Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1. Материалы, применяемые в дентальной имплантологии 11
1.2. Физико-химическая характеристика нанотитана 21
1.3. Реакция окружающих тканей и организма на дентальные им-плантаты 25
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования 36
2.1. Методы исследования в эксперименте 36
2.1.1. Методы исследования микроструктуры поверхностей имплантатов 36
2.1.2. Методика изучения острой и хронической токсичности наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» у экспериментальных животных 37
2.1.3. Методика операции имплантации нанотитана «Nano-Grade 4» в эксперименте 42
2.1.4. Методы оценки реакции организма экспериментальных животных на имплантацию наноструктурного титана 43
2.1.5. Методика изучения реакции костной ткани у экспериментальных животных на имплантацию наноструктурного титана 45
2.2. Материал и методы исследования в клинике 47
2.2.1. Методика изучения красной и белой крови в клинике 48
2.2.2. Методы исследования биохимических показателей крови 48
2.2.3. Иммунологические исследования в клинике 48
2.2.4. Иммунологические методы исследования РЖ з
2.2.5. Рентгенологические методы исследования в клинике 49
2.2.6. Денситометрические методы исследования в клинике 50
2.2.7. Статистическая обработка данных 50
ГЛАВА 3. Результаты исследований 51
3.1. Результаты экспериментальных исследований 51
3.1.1. Результаты исследования микроструктуры поверхностей имплантатов 51
3.1.2. Результаты изучения острой и хронической токсичности наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» у экспериментальных животных 58
3.1.3. Результаты изучения аккумуляции титана в организме.. 65
3.1.4. Результаты исследования реакции костной ткани у экспериментальных животных на имплантацию наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» 67
ГЛАВА 4. Результаты клинических исследований 90
Обсуждение полученных результатов 119
Выводы 129
Практические рекомендации 130
Литература 1
- Физико-химическая характеристика нанотитана
- Методика изучения острой и хронической токсичности наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» у экспериментальных животных
- Иммунологические исследования в клинике
- Результаты изучения острой и хронической токсичности наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» у экспериментальных животных
Введение к работе
Актуальность проблемы. Рост заболеваемости в нашей стране, осложненные формы кариеса зубов и заболевания пародонта ведут к увеличению числа пациентов с частичной адентией в возрасте 30-40 лет. Согласно результатам анализа стоматологической помощи вторичная адентия встречается у 40-75% взрослого населения (Жулев Е.Н., 2000; Тлустенко В.П., 2002).
Новые технологии в стоматологии в настоящее время позволяют на качественно новом уровне подойти к проблеме ортопедического лечения вторичной полной и частичной адентии. Благодаря внедрению в клиническую практику дентальной имплантации расширяются показания к несъемному зубному протезирвоанию.
Научному обоснованию применения дентальных имплантатов, поиску дальнейших путей совершенствования посвящены многочисленные экспериментальные и клинические исследования отечественных и зарубежных авторов (Матвеева А.И., 1993; ОлесоваВ.Н., 1993; Васильев А.В., 1995; Миргази-зов М.З., 1996; Сухарев М.Ф., 1996; Перова М.Д., 1999; Дробышев А.Ю, 2000; Кулаков А.А., 2000; Osborn J.F. et al, 1980; Linkow L.L, 1987; Adell R.et al, 1990; Meffert R.et al, 1992; Becker W. et al, 1997 и др.). Успех дентальной имплантации во многом зависит от прочностных свойств самих имплантатов и от площади контакта их с окружающей костной тканью (Тян П.Р., Сидоров А.В., 1993; Перова М.Д., 1998; Миргазизов М.З., Миргазизов A.M., 2000; Са-леева Р.А., Федорова Н.С., 2007; Димитрович Д.А., Бычков А.И., 2008). Так, например, пластическая деформация имплантата, перелом имплантата, возникают из-за недостаточных прочностных характеристик титана, применяемого для изготовления имплантата. Чистый титан, практически инертен для организма, но из-за своих низких прочностных свойств в медицине в чистом виде он не используется, а применяются его сплавы. На российском рынке этот сплав под названием ВТ-6 - аналог зарубежного Ti-6A1-4V. Однако, со-
гласно исследованиям А.И. Сидельникова (2009) через 2 недели после установки имплантатов, изготовленных из данного сплава, алюминий и ванадий обнаруживаются в почках, печени, кишечнике и легких экспериментальных животных. Таким образом, выявленные токсические свойства сплавов титана ВТ-6 для организма ставит перед исследователями задачу по созданию новых, безопасных для здоровья и высокопрочных материалов.
Использование нанотехнологий и наноматериалов бесспорно является одним из перспективных направлений науки и техники в XXI веке (Сидель-ников А.И., 1999; Лахтин В.М., Афанасьев С.С., Лахтин М.В., 2008). Одним из таких материалов является наноструктурный титан марки «Nano-Grade 4», получаемый в ООО «НаноМет» при Уфимском Государственном авиационном техническом университете (УГАТУ). Он изготавливается из титана марки «Grade 4», с помощью метода интенсивной пластической деформации. Полученный материал «Nano-Grade 4» имеет размер зерен 50-150 нм, тогда как зерна остальных титановых сплавов, в т.ч. титана марки «Grade 4» имеют размер около 1000 нм (1 мкм). По исследованиям материаловедов наноструктурный титан марки «Nano-Grade 4» имеет больший запас прочности, по сравнению со сплавами титана. В настоящее время совместно с исследователями Чехии налажено опытное производство дентальных имплантатов из данного материала. Однако для использования наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» в дентальной имплантологии не изучены его токсическое влияние на организм, возможность аккумуляции в органах и тканях, реакция костной ткани и организма в целом на имплантацию.
Цель исследования. На основании экспериментальных исследований обосновать применение дентальных имплантатов из наноструктурного титана в клинике.
Задачи исследования. 1. Изучить микроструктуру поверхности нанотитана марки «Nano-Grade
4», имплантатов «Implantium» и «КонМет» методом полуконтактной
атомно-сканирующей микроскопии и провести сравнительный анализ.
Исследовать реакцию организма у экспериментальных животных на имплантацию нанотитана марки «Nano-Grade 4» (поведение животных, изменение показателей красной и белой крови, биохимических и иммунологических показателей крови).
Изучить в эксперименте на животных острую и хроническую токсичность нанотитана марки «Nano-Grade 4», а так же возможность его аккумуляции в органах и тканях.
Исследовать у экспериментальных животных реакцию костной ткани и характер остеоинтеграции на месте имплантации нанотитана марки «Nano-Grade 4».
Оценить результаты применения в клинике образцов дентальных имплантатов из наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4». Научная новизна исследования: впервые изучена в сравнительном
аспекте поверхность нанотитана марки «Nano-Grade 4» и поверхность дентальных имплантатов «Implantium» и «КонМет» методом полуконтактной атомно-сканирующей микроскопии. Выявлено, что поверхность нанотитана марки «Nano-Grade 4» имеет большую шероховатость по сравнению с им-плантатами «Implantium» и «КонМет;
В эксперименте изучена реакция организма животных на имплантацию нанотитана марки «Nano-Grade 4». Установлено, что имплантация нанотитана в организм экспериментальных животных не вызывает каких либо отрицательных реакций, не влияет на биохимические и иммунологические показатели крови;
В эксперименте на животных изучена острая и хроническая токсичность нанотитана марки «Nano-Grade 4», возможность его аккумуляции в органах и тканях. Установлено, что имплантация нанотитана не вызывает острую и хроническую токсическую реакцию в организме животных, не аккумулируется в органах и тканях;
В эксперименте на животных изучен характер остеоинтеграции при имплантации наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4». Установлено, что
7 нанотитан не вызывает деструктивно - дегенаративных процессов костной ткани в послеоперационном периоде, не вступает в реакции с костной тканью и обладает высоким остеоинтегративным свойством;
Экспериментально обосновано применение дентальных имплантатов из наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» в клинике для замещения дефектов зубного ряда.
Практическая значимость работы. В результате проведенного исследования, становится возможным замещение дефектов зубного ряда высокопрочными дентальными имплантатами из наноструктурного титана, безопасность которых научно обоснована.
Положения, выносимые на защиту.
Микроструктура поверхности нанотитана марки «Nano-Grade 4» в отличие от микроструктуры поверхностей имплантаатов «Implantium» и «КонМет» имеет большую шероховатость.
Имплантация нанотитана марки «Nano-Grade 4» у экспериментальных животных не вызывает нежелательных и токсических реакций организма, Не аккумулируется в органах и тканях, не способствует развитию окислительных и деструктивных процессов в кости.
Дентальные имплантаты из нанотитана марки «Nano-Grade 4» позволяют успешно замещать дефекты зубного ряда.
Личный вклад автора в исследование. Автором лично проведены постановка эксперимента, обработка экспериментального материала, иммунологических, биохимических, и физических методов исследования; клиническое обследование и лечение больных; систематизация и статистическая обработка результатов исследований.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции врачей стоматологов (г. Уфа, 2008, 2010), на Республиканской научно-практической конференции стоматологов РБ (г. Уфа, 2009), на XI Ежегодном научном форуме «Стоматология 2009», Инновации и перспективы в стоматологии (г. Москва, 2009),
8 на Итоговой конференции «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы (г. Москва, 2009). А так же на совместном заседании кафедр хирургической, ортопедической, терапевтической стоматологии ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет «Росздрава» и кафедры стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ИПО ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет «Росздрава».
Реализация результатов работы. Работа выполнена на кафедре хирургической стоматологии ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава». Результаты исследования внедрены в практику работы стоматологической поликлиники № 2 г. Уфы, клинической стоматологической поликлиники Башкирского государственного медицинского университета, в Научно-исследовательский институт пересадки зубов «Вита-дент», в «Витадент-Люкс».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, 2 из которых в рекомендованных ВАК, изданиях.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, включая список литературы, состоит из введения, 4 глав, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций. Иллюстрирована 47 рисунками и 20 таблицами.
Библиографический указатель содержит 203 источника, в том числе иностранных.
Физико-химическая характеристика нанотитана
Современная дентальная имплантация успешно решает многие проблемы реабилитации больных с дефектами зубных рядов. Однако, несмотря на ряд преимуществ, для пациента операция по установке имплантатов представляется в определенной степени рискованной, так как ее конечный результат зависит от сложного комплекса взаимодействующих и взаимозависимых факторов: медико-биологических, физических, механических и др.
Как известно, имплантат выполняет роль опоры для последующего протезирования. Через определенное время после установки имплантатов на них фиксируется искусственная коронка или мостовидный протез требуемой конструкции и цветовой гаммы, соответствующий естественному цвету эмали зубов пациента. При этом исключается травмирование соседних зубов [75, 111,140,139].
Выбор материала и конструкции имплантатов во многом определяет успех операции. При невыполнении этих условий возможно расшатывание и выпадение имплантата из-за отсутствия остеоинтеграции [11, 114, 137, 162].
Наиболее широкое применение в мире и в нашей стране получили титановые имплантаты. Титан был открыт в 1795 г. М. Claproth. По данным Модестова А.Ю. (2003), в медицине первые опыты по применению титана начались в 1940г. с вживлением его в мягкие ткани животных. Впервые титан использовал для остеосинтеза G. Levanthol (1951). В 1959 г. Л.К. Митю-нин опубликовал данные по применению титановых стержней для остеосинтеза [51, 63, 36, 108,168, 144, 169] .
Металлический титан образуется при спекании под вакуумом металлической губки, полученной восстановлением тетрахлорида титана магнием при температуре 800-850 С. Титан плавится при температуре 1690 С, имеет плотность 4,5 г/см . В Российской Федерации производят титан марок ВТ 1-0 и ВТ 1-00 (соответственно 99,53 и 99,48% чистоты). Однако, данные материалы не являются абсолютно чистыми, в их составе имеются другие химические элементы. Примерно 0,5% сплавов составляют примеси железа, азота, водорода, которые ухудшают прочностные свойства титана. Концентрация водорода в титане марки ВТ 1-00 при 20С составляет 0,002 %, а при нагреве до 300С в нем растворяется около 0,14% водорода. Допустимым насыщением, при котором не уменьшается время до разрушения образца, т.е. сплав сохраняет свои прочностные свойства, считается содержание водорода 0,012%. Небольшое количество титана высокой чистоты может быть получено йо-дидным методом [32].
В химическом отношении титан является активным элементом. Благодаря защитной пленке, состоящей из ТІ02, он приобретает коррозионную стойкость. В зависимости от окружающей среды защитная пленка может расти или растворяться в,кислотах, реагирующих с титаном, при этом выделяется водород, в связи, с чем образуются пленки из гидрида титана. В азотной кислоте, царской водке или в хромовой кислоте образуется окись титана ТІ02. Коррозийную стойкость титана можно повысить легирующими элементами, увеличивающими стойкость и прочность защитной пленки [18, 5].
Все известные сплавы, применяемые для изготовления имплантатов, обладают свойством образовывать оксидную пленку, которая обеспечивает им хорошие биотолерантные свойства.
На базе новых металлургических технологий разработаны сплавы ни-келида титана, имеющие хорошую коррозийную стойкость, пластичность, свойство «памяти». Так Andreasen G.F. и Hilleman Т.В. в 1971 г. описали успешное применение нитиноловой (никелид титана) проволоки в ортодонтии для исправления прикуса с использованием эффекта «памяти» предложенного ими сплава [156]. Наряду с этим С. Фокуе (1982) получил патент на конструкцию эндоос-сального имплантата из нитинола, где так же с успехом использовано свойство «памяти» формы этого вида сплава [78, 39, 103, 38, 79].
В.Н. Олесова (1985) впервые разработала методику применения эндо-оссальных имплантатов из пористого никелида титана для протезирования мостовидными протезами концевых дефектов зубного ряда нижней челюсти. Наблюдение в течение 2,5 лет за 48 зафиксированными мостовидными протезами показало пригодность этого вида имплантатов для широкого клинического применения.
В России для производства дентальных имплантатов используют сплавы титана марок ВТ 1-0 и ВТ 1-00 (ГОСТ 19807-91) (таб. 1). За рубежом сплавы ВТ 1-0 и ВТ 1-00 не применяются из-за наличия в них посторонних примесей, а используют так называемый «коммерчески чистый» титан четырех марок Grade 1-4 (ASTM,ISO) являющийся аналогом отечественного сплава ВТ-6, а так же сплав Ti-6A1-4V (титан + 6%алюминия + 4%
Механические свойства титановых сплавов по ГОСТ 19807- Показателимеханическихсвойств Титановый сплав ВТ 1-0, МПа Титановый сплавВТ1-00, МПа Титановыйсплав ВТ-6, МПа Предел прочности на растяжение 200-400 400-550 850-1000 Предел текучести 350 250 Данные приведены по ОСТ 1 90 173-75. В доступной литературе данных не обнаружено. ванадия) (таб. 2). Все эти сплавы различны по химическому составу и механическим свойствам (таб. 3) [102]. Проведенный анализ выявил, что самым прочным из рассмотренных материалов является сплав Ti-6A1-4V (отечественный аналог ВТ-6). Увеличение прочности достигается за счет введения в его состав алюминия и ванадия. Однако, данный сплав относится к биоматериалам первого поколения и, несмотря на отсутствие каких-либо клинических противопоказаний, он используется все реже. Это положение приведено в аспекте проблем эндопро-тезирования крупных суставов [44, 94, 3, 43, 132, 101, 201, 187, 190].
По данным А.И. Сидельникова (2009) некоторые зарубежные фирмы продолжают использовать этот сплав в производстве дентальных импланта-тов. Исследования 1984 года показали, что содержащийся в нем ванадий должен вызывать опасения из-за токсического действия на биологические объекты. Это было так же подтверждено комплексным исследованием в 1997 году. Кроме того, степень адгезии тканей к имплантатам из титановых сплавов несколько хуже, чем к нелегированному титану.
С этой точки зрения, отечественные сплавы ВТ 1-0 и ВТ 1-00 не могут считаться оптимальными, так как существующие стандарты допускают в них содержание других примесей до 0,3%, которые могут привести к образованию соединительно-тканной прослойки вокруг имплантата и вызвать интоксикацию организма (таб. 4).
Положение о практическом значении токсичности ванадия и недостатка алюминия можно оспорить с той точки зрения, что результаты вышеупомянутых исследований касаются имплантатов из «чистых» металлов или сплавов с преобладанием в их составе данных металлов. Содержание же алюминия и ванадия в сплавах, используемых в производстве дентальных имплантатов, невелико, а выход ионов металла из кристаллической решетки обусловлен процессом коррозии. При этом, по данным фундаментальной работы Williams, Roaf (2001), коррозийная стойкость некоторых сплавов титана под воздействием солей выше, чем у «чистого» металла.
Методика изучения острой и хронической токсичности наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» у экспериментальных животных
Перед операцией диски из наноструктурного титана диаметром 5 мм и высотой 1 мм подвергались стерилизации. Способ стерилизации соответствовал ГОСТ 42-21-2-85 "Стерилизация и дезинфекция изделий медицинского назначения". Все кролики оперировались в один день, в стерильном помещении. Была проведена предварительная подготовка операционного поля путем выстригания шерсти в области гребня подвздошной кости. Перед операцией для обездвижения животных в область внутренней поверхности бедра кролика слева вводили миорелаксант - раствор Рамитар 1,2 мл. Через 20 мин начинали оперативное вмешательство (рис. 4, 5). Область гребня подвздошной кости двукратно обрабатывали 70 % раствором этилового спирта. С целью дополнительного обезболивания местно вводили 4 мл 2% р-ра лидокаина. Через 10 мин. после инъекции вышеуказанных анестетиков производили разрез кожи в области гребня подвздошной кости, проводили скелетирование области.
При помощи физиодиспенсера, с числом оборотов до 500 в 1 мин., шаровидным бором на наружной поверхности подвздошной кости удаляли кортикальную пластинку до 5 мм в диаметре. Фрезой формировали ложе для образца в соответствие с размерами диска из наноструктурного титана. В костное ложе помещали нанотитановый диск. Во всех случаях было обеспечено его плотное прилегание к окружающей подвздошной кости. После этого послойно ушивали рану саморассасывающейся нитью «КАПРОАГ № 4».
После имплантации наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» наблюдение за животными проводили в течение первого часа и далее ежедневно. В ходе экспериментов визуально оценивали общее состояние животных, особенности их поведения, реакции на болевые, звуковые и световые раздражители, частоту и глубину дыхательных движений, внешний вид
Установка наноструктурного титана в подвздошную кость кролика. волосяного и кожного покровов, потребление корма и воды, изменения в физиологических отправлениях. Через 7, 14, 28 суток и 3, 6 месяцев после имплантации проводили исследование крови.
Методы исследования красной и белой крови у экспериментальных животных. Кровь для исследования брали из ушной вены. Исследование количества эритроцитов, гемоглобина проводили на аппарате «Гемо-скрин». Для исследования лейкоцитарной формулы изготавливали мазок на стекле, фиксировали метиловым спиртом, окрашивали по Романовскому — Гимза.
Биохимические методы исследования крови у экспериментальных животных. Для биохимических исследований кровь брали из ушной артерии у животных одноразовым шприцом объемом 3 миллилитра. Затем через 40 минут собранную и свернувшуюся кровь центрифугировали, предварительно отслоив от стенок тромботические массы, при частоте вращения 1500 оборотов в минуту в течение 20 минут. Супернатант (сыворотку) собирали и исследовали биохимическими методами.
В сыворотке крови экспериментальных кроликов общий белок определяли рефрактометрическим методом на аппарате ИРФ — 454 [84]. Альбумины, а-глобулины, р-глобулины, у-глобулины определяли спектрофотометри-чески с использованием стандартного набора реактивов фирмы «Lachema».
Иммунологические методы исследования крови у экспериментальных животных. Взятие крови у животных для иммунологических исследований проводили из вены в объеме 2 миллилитра одноразовым шприцом. Иммунологический анализ проводился на аппарате STAT FAX 3200 методом ИФА. Иммуноферментный анализ проводился по общепринятому принципу взаимодействия между антигеном и соответствующим ему антителом сэндвич - методом.
Методика изучения реакции костной ткани у экспериментальных животных на имплантацию наноструктурного титана Изучение реакции костной ткани на имплантацию наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» проводили с помощью рентгенологического, денситометрического и гистологического методов исследования. У лабораторных кроликов, выведенных через 1, 3, 6 месяцев из эксперимента, брали костные блоки, подвергали их рентгенологическому, гистологическому исследованиям.
Рентгенологический метод исследования в эксперименте. Прицельные рентгенологические снимки подвздошной кости с имплантированным наноструктурным титаном марки «Nano — Grade 4» осуществляли на компьютерном радиовизиографе «RVG - ЖГХ - 70 - ССХ». Главной частью ра-диовизиографа является плоский сенсорный датчик размером 18x24 мм и толщиной 5 мм. Время экспозиции для одного снимка составляло от 0,04 до 0,2 секунд.
Денситометрические методы исследования в эксперименте. Для изучения плотности костной ткани окружающей имплантат из наноструктурного титана проводили денситометрические исследования. Денситометрические исследования проводили на радиовизиографе «RVG-JRJX-70-CCX» с использованием компьютерного инструмента «Profile». Плотность костной ткани измеряли вокруг имплантата через 1 и 3 месяца после его установления.
Гистологические методы исследования. Забор костных блоков осуществлялся на 1-й, 3-й и 6-й месяц после имплантации. Костные блоки промывали физиологическим раствором, фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина с последующей их декальцинацией для гистологических исследований. Для декальцинации весь исследуемый материал погружался в 10% ЭДТА (ГОСТ 6259 - 75) из расчета 10 - 15 мл раствора на один куб. сантиметр кости. Раствор меняли каждые 24 часа. Гистологические срезы толщиной 10 мкм готовили по общепринятой методике с окраской гематоксилин - эозином, по Ван - Гизону, по Маллори, импрегнацией нитратом серебра. Затем срезы промывали, обезвоживали и заключали в бальзам. Гистологические исследования проводились на базе БГМУ, кафедра Гистологии и эмбриологии человека (зав. кафедрой д.м.н., профессор Х.Х. Мурзабаев), под руководством д.м.н., профессора Ф.А. Каюмова. Всего было приготовлено 450 микропрепаратов.
Иммунологические исследования в клинике
Результаты изучения острой токсичности. Проведенные нами экспериментальные исследования на лабораторных крысах по изучению острой токсичности показали, что при однократном подкожном введении импланта-тов из наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» общее состояние, прием корма, физиологические отправления оперированных животных первой группы как в послеоперационном периоде, так и на весь период наблюдения оставались неизменными и не отличались от второй и третьей групп. Внешний вид волосяного и кожного покровов на протяжении эксперимента у трех групп остался без изменений. В течение всего срока наблюдения потери массы тела экспериментальных животных ни в одной из трех групп не зафиксировано. Через 2 недели по завершению эксперимента прибавка в весе от 10 до 20 грамм была зафиксирована у двух животных первой группы, четырех животных второй группы и у трех животных третьей группы. Прибавка в весе от 20 до 30 грамм была зафиксирована у трех животных из каждой группы. От 30-40 грамм прибавили в весе по трое животных из первой, третьей групп и одно животное из второй группы, а от 40 до 50 грамм двое животных из первой группы и по одному животному из второй и третьей групп. За период наблюдения гибель экспериментальных животных отсутствовала (таб. 11).
Таким образом, изучение острой токсичности имплантатов из разных материалов у экспериментальных животных показало, что имплантат из наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» также, как имплантат «КонМет», изготовленных из сплавов титана ВТ 1-0 и ВТ 1-00 и имплантат «Implantium», изготовленных из сплава титана Ti-6A1-4V, является безопасным и относится к IV классу опасности - малоопасные вещества.
Результаты изучения хронической токсичности. При исследовании хронической токсичности установлено, что имплантация наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» в подвздошную кость кроликов не вызвала каких-либо изменений в общем состоянии и поведении животных: они оставались активными, еду поедали полностью, пили по мере необходимости, нормально реагировали на прикосновения, болевые и световые раздражения. При наблюдении за животными не отмечались изменения в размерах зрачка, нарушения тонуса мышц и положения хвоста, координации движений, появления лакримации и саливации. Внешний вид волосяного и кожного покровов на протяжении эксперимента остался без изменений. Операционная рана у всех подопытных животных после имплантации наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» была сухая, заживала первичным натяжением. Исследования крови у контрольной группы животных на 7-е, 14-е, 28-е сутки и через 3, б месяцев после операции показали, что количество эритроцитов оставалось неизменным. У контрольной группы показатель составил 4,4±0,5 х 1012л, у основной группы кроликов в постоперационном периоде от 4,2+1,2 х 1012/л до 4,45±0,8 х 1012/л. Достоверное изменение гемоглобина наблюдалось до 28 суток. В1 контрольной группе он составил 61,5±7,8 г/л, а в основной группе на 7-е, 14-е, 28-е сутки, через 3-6 месяцев колебался от 68,0±1,5 г/л до 79,0+6,1 г/л (таб. 12). У контрольной группы кроликов количество лимфоцитов составило 51,0±2,9 %, у основной группы животных через неделю после установки наноструктурного титана - 60,0+3,1%, через 14 суток — 81,3±0,8 % и через 28 суток — 69,3±0,9%. В сроки исследования через 3 и 6 месяцев, у оперированных животных количество лимфоцитов было в пределах нормы.
На фоне увеличения процентного соотношения лимфоцитов в первый месяц после операции у экспериментальных животных отмечалось достоверное уменьшение процентного соотношения сегментоядерных нейтрофилов. В контрольной группе сегментоядерные нейтрофилы составили 31,0+5,0%, а у основной группы на 7-е сутки — 17,0+4,1% , на 14-е сутки — 9,1+0,9%, на 28-е сутки - 12,0+1,5%. Через 3 и 6 месяцев после операции достоверной разницы по сравнению с контрольной группой не наблюдалось.
Изучение биохимических показателей крови экспериментальных животных до операции и в различные сроки после установки наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» показали достоверное снижение показателей общего белка в первые 14 суток после операции от 61,5±0,3 г/л до 63,1+0,5 г/л. (таб.13). В эти сроки отмечалось незначительное увеличение количества альбуминов от 56,7±2,0% до 70,6±0,8% (контроль — 49,7±2,5%). Это происходило на фоне значительного снижения процентного соотношения у-глобулинов с 16,6±0,4% (контроль), до 6,1+0,2% (на 14-е сутки после операции). В последующие сроки исследования (через 28 суток и через 3, 6 месяцев) показатели у-глобулина были в пределах нормы. Из белковых фракций крови процентное соотношение а-глобулина в два раза снизилось на 7-е сутки и в 1,7 раза на 28-е сутки. В то время как снижение 13-глобулинов отмечалось на 7-е сутки и через 3 месяца после операции (Р 0,05).
Таким образом, после установки в подвздошную кость экспериментальных животных наноструктурного титана, в течение 28 суток после операции отмечались некоторые отклонения изучаемых параметров периферической крови от исходных. В сроки исследования через 3 месяца после операции все параметры сходятся с показателями контрольной группы животных.
Проведенные иммунологические исследования крови у основной группы животных на 7-е сутки показали статистически достоверное увеличение IgA 1,37±0,32 г/л, (0,66+0,29 г/л у животных контрольной группы).
Начиная с 14 суток и в последующие сроки исследования (на 28 сутки, через 3, 6 месяцев после операции) каких либо достоверных изменений иммуноглобулинов крови не наблюдалось, за исключением IgE (на 14-е, 28-е сутки и через 3 месяца после операции) (таб. 14).
Результаты изучения острой и хронической токсичности наноструктурного титана марки «Nano-Grade 4» у экспериментальных животных
Одним из вариантов дентальной имплантации больному предложена одномоментная установка двух дентальных имплантатов из наноструктурно-го титана «Nano-Grade 4» в область отсутствующих 14 и 26 зубов. От пациента поступило письменное заявление с просьбой одномоментно установить цилиндрические дентальные имплантат из нанотитана марки «Nano-Grade 4». Пациент информирован, о том, что эти имплантаты опытного образца. Получено информированное согласие пациента на установку имплантатов из наноструктурноготитана марки «Nano-Grade 4». Пациент назначен на операцию 14.01.2009г.
Протокол операции: под мандибулярной анестезией раствором ультракаина 1,7 мл при помощи мукотома проведено иссечение слизистой диаметром 5 мм на гребне альвеолярного отростка отсутствующего 14 зуба. Твердосплавным шаровидным бором произведено углубление в кости на месте формирования ложа для имплантата. Фрезой при постоянном, струйном охлаждении просверлена кость на глубину соответствующую длине имплантата (12 мм). Специальным ключом — трещеткой в готовое ложе закручен одно-этапный дентальный имплантат из наноструктурного титана «Nano-Grade 4».
Под мандибулярной анестезией раствором ультракаина 1,7 мл при помощи мукотома проведено иссечение слизистой диаметром 5 мм на гребне альвеолярного отростка отсутствующего 26 зуба. Твердосплавным шаровидным бором произведено углубление в кости на месте формирования ложа для имплантата. Фрезой при постоянном, струйном охлаждении просверлена кость на глубину соответствующую длине имплантата (12мм). Ключом 112 трещеткой в готовое ложе закручен одноэтапный дентальный имплантат из наноструктурного титана «Nano-Grade 4».
Пациенту в письменном виде даны рекомендации по индивидуальному уходу за полостью рта в послеоперационном периоде и на все время функционирования имплантата.
Назначено: холод на область верхней челюсти слева и справа, сумомед в капсулах по 500 мг один раз в сутки за 1 час до еды (Caps. Sumomedi №3, 1500 mg) в сутки в течении Зх дней. При болях рекомендован кетонал 50 мг per OS. 15 января 2009г. (2-е сутки после операции)
Пациент жалоб не предъявляет. Конфигурация лица не изменена, цвет кожи физиологической окраски. Регионарные лимфатические узлы не увеличены. Рот открывается свободно на 4 пальца пациента. Слизистая оболочка в области проведенной операции гиперемирована. Пальпация по переходной складке не сопровождается болью, дентальный имплантат неподвижный. На ортопантомограмме четко виден имплантат, установленный на месте отсутствующего 36 зуба. Денситометрическая плотность самих имплантатов 17 у.е., а окружающей костной ткани около 9,5 у.е. Вокруг имплантатов имеются участки с более низкой плотностью костной ткани (рис. 44 ,45).
Пациент жалоб не предъявляет. Конфигурация лица не изменена. Регионарные лимфатические узлы не пальпируются. Рот открывается свободно на 4 пальца пациента. Слизистая оболочка вокруг установленных имплантатов физиологической окраски, влажная, отек отсутствует. При пальпации переходной складки в области имплантатов боль отсутствует. Дентальные им-плантаты неподвижны. Проведена оценка уровня гигиены полости рта.
Индекс по методу Ю.А.Федорова и В.В. Володкиной составляет 1, а по Грин-Вермиллиону — 0,6. Уровень гигиены — удовлетворительный. Осуществлен забор крови и РЖ на исследование, сняты слепки и припасованы одиночные пластмассовые коронки на имплантаты. Результаты исследования крови: RBC - 4,3 -1012 /л, НЬ - 125 г/л, PLT -308-Ю9/л, WBC - 7,3-109/л. Общий белок - 82 г/л, альбумины - 55%.; глобулины - 32,9%, х-глобулины - 4,8%, В-глобулины - 10,1%, у-глобулины - 13,5%; IgA - 2,5 г/л, IgM - 0,8 г/л, IgG - 8,1 г/л, IgE - 74 г/л. Показатели РЖ: IgA - 0,16 г/л, IgG - 0,37 г/л. Исследование РЖ — иммунологические компоненты без отклонений. 28 января 2009г. (14-е сутки после операции) Пациент жалоб не предъявляет. Конфигурация лица не изменена. Регионарные лимфатические узлы не пальпируются. Рот открывается на 4 пальца пациента.
Осмотр полости рта: слизистая оболочка вокруг установленных им-плантатов физиологической окраски, влажная, без гиперемии. При пальпации переходной складки в области имплантатов отсутствует боль, дентальные имплантаты неподвижные. Проведена оценка уровня гигиены полости рта. Индекс гигиены по методу Ю.А. Федорова и В.В. Володкиной составляет 1, а по Грин-Вермиллиону - 0,6. Уровень гигиены — хороший.
Пациент жалоб не предъявляет. Конфигурация лица не изменена. Кожные покровы физиологической окраски. Регионарные лимфоузлы не пальпируются. Рот открывается на 4 пальца пациента. Осмотр полости рта: слизистая оболочка бледно-розового цвета, влажная. Проведена оценка уровня гигиены полости рта. Индекс по методу Ю.А.Федорова и В.В. Володкиной составляет 1, а по Грин-Вермиллиону — 0,5. Уровень гигиены — хороший.
На слизистой оболочке в области установленных имплантатов отека, гиперемии не наблюдается. Установлены металлокерамические коронки на имплантаты. Результаты исследования крови: RBC - 4,4 -1012/л, НЬ - 131 г/л, PLT -311-10%, WBC-7,1-10%. Общий белок — 72 г/л, альбумины - 56,3 %.; глобулины - 38,5%, а-глобулины - 3,8%, В-глобулины - 9,8%, у-глобулины - 15,7%; IgA - 3,1 г/л, IgM - 0,98 г/л, IgG - 10,3 г/л, IgE - 72 г/л. Показатели РЖ: IgA - 0,17г/л, IgG - 0,38 г/л. 14 марта 2009г. (через 2 месяца после операции) Пациент жалоб не предъявляет. Конфигурация лица не изменена. Кожные покровы физиологической окраски. Открывание рта не нарушено- на 4 пальца пациента. Слизистая оболочка полости рта влажная, бледно-розовой окраски. Коронки на имплантатах неподвижны. Проведена оценка уровня гигиены полости рта. Индекс по методу Ю.А. Федорова и В.В. Володкиной составляет 1, а по Грин-Вермиллиону - 0,6. Уровень гигиены — хороший.
