом объеме костной ткани, даже на верхней челюсти. Расширены и показания для укрепленияфронтальной группы (центральные и боковые резцы) зубов, вне зависимости от. толщины корня (после обработки лучами МИЛ возможно применять имплантаты диаметром 1,1 и 1,2 мм). Разработанные ТДИ' применимы также при дефектах костной ткани, образованных после удаления околокорневых гранулем или радикулярных кист большого размера.

Для практического здравоохранения предложен эффективный метод, не требующий сложного операционного инструментария, который может быть успешно применим врачами-стоматологами всех специальностей (хирург, терапевт, ортопед, ортодонт).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Разработан ТДИ, обладающий улучшенной фиксацией в костной ткани, вне зависимости от её архитектоники, благодаря созданию новой оригинальной винтовой конструкции.

2. Технологии метода конечных элементов позволяют рассчитывать конструкции имплантатов с учетом упруго-пластических свойств материалов и контактного взаимодействия деталей. Использование МКЭ на этапе проектирования позволяет значительно снизить и сроки разработки, и сроки внедрения ТДИ в практику.

3. Мощные ионные потоки энергии позволяют идеализировать структуру ТДИ, после их обработки и обеспечивают возможность применения имплантатов меньшего диаметра с лучшими прочностными характеристиками.

4. Предложенная система новых ТДИ для ЭЭИ позволяет достичь высокого результата при неизменном качестве как в стандартных клинических условиях при зубосохраняющих методиках так и в нестандартных ситуациях (близость анатомических образований, малый объем костной ткани над армированным зубом и др.).

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены на 1-ой международной конференции по эстетической стоматологии (Судак, Украина, 1999 г.) — на VII международной конференции чеслюстно-лицевых хирургов и стоматологов (Санкт Петербург, 2002 г.).

Апробация работы прошла на совместном заседании кафедр факультетской терапевтической стоматологии, кафедры факультетской хирургической стоматологии и имплантологии и кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний МГМСУ (Москва, 24 февраля 2005 г.).

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы материалы и методы исследований, двух глав собственных исследований, а также заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 171 источник, в том числе 57 — отечественных и 114 — иностранных авторов. Работ изложена на 116 страницах компьютерного текста шрифт Times New Roman, иллюстрирована 7 таблицами и 42 рисунками.

Выводы.

1. Разработанный универсальный ТДИ эффективен для укрепления зубов на верхней и нижней челюстях вне зависимости от плотности и архитектоники костной ткани. Изобретение максимально расширяет возможности применение имплантатов, в особенности при условиях ограниченного костного объема.

2. Клинико-лабораторные исследования при комплексном лечении 63 пациентов с хроническим деструктивным периодонтиом, пародонтитом, травмой зубов, которым были установлены 117 ТДИ убедительно доказали универсальность и эффективность разработанной оригинальной конструкции ТДИ.

3. Использование технологии математического моделирования на основе метода конечных элементов позволяет избегать проведения дорогостоящих и трудоемких экспериментов и дает возможность подбирать и имплантаты с учетом особенностей строения челюстей.

4. Экспериментально определен коэффициент трения контактной пары титан — губчатая кость: = 0,45 (проведение расчетов для силы вытягивания ТДИ без заданий коэффициента трения на контактной поверхности невозможно).

5. Преимущество в увеличении силы вытягивания при переходе от гладкого ТДИ к разработанному винтовому существенен. Сила вытягивания эквивалентна для гладкого имплантата с Ь = 8 мм, при Ь = 4 мм — для винтового.

Практические рекомендации.

Обследование пациентов перед ЭЭИ должно быть комплексным и включать в себя не только стандартные методы. Применение рентгеновской компьютерной томографии в комплексе предоперационного обследования пациентов расширяет показания к ЭЭИ и повышает эффективность этой операции.

2. Планирование операции ЭЭИ необходимо проводить совместно со стоматологом-ортопедом с целью оптимального выбора зубов для армирования их ТДИ. Это позволяет прогнозировать, учитывать и избегать возможные осложнения при изготовление различных ортопедических конструкций.

3. Перед оперативным вмешательством очень важно проводить эндодонтическую обработку каналов зуба с применением современным технологий и способов их прохождения и расширения. Это позволяет упростить операцию ЭЭИ, уменьшить ее продолжительность и травматичность, снизить количество интраоперационных осложнений и повысить качество формирования ложа имплантата.

4. Во всех случаях перед введением ТДИ в канал корня зуба необходимо обязательно наносить слой пломбировочного материала на внутриканальную часть ТДИ, не только для обеспечения первичной фиксации, но и что более важно, для запечатывания корневых микроканальцев.

5. Очень важно использовать дополнительную обработку ТДИ мощными ионными пучками, это существенно повышает прочностные характеристики, обеспечивает идеальную чистоту поверхности, формирует оптимальный рельеф, что расширяет возможности их использования.