Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы
1.1. Общие аспекты успешной имплантации 14
1.2. Консольный элемент в несъемной ортопедической конструкции с опорой на дентальные имплантаты 18
1.3. Математическое моделирование методом конечных элементов 30
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования
2.1. Математические методы исследования 40
2.2. Материалы и методы клинических исследований
2.2.1. Общая характеристика пациентов 43
2.2.2. Характеристика клинического материала при внутрикостной дентальной имплантации 47
2.2.3. Рентгенологические методы обследования 50
2.2.4. Статистические методы обработки результатов исследования 53
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований
3.1. Результаты математических расчетов и экспериментальных исследований 55
3.2. Результаты клинико-рентгенологических наблюдений за пациентами 86
3.3. Клинические примеры и анализ рентгеновских снимков 93
3.4. Клинические случаи пациентов с осложнениями
3.4.1. Клинические случаи пациентов с техническими осложнениями 104
3.4.2. Клинические случаи пациентов с биологическими осложнениями 105
3.5. Статистическая обработка данных 109
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов собственных исследований и заключение 111
Выводы 119
Практические рекомендации 120
Список сокращений 121
Список литературы
- Консольный элемент в несъемной ортопедической конструкции с опорой на дентальные имплантаты
- Материалы и методы клинических исследований
- Статистические методы обработки результатов исследования
- Клинические случаи пациентов с техническими осложнениями
Введение к работе
Актуальность исследования
Сегодня дентальная имплантация по праву заняла одно из ведущих мест в комплексе методов лечения различных стоматологических заболеваний. Растет число устанавливаемых дентальных имплантатов, расширяются показания к дентальной имплантации [Гветадзе Р.Ш., 2006; Лосев Ф.Ф., 2006; Кулаков А.А., 2010].
По мнению профессора В.Н. Копейкина, концевые дефекты зубных рядов -абсолютное противопоказание к применению протезов консольного типа боковых отделах челюстей. Возможно, именно поэтому в работах отечественных ученых, анализирующих протезирование концевых дефектов зубных рядов, более подробно рассмотрены вопросы объединения дентальных мплантатов естественными зубами, а возможности замещения дефектов несъемными ортопедическими конструкциями, включающими в себя консольный элемент, не было уделено должного внимания [Гоман М.В., 2004]. Между тем В.Е. Pjetursson с соавт. в 2007 г провели метаанализ работ, в которых исследовались зубные протезы на дентальных имплантатах. Такой анализ показал, что конструкции, включающие консольный элемент, с опорой на дентальные имплантаты функционируют лучше, чем конструкции, объединяющие естественные зубы и имплантаты, при протезировании боковых отделов челюстей.
В настоящее время имплантация у пациентов с достаточным объемом
костной ткани характеризуется предсказуемым результатом высокой
стабильностью [Yang J., 2015]. Однако при недостаточном количестве и низкой плотности кости у пациентов с полным или частичным отсутствием зубов увеличивается риск несостоятельности имплантатов, особенно в боковых отделах верхней челюсти [Sennerby L., 2008]. Одной из сложнейших задач при планировании дентальной имплантации является реконструкция альвеолярного гребня верхней и нижней челюстей в целях обеспечения условий для установки оптимального числа имплантатов требуемого размера [Becktor J.P., 2007]. Более 50 стоматологических критериев определяют план лечения и его прогноз [Misch
4 C.E., 1999]. Перегрузка имплантатов считается одной из основных причин их несостоятельности [Misch С.Е., 2005; Maminskas J., 2016]. Распределение нагрузки на имплантаты при устранении дефектов частичного отсутствия зубов изучено в меньшей степени, чем при отсутствии одного зуба или при полной потере зубов. Особенно сложными считаются случаи с наличием концевых дефектов зубных рядов, поскольку в дистальных отделах челюстей объем кости асто недостаточен. Имеются анатомические ограничения для установки имплантатов, такие к нижний альвеолярный нерв и верхнечелюстная пазуха. Для формирования необходимого объема кости костно-пластические операции проводятся с частотой в 50.3% из них синус-лифтинг - 22,1%, направленная костная регенерация - 22.7%, аугментация кости посредством блочного костного трансплантата - 5.4% [Hyun-Suk Cha, 2016]. Это особенно важно при учете того факта, что в данных участках окклюзионная нагрузка выше, чем в переднем отделе [Kim Y., 2005; Esposito М., 2017; Villarinho Е.А., 2017].
Для исключения перегрузки имплантатов и улучшения результатов лечения необходим биомеханический анализ конкретной клинической ситуации с учетом состояния параметров костной ткани и тщательный анализ окклюзии после завершения ортопедического лечения [Buser D., 2000; Weinberg L.A., 2001; Lang L.A., 2007; Kayumi S., 2015].
Аугментация костной ткани на верхней и нижней челюстях может вызывать
трудности, связанные объемом хирургического вмешательства,
приживаемостью аугментата, а значит, отторжение самого имплантата перед ортопедическим этапом и после него вследствие жевательных нагрузок [Waasdorp J., 2010].
Стабильность костной ткани вокруг имплантата достигается в результате баланса между окклюзионной нагрузкой и реакцией поддерживающей кости. Ремоделирование костной ткани может происходить в ответ на механическую стимуляцию. Этот процесс никогда не прекращается и обеспечивает регенерацию кости. Кость - динамическая ткань, которая ремоделируется в ответ на действие механических, трофических или гормональных факторов. Она благоприятно
5 реагирует на функциональную нагрузку путем повышения плотности.
При выборе типа, размера и числа имплантатов значительный интерес представляют силы, возникающие в процессе жевания. Поэтому детальное изучение характера распределения сил точек их приложения, а также количественная оценка действующих нагрузок позволяют сделать правильный выбор как вида имплантата, так и ортопедических конструкций. Это важно с точки зрения не только продолжительности функционирования имплантата, но и правильного обеспечения физиологических нагрузок на костную ткань челюсти. Поэтому чем полнее картина реального распределения усилий, возникающих на границе имплантата и костной ткани (интерфейса), тем точнее можно рассчитать число имплантатов и вид супраконструкции [Гветадзе Р.Ш., 2001].
Степень разработанности темы исследования
При запросе ключевой фразы «консольный элемент, имплантат» по тематике «стоматология» на ресурсе электронной библиотеки индексировалась одна публикация, которая была написана в соавторстве с исполнителем данной диссертационной работы (Гветадзе Р.Ш. c соавт., 2016). При запросе в иностранных специализированных поисковых источниках и «PubMed» было найдено 14 работ за последние 10 лет, имеющих отношение к данной тематике. Проблемы включения консольного элемента в ортопедическую конструкцию с опорой на дентальные имплантаты в этих 14 работах были рассмотрена как отдельные частные случаи. В данных работах также отсутствуют экспериментальные, лабораторные исследования, нет научно обоснованных рекомендаций, касающихся влияния включения консольного элемента в несъемную протезную конструкцию опорой на дентальные имплантаты. Но в то же время в практике врача-стоматолога достаточно часто встречаются несъемные протезы, включающие в себя консольный элемент, с опорой на дентальные имплантаты.
Цель исследования
Повышение эффективности протезирования несъемными ортопедическими конструкциями с опорой на дентальные имплантаты, включающими консольный элемент.
Задачи исследования
-
Изучить изменения максимальных значений напряжения в костной ткани вокруг опорных дентальных имплантатов ртопедической конструкции, включающей в себя консольный элемент, в зависимости от протяженности этого элемента, размеров опорных дентальных имплантатов, расстояния между имплантатами под действием различных жевательных нагрузок.
-
Обосновать параметры выбора протяженности консольного элемента при включении его конструкцию несъемного зубного протеза с порой на дентальные имплантаты.
-
Изучить динамику изменений состояния костной ткани при использовании зубных протезов, содержащих консольную часть, с опорой на дентальные имплантаты в различных клинических ситуациях.
-
Изучить результаты ортопедического лечения с помощью несъемных протезов, содержащих консольный элемент, с опорой на дентальные имплантаты в период до 4 лет.
-
Разработать практические рекомендации при планировании ортопедической реабилитации пациентов с несъемной ортопедической конструкцией, содержащей консольный элемент, в зависимости от размеров опорных имплантатов и типа антагонистов.
Научная новизна
Впервые методом конечных элементов изучено напряженно-
7 деформированное состояние системы «несъемный зубной протез с консольным элементом - дентальные имплантаты - челюсть» учетом протяженности консольного элемента, расстояния между имплантатами, размеров имплантатов под действием различных жевательных нагрузок.
На основе данных математических расчетов пределена область допустимых значений параметров несъемной ортопедической конструкции, содержащей консольный элемент, с опорой на дентальные имплантаты.
Разработана концепция реабилитации пациентов с дефектами зубных рядов с помощью несъемных ортопедических конструкций с консольным элементом, с опорой на дентальные имплантаты.
Теоретическая и практическая значимость работы
Результаты данного исследования позволят повысить эффективность ортопедического стоматологического лечения пациентов использованием дентальных имплантатов путем научно обоснованного выбора несъемной ортопедической конструкции с консольным элементом.
Даны рекомендации по части планирования протезных конструкций, содержащих консольный элемент, с опорой на внутрикостные дентальные имплантаты при ортопедическом лечении пациентов с дефектами зубных рядов.
Предложена методика оценки влияния параметров ортопедической
конструкции консольным элементом, на напряженно-деформированное
состояние кости, окружающей дентальные имплантаты.
Методология и методы исследования
Диссертация выполнена в соответствии с принципами и правилами доказательной медицины с использованием экспериментальных, клинических и статистических методов исследования. Предмет исследования - численная модель вух дентальных имплантатов, являющихся опорой несъемной
8 ортопедической конструкции, замещающей три единицы отсутствующих зубов, включающей консольный элемент. Методом конечных элементов изучались максимальные значения напряженно-деформированного состояния ости, окружающей дентальные имплантаты. Объектом исследования были 64 пациента с первоначальным диагнозом - частичное отсутствие зубов в боковых отделах верхней или нижней челюсти. Пациентам было проведено ортопедическое лечение в целях устранения дефектов зубных рядов, несъемными протезами, включающими консольный элемент, с опорой на два или три дентальных имплантата. На каждом этапе динамического наблюдения, которое проводилось один раз 12 месяцев, пациенты роходили линико-рентгенологическое обследование. Под динамическим наблюдением находилось 149 имплантатов.
Положения, выносимые на защиту
-
Применение математического моделирования позволило обосновать оптимальную комбинацию предельно допустимых геометрических параметров конструкции несъемных протезов, содержащих консольный элемент, с опорой на дентальные имплантаты.
-
Ближайшие и отдаленные результаты протезирования с использованием ортопедических конструкций, содержащих консольный элемент, позволяют рекомендовать применение данных конструкций при соблюдении их теоретически обоснованных геометрических параметров.
Степень достоверности и апробация результатов
Достоверность полученных результатов подтверждается данными экспериментальных, клинических исследований, выполняемых современными методами при участии достаточного числа пациентов, а также данными статистического анализа. Добровольное участие пациентов в исследовании подтверждалось их письменным согласием.
9 Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на:
VII научно-практической конференции молодых ученых
«Фундаментальные и прикладные проблемы стоматологии и челюстно-лицевой
хирургии» (Москва, 2016);
IV межвузовской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и медицинская наука» с международным участием (Тверь, 2016);
XII Международной / XXI Всероссийской Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2017);
VIII научно-практической конференции молодых ученых «Современные
научные достижения в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» (Москва,
2017).
Апробация проведена на совместном заседании отделений ортопедической стоматологии и имплантологии, отделения клинической и экспериментальной имплантологии, рентгенологического отделения, отделения лучевой диагностики, отделения пародонтологии ФГБУ «ЦНИИС и ЧЛХ» Минздрава России 24 мая 2017 года.
Личное участие автора
Диссертантом разработан алгоритм анализа результатов проведенного
исследования, проведен подробный обзор современной литературы, определены
методологические методические основы исследований, оздана
экспериментальная модель исследования. Автор курировал больных в течение всего времени наблюдения, разработал протоколы исследований, позволяющие получить информацию по теме диссертации, осуществлять выкопировку сведений из официальной медицинской документации. Результаты исследований зафиксированы в протоколах экспериментальной работы. Статистическая обработка и анализ полученных данных выполнены автором самостоятельно. На основании результатов проведенных исследований сделаны достоверные выводы
10 и даны практические рекомендации. Авторский вклад в написание научных работ по теме диссертации - 80%.
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены клиническую практику
отделения клинической и экспериментальной имплантологии, отделения
ортопедической стоматологии имплантологии ФГБУ «ЦНИИС и ЧЛХ»
Минздрава России.
Публикации
По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, из которых 4 статьи и 3 тезиса в центральных рецензируемых медицинских журналах, входящих в перечень ВАК Российской Федерации.
Структура и объем диссертации
Работа изложена на 158 страницах машинописного теста и состоит из введения, обзора литературы, главы, характеризующей материалы и методы исследования, главы лабораторного исследования, главы рентгенологического исследования, главы клинического исследования, главы обсуждения результатов исследования, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложения. В указатель использованной литературы включены 243 источника, из их 61 отечественных и 182 иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована 4 таблицами, 92 рисунками.
Консольный элемент в несъемной ортопедической конструкции с опорой на дентальные имплантаты
Исследования заживления кости на границе с имплантатом показали, что для достижения остеоинтеграции необходимо использовать несколько факторов. В одних статьях о протезировании с опорой на имплантаты отмечалась важность текстуры поверхности и биомеханической стабильности имплантата на ранних этапах заживления [155]. Авторы других с татей подчеркивали также влияние текстуры поверхности, формы и биомеханической стабильности имплантата на его остеоинтеграцию [68, 96, 108, 142].
Результаты экспериментальных и клинических исследований позволяют выделить несколько факторов, способствующих достижению остеоинтеграции: - Имплантат должен быть изготовлен из биологически совместимого материала или покрыт таким материалом. К таким материалам относятся например, титан, тан тал, гидроксиапатит, цирконий, золотосодержащие сплавы [62, 150]. - Костное ложе должно быть препарировано без излишней термической, хирургической, бактериальной или биологической травмы. - Необходима достаточная первичная стабилизация имплантата для исключения его подвижности выше порог ового уровня , т .е. 50 – 150 мкм [162, 220, 221]. При соблюдении вышеуказанных у словий происходит соответствующее норме заживление раны с достижением остеоинтеграции имплантата.
В большинстве статей имплантологическом лечении при частичной адентии не делается различий между замещением одного или нескольких зубов. Биомеханические условия в этих ситуациях сходны, если замещаемые зубы находятся в одном квадранте. В таких случаях невозможно обеспечение поперечной стабилизации, как при протезировании всей зубной дуги, что повышает значение первичной стабильности имплантатов. Эффективность стандартного протокола протезирования с опорой на имплантаты при частичной адентии подтверждена многими исследованиями. В частности, в метаанализе Lindh с соавт. в 1998 г. показатель успеха имплантации составил 85.7%, а выживаемость протезов – 93.6% при периоде наблюдения 6 – 7 лет [159]. По данным Leckholm, 10-летняя выживаемость имплантатов с фрезерованной поверхностью составила 90.2 и 92.6% на верхней и нижней челюстях соответственно [156]. Naert с соавт. в 2002 г. изучили суммарную выживаемость 1956 имплантатов с фрезерованной поверхностью, установленных при частичной адентии [185]. Выживаемость за период наблюдения до 16 лет составила 91.4%. Другие авторы отметили повышение эффективности имплантации при использовании более современных систем имплантатов, однако сроки наблюдения при этом были короче.
В научной литературе встречается множество статей, в которых оценивается положительное функционирование имплантатов при использовании разных протоколов протезирования. Более того , для изучения этого аспекта имплантологического лечения проводят все больше строгих исследований, обеспечивающих высокую валидность выводов. Однако большая часть доступной в настоящее время информации не поддается статистическому анализу. Относительно недавно Jokstad и Carr, Nkenke и Fenner, Ioannidou и Doufexi предприняли попытки сформулировать некоторые выводы относительно разных протоколов протезирования с опорой на имплантаты [132, 141, 189].
К сожалению, весь объем имеющихся научных данных позволяет сделать лишь несколько объективных выводов: - остеоинтеграция имплантатов может быть достигнута как при наличии, так и при отсутствии окклюзионной нагрузки при условии соблюдения определенных правил во всех клинических случаях; - вне зависимости от протокола протезирования имплантаты с шероховатой поверхностью обеспечивают более высокую вероятность успеха по сравнению с имплантатами с фрезерованной поверхностью; - для достижения остеоинтеграции имплантатов решающее значение имеет их первичная стабильность; успех имплантологического лечения зависит от достаточного числа и правильного расположения имплантатов.
Несоблюдение этих правил может привести к переимплантиту и, как следствие, к утрате имплантата, а вместе с ней и ортопедической конструкции. Осложнения в имплантологии сегодня можно разделить на два больших класса: биологические те изменения, связанные с костной тканью вокруг имплантата, и технические, - непосредственно связанные с тем или иным видом деформации ортопедической конструкции и самих дентальных имплантатов. Причины таких осложнений разнообразны: чрезмерная преждевременная нагрузка, окклюзионная травма и плохая поддержка со стороны костной ткани и др. [46, 114, 200]. Сегодня доказано, что микроорганизмы в полости рта, особенно те, которые участвуют в развитии заболеваний пародонта, ответственны за осложнения, связанные с имплантологическим лечением, совместно с неблагоприятными окклюзионными факторами [105, 180, 202]. В этих исследованиях была доказана также прямая связь между присутствием микроорганизмов и заболеванием тканей, окружающих имплантат. Грамотрицательные бактерии - анаэробы например, Fusobacteriumspp, Prevotellaspp, и спирохеты, часто встречающиеся в большом количестве на пораженных участках. Здоровые ткани в основном колонизированы грамположительными видами.
Пародонтит в непосредственной близости от имплантатов и наличие в пародонте в области периимплантатной борозды патогенных бактерий считают факторами риска для успешной имплантации [179, 182].
Характеристики поверхности, физические свойства, а также биологические факторы, влияющие на данный вид лечения, могут способствовать бактериальной колонизации и роту потенциально патогенных микроорганизмов на месте имплантатов [105, 135, 182].
Материалы и методы клинических исследований
У 41 пациента консольный элемент находился с медиальной стороны, у 23 – с дистальной стороны. У 28 пациентов была использована винтовая фиксация коронок с опорой на дентальные имплантаты, каркас был отфрезерован посредством CAD-CAM-технологий. У 36 пациентов каркасы металлокерамических протезов были изготовлены методом литья, применялась цементная фиксация. У 19 пациентов, антагонистами несъемных зубных протезов, содержащих консольный элемент, были витальные зубы или несъемные протезы на витальных зубах; у 21 пациента – девитальные зубы или несъемные протезы на девитальных зубах; у 15 пациентов – несъемные ортопедические конструкции с опорой на дентальные им плантаты; у 9 пациентов – съемные протезы. Для изучения влияния типа антагонистов и расположения консольного элемента пациенты были распределены по подгруппам. Данные распределения представлены в таблице 2.
Распределение пациентов по количеству опорных дентальных имплантатов и типу антагонирующей стороны тип антагонирующей стороны направление консольного элемента медиальное дистальное витальные зубы либо несъемные протезы на витальных зубах 12 7 девитальные зубы либо несъемные протезы на девитальных зубах 13 8 несъемные ортопедические конструкции с опорой на дентальные имплантаты 11 4 съемные протезы 5 4
Период наблюдения составил 2 – 4 года . Контрольные клинические обследования проводили с интервалом 1 раз в 12 месяцев. На каждом этапе контрольного обследования осуществляли тщательный опрос для выявления жалоб в области несъемной орт опедической конструкции, содержащей консольный элемент, и в области зубов -антагонистов, оценивали состояние гигиены полости рта, слизистой оболочки протезного поля, устойчивость протеза. Определяли состояние окклюзии зубных рядов и проводили зондирование у каждого опорного имплантата.
Ткани вокруг д ентальных имплантатов оценивали по критериям, предложенным Mombelli, успех лечения оценивали по методике Engquist, по: отсутствию подвижности имплантатов, отсутствию воспаления в области имплантатов, отсутствию подвижности протезов, отсутствию кровоточивости, глубине зондирования менее 3 мм для каждого имплантата (c медиальной, дистальной, щ ечной, язычной-небной сторон), отсутствию очагов деструкции кости на рентгенограмме вокруг имплантата, резорбции альвеолярного гребня не более 1.5 мм в течение первого года после имплантации и по 0.2 мм в год в последующие годы, отсутствию повреждений или деформаций ортопедической конструкции, содержащей консольный элем ент, либо его фиксирующей части [110, 172, 175, 180]. При наличии хотя бы одного из вышеперечисленных показателей лечение считали неуспешным.
Подготовка полости рта пациента к операции дентальной имплантации заключалась в следующем. В первую очередь проводили тщательную санацию полости рта, включающую в себя: удаление зубов по показаниям; лечение кариеса и его осложнений; снятие зубных отложений проведение лечебных мероприятий по улучшению состояния пародонта. После терапевтического лечения осуществляли необходимую ортопедическую пдготовку: замещали дефекты зубных дов общепринятыми конструкциями, обеспечивали нормализацию и стабилизацию высоты нижнего отдела с помощью временных съемных протезов, устраняли деформации зубных рядов применением ортопедических и ортодонтических методов.
После проведенной подготовки и уточнения диагноза составляли план лечения, включающий в себя операцию имплантации с последующим ортопедическим лечением. С целью упорядочения объема медицинской юридической документации заполняли ряд дополнительных документов, в частности: договор на медицинские услуги, анкету и формуляр согласия пациента на дентальную имплантацию. Перечисленные документы одписывались в двустороннем порядке. ни носят юридический характер и считаются действующими с момента подписания.
Для оценки зависимости резорбции кости округ порных зубных имплантатов от направления консольного элемента, рока наблюдения, протяженности консольного элемента, отношения протяженности ортопедической конструкции к консольному элементу, верхней или нижней челюсти, медиального или дистального направления консольного элемента, числа имплантатов (опора на два и ри дентальных имплантата), типа антагонирующей стороны: витальных зубов ибо несъемных протезов на витальных зубах; девитальных зубов либо несъемных протезов на девитальных зубах; конструкции с опорой на дентальные имплантаты; съемных протезов (в общей сложности 32 параметра).
Использованы дентальные имплантаты фирм-изготовителей Straumann (Швейцария) - 19 пациентов, AstraTech (Швеция) - 11 пациентов, Biomet 3i (США) - 26 пациентов, Xive (Германия) - 5 пациентов, NobelBiocare (США) - 3 пациента.
Показатель функционирования имплантата (ПФИ) определяли методом Миргазизова с соавт. [34]. Основные показатели ПФИ - степень подвижности имплантата, наличие костного кармана, состояние тканей десны в области имплантата.
При ПФИ = 1.0 имплантат клинически не подвижен или подвижен в пределах физиологической податливости тканей, десна воспалена, имеются костные карманы, боли и повреждения пограничных областей отсутствуют; имплантат несет полноценную нагрузку в качестве опоры зубного протеза.
При ПФИ = 0.75 периодически возникают воспаления десны, легкая подвижность неблокированного имплантата, костные карманы отсутствуют.
При ПФИ = 0.5 отмечены признаки хронического воспаления десны вокруг имплантата, клинически определяемая подвижность, наличие костных карманов, опорная функция имплантата снижена.
При ПФИ = 0.25 наблюдаются выраженные признаки воспаления, подвижность и наличие глубоких костных карманов.
При ПФИ = 0 полностью исчезает окружающая имплантат костная ткань, наблюдается вытеснение его из челюсти грануляциями.
Для оценки состояния гигиены супраконструкции с фиксаций на имплантатах мы используем разработанный СЮ. Ивановым с соавт. индекс гигиены супраконструкции, в основу которого положен упрощенный индекс гигиены Грина-Вермиллиона [19]. Отдельно вычисляются индексы зубного налета и зубного камня. Значение индекса определяется суммой баллов индексов налета и камня. Критерии оценки индекса зубного налета: 0 - отсутствие зубного налета на шейке абатмена; 1 - зубной налет на шейке абатмена в виде отдельных конгломератов; 2 - значительные отложения зубного налета, покрывающие шейку абатмена циркулярно; 3 - наличие зубного налета на искусственной коронке.
Значение индекса вычисляется как отношение суммы баллов по критериям оценки к числу обследованных супраструктур.
Зондирование глубины кармана, уровня и наличия прикрепленной десны. Зондирование импланто-десневой борозды - инвазивный метод диагностики. Оно проводилось с определенными техническими оговорками (зондами из пластмассы, которые не повреждают поверхность имплантата), причем настолько легко, что не повредило прикрепление десны к поверхности имплантата (так называемое маргинальное зондирование).
Кровотечение при зондировании (оценки 0 - 3): 0 - отсутствие кровотечения при зондировании вокруг дентального имплантата, 1 - точечное изолированное кровотечение, 2 - образование тонкой линии кровоподтека на слизистой оболочке вокруг дентального имплантата, 3 - обильные кровоподтеки.
Индекс мобильности (0 - 2): 0 - нет видимой подвижности во всех направлениях при нагрузках на имплантат, 1 - при нагрузках на имплантат смещение не более чем на 0.5 мм, 2 - при нагрузках на имплантат заметно перемещение.
Статистические методы обработки результатов исследования
При увеличении протяженности консольного элемента до 8 мм при вертикальной нагрузке 250 Н и горизонтальной нагрузке 100 Н возникает напряжение 16.035 ± 0.06 МПа (рисунок 10).
НДС (а) и п еремещение (б) в модели кость – конструкция при вертикальной и боковой нагрузках 250 и 100 H соответственно, протяженность консольного элемента 8 мм, расстояние между имплантатами 5 мм При вертикальной нагрузке 60 Н и боковой 24 Н возникает напряжение 4.321 ± 0.06 МПа (рисунок 11). (б) НДС (а) и перемещение (б) в модели кость - конструкция при вертикальной и боковой нагрузках 60 и 24 H соответственно, протяженность консольного элемента 8 мм, расстояние между имплантатами 5 мм
При увеличении протяженности консольного элемента до 10 мм при вертикальной нагрузке 250 Н и горизонтальной 100 Н возникает напряжение 19.079 ± 0.06 МПа (рисунок 12). Такие значения напряжений считаются критическими, поэтому использование консольного элемента протяженностью 10 мм в подобном типе конструкции данными размерами имплантатов и расстоянием между имплантатами не рекомендуется.
На основании проведенных нами расчетов построен график зависимости (рисунок 14) напряжения, возникающего в кости вокруг опорных дентальных имплантатов, от протяженности консольного элемента под действием двух типов нагрузок 60 Н вертикальная, 24 Н горизонтальная и 250 Н вертикальной, 100 Н горизонтальной. ей у =1Д445х +7,1855 R2 = 0,95J
Синяя линия на данном графике - линия тренда, показывающая возрастание напряжения в кости при увеличении протяженности консольного элемента от 4 мм до 10 мм, под действием прикладываемой вертикальной нагрузки 60 Н и горизонтальной 24 Н. Красная линия на данном графике - линия тренда, показывающая возрастание напряжения в кости при увеличении протяженности консольного элемента от 4 до 10 мм под действием нагрузки 250 Н вертикальной и 100 Н горизонтальной. Синяя линия показывает индекс корреляции R = 0,998, что представляет собой практически линейную зависимость. Красная линия показывает индекс корреляции R = 0,9586, что также представляет собой практически линейную зависимость.
Для определения коэффициента корреляции была использована общепринятая расчетная формула: R = , VSO-O2 ї.(.у-у)2 где: х - протяженность консольного элемента, y - максимальное напряжение возникающее в кости.
В ледующей группе исследований изучалось лияние изменения расстояния между имплантатами на напряженно-деформированное состояние кости окру опорных дентальных имплантатов несъемных оропедических конструкций c консольным элементом. Для этой цели было увеличено расстояние между имплантатами до 7 мм при длине консольного элемента 4 мм и тех же размерах имплантатов, что и в предыдущих расчетах. При данных параметрах модели под действием вертикальной нагрузки 250 Н и горизонтальной 100 H напряжение в кости уменьшилось до 8.762 ± 0.06 МПа (рисунки 15, 16), по сравнению с результатами напряжений, где расстояние между имплантатами задавалось равное 3 мм - 17.104 ± 0.06 МПа и 5 мм - 12.354 ± 0.06 МПа.
Рисунок 16. Перемещение в модели кость – конструкция при вертикальной и боковой нагрузках 60 и 24 H соответственно, протяженность консольного элемента 4 мм, расстояние между имплантатами 7 мм Изменения при вертикальной нагрузке 60 Н и боковой 24 Н были следующие: при расстояниях между имплантатами 3 мм - 2.915 ± 0.06 МПа и 5 мм - 2.529 ± 0.06 МПа. В исследовании, где задавалось расстояние между имплантатами 7 мм, при данных нагрузках напряжение составляло 1.12 ± 0.06 МПа (рисунок 17).
При увеличении расстояния между имплантатами до 9 мм максимальное напряжение в кости вокруг опорных дентальных имплантатов под действием вертикальной и горизонтальной нагрузок 250 Н и 100 Н равно 5,08 ± 0,06 МПа. Однако напряжение возникает вокруг имплантата, который расположен дальше от консольного элемента, поскольку при данной протяженности конструкции, протяженности консольного элемента протяженности расстояния между имплантатами возникает равносторонняя мостовидная конструкция (рисунок 18). Рисунок 18. НДС (а) и п еремещение (б) в модели кость – конструкция при вертикальной и боковой нагрузках 250 и 100 H соответственно, протяженность консольного элемента 4 мм, расстояние между имплантатами 9 мм Аналогичная ситуация с изменением контраста напряжения в область имплантата, находящегося дальше от консольного элемента, происходит и под действием вертикальной и горизонтальной нагрузок 60 Н и 24 Н. В данном расчете напряжение равно 1.798 ± 0.06 МПа (рисунок 19).
НДС (а) и перемещение (б) в модели кость - конструкция при вертикальной и боковой нагрузках 60 и 24 Н соответственно, протяженность консольного элемента 4 мм, расстояние между имплантатами 9 мм На основании проведенных нами расчетов построен график зависимости (рисунок 20) напряжения, возникающего в кости вокруг опорных дентальных имплантатов, от расстояния между опорными имплантатами несъемной ортопедической конструкции с консольным элементом под действием двух типов нагрузок 60 Н вертикальная 24 Н горизонтальная и 250 Н вертикальной 100 Н горизонтальной.
Расстояние между имплантатами, мм Рисунок 20. Зависимости напряжения, возникающего в кости вокруг опорных дентальных имплантатов, от расстояния между имплантатами под действием двух типов нагрузок На данном графике (рисунок 20) синяя линия - линия тренда, показывающая убывание напряжения в кости при увеличении расстояния между имплантатами от 3 до 9 мм, под действием прикладываемых вертикальной и горизонтальной нагрузок 60 и 24 Н с индексом корреляции R = 0,9126, что представляет собой практически линейную зависимость. Красная линия - линия тренда, показывающая убывание напряжения в кости при увеличении расстояния между имплантатами от 3 до 9 мм, под действием прикладываемых вертикальной и горизонтальной нагрузок 250 и 100 Н с индексом корреляции R = 0,9438, что соответствует практически линейной зависимости. В результате проведенных исследований можно заключить, что напряжение вокруг опорных дентальных имплантатов при протяженности консольного элемента 8 мм и расстоянии между имплантатами 5 мм в большей степени зависит от расстояние между имплантатами. При протяженности консольного элемента 8 мм и расстоянии между имплантатами 5 мм, на возрастание напряжения вокруг опорных имплантатов, при соответствии пропорциональных значений линейной закономерности, влияет протяженность консольного элемента. Значения напряжений выше вокруг имплантата, находящегося ближе к консольному элементу.
Затем проведено моделирование различных вариаций, в которых были изменены диаметры имплантатов и заданы различные варианты длин консольного элемента, а также расстояния между имплантатами для более детального анализа зависимости напряженно-деформированного состояния кости т различных нагрузок. Эти нагрузки, как было отмечено выше, соответствуют разным типам антагонистов (полный съемный протез, частично-съемный протез, бюгельный протез, интактный зубной ряд, несъемные ортопедические конструкции с опорой на дентальные имплантаты).
Клинические случаи пациентов с техническими осложнениями
В проведенных расчетах зафиксированы максимальные значения напряжений 32.983 и 32.483 МПа при вертикальной и горизонтальной нагрузках 350 и 140 Н соответственно в случаях, когда заданное расстояние между имплантатами составляло 4 мм, размеры имплантатов 3.25 х 9 мм и 4.5 х 13 мм, протяженность консольного элемента 10 мм. В второй модели заданное расстояние между имплантатами 2 мм, размеры имплантатов 3.5 х 14 мм и 5 х 14 мм, протяженность консольного элемента 8 мм. Это результаты с заведомо негативным прогнозом. Учитывая изученные в ходе проводимых исследований научные работы отечественных и иностранных ученых, можно предположить, что нагрузки 20 МПа в кости приводят к осложнениям [17, 60, 138].
Напряжения деформируемого тела могут иметь как положительные, так и отрицательные значения. При растяжении - напряжение имеет положительное значение, при сжатие - отрицательное. В проведенном нами эксперименте уровень эквивалентного напряжения в кортикальном и губчатых слоях костной ткани храктерен для случаев нагружения и имели только положительные значения. Значение эквивалентного напряжения ссчитывались по энергетической теории прочности [51]. Из проведенных нами расчетов и анализа можно сделать следующие выводы: с увеличением протяженности консольного элемента в 2 раза напряжения в кости растут примерно по линейному закону, при уменьшении диаметра имплантатов - примерно о квадратическому. Для несъемной ортопедической конструкции с консольным элементом, рекомендуется использование имплантатов диаметром 4.5 - 5 мм, длиной от 10 мм и консольных элементов протяженностью до 10 мм. При диаметре имплантата от 3.5 мм и длине от 9 мм протяженность консольного элемента не должна превышать протяженность 8 мм, а расстояние между имплантатами не менее 4 мм.
Как показали наши исследования и исследования, проводимые ранее, на изменения напряжение в кости влияют размеры имплантатов особенно их диаметры, чем больше диаметры имплантатов, тем меньшее напряжение возникает в кости [17, 60]. Из приведенных результатов расчетов следует, то при увеличении диаметра имплантата на 1 мм наблюдается снижение эквивалентных напряжений от 25 до 50%, что совпадает с данными расчетов, проведенных ранее в научных работах, в которых изучались напряжения кости вокруг дентальных имплантатов.
Ортопедическое лечение больных с дефектами зубных рядов с применением имплантатов требует учета не только этих условий, но еще и целого ряда особенностей, связанных с передачей жевательного давления на опорные элементы протеза. Преимущество протезирования с использованием внутрикостных имплантатов - возможность запланированного восстановления зубного ряда определенным видом протеза и прогнозирования результатов лечения.
Одно из условий успешного лечения с использованием метода имплантации - стабильное состояние костной ткани вокруг имплантата. Зона соединения имплантата и кости может сохраниться на долгий срок только в результате динамического конструктивного и реконструктивного процессов, т.е. способности тканей к адаптации. В свою очередь эти процессы позволяют костной ткани противостоять неизбежным погрешностям лечения, пока идет формирование биологической зоны соединения, способной выдерживать жевательные нагрузки в течение длительного периода времени. На динамику реакции кости на механическое давление существенное влияние оказывают как свойства вещества кости и его структур, так и направление окклюзионной нагрузки, значительно изменяющей силу, действующую на имплантат. В результате проведенных экспериментальных исследований можно сделать следующие заключение:
На основе разработанной комплексной математической модели несъемный зубной протез с консольным элементом - два дентальных имплантата - челюсть определены основные принципы распределения нагрузок между ортопедической конструкцией и дентальными имплантатами. Смоделированы варианты конструкций в зависимости от размеров дентальных имплантатов и расстоянием между ими, приводящие уменьшению напряжения в кости вокруг интегрированных дентальных имплантатов.
Получена картина напряженно-деформированного состояния челюсти в зоне двух дентальных имплантатов - опоры ортопедической конструкции с консольным элементом. Определены максимальные напряжения в зоне остеоинтеграции имплантатов, возникающие од действием различных жевательных нагрузок, при различных протяженностях консольного элемента, различных размеров имплантатов расстояния между имплантатами, то позволяет за счет оптимального планирования снизить будущее максимальное значение напряжения в кости вокруг дентальных имплантатов.