Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Остеоинтеграция дентальных имплантатов, осложнения и их профилактика (обзор литературы)
1.1. Механизмы осложнений при дентальной имплантации 11
1.2. Применение керамических покрытий для повышения остеоинтегративных свойств дентальных имплантатов 17
1.3. Гелевые остеопластические имплантационные материалы 26
CLASS Глава 2. Материалы и методы исследования 3 CLASS 4
2.1. Оценка антибактериальных свойств лизоцим и серебросодержащих ГАП-гелей на основе гиалуроновой кислоты in vitro 35
2.2.Объекты и объем исследования 37
2.3. Методика плазменного напыления гидроксиапатита на поверхность экспериментальных дентальных имплантатов 40
2.4 Методика сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) 42
Результаты собственных исследований
CLASS Глава 3. Антибактериальная активность лизоцим- и серебросодержащих гап-гелей in vitro 4 CLASS 5
Глава 4. Влияние биокерамического покрытия и гап-геля на интеграцию титановых имплантатов с костной тканью челюсти собаки
4.1. Немедленная имплантация (1-я серия) 52
4.2. Отсроченная имплантация (2-я серия) 74
Глава 5. Обсуждение результатов исследований и
Заключение 108
Выводы 118
Практические рекомендации 120
Список литературы 121
- Механизмы осложнений при дентальной имплантации
- Применение керамических покрытий для повышения остеоинтегративных свойств дентальных имплантатов
- Оценка антибактериальных свойств лизоцим и серебросодержащих ГАП-гелей на основе гиалуроновой кислоты in vitro
- Немедленная имплантация (1-я серия)
Введение к работе
Актуальность проблемы
Повышение эффективности дентальной имплантации и уменьшение риска осложнений при отсроченной и, особенно, немедленной имплантации является актуальной проблемой стоматологии и патофизиологии стоматологических заболеваний. Вероятность осложнений особенно высока при комбинированном лечении, включающем как дентальную имплантацию, так и мероприятия по увеличению костной массы челюстей. Костно-пластические операции проводятся с использованием различных методик, в том числе хорошо известных, таких как дистракционно-компрессионный остеосинтез (Швырков М.Б., 1999 -2004; Рогинский В.В. и др., 2000 - 2004; Дацко А.А., 2003; Дацко А.А., Воложин А.И., Тетюхин Д.В., 2005 и др.), применение клеточных технологий и остеопластических материалов (Воложин А.И. и др., 1998 — 2004; Топольницкий О.З. и др., 2003; Ярыгин В.Н.и соавт, 2004; Шумаков В.И., Онищенко Н.А., 2004). Особенно много внимания уделяется разработке остеопластических материалов, к которым предъявляются все более высокие требования: биосовместимость, полное отсутствие иммуногенности, способность интегрироваться с костной тканью, остеоиндуктивность и остеокондуктивность, устойчивость к микробной колонизации и многие другие качества. С этой целью в последние годы все более популярными становятся полностью синтетические материалы или их комбинация с материалами биогенного происхождения. К синтетическим материалам относится керамика, в первую очередь, гидроксиапатит и трикальцийфосфат, полиметилметакрилат, полиамиды, полиэтилен, полилактид, полигликолид и другие (Григорьян А.С., Кулаков А.А., Воложин А.И. и соавт., 2003; Григорьян А.С., Воложин А.И., Краснов А.П., 2003; Жарков А.В., Краснов А.П., Воложин А.И., 2005). Их
4 применение полностью исключает перенос трансмиссионных заболеваний
и риск иммунных реакций.
В стоматологии и челюстно-лицевой хирургии часто используются комбинированные материалы для остеопластики, в основе которых лежит коллаген (как правило, полученный из кожи крупного рогатого скота) с минералами: гидроксиапатитом и трикальційфосфатом в разных соотношениях, а также с введением в их состав специфических факторов, влияющих на остеогенез и перестройку костной ткани (неколлагеновые белки кости, гликозаминогликаны и другие). Коллаген содержащие препараты прочно завевали стоматологический рынок и широко используются на практике. Они производятся и выпускаются фирмами ЗАО НПО «Полистом», «Интермедаппатит» и другими в виде порошкооразной, гранулированной форме, в виде пластин разной формы и размеров. Они используются в челюстно-лицевой хирургии для заполнения дефектов костей лицевого скелета, в дентальной имплантологии (Дробышев А.Ю., 2000; Лосев Ф.Ф., 2000-2003).
В дентальной имплантологии остеопластические материалы используются для заполнения пространства между имплантатом и костью, увеличения размеров альвеолярного отростка, поднятия дна гайморовой пазухи и т.д. Одним из недостатков существующих остеопластических материалов является трудность их адаптации к дефекту, создаваемому в челюсти для установки имплантата, которая может быть устранена с помощью остеопластического геля, заполняющего пространство между имплантатом и костным ложем. Такой гель должен обладать бактерицидным, остеостимулирующим действием и постепенно резорбироваться в ходе достижения остеоинтеграции с имплантатом. Ряд исследований посвящено гелям на основе полиакриламида, в том числе содержащим гидроксиапатит (Григорьян А.С., Воинов А.В., Воложин А.И., 1999; Агнокова Т.Х., 2000). Однако имеются публикации, в которых демонстрируется довольно большое число осложнений при использовании
5 этого геля возможно вследствие действия продуктов его деструкции
(Кебуладзе И.М. и соавт., 1986; Неробеев А.И. и соавт., 1997; Плаксин
С.А., 1998). Другой основой для остеоинтегративного геля может быть
гиалуроновая кислота, которая присутствует в организме в большом
количестве и продукты ее распада естественным образом включаются в
метаболизм соединительной ткани. Гиалуроновая кислота широко
используется в косметологии в качестве наружного средства и
имплантационного материала, а также в клинике глазных болезней. Она
производится в достаточных количествах и доступна для широкого
применения в медицине. Необходимость придания гелю бактерицидных
свойств обусловлена тем, что при установке дентальных имплантатов
сохраняется контакт с бактериальной средой полости рта, что повышает
риск инфекционного осложнения, особенно при немедленной
имплантации. Создание и испытание такого геля с последующим
лабораторным и экспериментальным его исследований является
актуальной проблемой стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.
Цель работы. Экспериментальное испытание геля на основе гиалуроновой кислоты и синтетического гидроксиапатита для ускорения остеоинтеграции из имплантата титанового сплава с биокерамическим покрытием при немедленной и отсроченной зубной имплантации.
Задачи
Исследовать бактерицидную активность 2% геля на основе гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита (ГАП-геля) после введения в его состав ионного серебра и лизоцима.
Изучить в эксперименте на собаках влияние ГАП-геля, введенного в лунку удаленного зуба, на остеоинтеграцию титановых дентальных имплантатов при немедленном введении.
Изучить в эксперименте влияние ГАП-геля введенного в лунку удаленного зуба на остеоинтеграцию титановых дентальных имплантатов с плазмонапыленным биокерамическим покрытием при немедленном введении.
Оценить в эксперименте влияние введения ГАП-геля в костное ложе челюсти на остеоинтеграцию при отсроченном введении дентальных имплантатов.
Оценить в эксперименте влияние введения ГАП-геля в костное ложе челюсти на остеоинтеграцию при отсроченном введении.дентальных имплантатов с плазмонапыленным биокерамическим покрытием.
Положения, выносимые на защиту
Введение ионизированного серебра в состав остеоинтегративного геля, состоящего из гиалуроновой кислоты и синтетического гидроксиапатита придает ему бактерицидные свойства. Лизоцим в составе ГАП-геля в значительной степени теряет свою бактерицидную активность.
ГАП-гель, введенный в лунку удаленного зуба при немедленной имплантации или в костное ложе челюсти при отсроченной имплантации, увеличивает интеграцию дентального имплантата с костной тканью челюсти. Остеоинтегративная эффективность ГАП-геля выражена в большей степени при использовании дентального имплантата с биокерамическим покрытием.
Плазменное напыление ГАП на поверхности титанового имплантата является эффективным методом, усиливающим его интеграцию с костью челюсти. Максимальная площадь интеграции имплантата с новообразованной костной тканью не превышает 70-80%, остальную площадь занимает неминерализованная соединительная ткань.
Научная новизна
Впервые установлено, что введение ионизированного серебра в состав остеоинтегративного геля, состоящего из гиалуроновой кислоты и синтетического гидроксиапатита придает ему бактерицидные свойства. Лизоцим в отличие от серебра в составе геля в значительной большей мере теряет свою активность.
Немедленное введение титанового имплантата без биокерамического покрытия в лунку удаленного зуба и без ГАП-геля у собак сопровождается медленной остеоинтеграцией. Этот процесс в небольшой степени ускоряется в результате заполнения лунки удаленного зуба ГАП-гелем. Немедленное введение имплантата с биокерамическим покрытием в лунку зуба без ГАП-геля у собак существенно ускоряет процесс интеграции с костью. Процесс остеоинтеграции выражен в наибольшей степени при введении имплантата с биокерамическим покрытием в лунку зуба заполненную ГАП-гелем.
Новыми являются данные о том, что умеренное ускорение остеоинтеграции при отсроченном введении имплантата без биокерамического покрытия происходит, если в костное ложе вводится ГАП-гель. Еще более выраженное ускорение интеграции с костью происходит при введении имплантата с биокерамическим покрытием в костное ложе заполненное ГАП-гелем. Биокерамическое покрытие имплантата и его введение в костное ложе заполненное ГАП-гелем в наибольшей степени ускоряет остеоинтеграцию.
Практическое значение
Разработан и испытан в эксперименте остеоинтегративный гель на основе 2% гиалуроновой кислоты с введением в его состав синтетического ГАП (порошок и гранулы поровну) в количестве 1 грамм на 2 грамма геля.
8 Введение в состав ГАП-геля ионизированного серебра придает ему
бактерицидные свойства с целью профилактики инфекционных
осложнений. Экспериментально показано, что ГАП-гель, введенный в
лунку удаленного зуба при немедленной имплантации или в костное ложе
челюсти при отсроченной имплантации, увеличивает площадь интеграции
дентального имплантата с костной ткани челюсти. Практическое значение
имеет данные о том, что остеоинтегративная эффективность ГАП-геля
выражена в большей степени при использовании имплантатов с
биокерамическим покрытием. Данная работа выполнена как
экспериментальное доклиническое исследование. ГАП-гель содержит
разрешенные для клинического применения компоненты, может
стерилизоваться гамма-лучами и может быть рекомендован для
клинических испытаний в дентальной имплантологии.
Предложения по использованию результатов исследования
Полученные данные используются в учебном процессе и в дальнейшей научной работе на кафедре патофизиологии стоматологического факультета МГМСУ и в отделениях челюстно-лицевой хирургии ЦНИИС Росздрава.
Объем и структура диссертации
Диссертация написана на 137 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, в том числе 87 российских авторов и 59 иностранных авторов. В диссертации представлено 3 таблицы и 76 рисунков.
Апробация работы
Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на совместном совещании
9 сотрудников кафедры патофизиологии стоматологического факультета
ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава, отдела имплантологии и челюстно-лицевой
хирургии ЦНИИС, 26 декабря 2007 года.
Публикации
1. Применение ГАП-содержащего геля гиалуроновой кислоты для усиления остеоинтеграции при отсроченной дентальной имплантации . // Материалы III Российского конгресса по патофизиологии с международным участием. Дизрегуляционная патология органов и систем.
- Москва. - 2004. С. 239
2. Разработка остеоинтегративного геля гиалуроновая кислота
гидроксиаппатит с бактерицидными свойствами // Материалы III
международной конференции «Болезни цивилизации в аспекте учения
В.И.Вернадского», 10-12 октября. - Москва. 2005. - С. 317.
3. Применение геля на основе гиалуроновой кислоты и
гидроксиаппатита для повышения эффективности «срочной» дентальной
имплантации. // Кафедра. - 2007. - Том б. № 2. - С 24 - 28 ( В соавт. С
А.И.Воложиным, А.А.Кулаковым, А.А.Докторовым).
4. Повышение эффективности «срочной» дентальной имплантации с
помощью остеоинтегративного геля на основе гиалуроновой кислоты и
гидроксиапатита в эксперименте // Материалы IX ежегодного научного
форума « Стоматология 2007», посвященного 45-летию ЦНИИС. - М, 2007
- С. 357 -359 (В соавт. С К.В. Мазур ).
10 5. Усиление остеоинтеграции дентального имплантата,
напыленного биокерамикой, с помощью геля на основе гиалуроновой
кислоты и гидроксиапатита в эксперименте // Стоматология. - 2007. -
№ 6.- С 4 - 9 (В соавт. с А.А.Кулаковым, А.И.Воложиным,
А.А.Докторовым, Ибрахимом Самир Салим ).
Механизмы осложнений при дентальной имплантации
Среди различных причин развития осложнений при дентальной имплантации ведущее значение принадлежит нарушению остеоинтеграции и инфекционному процессу.
Более раннее и полное соединение дентального имплантата с новообразованной костью определяется как остеоинтеграция, обеспечивающая длительное функционирование имплантата и связанных с ним ортопедических конструкций. Остеоинтеграция зависит от многих факторов: одно- или двухэтапному методу установки имплантата, от материала, конструкционных особенностей, биомеханики системы; имплант-челюсть, возраста пациента, состояния его здоровья и многих других факторов (Олесова В.Н., 1997). Например, недостаток одноэтапного метода заключается в том, что после операции имплантат сразу используется как опора для супраструктуры, испытывая сильное внешнее воздействие при жевательной нагрузке, движениях языка и губ. В результате вокруг имплантата формируется соединительная ткань, которая вначале прочно удерживает имплантат, а затем в капсуле развивается воспаление, имплантат становится подвижным и конструкция отторгается.
Остеоинтеграция достигается значительно лучше при двухэтапной имплантации (Параскевич В.Л., 2002, 2003): вначале имплантат погружается в кость и закрывается слизистой оболочкой на 3-6 месяцев, а затем его используют для протезирования. К дентальным имплантатам предъявляются следующие требования: отсутствие токсичных, канцерогенных и коррозионных компонентов; эстетические; конструкционные и физико-механические свойства.
Выбору материалов придается особенно важная роль для изготовления дентальных имплантатов (Ушаков А.И. и соавт., 1998).
Как правило, для изготовления имплантатов используются сплавы металлов вследствие их высокой механической прочности, пластичности и технологичности. Предпочтение отдается титановым сплавам, реже -тантала, циркония и др. Выбор титанового сплава определяется тем, что он прочнее нержавеющей стали, при меньшем (почти в два раза) удельном весе. Титановые сплавы имеют более высокую коррозионную устойчивость, устойчивы к действию кислот, щелочей, не разрушаются в условиях агрессивных сред организма. Устойчивость титановых сплавов обусловлена тем, что на их поверхности на воздухе образуется тонкий и плотный слой оксида титана, который за несколько минут достигает толщины от 2 до 10 нм. Стабильная оксидная пленка химически связана с титаном и препятствует его взаимодействию с кислородом, обеспечивая коррозионную устойчивость (Rauch R.U., 1995). Важным свойством оксидного слоя на поверхности титана является его остеоиндуктивные свойства вследствие адгезии и связывания белков, а также ионов кальция и фосфора (Вортингтон Ф. с соавт., 1994; Stanford С. et al., 1994). Высокая биологическая совместимость химически чистого титана доказывается том, что он не вызывает хромосомных аберраций в культуре лимфоцитов человека (Helsen J.A., Breme H.J., 1998). В значительно меньшей степени применяются имплантаты из стеклокерамики (Штрунц В. и соавт., 1998; Хенч Л., 1998; Смирнов А.С., 2000).
В опытах in vitro показано, что остеогенная дифференцировка клеток костного мозга крысы хорошо реализуется на титановой сетке, а вариации в первоначальной плотности клеток и применение различных методов динамического их осаждения оказывают воздействие на активность синтеза ими протеинов костного матрикса. При этом увеличение плотности осаждения клеток как правило имеет позитивный эффект на остеогенную экспрессию (Blau Н.М., Brazelton T.R., Weimann J.M., 2001; Опо К., Yoshihara К., Suzuki H. et al., 2003).
Неправильный подбор материала, конструкции имплантатов, их числа, биомеханических характеристик, ошибки при их установке, в послеоперационном ведении, а также в выборе ортопедической конструкции, может быть причиной возникновения осложнений.
Успешный результат дентальной имплантации обусловлен сочетанием различных факторов: 1) биосовместимостью материала; 2) макро- и микроскопическим состоянием его поверхности; 3) состоянием слизистой оболочки и костной ткани, отсутствие инфекционного процесса; 4) хирургической техникой; 5) низкая нагрузка в период приживления имплантата; 6) адекватным протезированием (Иванов С.Ю., Ломакин М.В., 1997; Кулаков А.А., 1997а, б, в; Кулаков А.А., Курдюмов С.Г., 1998).
Осложнения при дентальной имплантации условно делятся на непосредственные, ранние и поздние (Робустова Т.Г., 1999; Параскевич В.Л., 2002). К непосредственным осложнениям относятся повреждения смежных областей при операции: прободение гайморовых пазух, носовых полостей, повреждение альвеолярного гребня, травма нерва, кровотечение (Esposito М. et al., 1998; El Askary A.S. et al., 1999; Di Silvestro S., 1999: Cranin N.A. et al., 1999: Pauletto N. et al., 1999).
Чрезмерная хирургическая травма и окклюзионная перегрузка является причиной ранних осложнений. Риск ранних осложнений уменьшается при своевременной диагностике. Активная резорбция кости после операции в течение первого года является показателем раннего осложнения при имплантации. Выделяют две группы ранних осложнений, обусловленных недостаточной интеграцией имплантата с костным ложем. Первая группа связана с низкой биосовместимостью имплантата с костной тканью, вторая - с биомеханическими характеристиками системы имплантат/кость (Параскевич В.Л., 2002).
Применение керамических покрытий для повышения остеоинтегративных свойств дентальных имплантатов
Биокерамика является одним из распространенных видов остеопластических или костезамещающих материалов, которые используются, в том числе в имплантологии (Островский А., 1999). К ним, как правило, относят фосфорно-кальциевые соединения, обладающие высокой биосовместимостью и способствующие костеобразованию. На практике используют следующие типы фосфатов кальция: 1 - а- и (3-трикальцийфосфаты (ТКФ), 2 - Гидроксиапатит (ГАП); 3 тетракальцийфосфат. Они отличаются не только химической формулой, но и растворимостью, способностью инициировать построение костной ткани и многими другими свойствами. Гидроксиапатит (ГАП) - основное соединение класса апатит с общей химической формулой Саю(Р04)б(ОН)2. Структура ГАП относится к гексагональной сингонии, элементарная ячейка отвечает пр. гр. Рб2/т и содержит две формульные единицы, идеализированная формула Саю(Р04)б(ОН)2 (Орловский В.П. и соавт., 1990; Баринов СМ., Шевченко В.Я., 1996; Орловский В.П., Родичева Г.В., Романова Н.М., 2000; Barinov S.M., Shevchenko V.Ya., 1995). Кристаллы ГАП характеризуются гексагональной формой с длиной около 35 нм, шириной 250-300 нм и толщиной 25-50 нм. В результате синтеза ГАП можно получить соединение с хорошо контролируемыми параметрами (Орловский В.П. и др., 1996).
Остеоиндуктивные свойства кальций-фосфатных соединений заключаются в том, что они обеспечивают адгезию белков и костных клеток, создают ионные и ковалентные связи с мембранами костных клеток (Hislop W. et al., 1999; Lynch S. et al., 1999). В эксперименте и на практике эффективность применения ГАП-содержащих материалов многократно доказана (Воложин А.И. и др., 1993; Леонтьев В.К. и др., 1995; Курдюмов С.Г. и др., 1996). В клинической практике наиболее широко применяются два вида кальцийфосфатной керамики: ГАП и ТКФ (Чиркова Т.Д., 1990; Гаджиев С.А. и соавт., 1992; Jarcho, 1986; Kent, 1986). Компактные непористые гранулы ГА, введенные в ткань, окружаются соединительно-тканной капсулой, отделяющей их от кости. Пористые гранулы ГАП интегрируются с костной тканью практически без соединительно-тканной прослойки (Григорьян А.С. и др., 1997).
В имплантологии используется как быстро, так и медленно резорбирующаяся керамика. Примером быстро резорбирующейся керамики является ТКФ, который может быть в виде прессованного в различные формы порошка или в виде гранул. Полагают (Amit М., 2000, Meng X., 2000; Rutenberg M.S., Hamazaki Т., Sigh A.M., Terada N., 2004), что высокая местная концентрация ионов кальция и фосфата может инициировать процесс биоминерализации или стимулировать формирование остеопроген игорных клеток в окружающих или врастающих тканях. Возможно также, что ТКФ резорбируются остеокластами, после чего в этих участках происходит активация новообразования кости (Amit М., 2000; Bjomson C.R., Rietze R.L., Reynolds В.А. et al., 1999), что не подтверждено экспериментально.
К медленно резорбирующейся керамике, прежде всего, относится гидроксиапатит (ГАП). Фундаментальную научную проблему для понимания процессов биоинтеграции и остеогенеза представляет собой выяснение природы и характеристик химической связи между ГАП и биополимерами, в первую очередь, с коллагеном - основным компонентом костной ткани. Среди аминокислот, составляющих молекулу белка коллагена, особое место принадлежит глицину и пролину.
Разработана технология гранулированных материалов на основе гидроксиапатита и других фосфатов кальция. Гранулы на основе фосфорно-кальциевых соединений находят применение для заполнения костных дефектов, нанесения ГАП-покрытий плазменным напылением и для локализованной, контролируемой во времени доставки лекарственных средств в организм. Это особенно важно в тех случаях, когда распределение лекарств затруднено из-за нарушений кровообращения, как это имеет место при остеомиелитах или травмах с нарушениями кровеносных сосудов. Особый интерес представляют микрогранулы из ГАП, которые нашли применение, например, в челюстно-лицевой хирургии.
Высоко кристаллический гидроксиапатит стабилен in vivo и резорбируется со скоростью от 5% до 15% в год. Примером применяемого в клинической практике пористого высоко кристаллического гидроксиапатита являются кораллы (Amit М., 2000; Watt F., 2001). На экспериментальных моделях животных и в клинических испытаниях на человеке показано, что имплантаты из пористого ГАП вначале заполняются фиброваскулярной тканью, которая затем перестраивается в зрелую пластинчатую кость, которая подвергается ремоделированию с участием многоядерных остеокластподобных клеток (Amit М., 2000, Wright N.A., 2000). Первоначально имплантаты механически слабее окружающей кости, но в ходе прорастания тканью хозяина их механические характеристики улучшаются и через 6 месяцев могут превышать соответствующие параметры губчатой кости хозяина (Fleming J.E., Cornell C.N., Muschler G.F., 2000).
Критически важным фактором для врастания кости в поры имплантата является плотное и стабильное его прилегание к стенкам костного ложа (Cheifetz S., Bellon Т., Cales С. et al., 1992; Amit M., 2000; Spradling A., Drummond-Barbosa D., Kai Т., 2001), так как микроподвижность нарушает процесс интеграции и нивелирует ожидаемый эффект (Scholz G., Pohl I., Genschow E. et al., 1999; Amit ML, 2000). Доказательство необходимости использования жизнеспособных клеток в имплантируемых конструкциях из медленно резорбирующейся керамики для повышения их костеобразующей активности было представлено в работе Spradling A., Drummond-Barbosa D., Kai Т. (2001). Для этого имеющие различную пористость конструкции из гидроксиапатита с осажденными на них стромальными клетками костного мозга в течение 6 дней культивировали in vitro, а затем имплантировали в мышцы спины коз. В качестве контроля использовали аналогичные девитализированные конструкции. Признаки костеобразования были обнаружены только в образцах, заселенных живыми клетками.
Оценка антибактериальных свойств лизоцим и серебросодержащих ГАП-гелей на основе гиалуроновой кислоты in vitro
Изучение антибактериальных свойств осуществляли с использованием двух методов оценки in vitro: 1 - метода «лунок» в плотной питательной среде (Р.В.Ушаков, 1992), - метода количественной оценки степени угнетения роста исследуемых тест-культур бактерий при секторальном посеве в модификации (В.Н. Царев, 1993).
В качестве тест-штаммов использовали суточные культуры на сердечно-мозговом агаре: - Staphylococcus aureus Р — 209 (референтный штамм) - Streptococus sanguis (клинический изолянт из полости рта) - Escherichia coli (клинический изолянт из полости рта) - Candida albicans NCTC 885-653 (референтный штамм).
1. Для проведения метода «лунок» в плотной питательной среде мясопептонном агаре, предварительно разлитом в чашки Петри, готовили стандартные лунки диаметром 2 мм, соответственно количеству тестируемых препаратов. Затем выполняли посев «сплошным газоном» суточных микробных культур в концентрации 108 CFU/ml (для посева использовали 1 мл взвеси). При исследовании противогрибковой активности использовали двухсуточную культуру грибов Candida albicans.
После посева в лунки вносили по 10 мг тестируемых препаратов и ставили чашки Петри в термостат на 8 часов при t 37. Уже через 6-8 часов наблюдали разжижение вносимых препаратов за счет влаги, содержащейся в агаризированной среде, и гидрофильных свойств гелей.
Учет результатов проводили через 48 часов с использованием биокультуры вокруг лунки с препаратом. 2. Для количественной оценки степени угнетения роста тест-культур под действием исследуемых гелей использовали концентрированные растворы гелей в физиологическом растворе (рН 7,2) в соотношении 1:1. К 1 мл такого раствора добавляли микробные взвеси в количестве 10 мкл и получали конечную концентрацию 108 CFU/ml. Затем проводили инкубацию исследуемого препарата и тест-культуры в течение 10, 30, 60, 90 и 120 минут соответственно, после чего проводили контрольные посевы в количестве 10 мкл из данных проб на плотную питательную среду для определения количества жизнеспособных микробных клеток (после истечения указанного времени инкубации с соответствующим препаратом). Чашки Петри с посевами помещали в термостат на 48 часов при t 37. Посевы с тест-культурой Str. sanguis инкубировали в анаэростате с содержанием 20% углекислого газа.
Учет результатов проводили через 2-е суток с использованием бинокулярной лупы МЛ-2Б. Считали количество выросших колоний в контроле (физ. раствор) и тестируемых препаратах, делали пересчет на 1 мл. Затем вычисляли, сколько составляло количество выросших колоний в присутствии препарата по сравнению с количеством в контроле (в процентах).
В настоящей работе проведена оценка остеоинтеративной активности в динамике после срочной и отсроченной имплантации в челюсть дентальных имплантатов в сочетании с гелевой остеоинтегративной композицией с бактерицидными свойствами: Гиалуроновая кислота (ГК) - гидроксиапатит (ГАП).
Имплантация была проведена как срочная, так и отсроченная - через 3 месяца после удаления премоляров. Эксперименты проведены на 12 беспородных собаках, которым в челюсть были введены дентальные имплантаты из титана. Возраст собак 2 4 года.
У собак под колипсоловым наркозом с премедикацией седуксеном были удалены премоляры: по три зуба на нижней челюсти справа и по три зуба - слева. В образовавшиеся лунки на нижней челюсти слева вводили дентальные имплантаты из титана (срочная имплантация). Через 3 месяца тем же 12 собакам под наркозом справа на месте удаленных премоляров с помощью сверла при низких оборотах (300 об/мин) создавали каналы для имплантатов (отсроченная имплантация). Имплантаты для отсроченной имплантации были аналогичны тем, которые были введены слева при срочной имплантации. За 3 месяца, которые прошли после операции удаления премоляров лунки были полностью заполнены костной тканью, атрофических процессов в альвеолярной кости обнаружено не было. Имплантаты изготавливались из разрешенных к медицинскому применению сплавов марки ВТ 1-0 методом фрезерования, по форме корней зубов удаленных у других собак примерно той же конституции и веса. Имплантаты вводились в канал довольно плотно, дополнительной фиксации не требовалось, их верхний край был закруглен и выступал над поверхностью слизистой оболочки десны примерно на 1-2 мм. После оперативного вмешательства в течение двух недель животные получали мягкую пищу. Рана заживала первичным натяжением. В дальнейшем, поведение животного не отличалось какими либо особенностями.
В каждый срок наблюдения были изучены тканевые блоки от 4-х собак, по 6 блоков от каждого животного (по 3 справа и слева на нижней челюсти), всего 72 блока: 36 — для срочной и 36 — для отсроченной имплантации.
Все блоки (36 и 36) были разделены на 4 подгруппы (по 9 блоков в каждой подгруппе для срочной и отсроченной имплантации): 1 -имплантат без ГАП-напыления и без ГАП-геля в лунке, 2 - имплантат без ГАП-напыления + ГАП-гель в лунке, 3 - имплантат с напылением, но без ГАП-геля в лунке, 4 - имплантат с напылением + ГАП-гель в лунке. Следовательно, для каждой подгруппы было изучено по 3 блока в каждый срок исследования.
Немедленная имплантация (1-я серия)
Как было сказано в главе 2 работы в 1-й группе данной серии опытов титановый имплантат ненапыленный биокерамикой, был введен в лунку сразу после удаления зуба. Лунка была заполнена кровяным сгустком. Приведем основные результаты проведенного исследования через 6, 9 и 12 месяцев после операции имплантации.
На рис.2 видно, что через 6 месяца после операции, на месте расположения имплантата на краю челюсти определяется воронкообразное отверстие, которое имеет форму усеченного конуса, как и сам имплантат, который проходил через весь кортикальный слой челюсти. Имплантат выпал из костного образца в ходе обработки гипохлоритом натрия, что косвенно указывает на отсутствие его интеграции с костью. Практически по всему периметру входного отверстия и канала на поверхности костных структур выявляются многочисленные прободающие волокна (Рис.3, 4), свидетельствующие о наличии между имплантатом и костью соединительнотканной капсулы.
Определяются многочисленные сосудистые каналы с широко варьирующий диаметром (от 30 до 300 мкм). Зоны прямого контакта между имплантатом и периостальной костной поверхностью не обнаружены. Со стороны эндостальной костной поверхности отмечено преобладание резорбирующихся участков. Не выявлены со стороны эндоста также зоны прямого контакта между имплантатом и эндостальной костной поверхностью.
Через 9 месяцев после имплантации ложе имплантата образовано костной пластинкой, фенестрированной большим количеством сосудистых каналов (Рис.5, 6). Отдельные зоны контакта с кость составляют по площади 12,3 мм .
Через 12 месяцев костная поверхность также представлена мозаично расположенными формирующимися (Рис.7), сформированными (Рис.8) и резорбирующимися (Рис.9) участками. При этом в формирующихся и сформированных областях обнаруживаются многочисленные, обычно плотно упакованные прободающие волокна. Рельеф имплантата представлен обработанной шероховатой металлической поверхностью, на которой не определяются участки интеграции. Зоны прямого контакта между имплантатом и костными структурами встречаются изредка и не превышают по площади 19,5%. 1 серия. Немедленная имплантация 2-я группа Имплантат без ГАП-напыления + ГАП-гель в лунке
Через 6 месяцев после операции имплантат имеет форму цилиндра. Он значительно выступает над краем челюсти (Рис.10). Со стороны периостальной поверхности кости металл отделен от костных структур пространством, в некоторых участках достигающих 1 мм. При изучении рельефа фронта минерализации кости в прилежащих к имплантатам участках кортикальной пластинки установлено, что ее поверхность в основном образована резорбирующимися участками кости (Рис.11). В редко встречающихся формирующихся и сформированных участках костной поверхности определяются многочисленные прободающие волокна. Зоны прямого контакта между имплантатами и периостальной костной поверхностью не обнаружены.
Через 6 месяцев опыта на сколах препаратов отмечено контакт небольших фрагментов губчатого вещества кости с имплантатом. Ложе имплантата образовано фенестрированной многочисленными сосудистыми каналами различного размера костной пластинкой (Рис.12, 13). На поверхности кости выявляются участки, имеющие формирующийся или сформированный рельеф, на котором обычно обнаруживаются прободающие волокна, свидетельствующие о наличии вокруг имплантата соединительнотканной капсулы (Рис. 14).
Эрозионные лакуны многочисленны и нередко сливаются в обширные зоны резорбции. В таких местах тонкие костные структуры могут подвергаться полному растворению. Участки прямого контакта костных структур с поверхностью имплантата единичны и малы по размеру. По периметру участков контакта кости с имплантатом нередко определяются резорбирующиеся участки костной поверхности. Планиметрический анализ результатов показал, что площадь контакта имплантата с костью составляет в этот срок как и в предыдущей группе 13,5 %.
Рельеф имплантата представлен обработанной шероховатой металлической поверхностью, на которой выявляются единичные более светлые участки интеграции с костными структурами.
Через 12 месяцев после начала опыта площадь контакта имплантата с костью составлял 22,7%, то есть был ненамного больше, чем в 1-й группе опытов этой серии. 1 серия. Немедленная имплантация. 3-я группа. Имплантат с напылением, но без ГАП-геля в лунке.
Результаты сканирующей электронной микроскопии фрагмента челюсти, проведенной через 6 месяца после имплантации, в данной группе показали, что имплантат имеет форму усеченного конуса и значительно выступает над краем челюсти (Рис.15). Со стороны периостальной поверхности кости металл отделен от костных структур щелевидным пространством, обычно не превышающим 100 мкм.
![Повышение эффективности дентальной эндооссальной имплантации с оценкой репаративных процессов костной ткани [Электронный ресурс]](/i/i/4479/184155.png "Повышение эффективности дентальной эндооссальной имплантации с оценкой репаративных процессов костной ткани [Электронный ресурс] Сергеев Андрей Александрович")
