Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Предпосылки к разработке новой системы ортодонтических мини-имплантатов (обзор литературы) 11
1.1. Проблема опоры при ортодонтическом лечении и методы ее решения 11
1.2. Применение имплантатов в рамках ортодонтического лечения 13
1.3. Современные принципы изготовления ортодонтических мини-имплантатов 24
Глава 2 Материалы и методы исследования 31
2.1. Разработка российской системы ортодонтических мини-имплантатов «РОМ» 31
2.2. Клинико-рентгенологические методы обследования 35
2.2.1. Планирование ортодонтического лечения с применением мини-имплантатов 35
2.2.2. Оценка соматического состояния 36
2.2.3. Определение места установки ортодонтического мини-имплантата (анропометрические измерения гипсовых моделей челюстей) 37
2.2.4. Оценка ширины прикрепленной десны и толщины слизистой оболочки в области установки мини-имплантата 38
2.2.5. Рентгенологические методы обследования пациентов 40
2.3. Расчет напряженно-деформированного состояния (НДС) костной
ткани и мини-имплантата методом конечных элементов 44
2.3.1. Конечно-элементная модель установленного в кости мини-имплантата 45
2.3.2. Механические свойства материала мини-имплантата, губчатого и кортикального слоев кости 48
2.3.3. Условия закрепления и нагружения для расчета МКЭ 49
2.4. Статистическая обработка данных 51
Глава 3 Результаты собственных исследований 52
3.1. Результаты расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) костной ткани и мини-имплантата методом конечных элементов 52
3.1.1. Результаты расчета НДС при боковой нагрузке 52
3.1.2. Результаты расчета при нагружении осевой силой 55
3.2. Хирургический протокол установки и удаления ортодонтического мини-имплантата «РОМ» 58
3.2.1. Использование позиционера с шаблоном 60
3.2.2 Формирование костного ложа 62
3.2.3. Установка мини-имплантата 64
3.2.4. Фиксация ортодонтических элементов 65
3.2.5. Удаление ортодонтического мини-имплантата 67
3.3. Внедрение в клиническую практику разработанной системы ортодонтических мини-имплантатов «РОМ» 68
3.4. Преимущества разработанной системы ортодонтических миниимплантатов «РОМ» 80
Заключение 81
Выводы 89
Практические рекомендации 91
Список литературы 93
- Проблема опоры при ортодонтическом лечении и методы ее решения
- Современные принципы изготовления ортодонтических мини-имплантатов
- Разработка российской системы ортодонтических мини-имплантатов «РОМ»
- Результаты расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) костной ткани и мини-имплантата методом конечных элементов
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Одним из основных требований ортодонтической биомеханики является наличие опоры, относительно которой производится перемещение зубов. Часто врач-ортодонт сталкивается с проблемой отсутствия стабильной опоры со стороны зубов или их нежелательным перемещением. В таких случаях приходится прибегать к применению различных внутри- и внеротовых аппаратов, которые, в большинстве своем, представляют громоздкие, неудобные и негигиеничные приспособления, что, безусловно, не устраивает пациента, а в некоторых случаях приводит к отказу от ортодонтического лечения.
Прекрасной альтернативой является использование имплантатов — структур, остающихся неподвижными в кости под действием силы. Данное свойство объясняется тем, что резорбция кости в зоне ее контакта с имплантатом при нагрузке происходит точечно, в различных ее участках, а не по всей поверхности контакта с имплантатом. Внутрикостные дентальные имплантаты используются для ортодонтической и ортопедической опоры с 1980-ых годов (Creekmore Т.А., Eklund М.К., 1983; Roberts W.E. и др., 1989).
Применение дентальных имплантатов, не требующих последующего протезирования с их использованием, не рационально при ортодонтическом лечении пациентов. Поэтому были предложены ортодонтические мини-имплантаты - временные имплантаты, не требующие остеоинтеграции, и благополучно удаляемые после их использования в качестве ортодонтической опоры.
Использование ортодонтических мини-имплантатов дает ряд преимуществ:
1) Компактный размер позволяет размещать их практически в любой части альвеолярного отростка. 2) Хирургический этап наименее травматичен, по сравнению со стандартной методикой, за счет установки мини-имплантата непосредственно через слизистую оболочку, без отслоения слизисто-надкостничного лоскута. 3) Хорошая первичная стабильность мини-имплантатов позволяет нагружать их сразу же после установки. 4) Операция удаления мини-имплантата по окончанию ортодонтического лечения не требует специального подхода и малоинвазивна. 5) Невысокая стоимость мини-имплантатов.
Ортодонтические мини-имплантаты включены во многие системы имплантатов. Разнообразие типов мини-имплантатов, а также комплектации наборов для их установки затрудняют выбор необходимого мини-имплантата и направляют на поиск универсальной конструкции. Многие существующие системы не предусматривают одновременную фиксацию нескольких ортодонтических элементов, не позволяют установку прямоугольных ортодонтических дуг, что сокращает показания к применению мини-имплантатов. Значительный диаметр большинства мини-имплантатов затрудняет их установку при скученном положении зубов, а высокий процент отторжений приводит к увеличению сроков ортодонтического лечения. Эти недостатки явились предпосылкой к созданию новой системы, предполагающей совершенствование конструкции ортодонтических мини-имплантатов и оптимизирование комплектующих набора для их установки.
На основании этого совместно с кафедрой госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии было решено разработать и изготовить систему отечественных ортодонтических мини-имплантатов, удовлетворяющую требованиям биомеханики лечения несъемной ортодонтической техникой.
Таким образом, разработка новой системы ортодонтических мини-имплантатов откроет новые возможности для врача-ортодонта, позволит облегчить и ускорить ортодонтическое лечение. В связи с вышеизложенным, была сформулирована цель исследования и поставлены задачи для ее выполнения.
Цель исследования.
Совершенствование методов ортодонтического лечения с использованием разработанной системы ортодонтических мини-имплантатов.
Задачи исследования.
1. Проанализировать существующие системы ортодонтических мини-имплантатов.
2. Разработать отечественную систему ортодонтических мини-имплантатов.
3. Изучить механизм передачи нагрузки ортодонтического мини-имплантата на кость.
4. Предложить методику использования ортодонтических мини-имплантатов и дать рекомендации к их применению.
5. Оценить результаты клинического применения разработанных ортодонтических мини-имплантатов при ортодонтическом лечении.
Новизна исследования.
. Разработана новая система ортодонтических мини-имплантатов, включившая несколько их типов и набор инструментов для их установки.
Впервые изучен механизм передачи ортодонтической нагрузки «мини-имплантат - кость».
Предложена методология планирования и впервые разработана тактика установки ортодонтических мини-имплантатов разработанной системы в зависимости от плотности костной ткани.
Впервые проведена оценка состоятельности разработанных ортодонтических мини-имплантатов в сравнении с аналогами, основанная на результатах их клинического применения.
Практическая значимость.
Проведенные нами сравнение и анализ наиболее распространенных систем ортодонтических мини-имплантатов, основанные на данных производителей, литературных данных и частичном их клиническом применении, позволило создать новую систему ортодонтических мини-имплантатов (патент на полезную модель №58029), имеющую преимущества перед аналогами.
Эти преимущества позволяют расширить показания к применению ортодонтических мини-имплантатов и усовершенствовать методы ортодонтического лечения
Разработанная тактика и практические рекомендации к установке новых ортодонтических мини-имплантатов упростила их применение и, согласно проведенным клиническим испытаниям, повысила стабильность мини-имплантатов при ортодонтической нагрузке.
Положения, выносимые на защиту.
1. Разработанная система ортодонтических мини-имплантатов отвечает современным требованиям имплантологии и имеет ряд преимуществ перед аналогами.
2. Изучение механизма передачи ортодонтической нагрузки «мини- имплантат - кость» определило конструкцию разработанного мини- имплантата и их стабильность под действием ортодонтических сил.
3. Разработана тактика установки ортодонтических мини- имплантатов новой системы.
4. Результаты внедрения в клинику разработанной системы ортодонтических мини-имплантатов подтвердили преимущества и высокую стабильность мини-имплантатов.
Апробация работы.
Материалы диссертационной работы доложены на: XXVI итоговой научной конференции молодых ученых МГМСУ (Москва, 2004); IX Съезде ортодонтов России (Москва, 2004); XXVIII итоговой научной конференции молодых ученых МГМСУ (Москва, 2006); X Съезде ортодонтов России (Москва, 2006); Выставке «Дентима 2006» (Краснодар, 2006), Выставке «Стоматология 2006» (Казань, 2006); Семинаре «ТверьДент» (Тверь, 2006); 8-ом ежегодном научном форуме «Стоматология 2006», секции имплантологии «20 лет имплантации в России» (Москва, 2006); XXIX итоговой научной конференции молодых ученых МГМСУ (Москва, 2007); материалы диссертации обсуждены и одобрены на совместном заседании кафедры ортодонтии и детского протезирования и кафедры госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии 5.12.2007.
Публикации.
1. Оборотистое Н.Ю. Применение временных имплантатов в качестве опоры для аппарата быстрого верхнечелюстного расширения. // Сборник трудов XXVI итоговой научной конференции молодых ученых МГМСУ. - Москва. - 2004. - С. 175.
2. Польма Л.В., Оборотистое Н.Ю., Мураве А.А. Возможности ортодонтического лечения с применением временных имплантатов // Ортодонт. Реф. журн. - 2004. - №3. - С. 91-92.
3. Иванов С.Ю., Польма Л.В., Мураев А.А., Оборотистое Н.Ю. Дополнительные методики ортодонтической опоры. // Материалы X междунар. конф. челюстно-лицевых хирургов и стоматологов. Санкт-Петербург, 24-26 мая 2005 г. - С. 70.
4. Оборотистое Н.Ю., Мураев А.А., Польша Л.В., Персии Л.С., Иванов С.Ю., Ломакин М.В. Разработка отечественной системы ортодонтических микроимплантатов. // Ортодонтия. - 2006. - №1(33). - С. 75.
5. Иванов С.Ю., Полъма Л.В., Мураев А.А., Оборотистое Н.Ю. Клинико-физиологическое обоснование использования внутрикостных имплантатов при ортодонтическом лечении. // Материалы X Международной конференции челюстно-лицевых хирургов. Киев, 9-10 мая 2006 г. - С. 70
6. Оборотистое Н.Ю., Мураев А.А., Полъма Л.В., Темис М.Ю. Изучение напряженно-деформированного состояния костной ткани при нагрузке ортодонтического микроимплантата. // Ортодонтия. - 2006. - №2(34).-С. 15-17.
7. Алешин Н.А., Иванов С.Ю., Ломакин М.В., Мураев А.А., Оборотистое Н.Ю., Персии Л.С., Полъма Л.В. Название изобретения: Ортодонтический мини-имплантат. № Патента R.U 58 029U1; Заявка № 2006116800/22,17.05.2006
8. Оборотистое Н.Ю. Изучение напряженно-деформированного состояния костной ткани при нагрузке ортодонтического микроимплантата. // Сборник трудов XXVIII итоговой научной конференции молодых ученых МГМСУ. - 2006. - С. 238.
9. Оборотистое Н.Ю., Мураее А.А., Полъма Л.В., Персии Л.С., Иванов СЮ. Российская система ортодонтических мини-имплантатов. // Ортодонтия. - 2006. - №4(36). - С. 46-49.
10. Оборотистое Н.Ю., Мураев А.А., Полъма Л.В., Персии Л.С., Иванов СЮ. Новая система ортодонтических мини-имплантатов «РОМ». // Сборник трудов XXIX итоговой научной конференции молодых ученых МГМСУ. Москва - 2007. - С. 287-2 11. Оборотистое Н.Ю., Персии Л.С., Полъма Л.В., Мураев А.А. Применение ортодонтических имплантатов при лечении зубочелюстных аномалий. // Ортодонтия. - 2007. - №3(39). - С. 71.
12. Панин A.M., Иванов С.Ю., Персии Л.С., Полъма Л.В., Мураев А.А., Оборотистое Н.Ю., Ахмедов Г.Д. Дополнительные методики ортодонтической опоры с использованием стоматологических имплантатов и мини-пластин - М.: ГОУ ВПО «МГМСУ Росздрава» - 2007. -26 С.
Внедрение результатов работы.
Материалы диссертации используются при проведении практических и теоретических занятий со студентами, на лекциях для студентов и клинических ординаторов, врачей факультета усовершенствования врачей.
Объем и структура диссертации.
Работа изложена на 111 листах, состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов, главы собственных исследований, выводов, заключения, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация иллюстрирована таблицами, рисунками. Указатель литературы включает 188 источника, из которых 42 отечественных и 146 зарубежных.
Проблема опоры при ортодонтическом лечении и методы ее решения
Вопрос опоры в ортодонтии всегда стоял очень остро. Знаменитое выражение Архимеда «дайте мне точку опоры, и я переверну мир» из уст врача-ортодонта могло бы звучать: «дайте мне точку опоры и я перемещу любой зуб».
Перемещение зубов или их групп осуществляется под действием силы по правилам биофизики. Согласно 3-му закону Ньютона «действию всегда соответствует равное и противоположно направленное противодействие». Зачастую данное противодействие является нежелательным и приводит к затруднению удержания опорных зубов в процессе ортодонтического лечения. Это заставляет врача-ортодонта искать дополнительные методы опоры и, иногда даже, выбирать альтернативные (компромиссные) пути лечения, приводящие к не столь желаемому результату.
Непрерывные поиски решения данной проблемы привели к появлению множества ортодонтических аппаратов различных конструкций, обеспечивающих дополнительную опору в процессе ортодонтического лечния: 1. Лицевая дуга. Представляет собой внеротовой аппарат, фиксирующийся к специальным трубочкам на ортодонтических кольцах первых моляров. Сила противодействия направлена к затылочной области головы с помощью шейной, головной или комбинированной тяги. 2. Небный бюгель. Устанавливается в небные замки ортодонтических колец моляров верхней челюсти и представляет собой проволоку, диаметром 0,8 мм, изогнутую по небу с открытой петлей в центре. 3. Аппарат Нанса. Представлен 2-мя штампованными коронками или кольцами, спаянными с балками, которые вварены в пластмассовую кнопку в области твердого неба. 4. Лингвальная дуга. Осуществляет опорную функцию на нижней челюсти посредством проволоки, диаметром 0,8 мм, изогнутой по лингвальной поверхности зубов, и припаянной к кольцам моляров.
Помимо основной опорной функции данных аппаратов они имеют ряд недостатков. Большинство из них громоздки, неэстетичные, некоторые требуют лабораторного этапа изготовления и, что самое главное не всегда могут обеспечить абсолютную, контролируемую опору. В основном их опорная функция распространяется только на моляры и требует постоянного контроля и дозирования силы. При необходимости получения опоры в области одного зуба, группы зубов в переднем участке или в области премоляров данные аппараты не эффективны.
Из этого можно заключить, что традиционные методики ортодонтической опоры, основанные на использование зубов, не могут обеспечить абсолютную опору в любой точке полости рта. Альтернативным решением явилось использование имплантатов, позволяющих получить стабильную внутрикостную опору.
Использование имплантатов позволяет миновать многие из данных недостатков. Многочисленные исследования проводились по поводу эффективности опоры с помощью имплантатов, как на животных, так и на человеке. Также изучался уровень сил, производимый ортодонтическими аппаратами и приложенный к имплантатам. Основное заключение было высказано Roberts W.E.: «в пределах физиологического лимита, жесткие внутрикостные имплантаты обеспечивают отличную ортодонтическую и ортопедическую опору».
Использование имплантатов в стоматологии уходит далеко в прошлое. Еще в древние времена предпринимались попытки замены утраченных зубов различными материалами: драгоценными камнями, слоновой костью и т.д.. Изначально применение имплантатов было направлено на замещение отсутствующих зубов. Вначале XX века имплантация получила научное обоснование и была связана с такими именами как J. Schol, Е. Greenfield, R. Adams, A. Strock. В это время была изобретена винтовая нарезка имплантата. В 1947 г. М. Formiggini предложил винтовой имплантат по форме корня зуба на основе спирали из тантала и доказал возможность использования имплантатов в качестве опоры зубных протезов [34].
Появление в 1951 году титана, как материала для изготовления имплантатов открыло новую эру имплантологии. В 1952 году под руководством Branemark P.I. были проведены исследования, доказывающие прямое структурное и функциональное соединение поверхности металла с костной тканью при использовании конструкций, изготовленных на основе титана. Это свойство получило название остеоинтеграции, т.е. прямого контакта между костной тканью и поверхностью имплантата. Открытие феномена остеоинтеграции способствовало интенсивному развитию дальнейших работ в этой области [6, 22, 61, 64, 99]. Исследования показали, что при образовании фиброзной или хрящевой ткани между поверхностью имплантатов и костной тканью наблюдалось снижение стабильности под действием жевательной нагрузки и повышался процент отторжения [22].
Современные принципы изготовления ортодонтических мини-имплантатов
Ортодонтический мини-имплантат - внутрикостный имплантат, диаметром менее 3,0 мм, используемый в качестве опоры при ортодонтическом лечении за счет свойства первичной механической стабильности.
Некоторые авторы относят имплантаты диаметром до 2 мм к микроимплантатам или микровинтам. В дальнейшем мы будем использовать только термин «мини-имплантат», характеризующий ортодонтические имплантаты диаметром менее 3,0 мм.
В ортодонтическом мини-имплантате выделяют 3 части: внутрикостную (резьба), десневую (шейка) и наддесневую (головку). Диаметр внутрикостнои части не превышает 3,0 мм и в зависимости от системы ее длина составляет от 5,0 до 12,0 мм. Шейка ортодонтического мини-имплантата должна располагаться в толще десны и в большинстве систем мини-имплантатов также предусмотрена различная ее длина. Наддесневая часть мини-имплантата сконструирована специально для фиксации ортодонтических элементов (лигатур, эластиков, пружин, дуг) и разнообразна в различных системах.
Длина внутрикостнои части ортодонтических мини-имплантатов составляет от 5 мм до 12 мм. По форме резьбы внутрикостнои части их можно разделить на мини-имплантаты, требующие формирования костного ложа и мини-имплантаты с самонарезающей резьбой, или «саморезы». Для первых необходимо формирование направляющего канала пилотной фрезой на всю длину имплантата, а для мини имплантатов с самонарезающей резьбой - прохождение пилотной фрезой только кортикального слоя. Опорную- функцию мини-имплантаты выполняют за счет первичной механической стабильности, и не требуют остеоинтегации.
Мини-имплантаты можно классифицировать по нескольким признакам. 1. По материалу мини-имплантата: титан; сплавы титана; сталь. 2. По конфигурации внутрикостной части: винтовые. 3. По форме внутрикостной части: цилиндрические (диаметр внутрикостной части не меняется); конусные (в области верхушки имеют меньший диаметр). 4. По типу резьбы: мини-имплантаты с самонарезающей резьбой: (саморезы) и требующие формирования костного ложа. 5. По расположению: внутрикостные (эндоссальные). 6. По методике установки: одноэтапные.
В каждой системе ортодонтических мини-имплантатов имеется: специальный хирургический набор инструментов для их установки ю ортодонтические элементы для соединения мини-имплантата с ортодонтической аппаратурой.
Успешность ортодонтического лечения с использованием мини-имплантатов зависит от многих факторов. Одним из основных является их стабильность, как при прямой опоре, так и при непрямой. При прямой-опоре ортодонтическая тяга с одной стороны прикладывается к имплантату, а с другой - к перемещаемому зубу. При непрямой- опоре мини-имплантат жестко, соединен с зубом или группой зубов, от которой уже идет ортодонтическая тяга к перемещаемому зубу (сегменту) [66]. Потеря (отторжение) ортодонтического мини-имплантата не ведет к значительным необратимым изменениям, таким как при потери дентального имплантата, но заставляет врача-ортодонта менять план лечения или устанавливать другой мини-имплантат, как правило, в другой области. По данным некоторых ученых процент состоятельности мини-имплантатов как опоры составляет 75% (Freudenthaler, Haas, Banthleon [2001]), 80% (Fritz [2005]). Причем процент успеха на верхней челюсти отмечается больше, чем на нижней (Park, 2005).
Последние исследования докторов Behrens А. и Weichmann D. дают четкую клиническую оценку использования мини-имплантатов. По их данным стабильность мини-имплантатов колеблется от 70% до 87%. Они также отмечают, что мини-имплантат, обладающий небольшой подвижностью может продолжать использоваться в качестве опоры до момента его выпадения. Эта группа составляет около 7,5%. Следует отметить, что преждевременная потеря, т.е. потеря в первые дни после установки встречается в три раза чаще, чем потеря во время лечения и соответственно составляет 23,3% и 7,5% от общего количества установленных мини-имплантатов [52]
В настоящее время существует множество систем мини-имплантатов разнообразных конструкций: AbsoAnchor («Dentos», Корея), Aarhus Anchorage Screw («Medicon»), Anchotek («Tekka»), Dual Top («Jeil Medical», США), Tomas («Dentaurum», Германия), Lomas («Mondeal», Германия), Spider Screw («HDC», Италия), Anchor («Myungsung», Корея), Neo Anchor Plus («Myungsung», Корея), CBMA («Cixi»), Mini Orthodontic Implant («Leone», Италия), OASI («Lancer Orthodontics», США), Orlus («Ortholution»), Orthoanch («Sankin»), Ortho Anchor Screw («KLS Martin»), Ortho implant («Imtec», Швейцария).
Основные различия заключаются в конструкции наддесневой части ортодонтических мини-имплантатов, где следует выделить 2 направления: головка мини-имплантата может быть изготовлена в виде паза, аналогично брекету, или с отверстием в центре.
Разработка российской системы ортодонтических мини-имплантатов «РОМ»
В 2005 году в результате совместной деятельности кафедр «ортодонтии и детского протезирования» (зав. кафедрой - член-корр. РАМН, проф. Л.С. Персии) и «госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» (зав. кафедрой - доктор мед. наук, проф. СЮ. Иванов) Московского государственного медико-стоматологического университета разработана отечественная система ортодонтических мини-имплантатов, получившая название «РОМ» и включившая несколько типов мини-имплантатов и набор инструментов для их установки (патент на полезную модель №58029). Разработчиками новой системы являются: Н.Ю. Оборотистое, А.А. Мураев, Л.С. Персии, Л.В. Польма, СЮ. Иванов.
Мини-имплантаты изготовлены из технически чистого титана марки «Grade-4», и отвечают высоким требованиям имплантологии, таким как биоинертность и прочность. Титан марки «Grade-4» относится к группе «чистый титан» по стандартам ISO 5832/П и ASTM 67-89 и имеет следующие основные характеристики: предел прочности на растяжение 550 МПа, предел текучести 440-483 МПа. Химический состав титана «Grade-4» представлен в таблице №2.1.
Перед установкой мини-имплантата проводили тщательное обследование пациента: общего состояния его здоровья, состояния
зубочелюстной системы, слизистой оболочки полости рта, окклюзии зубных рядов. Общее соматическое состояние пациентов оценивалось по данным клинического анализа периферической крови, и определялось содержание лейкоцитов, относительное и абсолютное содержание лимфоцитов.
Общими противопоказания к применению мини-имплантатов являлись: иммунный дефицит, проведение гормональной терапии, плохая свертываемость крови, эндокринные нарушениях, ревматизм, заболевания костной ткани, цирроз печени, острые заболевания.
Местными противопоказаниями к применению мини-имплантатов являлись: воспалительные заболевания челюстных костей, рецидивирующие заболевания пародонта, неудовлетворительная гигиена полости рта, недостаточность костной ткани и дефекты кости в планируемой области установки мини-имплантата.
Определение места установки ортодонтического мини-имплантата (анропометрические измерения гипсовых моделей челюстей). На гипсовых моделях челюстей измеряли ширину и длину зубных рядов по методам Pont и Korkhaus соответственно.
Для правильного выбора длины внутрикостной части мини-имплантата необходимо определить доступный объем костной ткани. Толщину альвеолярной части нижней челюсти и альвеолярного отростка верхней челюсти в месте планируемой имплантации определяли по данным рентгеновской компьютерной томографии или по гипсовым моделям, челюстей. Для этого циркулем измеряли ширину модели в зоне имплантации и вычитали толщину слизистой оболочки с вестибулярной и оральной сторон.
Толщину кости рассчитывали по формуле: w = W - (dl + d2), где w - толщина кости; W - толщина модели в исследуемой области; dl — толщина прикрепленной десны с вестибулярной стороны; d2 — толщина прикрепленной десны с оральной стороны.
Оценка ширины прикрепленной десны и толщины слизистой оболочки в области установки мини-имплантата.
Мини-имплантаты следует устанавливать по центру прикрепленной десны. Это позволяет не отслаивать лоскут и формировать ложе имплантата непосредственно через слизистую оболочку. Для измерения ширины прикрепленной части слизистой оболочки использовали пародонтальный зонд (рис. 2.8). Зонд располагали горизонтально и прижимали в области подвижной слизистой оболочки в зоне предполагаемой имплантации. При его перемещении в окклюзионном направлении образовывалась складка, граница которой представляла собой место слизисто-десневого соединения, от которого измеряли зону кератинизированной десны (рис. 2.9).
Размер зоны прикрепленной десны рассчитывали по формуле: H=hc-hm; Рис. 2.8. Пародонтальный зонд, а - внешний вид зонда; б - оценка измерения где Н - высота прикрепленной десны; he - высота кератинизированной десны; h,„ - глубина зубодесневой борозды или высота свободной десны. Для получения объективных данных об имеющемся костном объеме, плотности костной ткани проводили рентгенологическое обследование, которое включало ортопантомографию, внутриротовую рентгенографию и компьютерную томографию по дентальной программе (при необходимости).
. Ортопантомография.
Ортопантомография проводилась для предварительного определения места имплантации и позволяла оценить высоту межальвеолярных перегородок, приблизительное расстояние между анатомическими структурами, определить взаимоотношения корней верхних зубов и верхнечелюстных пазух. Однако при ортопантомографии наблюдается искажение размеров объекта, что не позволяет детально оценить состояние костной ткани, особенно в центральных отделах нижней челюсти и в области моляров. ОПТ выполнялась на ортопантомографе "Proscan" (фирма «Planmeca», Финляндия) (рис. 2.11).
Результаты расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) костной ткани и мини-имплантата методом конечных элементов
Представлены результаты расчета взаимодействия ортодонтического мини-имплантата и кости челюсти согласно схеме, представленной на рис. 2.13, конечно-элементной модели (рис. 2.14) с учетом свойств материалов согласно таблице 2.2 и схемы закрепления и нагружения согласно рис. 2.16. В результате анализа картины напряженно-деформированного состояния кости были получены эпюры или линии, характеризующие разный уровень деформаций и напряжений. На рис. 3.1 представлено распределение эквивалентных напряжений в костной ткани и мини-имплантате. Общий уровень напряжений не превышает 1 МПа (рис. 3.1, а), что обуславливается невысокой боковой нагрузкой (10 Н) и маленьким плечом выноса точки приложения боковой нагрузки (т. А на 2.5 мм). Наибольшие напряжения возникают в резьбовой части мини-имплантата, однако их величина существенно ниже предела текучести материала (рис. 3.1, б). Максимальные напряжения в костной ткани возникают на краю кортикальной пластины для первого варианта мини-имплантата (рис. 3.1, а) и в первой впадине резьбы для второго варианта мини-имплантата (рис. 3.1, б). Во втором варианте напряжения несколько больше, чем в первом, и имеют порядок 0.1 МПа (рис. 3.1, в). Величины напряжений для трехмерного взаимодействия мини-имплантата и челюсти, как уже упоминалось, должны быть скорректированы в сторону увеличения. Но даже превосходящие в несколько раз значения напряжений существенно ниже предела текучести для костной ткани (таб. 2.2). Невысокие нагрузки на ортодонтический мини-имплантат подтверждаются его малыми перемещениями в кости (рис. 3.2). Из проведенных расчетов можно сделать выводы: 1. Ортодонтическая нагрузка на мини-имплантат не вызвает необратимые изменения в прилежащей костной ткани и не может привести к перелому мини-имплантата. 2. Уровень напряжений, деформаций и перемещений в обеих конструкциях не является определяющим при выборе облика конструкции мини-имплантата. 3. Поэтому конструкция мини-имплантата должна определяться из соображений о возможности его легкой, правильной установки и удержания от выпадения в осевом направлении.
Представлены результаты расчета конструкций ортодонтического мини-имплантата при нагружении осевой силой на вытяжение. На рис. 3.3 приведены зависимости, связывающие осевую силу и осевое перемещение для обеих конструкций. Как следует из рис. 3.3а конструкция с резьбовой частью в области кортикального слоя обладает большей жесткостью, нежели конструкция с гладким профилем в кортикальном слое.
На рис. 3.3б на полученные результаты наложены аппроксимационные зависимости вида у = к-х + Ь, которые позволяют определить момент, когда связь между осевой силой и осевым перемещением становится нелинейной. Данный момент характеризует начало больших пластических деформаций в костной ткани и определяет максимальную силу вытяжения. Так для. конструкции с гладким профилем в области кортикальной кости сила вытяжения равна 29 Н. Для конструкции с резьбой в кортикальном слое значение силы вытяжения выше и приближается к 35 Н:
Лучшие характеристики на вытяжение (жесткость и максимальная, сила) для конструкции с резьбой в области кортикального слоя определяются тем, что в данной конструкции кортикальная пластинка воспринимает большую часть нагрузки, что характеризуется распределением эквивалентных напряжений (рис. 3.4) и осевых перемещений (рис. 3.5).
Ортодонтические мини-имплантаты новой системы выпускаются с резьбой в области кортикального слоя, что согласно вышеописанным исследованиям повышает их стабильность.
Успех ортодонтического лечения зависит от правильного выбора плана лечения, который должен быть основан, на анализе данных изучения диагностических гипсовых моделей и ОПТ челюстей, других рентгеновских снимков, оценки взаимоотношения соседних зубов и положения их корней. При- планировании установки мини-имплантата необходимо учитывать ортодонтический и хирургический аспекты лечения. Положение мини-имплантата выбирают с учетом предполагаемого направления действия ортодонтической силы. Однако хирург может скорректировать планируемое ортодонтом место имплантации. По данным ортопантомографии челюстей и дентальных (прицельных) рентгеновских снимков оценивают объем, выраженность и особенности морфологии костной ткани, расстояние между корнями зубов. Прогрессирующая атрофия кости после потери зубов может привести к значительному уменьшению альвеолярных отростков, что затрудняет установку мини-имплантата. В таких случаях можно установить мини-имплантат под углом и соответственно изменить механику лечения или использовать меньший по длине имплантат, теряя при этом в стабильности. Если механика последующего ортодонтического перемещения зубов будет основана только на использовании эластических элементов, то первый вариант предпочтительнее. Желательно, чтобы вектор направления- тяги не совпадал с осью мини-имплантата для предотвращения его преждевременной потери.
