Введение к работе
В настоящее время можно считать установленным, что одним из важнейших свойств дентальных имплантатов является их высокая способность к остеоинтеграции (Т.Г. Робустова, 2003; Albrektsson et al., 1992; Branemark et al., 1985; Fetsch, AcKermann, 1990).
Известно, что лучшей остеоинтегративной способностью обладает титан и
его сплавы. На поверхности этого металла образуется тонкий оксидный слой,
который способствует отложению белковых молекул и фосфорно-
кальциевых солей, формирующих прочное соединение между имплантатом и
костной тканью. Основной гипотезой хемосорбции белков на поверхности
оксида титана является рекомбинация ионов титана с химически активными
отрицательно заряженными остатками аминокислот (Т.Е. Rams et al., 1991;
R.J. Lazzara et al., 1999). Однако этот оксидный слой чрезвычайно изменчив,
а его толщина и активность зависят от чистоты металла и характера
поверхности. Увеличение толщины оксидного слоя и придание поверхности
шероховистости способствует остеоинтеграции (К. Бутовский, В. Лясников,
1998; D.M. Brunette, 1988; J. Lincks et al, 1998; I. Degasne et al, 1999).
Возможно, что именно поэтому зубные имплантаты, производимые разными
фирмами, имеют неодинаковые остеоинтегративые свойства. До настоящего
времени не проведено сравнительной оценки способности имплантатов к
инициированию образования костной ткани, что является актуальной
проблемой стоматологии. Наиболее выраженным неблагоприятным местным
и системным действием обладают ионы, выделяющиеся у сплавов,
содержащих кобальт, хром, никель (М. Nakou et al., 1987; В. Kasemo, J.
Lausmaa, 1988; C.H. Machnee et al., 1993). Особенно важное значение имеет
способ и качество обработки поверхности имплантата, что позволяет
получить сочетание оптимальной по структуре поверхности и высокой
частоты по элементному составу (СЮ. Иванов, М.В. Ломакин, 1998).
Известно, что наличие на поверхности цмгт"'ТТ1 ^-^1^-11^-441^ ?1"MfJ[T"",
] 1*0С НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА
4 таких как водород, углерод, сера и хлор ухудшает результаты имплантации, возможно, в связи с нарушением оксидного слоя титана. Количественный анализ химического состава поверхности имплантатов стал возможным при внедрении в научную и практическую работу метода ОЖЕ-спектроскопии, которая была использована в нашей работе. Однако роль этих элементов на поверхности имплантата в механизме нарушения остеоинтеграции не изучена.
Одним из современных методов оценки остеоинтеграции имплантируемого материала с костной тканью является применение, так называемой, длительной культуры костного мозга (Декстеровскую культуру). Сущность ее использования для решения поставленной задачи заключается в том, что костный мозг культивируется на поверхности имплантатов разных систем. Клетки-предшественники костного мозга в специальной питательной среде дифференцируются в кроветворные и стромальные клетки, родственные клеткам костной ткани и имеющие одинаковые механизмы регуляции. Достижение этой цели может быть осуществлено в опыте in vitro. Многие вопросы, касающиеся применения дентальных имплантатов остаются мало изученными. Одним из важнейших из них является контроль способности инициировать построение костной ткани. Исследования, выполненные в этом направлении, как правило, основаны на гистологических методах. Эти методы внесли много нового в понимании механизмов остеоинтеграции (А.С. Григорьян, А.А. Кулаков, 1997; Murai et al., 1996; Steflik et al, 1997 и др.). Но они не дают возможности количественного анализа процесса пролиферации и дифференцировки клеток-предшественников, от функции которых во многом зависит конечный результат применения дентальных имплантатов. Таким образом, сравнительная характеристика способности имплантатов инициировать остеогенетические свойства клеток-предшественников костного мозга является актуальной проблемой стоматологии и патофизиологии. На основании вышеизложенного сформулирована цель работы.
5 Цель работы: оценить в сравнительном аспекте свойства поверхности дентальных имплантатов различных систем, определить их способность инициировать клеточные реакции из костномозгового микроокружения и применить в клинической практике имплантаты с биокерамическим покрытием. Задачи
Применить метод ОЖЕ-спектроскопии для исследования содержания углерода и кислорода, загрязняющих поверхность имплантатов разных систем.
Определить влияние облучения поверхности имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии на микрорельеф материала имплантата и химический состав его поверхностных слоев.
Определить структуру поверхности имплантата «Реплейс» системы Стери Осе с покрытием, полученным методом вакуумно-плазменного осаждения, а также имплантата системы «Biolok» с покрытием на основе оксиапатита образованного при помощи плазменного прожектора.
Оценить особенности химических свойств поверхности имплантатов системы «Реплейс» с керамическим покрытием.
Изучить развитие стромальных и кроветворных клеток на поверхности имплантатов всех исследованных систем в условиях культивирования клеток костного мозга.
Оценить влияние биокерамического покрытия поверхности имплантатов на содержание общего числа клеток, а также стромальных, кроветворных клеток и их соотношение в динамике культивирования с декстеровской культурой костного мозга.
Определить клиническую эффективность применения имплантатов «Реплейс» системы Стери Осе с гидроксиапатитовым покрытием.
Положения, выносимые на защиту
1. Метод ОЖЕ-спектроскопии позволяет количественно определять на
поверхности имплантатов содержание загрязняющих примесей: углерода и кислорода, что имеет большое значение при оценке биосовместимости материала. Этим методом доказано, что путем облучения поверхности имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками энергии можно получить химически чистые поверхностные слои. Облучение имплантатов системы ЛИКо мощными импульсными потоками приводит к исчезновению загрязняющих элементов на поверхности.
2. Поверхность имплантата «Реплейс» системы Стери Осе имеет
выраженный развитый профиль с четкими полусферическими частицами,
образованными конгломератами величиной более 100 мкм, что характерно
для покрытий, полученных методом вакуумно-плазменного осаждения.
Поверхность имплантата системы Biolok относится к группе покрытий на
основе оксиапатита, содержащей поры и раковины, что характерно для
нанесения покрытий при помощи плазменного прожектора.
3.Биосовместимость исследованных типов имплантатов доказывается тем, что на их поверхности в условиях культивирования клеток костного мозга в течение 4 недель происходит нормальное развитие стромальных и кроветворных клеток. Отсутствовали отрицательные реакции и ингибирующее влияние материала на рост клеток костного мозга. Биокерамическое напыление на поверхности имплантатов вызывает увеличение содержания общего числа клеток костного мозга, а также стромальных и кроветворных клеток по сравнению с имплантатами без напыления.
4.Имплантаты «Реплейс» системы Стери Осе с гидроксиапатитовым покрытием позволяет избежать ранних и поздних осложнений, что позволяет рекомендовать данную систему в широкую клиническую практику.
7 Научная новизна
Впервые методом ОЖЕ-спектроскопии, который позволяет количественно
оценить химический состав поверхности имплантатов, показано, что
облучение имплантатов системы «ЛИКо» концентрированными потоками
энергии приводит к созданию развитого поверхностного микрорельефа и
позволяет получить химически чистые поверхностные слои материала. При
этом воздействии образуются равномерно распределенные
микроскопические неровности, улучшающие остеоинтеграцию. Новыми являются данные о том, что поверхность имплантата «Реплейс» системы системы Стери Осе имеет выраженный развитый профиль с четкими полусферическими частицами, образованными конгломератами величиной более 100 мкм, что характерно для покрытий, полученных методом вакуумно-плазменного осаждения. Показано, что покрытие имплантата системы Biolok содержит Са и гидроксильную группу, в количестве, которое позволяет отнести это покрытие к группе оксиапатита, нанесенного при помощи плазменного прожектора. Особенности химического состава поверхности «Реплейс» системы Стери Осе, с керамическим покрытием связаны с наличием в нем гидроксиапатита.
Новыми являются данные о том, что на поверхности имплантатов всех исследованных систем в условиях культивирования клеток костного мозга в течение 4 недель происходит нормальное развитие стромальных и кроветворных клеток, без отрицательных реакций на рост клеток костного мозга. Научной новизной отличаются данные о том, что на поверхности имплантатов с биокерамическим напылением увеличивается содержание общего числа клеток, а также стромальных и кроветворных клеток по сравнению с имплантатами без напыления.
8 Практическое значение
Количественная оценка содержания элементов, загрязняющих поверхность имплантатов, может быть проведена методом ОЖЕ-спектроскопии. Этот метод может быть рекомендован для исследования материалов применяемых в дентальной имплантологии.
Обеспечение хорошей остеоинтеграции и минимальное число осложнений после имплантации с последующим протезированием при использовании имплантатов «Реплейс» и «Biolok», обеспечивается высокой чистотой и развитостью их поверхности, а также биокерамическим покрытием.
Длительное культивирование клеток костного мозга (декстеровские клеточные культуры) на поверхности дентальных имплантатов является адекватной моделью для оценки влияния поверхности имплантатов на остеогенные клетки для прогнозирования остеоинтеграции в клинических условиях.
Применение имплантатов «Реплейс» с гидроксиапатитовым покрытием не вызывает развития ранних и поздних осложнений, что позволяет рекомендовать данную систему в широкую клиническую практику.
Объем и структура диссертации
Диссертация написана на 130 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, в том числе 54 российских автора и 76 иностранных. В диссертации представлено 20 таблиц и 43 рисунка.
Апробация работы Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на совместном совещании сотрудников кафедр факультетской хирургической стоматологии и имплантологии, кафедры патофизиологии стоматологического факультета и кафедры факультетской ортопедической стоматологии 03 июня 2004 года.
![Состояние системы гемостаза и реологических свойств крови у больных с обострением хронического рецидивирующего сальпингоофорита и гнойными процессами в придатках матки [Электронный ресурс]](/i/i/4591/178610.png "Состояние системы гемостаза и реологических свойств крови у больных с обострением хронического рецидивирующего сальпингоофорита и гнойными процессами в придатках матки [Электронный ресурс] Гусев Сергей Николаевич")
