Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 10
Общая характеристика факторов, обусловливающих эффективность имплантации 10
Особенности морфологии биосовместимого контакта имплантат/костная ткань с точки зрения пластиночной и винтовой конструкции имплантата 12
Влияние нагрузки как биомеханического фактора на костную ткань 18
Некоторые принципы конструирования, преимущества и недостатки пластиночных и винтовых имплантатов 22
Клиническая оценка результатов имплантации и методы изучения подвижности имплантатов 29
Глава 2. Материал и методы исследования 33
Характеристика клинического материала 33
Клинико-лабораторные методы исследования 36
Рентгенологические методы исследования 39
Функциональные методы исследования 40
1. Эхоостеометрия 40
2. Лазерная допплеровская флоуметрия 40
3. Количественный метод регистрации подвижности имплантата (метод периотеста) 41
Метод математического моделирования 43
Глава 3. Обоснование выбора вида и методики имплантации по данным результатов клинической оценки состояния интеграции имплантатов в различные сроки на хирургическом этапе 44
Аспекты клинического изучения интеграции имплантатов 44
Определение показателя периотеста для естественных зубов с целью определения критериев благоприятного клинического прогноза 49
Клинический мониторинг интеграции имплантатов с использованием периотеста 53
1. Сравнение показателя периотеста для пластиночных имплантатов в зависимости от вида конструкции, и сроков протезирования 57
2 Показания к одноэтапной методике и отсроченному протезированию при использовании конструкций пластиночных имплантатов 64
3. Определение значения показателя периотеста при развитии осложнений имплантации, с анализом причин неблагоприятного течения интеграции.
Выявление соотношения показателя периотест с индексом гигиены полости рта и индексом налета применительно к имплантатам 66
Глава 4. Сравнительное экспериментальное изучение конструкции пластиночных имплантатов с применением методов трехмерного математического моделирования 71
Расчет параметров трехмерной модели нижней челюсти в зависимости от типа архитектоники и модуля упругости костной ткани 75
Анализ картины напряженно-деформированного состояния костной ткани вокруг имплантата при действии заданной нагрузки 82
Определение предельно допустимой нагрузки на имплантат на основании изучения напряженно-деформированного состояния костной ткани 88
Сравнительный анализ характера распределения напряжений в костной ткани в зависимости от выбора вида конструкции пластиночных имплантатов. Сравнение с результатами клинического исследования 93
Глава 5. Клиническое применение разборных конструкций пластиночных имплантатов с обоснованием выбора одно- и двухэтапного их использования 99
Имплантация пластиночной конструкции при одноэтапном применении 101
Имплантация пластиночной конструкции при двухэтапном применении 110
Заключение 128
Выводы 138
Практические рекомендации 140
Список литературы 141
- Некоторые принципы конструирования, преимущества и недостатки пластиночных и винтовых имплантатов
- Количественный метод регистрации подвижности имплантата (метод периотеста)
- Показания к одноэтапной методике и отсроченному протезированию при использовании конструкций пластиночных имплантатов
- Анализ картины напряженно-деформированного состояния костной ткани вокруг имплантата при действии заданной нагрузки
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Протезирование с применением внутрикостных имплантатов получило широкое распространение в практике лечения больных с дефектами зубных рядов. Стремление повысить эффективность имплантации привело к увеличению в последние годы количества публикаций, посвященных изучению биомеханического влияния имплантатов на опорные ткани, оптимизации их формы и свойств, а также совершенствованию диагностических методов для контроля функциональности и обеспечения долговременного успеха [Матвеева А.И., 1993, 1999; Олесова В.Н.,1993; Гветадзе Р.Ш.,1996; Кулаков А.А. 1997,1999; Иванов С.Ю.,1997; Гончаров И. Ю., 1999].
Продолжительность функционирования имплантата определяется его устойчивостью в костном ложе посредством врастания вновь образованной высокодифференцированной костной ткани в отверстия и рельеф имплантата. Фундаментальные исследования по изучению процессов интеграции имплантатов проведены P.-l. Branemark, 1985,1989, Zarb GA et al.,1985, Albrektsson T. et al.,1987, Weiss Ch., 1990. Установлено, что если имплантат из биосовместимого материала помещают в атравматично подготовленное ложе и оставляют без нагрузки на период заживления (двухэ-тапная методика операции), то происходит остеоинтеграция. Под воздействием ранней умеренной функциональной нагрузки формируется слой фиброзной ткани, т.е. фиброостеоинтеграция.
Существует мнение, что достичь остеоинтеграции при использовании пластиночных имплантатов невозможно. При наличии до-статочногообьемакостнойру^фАДЦйуішийййю н н оот-
дается цилиндрическим и вин овьіій|^^^тарньім{конструкциям
OS SXflmnO^Q
как имеющим больше шансов на успех. Однако, во многих клинических случаях, пластиночные имплантаты являются единственным типом имплантатов, которые можно применять и прогнозировать их длительное функционирование. Расширению показаний и повышению эффективности использования пластиночных имплантатов способствует разработка разборных конструкций.
Возможности трехмерного компьютерного моделирования позволяют в эксперименте исследовать механизмы передачи нагрузки через имплантат на окружающую костную ткань и сравнить влияние различных конструктивных решений пластиночных имплантатов на уровень и характер распределения напряжений в костной ткани в зависимости оттипа ее архитектоники.
В литературе отсутствуют достоверные данные о возможности остеоинтеграции пластиночных имплантатов, по клинико-рентге-нологической картине соотносимой стаковои при использовании винтовых имплантатов. Совершенствование диагностических методов позволяет оценить в динамике течение процесса остеоинтеграции по определению подвижности имплантатов в различные сроки после операции.
Работа по сравнительному клиническому и экспериментальному изучению различных разборных конструкций пластиночных имплантатов с установлением эффективности их применения и уточнением показаний к выбору имплантата и методов использования представляется актуальной.
Повышение эффективности лечения пациентов с дефектами зубных рядов при одно- и двухэтапном использовании внутрико-стных пластиночных имплантатов на основании уточнения показаний к выбору конструкции имплантата и метода операции поданным комплексной оценки особенностей остеоинтеграции.
1. Провести анализ современных конструкций отечественных
и зарубежных пластиночных имплантатов на основании дан
ных литературы, клинических и экспериментальных резуль
татов исследования.
Провести экспериментальную оценку влияния нагрузки на уровень и характер распределения напряжений в костной ткани вокруг внутрикостной части пластиночного имплантата методом трехмерного компьютерного моделирования в зависимости от вида конструкции пластиночного имплантата и значения показателя упругости кости.
Сравнить значения показателей подвижности пластиночных и винтовых имплантатов с применением периотест - метода. Выявить факторы, влияющие на подвижность имплантата в зависимости от вида конструкции, методики имплантации и характера течения послеоперационного периода.
Определить показания к одноэтапной и двухэтапной методикам применения разборной конструкции пластиночных имплантатов на основании результатов экспериментального и клинического исследования и оценить их эффективность.
Разработана методика клинической оценки динамики интеграции имплантатов в послеоперационном периоде на основании анализа показателей подвижности имплантатов поданным пери-отеста. Впервые в отечественном клиническом исследовании использован модифицированный Mombelli(1987) применительно к имплантатам индекс Silness-Loe( 1963) для оценки гигиенического состояния и признаков воспаления вокруг наддесневой части имплантата.
Проведено сравнительное клиническое и экспериментально-техническое изучение пластиночных имплантатов различных систем отечественного производства.
Изучено влияние вида и формы конструкции пластиночных имплантатов на напряженно-деформированное состояние костной ткани в экспериментальной трехмерной компьютерной модели.
Установлены показания к выбору и использованию по одноэтап-ной и двухэтапной методике разборных конструкций пластиночных имплантатов.
Уточнение показателей периотест-метода, характеризующих функциональную норму, позволяет проводить объективную динамическую оценку течения послеоперационного периода и процесса интеграции пластиночных имплантатов.
Выявленная зависимость напряженно-деформированного состояния костной ткани отбиомеханических показателей и вида конструкции имплантата способствует оптимальному выбору вида и методики операции на основании анализа клинико-рентгеноло-гических данных, в том числе в сложных клинических ситуациях.
Применение разборной конструкции пластиночного имплан-
тата позволяет проводить лечение при одно- и двухэтапном использовании, что повышает эффективность имплантации.
Результаты диссертационной работы внедрены в клиническую практику отделения клинической и экспериментальной имплантологии ЦНИИС; используются в лекциях и семинарских занятиях с ординаторами, аспирантами и врачами-курсантами.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены 7 апреля 2004 г. на совместном заседании сотрудников отделений клинической и экспериментальной имплантологии, ортопедической стоматологии и имплантологии ЦНИИС МЗ РФ.
По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, втом числе 2 - в центральной печати.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ
Некоторые принципы конструирования, преимущества и недостатки пластиночных и винтовых имплантатов
Разработанный на основании данных компьютерного моделирования дизайн имплантатов Osteo-Loc фирмы Oratronics, под руководством Ch. Weiss, 1990, представлен пластиночной эндоссаль-ной частью с рамой и направленными четырехугольными отверстиями, нейтрализующими давление по ходу эпюр напряжения; и уступами, повышающими контакт с костной тканью и смягчающими вертикальную нагрузку. В числе последних разработок фирмы стала разборная конструкция пластиночных имплантатов «osteoplate 2000» [208] .
С точки зрения биомеханики преимуществом пластиночных имплантатов является значительная площадь контактной поверхности благодаря мезиодистальной протяженности внутрикостной части и вторичной стабильности за счет врастания кости в сквозные отверстия. Однако, именно сложная макро- и микроструктура поверхности винтовых имплантатов при идеальном соответствии костного ложа их форме и размеру способствует формированию остеоинтегрированного контакта и функционированию единой сбалансированной биомеханической системы имплантат/костная ткань. По данным Albrektsson Т., Wennberberg, 1995, контакт имплантата с костной тканью к концу первого года после операции возрастает до 74%-90% [12].
Увеличение площади контактной поверхности достигается путем создания сложной макро- и микроструктуры имплантата.
Для пластиночных имплантатов костное ложе всегда только приблизительно соответствует форме имплантата [31,35,158].
Поэтому при разработке конструкции основное внимание уделяется геометрии внутрикостной части: базис должен быть правильной формы для удобства постановки и наиболее точного соот -25 ветствия профилю костного ложа, с уступами и другими элементами макродизайна поверхности, способствующими увеличению площади контактной поверхности; а отверстия - достаточными для прорастания костной ткани. Надежность первичной фиксации является одним из основополагающих факторов успеха имплантации [25,35,41,42].
Первые модели разборных конструкций пластиночных имплантатов также предложены еще в работах 1. Linkow и Ch. Weiss. Их основным недостатком, как и многих повторяющих базовую, моделей имплантатов других авторов, было создание выступающей нарезной шпильки для фиксации головки имплантата. Подобная конструкция не только снижает прочность шейки имплантата, но и не способствует уменьшению послеоперационной нагрузки на имплантат.
Наиболее рациональное решение разработано в системе пластиночных имплантатов КОНМЕТ, Однако, как правило, после установки такого имплантата, основание шейки находится на уровне слизистой оболочки десны, что является травмирующим фактором для заживления.
Многие недостатки конструкции, характерные для предшествующих моделей, учтены при создании системы внутрикостных пластиночных имплантатов производства МРНЦ РАМН (г. Обнинск) и ЦНИИС МЗ РФ с разборной головкой и упроченным основанием, возвышающемся в период заживления операционной раны над слизистой оболочкой полости рта не более чем на 2-3 миллиметра, что предотвращает риск окклюзионной перегрузки [42,43,44,58].
Большое значение имеет подбор боров и инструментов, адаптированных под конструкцию пластиночного имплантата.
Микроструктура поверхности пластиночного имплантата традици -26 онно создается путем пескоструйной обработки. Изучение поверхностной структуры пластиночных дентальных имплантатов с точки зрения их интеграции проведено Knika Н. с соавт., 1986. Шейка пластиночного имплантата должна быть полированной для адекватной гигиенической обработки в придесневой зоне [154,165,166].
Однако исследования показывают, что при гладкой шейке возникает риск недогрузки кости и высокие напряжения в кортикальном слое. Поэтому в системах внутрикостных винтовых имплантатов целесообразно создание микрорезьбы в пришеечной зоне, которая способствует хорошему удержанию в кости в сочетании с высокой осевой прочностью и несущей способностью и снимает напряжение в кортикальной кости; а более грубая апикальная резьба придает хорошую первичную стабильность [13 8]. Эта идея реализована в имплантатах системы Astra Tech. Для изготовления имплантатов используется титан ASTM F-67, grade 4, с определенными параметрами чистоты и прочности. Микроструктура TiO blast достигается путем бомбардировки поверхности частицами диоксида титана специального размера. Клинические результаты в работах многих авторов (Abrahamsson I., 1999, Gotfredsen К., 2001, Engquist В., 2002, Ivanoff С.-I., 2001, Rasmusson L., 2001) демонстрируют лучшие показатели при одноэтапном и двухэтапном применении в сравнении с другими системами имплантатов, в частности Branemark [92,137,131,146,186].
Имплантаты КОНМЕТ изготовлены из титана марки ASTM F 64-67 grade 4 с плазменным напылением титана. Экспериментальные исследования с применением метода рентгеноспектрального анализа показали высокую стойкость напыления, которое при этом не нарушает целостности и химической структуры материала имплантата, при этом создается развитая поверхность [26].
Преимущества применения дополнительных бороздок для механического сцепления помимо пористой структуры обоснованы Brunette, 1988, Burchard, 1991.
S. Hansson, 1997, методом трехмерного математического моделирования с использованием программного обеспечения Ansys 5, О исследовал 840 вариантов профилей резьбы различной глубины и угла наклона, с целью установления параметров, способствующих наиболее оптимальному распределению напряжений в костной ткани при условии остеоинтеграции винтового имплантата [139] .
Модификация поверхности имплантата отражается на тканевом ответе, составе и свойствах переходной зоны имплантат / костная ткань. Шероховатость является фактором, благоприятствующим образованию кости на поверхности имплантата [123,211].
Bowers, 1992, in vitro, изучал прикрепление остеобластопо-добных клеток к различно обработанной поверхности титана. Наиболее эффективной является пескоструйная обработка. Кислотное протравливание создает незначительную, но равномерную шероховатость. По данным Edwards J.T., Brunsky J.В., 1997, врастание кости в микрожероховатую поверхность увеличивает силу сцепления по сравнению с гладкой. Michaels, 1989, наблюдал в эксперименте высокий процент остеобластоподобных клеток, прикрепленных к шероховатой поверхности из титана, обработанной пескоструйным методом.
Перовой М.Д., 2 001, изучены тканевые реакции 10 видов дентальных имплантатов с различной геометрией и текстурой внутрико-стной поверхности (машинная обработка, кислотное травление, плазменное напыление титана, сквозная пористость, биоактивное покрытие). Был сделан вывод, что, поверхностные характеристики являются приоритетными в достижении успеха лечения. Автором предложен имплантат ОЗИ с оригинальной поверхностью, представляющей глухие углубления в форме четырехгранных пирамид, размером 3 00 мкм, созданных по принципу «сот» для плотной упаковки костных структур [74] . Влияние режима плазменного напыления ГАП на процесс интеграции различных видов имплантатов подробно изучено Лясниковым В.,1998 [47]. Преимущество лазерного метода состоит в возможности прицельной обработки поверхности, под определенным углом, что позволяет наносить регулярно ориентированные микролунки. Однако, по мнению ряда авторов, иррегулярная, хаотичная шероховатость более благоприятна для адгезии остеобластов [94,97,211]. Оригинальным предложением является применение мощных ионных пучков в работе Гончарова И.Ю., 1999, для обработки поверхности из титана (марки ВТ1-0), что обеспечивает повышение усталостной прочности материала до 63%, имеющее значение при изгибе головки пластиночного имплантата [18]. Качество поверхности биоматериала является ведущим фактором в процессах, протекающих в зоне интерфейса. Значение имеет и объем биоматериала. По данным Жусева А.И. с соавт., 1997, перфорационные отверстия в пластиночном имплантате не должны превышать 25-30% от общей площади эндоссальной части. Однако, чем меньше удельный вес инородного материала, тем выше функциональные свойства и жизнеспособность кости (Kasemo, Lausnas, 1999) [25,152].
Количественный метод регистрации подвижности имплантата (метод периотеста)
Основными субъективными способами оценки подвижности как зубов, так и имплантатов являются пальпация и перкуссия. Однако, с их помощью невозможно выявить уровень микродвижений имплантата.
Метод Периотеста является наиболее простым объективным способом неинвазивного количественного определения подвижности зубов и имплантатов и в представленной работе является ведущим клинико-инструментальным видом исследования .
Физическую основу метода составляет регистрация механических колебаний, генерируемых пьезоэлементом, которые воспринимаются и преобразуются в электрический импульс.
Прибор Periotest (Siemens) состоит из ударного устройства, в виде наконечника, и компьютерного анализатора с четырьмя микропроцессорами. Рабочим элементом является боек, содержащий пьезоэлемент. Бойку передается генерируемый механический ударный импульс, отклик механической системы воспринимается для анализа в микропроцессорную часть. Программа предусматривает автоматическое перкутирование коронки зуба 16 раз (4 серии по 4 удара в секунду). Компьютерный анализатор определяет время возврата подвижной части (бойка) в исходное состояние. Результаты измерений выдаются в условном цифровом и звуковом виде (рис.1).
Методика регистрации подвижности имплантата была разработана в отделении имплантологии ЦНИИС МЗ РФ (Р.Ш. Гветадзе, 1996) и заключается в том, что удар бойком приходится по вестибулярной поверхности на середину головки имплантата в строго горизонтальной плоскости. При этом при исследовании на верхней челюсти голову пациента наклоняют немного вперед, а на нижней челюсти - назад.
В настоящей работе исследования с помощью Периотеста проводили у пациентов второй группы для калибровки прибора и стандартизации показателя по отношению к клинически устойчивым зубам и в первой группе при исследовании пластиночных и винтовых имплантатов в различные сроки после операции.
Метод математического моделирования позволяет на основании построения трехмерной виртуальной модели исследуемой конструкции имплантата, помещенной в среду с заданными показателями упругости (костную ткань), проанализировать характер напряженно - деформированного состояния модели в зависимости от формы и размеров имплантата, изучить влияние уровня и направления действующих сил на картину распределения напряжений в различных плоскостях и рассчитать предельно допустимую нагрузку на имплантат. На этапе разработки анализ экспериментальной модели обеспечивает возможность коррекции параметров конструкции имплантата.
Расчет экспериментальной математической модели осуществляется на основании реальных значений и проверяется посредством сравнения с ранее известными данными.
В настоящей работе экспериментальное исследование проводилось на базе программного обеспечения SOLIDWORKS 2 001 PLUS с приложением Cosmos Works v. 7.0, которое позволяет осуществить все этапы построения трехмерных моделей и оценить поведение материалов при различных процессах.
В экспериментальном исследовании изучен характер распределения напряжений для конструкции новой модели разборного пластиночного имплантата, разработанной совместно ЦНИИС МЗ РФ -МРНЦ РАМН - ЗАО «КОНМЕТ», в зависимости от модуля упругости и соотношения кортикального и губчатого слоев кости, а также в сравнении для трех видов моделей отечественных конструкций пластиночных имплантатов производства ВНИИИМТ, ЦНИИС МЗ РФ -МРНЦ РАМН (модель 1) , КОНМЕТ.
Показания к одноэтапной методике и отсроченному протезированию при использовании конструкций пластиночных имплантатов
При проведении лечения с использованием разборной конструкции пластиночных имплантатов возможно на период заживления и интеграции оставлять закрытое заглушкой основание головки имплантата, которое, с учетом толщины слизисто-надкостничного лоскута будет выступать в полость рта не более чем на 1-3 мм (в зависимости от вида имплантата). Такая форма способствует не только хорошей адаптации мягких тканей вокруг шейки имплантата и уменьшает вероятность окклюзионной перегрузки, но и обеспечивает возможность в ряде случаев проводить отсроченное протезирование .
Предложенная совместно ЦНИИС МЗ РФ и МРНЦ РАМН новая модель разборных пластиночных имплантатов имеет достаточно широкие отверстия «арочной» формы, размер которых рассчитан с применением методов трехмерного компьютерного моделирования на основании данных об упругих свойствах костной ткани и среднестатистических показателей нагрузки на имплантат. Данная конструкция специально предусматривает более длительный период заживления, так как именно в результате прорастания костной ткани в отверстия имплантата, конструкция достигает оптимального биомеханического состояния.
Показания к имплантации пластиночной конструкции:
1. двусторонние и односторонние концевые дефекты зубных рядов на нижней челюсти,
2. протяженные включенные дефекты зубных рядов на нижней челюсти,
3 . полная адентия на нижней челюсти, концевые и протяжен ные включенные дефекты зубного ряда на верхней челюсти.
4 . операция реимплантации.
Среди представленной группы показаний к имплантации отсроченное протезирование рекомендуется в следующих случаях:
1. Протяженные односторонние и двусторонние концевые дефекты зубного ряда при отсутствии боковой группы зубов: премоляров и моляров.
2. Очаговый остеопороз (низкая плотность) костной ткани нижней челюсти.
3 . Операция реимплантации (с учетом размера дефекта костной ткани в зоне операции и характера воспалительных изменений).
Первое показание обусловлено предполагаемой значительной окклюзионной нагрузкой, второе - анатомическими словиями со сниженной плотностью костной ткани. При проведении реимплантации после удаления имплантата в связи с перелом шейки образуется значительный дефект костной ткани, но кость как правило плотная, без грануляций и признаков воспаления со стороны слизистой оболочки полости рта. Исключение преждевременной окклюзионной нагрузки обеспечивает возможность остеоинтегра-ции имплантата. Однако, при проведении одномоментной реимплантации, когда удаление имплантата проводится в связи с длительной патологической подвижностью и развитием периимплантита, желательно не только применение костно-пластических материалов, но и ранняя иммобилизация нового имплантата, через 2-3 недели после операции.
Основными факторами, ведущими к потере пластиночного имплантата являются несоблюдение пациентом рекомендаций по индивидуальной гигиене полости рта, а также преждевременная или нерациональная окклюзионная нагрузка. Неблагоприятные условия, в которых оказывается имплантат способствуют резкому увеличению нагрузки на имплантат, патологической атрофии костной ткани вокруг, что сопровождается усилением подвижности имплантата .
Традиционным сроком протезирования для пластиночных имп-лантатов является период через 2-3 недели после снятия швов. Однако, в сложных анатомических условиях операции, после реим-плантации и при проявлении признаков воспаления вокруг имплантата требуется более детальный клинический мониторинг состояния интеграции имплантата с определением оптимальных сроков протезирования.
Клиническое обследование пациентов после операции имплантации помимо осмотра и пальпации челюстно-лицевой области и зоны вмешательства включало оценку гигиены полости рта, выявление налета на имплантате, его перкуссию и определение подвижности.
Гигиенический статус пациента оценивали по визуально-тактильному определению налета на зубах (при частичной адентии).
В качестве объективного показателя был принят упрощенный индекс гигиены полости рта (OHI-S) Грина-Вермильона (Green, Vermillion)
Неудовлетворительный и плохой уровень гигиены полости рта при первичном обращении пациента является противопоказанием к дентальной имплантации. В этом случае с пациентами проводится разъяснительная беседа по индивидуальной гигиене полости рта с подбором средств гигиены и назначается дата контрольного обследования.
После операции имплантации помимо общего гигиенического уровня особое значение при использовании пластиночных имплантатов имеет очистка не только зубов, но и поверхности шейки имплантата.
Для гигиенической оценки наддесневой части имплантата (головки и шейки пластиночного имплантата, формирователя и абатмен-та - винтового) предпочтительно применение индекса Силнеса-Лоэ (Silness-Loe,1963). Его модификация применительно к имплантатам предложена Mombelli (1987) по шкале:
0 - налет отсутствует,
1 - налет визуально не определяется,
2 - визуальное выявление зубного налета в области шейки имплантата,
3 - интенсивное отложение зубного налета по всей видимой поверхности имплантата, гиперемия и кровоточивость десны в периимплантатной области.
Анализ картины напряженно-деформированного состояния костной ткани вокруг имплантата при действии заданной нагрузки
Представленное экспериментальное исследование проводилось на базе ЗАО «КОНМЕТ» в 2002 - 2003 году.
В работе оценивался уровень и характер распределения напряжений в костной ткани вокруг имплантата в сравнении со значением предела прочности костной ткани, при котором происходит разрушение костных трабекул. А также, расчет предельно допустимой нагрузки на имплантат, обеспечивающей стабильное функционирование имплантата без риска патологической резорбции костной ткани или перелома самого имплантата.
Единичная вертикальная и горизонтальная нагрузка прикладывалась к основанию головки имплантата (см. рис.7).
Опытное увеличение вертикальной и горизонтальной нагрузки в 100 раз (200 N и 100 N соответственно) ведет к пропорциональному повышению уровня напряжений, с аналогичным результатом в пересчете на предельно допустимую нагрузку с учетом предела прочности костной ткани, однако существенно увеличивает длительность компьютерной обработки данных. При экстремальном уровне нагрузок происходят необратимые нелинейные деформации (выше предела прочности) костной ткани и титана, что не отражает особенностей конструкции и не позволяет проводить расчет предельно допустимой нагрузки на имплантат экспериментальной модели.
В результате расчетов на базе программного приложения COSMOS WORKS v.7.0 получены картины напряженно-деформированного со -83 стояния при различном значении модуля упругости губчатой костной ткани и толщины кортикального слоя (рис.8,9).
На полученных изображениях выявлено, что максимум напряжений в костной ткани концентрируется вокруг шейки имплантата на уровне кортикальной кости. Поэтому основное значение в конструкции пластиночного имплантата уделяется строению шейки, ее форме, длине и толщине. Критические точки также обнаруживаются в местах резкого изгиба (острых углов) пластиночной части имплантата. В качестве аналитического показателя принималось значение наиболее характерного уровня напряжения в точках, принадлежащих костной ткани, в зоне интерфейса на границе имплантат/костная ткань, локализующихся в большинстве случаев в области шейки и плеча имплантата.
Установлена зависимость уровня напряженно-деформированного состояния в костной ткани от модуля упругости костной ткани и толщины кортикального слоя (рис. 10-12).
Так как экспериментальные данные, полученные в отдельных точках, всегда подвержены некоторой ошибке, то для воспроизведения функции был применен принцип интерполяции данных, который позволяет получить в точках, или узлах интерполяции максимально приближенные экспериментальным истинные значения для построения функции (экспоненциальной зависимости el, е2, еЗ) . Расчеты проводились на базе программного пакета Mathead 2001І Professional (рис. 13, 14).
В результате исследования выявлено, что уровень напряжений в костной ткани уменьшается с увеличением толщины кортикальной кости. И в целом ниже при более плотной и упругой губчатой костной ткани (Егк = 456 МПа) . Однако, кортикальная кость с Ек к равным 10 67 0 МПа, является более эластичной и обладает лучшими демпфирующими свойствами. Высокий уровень напряжений в губчатой костной ткани с низким модулем упругости объясняется ее пористостью (Е =117 МПа - 35% пор). Установлено, что основные напряжения «гасятся» в кортикальном слое кости, поэтому с увеличением толщины его слоя происходит снижение их уровня. Но, при значительном преобладании в строении челюсти кортикальной кости следует ожидать высокую степень концентрации напряжений, и в целом, неблагоприятные условия для интеграции пластиночного имплантата, обусловленные, в первую очередь, риском термической травмы кости при подготовке ложа.
Поэтому, с биомеханической точки зрения, наиболее оптимальным для остеоинтеграции является II-III тип архитектоники костной ткани, при толщине кортикального слоя кости 1,5-3,5 мм, с погружением в него основания шейки и частично плечей имплантата.
Практическая ценность данного положения заключается в том, что в сложных клинических случаях анализ компьютерных томограмм позволяет оценить сравнительную плотность костной ткани и тип архитектоники строения челюсти, и прогнозировать успех операции при выборе конструкции имплантата и метода операции.
![Изучение особенностей обращаемости населения за стоматологической помощью в коммерческие структуры [Электронный ресурс]](/i/i/4462/201212.png "Изучение особенностей обращаемости населения за стоматологической помощью в коммерческие структуры [Электронный ресурс] Федосеев Александр Яковлевич")
