Особенности остеоинтеграции (приживления) имплантов — как это происходит. Оптимизация остеоинтеграции

ПРОЦЕСС ОСТЕОИНТЕГРАЦИИ

столько кости, сколько создают 100 ОБ за то же самое время [Dambacher, 1982].

ОСТЕОЦИТ

Остеоцит (ОЦ), происходящий из остеобласта - одноядерная плоская клетка, которая расположена в костной лакуне и контактирует с соседними клетками и неактивными ОБ поверхности с помощью сети мельчайших канальцев (canaliculi) числом до 400.

Функция. Благодаря связи ОЦ между собой и с костной поверхностью они в состоянии обмениваться информацией и транспортировать внутриивнеклеточнопитательныевещества иминералы [Aaron,1976;Scnenk,1976].

КОСТНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА

Растущая кость характеризуется ростом в длину и ширину, формообразованием (modeling) и внутренней перестройкой (remodeling). Увзрослыхсохраняетсятолько последняя . Каждая кость постоянно подвергается перестройке, начинающейся с резорбции старой кости и с заключительным образованием новой кости . Перестройка является локальной и вряд ли изменяет геометрию или разме - ры кости.

Таким образом, ежегодно перестраиваются 2-4% скелета [Aviolli, 1976], а это означает, что за10-20летобновляется половина скелета . На периостальной поверхности в течение всей жизни имеется положительный баланс костной перестройки , т.е. диаметр костислегка увеличивается. На поверхности гаверсовыхканалов костнаяперестройка уравновешена .

КОСТНЫЙ МАТРИКС

Внеклеточная ткань представляет собой двухфазный материал, который состоит примерно на 35% из органического матрикса и примерно на 65% из неорганического минерального вещества [Кгапе,1983]. Органический матрикс состоит преимущественно из коллагена (примерно 95%) и из неколлагеновых протеинов, включая протеогликаны . Коллаген I типа составляет примерно 90%,III,IV,V типов - примерно5%. Неколлагеновыепротеиныпредставленыкостнымипротеинами ,костнымиморфогенетическимипротеинами , остеонектином , костными протеогликанамиидр .

Минерализация осуществляется вдоль фибрилл коллагена I типа, а не других его типов. При этом коллаген служит пассивной основой для минерального вещества , в товремя как неколлагеновые протеины регулируют процесс минерализациии ,соответственно , костныйметаболизм . Установлено, что процесс минерализации начинается с появления низкомолекулярных белков, которыев протеиновом ядре содержат 1-2цепигликозамингликанов (ГАГ). Низкомолекулярные протеогликаны могут вместе со специальнымсвязывающимпротеином благоприятно влиять на образование фибрилл коллагена I типа, повышая скорость их образованияиувеличивая их толщинуи длину .

Костное минеральное вещество состоит главным образом из кальция(фосфата и карбоната). Наряду с ними содержатся натрий, калий, магний, свинец (хлориды и фториды), а также следы других ионов. Кальций и фосфат входят в состав гидроксилапатита или апатитоподобных структур. Причем гидроксильные и фосфатные ионы частично могут замещаться карбонатом.

После нанесения травмы образуется первичный кровяной сгусток . Далее возникает асептическая воспалительная реакция , котораявыражаетсяв пролиферации идифференциации фагоцитов и недифференцированных мезенхимальных клеток из прилежащей надкостницы . Уровень и способность тканей к дифференциациизависит отстепени функционирования сосудов в зоне повреждения , которые обеспечивают достаточную оксигенацию вновь образованных костных структур . Ишимизированные участки , обедненные кислородом , способствуют пролиферации фиброзной и хрящевой тканей вместо минерализации костной матрицы .

После формирования ложа имплантата в окружающих тканях образуется некротическийслой (около 0,5 мм). Первоначальная губча - тая кость образуется в связи с прорастаниемсосудовсоскоростью 0,5 ммвсутки . Такимобразом , осуществляется первичный контакт костис имплантатом . Следующаязаэтимпроцессом «фаза перестройки» приводит к образованию очагов резорбции . За ними следует зонас вновьдифференцированной кортикальнойкостнойтканью , вкоторойобразуютсяновыегаверсовысистемы подвлиянием дифференцированных остеобластоввзависимостиотокружающих факторов (микродвижения на поверхности раздела имплантат/кость, местного кровоснабжения, системного и местного освобождения факторов роста ). При созданныхблагоприятныхусловияхвсепространствомежду костью и имплантатом замещается вновь образованной тканью , что обуславливает первичную стабильность имплантата .

Термин «остеоинтеграция» введен шведским профессором П.-И.Бренемарком, который длительное время изучал микроциркуляцию в титановыхоптических камерах .

Под электронным микроскопом в месте контакта титановой камеры с окружающей костьюнаблюдалосьформированиеэлементовсо - единительной ткани , происходящих из элементовкрови . На этомрастущем промежуточном слое можно было наблюдать образование плотного контакта между матрицей , созданной созревающими остеобластами , и поверхностью окисла титана . Данные исследователей показали , что между волокнами коллагена и титаном находились комплексы гликозамингликанов , которые, вероятно, способствуют минерализации и соеди - нениюкостис поверхностнымокиснымслоем титана .

studfiles.net

Различные подходы к решению проблемы отсутствия зубов

Отсутствие зубов в зубной дуге является либо врожденным пороком, либо следствием кариеса и болезней пародонта. Очевидным является тот факт, что восстановление отсутствующих зубов не всегда необходимо, однако во многих случаях это желательно для улучшения эстетики, жевательной функции или речи, а иногда для предотвращения различных нарушений, таких как зубоальвеолярное выдвижение зубов-антагонистов в сторону дефекта (феномен Попова-Годона) или аномалия положения зубов в зубном ряду. За потерей зубов, как правило, следует атрофия альвеолярного гребня, а это еще сильнее усугубляет дефицит костной ткани.

В большинстве стран с развитой сферой стоматологических услуг основная часть работы стоматологов направлена на предотвращение потери зубов, восстановление дефектов зубов, а также замещение отсутствующих зубов вместе с поддерживающими тканями. При работе с беззубыми пациентами лечение в большинстве случаев ограничивается изготовлением полного съемного протеза; тогда как при отсутствии лишь части зубов возможные варианты лечения более разнообразны и существует множество способов фиксации протезов в полости рта на оставшиеся естественные зубы. Частичные съемные протезы приемлемы в самых различных клинических ситуациях, поэтому они широко применяются и, при подходящих условиях для их наложения, позволяют достичь хороших отдаленных результатов. Однако они причиняют пациентам определенные неудобства в связи со значительными размерами, наличием металлических деталей, которые иногда сложно замаскировать. Их отличает меньшая устойчивость в полости рта в сравнении с несъемными мостовидными протезами, прочно зафиксированными на опорных зубах. Фиксация протезов может осуществляться после значительного препарирования тканей опорных зубов или с использованием более современного и щадящего варианта — адгезивных технологий. Обычно частичные съемные протезы применяют для замещения дефектов зубного ряда значительной протяженности, при значительной убыли альвеолярной кости, а также в тех случаях, когда наибольшее значение имеют их главные положительные качества: относительная простота изготовления и фиксации. Широкое применение несъемных протезов ограничено более жесткими требованиями к имеющимся условиям в полости рта, такие протезы стоят дороже, но у них есть ряд положительных качеств, связанных с большей устойчивостью и меньшими объемами конструкции.

Долгое время клиницисты искали возможность обеспечить своих пациентов искусственным аналогом естественных зубов, для этого предлагалось использовать множество различных материалов и технологий. Однако в связи с невозможностью восстановления периодонтальной связки была принята альтернативная стратегия, основанная на принципах создания и поддержания специфического вида соединения между имплантатом и костной тканью. Это соединение обеспечивает передачу нагрузки на костную ткань, и, будучи создано в здоровых тканях, позволяет достичь успеха в высоком проценте случаев. Возможность достижения таких результатов казалась весьма сомнительной до открытия феномена остеоинтеграции.

Остеоинтеграция

Обширные исследования шведского исследователя P.-I.Brånemark позволили сделать открытие, что промышленный чистый титан, введенный в подготовленную специальным образом костную ткань, образует с ней прочное соединение (рис. 1). Это явление в дальнейшем было названо остеоинтеграцией (ОИ). Данный вид соединения имеет анатомическое и функциональное значение, так как требует плотного контакта имплантата с окружающей костной тканью и способности передавать функциональные нагрузки в течение длительного времени без каких-либо системных изменений или местных негативных реакций со стороны окружающих тканей. Если имплантат нормально несет функциональную нагрузку, то проверить, действительно ли произошла ОИ или нет, невозможно, так как нет каких-либо указывающих на это проявлений. В настоящее время известны многие факторы, способствующие ОИ, и при их наличии вероятность удачной установки подходящего для данной ситуации имплантата повышается. Точно так же бывают случаи, когда один из имплантатов, поставленных пациенту, не приживается без каких-либо видимых причин — это так называемый кластерный феномен.

Рис. 1. Ключевым моментом в остеоинтеграции, а также функционально очень важным параметром является плотный контакт поверхностей имплантата и живой кости.

Поэтому очень важно информировать пациента о том, что невозможно на 100% гарантировать получение положительного результата.

ОИ следует рассматривать как достижение оптимального взаимодействия между костью и поверхностью имплантата, без которого успех невозможен; поэтому основной упор делается на создание этого взаимодействия и его поддержание в дальнейшем. Несмотря на свою важность, это только один из компонентов успешной имплантации, и сам по себе он не избавляет от неудачи. Хотя отсутствие ОИ приводит к неудаче, даже достижение ОИ само по себе не гарантирует успех, так как очень важным фактором является конструкция постоянного протеза. Неудача может быть связана и с неправильным выбором места для установки имплантата даже при хорошей ОИ.

Несмотря на то что интегрированный имплантат и окружающая его слизистая оболочка часто рассматриваются как аналог зуба, между ними есть ряд различий. Особенно важно, что зона интеграции более ригидна и менее эластична, чем периодонтальная связка.

Стабильность соединения имплантата с костной тканью препятствует его перемещению при проведении ортодонтического лечения, однако имплантат может быть использован как опора для несъемного ортодонтического аппарата. Наличие зоны интеграции обусловливает низкий уровень убыли альвеолярной кости — обычно менее 0,1 мм за первый год после имплантации. Таким образом, большая часть имплантатов предположительно может функционировать всю жизнь.

Иногда вокруг эндоссальных имплантатов возникает воспалительная реакция; воспалительный процесс может охватывать только мягкие ткани, окружающие имплантат, однако при утрате костной ткани в области ОИ речь идет о периимплантите. В связи с тем что микроорганизмы, высеваемые при этом, аналогичны микрофлоре при пародонтите, до сих пор не ясно, связано ли развитие периимплантита с их присутствием или они обсеменяют зону поражения в дальнейшем.

Факторы, влияющие на процесс остеоинтеграции

Успешная интеграция имплантата зависит от ряда общих и местных факторов. Некоторые общие факторы, значение которых оказалось больше, чем предполагалось ранге, будут рассмотрены ниже. К местным факторам относятся следующие.

Материал

Первоначально считали, что уникальное явление ОИ возможно благодаря используемому материалу — высококачественному титану (промышленному чистому титану. 99,75%). Этот материал до сих пор является основой технологии, хотя известен ряд других материалов, которые также могут образовывать прочное соединение с костью. К ним относятся цирконий, некоторые керамические материалы, особенно следует отметить гидроксиапатит, хотя он не был так хорошо изучен, как титан, в качестве материала для имплантатов.

Состав и структура поверхности

Считается, что титан способен к интеграции благодаря своей способности быстро образовывать на поверхности стойкий и относительно инертный окисный слой. Эта поверхность была описана как остеокондуктивная, т.е. способствующая образованию кости. Другие материалы также обладают способностью к ОИ и могут стимулировать образование кости. Хотя первоначальная связь поверхности кости и имплантата из этих материалов может формироваться интенсивнее и быстрее, чем вокруг титанового имплантата, хорошие отдаленные результаты применения исследованиями не доказаны. Тем не менее, значительный интерес представляет моделирование имплантата из такого материала, при котором ОИ достигалась бы быстрее и/или существовало бы какое-либо механическое или клиническое превосходство этого имплантата (рис. 2).

Рис. 2. Производители выпускают имплантаты с модифицированной поверхностью для улучшения процесса интегрирования. Показана поверхность имплантата TiUnite, который используется Nobel Biocare (с разрешения проф. N.Meredith).

Перегревание

Перегревание кости до температуры выше 47°С в процессе операции может привести к гибели клеток и денатурации коллагена. Из-за этого вместо достижения истинной ОИ вокруг имплантата формируется фиброзная капсула и прочность его соединения с костью значительно снижается. Поэтому следует обратить внимание на предотвращение перегрева кости в процессе подготовки костного ложа под имплантат, что зависит от скорости вращения сверла, его формы, количества кости, удаляемой за один раз, плотности костной ткани и используемого охлаждения.

В идеале рекомендуется использовать низкоскоростные сверла с обильной их ирригацией для охлаждения.

Контаминация

Препятствовать ОИ может контаминация костного ложа для имплантата органическими и неорганическими частицами. В этом отношении особенную опасность представляют остатки некротизированной ткани, микроорганизмы, химические вещества, а также мелкие частицы, отколовшиеся от сверла.

Первичная стабильность

Известно, что достижение ОИ наиболее вероятно, когда имплантат плотно «сидит» в подготовленном костном ложе. Это часто определяется как первичная стабильность имплантата, и если ее удалось достичь, то вероятность неудовлетворительного результата лечения снижается. Первичная стабильность зависит от качества установки имплантата, его формы, строения и плотности кости. Таким образом, намного проще добиться устойчивости, работая с винтовыми имплантатами, чем с имплантатами, не имеющими выраженного рельефа поверхности. Костное ложе, сформированное в мягкой крупноячеистой костной ткани с рыхлой кортикальной пластинкой, не будет обеспечивать достаточной первичной стабильности. Для решения этой проблемы некоторые производители выпускают самонарезающие имплантаты.

Качество кости

Эту характеристику кости хорошо понимают клиницисты, но научно описать ее намного сложнее. Качество зависит от плотности кости, ее анатомического строения и количества, причем для описания этой характеристики используется ряд индексов. Наиболее широко для описания качества и количества костной ткани применяются классификации Lekholm и Zarb, Cawood и Howell (рис. 3, 4). Первая классификация основана на соотношении количества кортикальной пластинки и губчатого вещества кости и на их плотности, а вторая — на степени резорбции костной ткани. Объем костной ткани как таковой не влияет на ОИ, но этот показатель очень важен для фиксации имплантата. Если объем костной ткани недостаточен, то существует риск механической перегрузки, а следовательно, и неудовлетворительного результата лечения, поэтому в подобном случае следует использовать имплантат маленького размера.

Рис. 3. Варианты строения кости беззубых челюстей: (1) толстая компактная пластинка и рыхлое губчатое вещество; (2) тонкая компактная пластинка и много рыхлого губчатого вещества; (3) плотная компактная пластинка с минимальным объемом губчатой кости; (4) тонкая компактная пластинка и разреженное губчатое вещество. Любой из этих вариантов может обеспечить необходимые условия для фиксации имплантата, но для вариантов 1 и 3 высок риск температурной травмы, а при работе с вариантами 2 и 4 часто возникают проблемы с достижением первичной стабильности.

Рис. 4. Классификация костной резорбции на верхней и нижней челюстях с полной адентией. (Цит. по Cawood и Howell, 1988.)

Прорастание эпителия

Недостатком конструкции первых имплантатов было врастание эпителия слизистой оболочки полости рта внутрь. С появлением нового поколения имплантатов из промышленного чистого титана для предотвращения прорастания стали закрывать имплантат слизистым лоскутом на время ОИ. Когда процесс прошел, имплантат открывают и устанавливают суперструктуру, так как известно, что интегрированная поверхность устойчива к врастанию эпителия. Недавно начал возрастать интерес к использованию имплантатов, которые пенетрируют слизистую оболочку сразу с момента установки.

Хотя эта техника не подтверждена длительными исследованиями по сравнению с более ранними методами, но на основании предварительных исследований она кажется эффективной и успешной при применении у соответствующих пациентов. Эта техника позволяет установить заранее изготовленную суперструктуру на имплантаты сразу после их установки в костную ткань.

Ранняя нагрузка

Научные исследования показали, что если сразу после установки подвергать имплантат высоким нагрузкам, ОИ не происходит, а вокруг имплантата формируется фиброзная капсула. Тем не менее, из клинической практики известно, что если имплантат обладает хорошей первичной стабильностью, то умеренные нагрузки не препятствуют ОИ.

Поздняя нагрузка

Было выяснено, что чрезмерные механические нагрузки на имплантат могут привести к разрушению зоны интеграции и потере имплантата, поэтому перегрузок следует избегать. Причинами значительных нагрузок могут быть бруксизм, вредные привычки, а также конструкция суперструктуры, при которой на нее падает чрезмерная нагрузка. Научное обоснование связи между жевательной нагрузкой и разрушением зоны ОИ не столь значительно. В настоящее время нет клинического подтверждения того, что нагрузка чаще лежит в основе нарушения ОИ, чем какие-либо другие причины. Костная ткань очень чувствительна и может подвергаться перестройкам под влиянием деформаций, это качество может быть использовано в терапевтических целях.

Руководство по дентальной имплантологии. Джон А. Хобкек, Роджер М. Уотсон, Ллойд Дж.Дж. Сизн

medbe.ru

Остеоинтеграция

Остеоинтеграция – это прямая структурная и функциональная связь между живой костной тканью и поверхностью вживленного в нее имплантата на молекулярном уровне.

Явление было открыто в 1965 году ученым из Швеции – Пер-Ингваром Бранемарком. Профессор возглавлял группу исследователей в Университете Гетеборга проводивших исследования, которые были направлены на изучение аспектов восстановления и регенерации кости после травмы. Вживив титановый датчик в тазобедренную кость кролика Бранемарк обнаружил, что вынуть его не представляется возможным, так как он полностью сросся с костной тканью. Таким образом, феномен остеоинтеграции был открыт совершенно случайно.

На основании этого явления был сделан вывод о биоинертности титана, а последующие исследования привели к созданию наиболее прогрессивной системы протезирования за всю мировую историю стоматологии.

Остеоинтеграция является положительным ответом костной ткани на внедрение инородного тела – имплантата. Для того чтобы остеоинтеграция произошла, необходимо два основных условия: имплантат из качественного материала и достаточный объем костной ткани. Если у пациента имеется резорбция кости, то перед имплантацией зубов обязательно проводится костная пластика. С ее помощью создается необходимый объем костной ткани для надежной и безопасной установки имплантата. Также сопутствующими факторами успешности приживления имплантата будут служить такие, как мастерство хирурга-имплантолога и соблюдение пациентом всех необходимых рекомендаций.

Приживление дентального имплантата в кость челюсти происходит на протяжении 4 месяцев на нижней челюсти и 6 месяцев на верхней. После этого времени имплантат становится полноценным "корнем" зуба, который может выдерживать обычную для здорового зуба нагрузку. Поэтому установка абатмента и постоянной коронки производится после полного срастания костной ткани с пористой поверхностью титанового стержня.

Однако достижение остеоинтеграции между костью и имплантатом не гарантирует на 100% успешность имплантации, хоть и является ключевым моментом в ней. В некоторых случаях даже при наступлении остеоинтеграции неудача может быть вызвана неправильным выбором места для установки имплантата или некачественно проведенное протезирование на имплантате.

www.startsmile.ru

описание, сроки, этапы, от чего зависит успешная остеоинтеграция при имплантации зубов

12 апреля 2017 г.

Остеоинтеграция в стоматологии – это официальное название приживаемости имплантата. По факту, тот самый положительный ответ костной ткани на вживление инородного металлического тела – и есть остеоинтеграция в стоматологии, о которой официально стало известно лишь во второй половине XX века.

История

Остеоинтеграция была открыта в 1965 году, шведским ученым Пер-Ингваром Бранемарком. Тогда профессор был главой группы исследователей из Университета Гетеборга, которые исследовали регенерацию костных тканей после различных травм.

Для исследования в тазобедренную кость подопытного кролика был вживлен титановый датчик. Через некоторое время Бранемарк с удивлением обнаружил, что вынуть датчик из кости больше невозможно – титановый прибор полностью сросся с костью. То есть остеоинтеграция была открыта случайно, в ходе совершенно другого исследования.

Тогда же ученые и сделали вывод о биоинертности титана, то есть о его совместимости с тканями человека. В последующем остеоинтеграция помогла осуществить прорыв во всех областях медицины, в том числе и в стоматологии, позволив создавать прогрессивные системы протезирования.

Сроки остеоинтеграции в челюсти

Имплантаты в верхней и нижней челюсти приживаются по-разному: в нижней челюсти это происходит за 3-4 месяца, а в верхней имплантату для остеоинтеграции требуется от полугода.

Такая разница обусловлена тем, что в верхней челюсти структура костной ткани несколько отличается – она имеет рыхлое строение, и для надежного закрепления искусственного корня в ней требуется больше времени. А вот кости нижней челюсти очень плотные, так что имплантат в них закрепляется быстрее.

Этапы остеоинтеграции при имплантации зубов

Все самые интенсивные процессы в том месте, куда был установлен имплантат, происходят в первые две-три недели после операции. Если в это время соблюдать все рекомендации стоматолога, то имплантация с высокой вероятностью произойдет успешно. Именно в первые пару недель вокруг имплантата формируется трабекулярная кость. Данное молодое образование не отличается прочностью и его легко можно повредить, что негативно скажется на процессе остеоинтеграции. Поэтому на только что установленный имплантат обычно не ставят коронку, чтобы не нагружать эту хрупкую костную ткань.

После того, как трабекулярная кость полностью сформировалась, она начинает укрепляться. Данный процесс считается завершившимся как раз через 3-4 месяца или через полгода, в зависимости от челюсти. Вообще кость укрепляется около полутора лет, однако после полугода она уже достаточно крепкая и не требует особого отношения.

Что влияет на успешную остеоинтеграцию

Буквально несколько лет назад имплантация зубов в большинстве случаев заканчивалась неудачно, то есть процесс остеоинтеграции нарушался и имплантат отторгался. Это происходило из-за еще несовершенной технологии установки, неправильного материала имплантата и других причин.

К счастью, сегодня технологии дошли до такого уровня, что остеоинтеграция проходит успешно в 99% случаев. Чтобы имплантата прижился, важно:

Пользоваться услугами только квалифицированных специалистов;
Ставить имплантаты от проверенных фирм, гарантирующих остеоинтеграцию;
Соблюдать все рекомендации врача после процедуры: тщательно чистить зубы, не употреблять алкоголь, не курить и не нагружать имплантат.

Если имплантат устанавливается туда, где долго отсутствовал зуб, то может потребоваться дополнительная процедура – наращивание кости. Это делается потому, что кость в таких местах обычно истончается, и ее становится недостаточно для установки имплантата. Сейчас существуют технологии, позволяющие устанавливать имплантаты сразу после наращивания кости, или даже вообще обходиться без этой процедуры, однако этот фактор обязательно должен быть учтен для успешной остеоинтеграции.

Полезная статья?

Сохрани, чтобы не потерять!

Выбрать минимальные цены:

www.32top.ru

Персональный сайт - Статья 2

автор Воложин Григорий Александрович

Основные показатели остеоинтеграции

1.1 Определение остеоинтегации

Последние годы отмечается ежегодный рост количества операций по установки дентальных имплантатов как в нашей стране, так и за рубежом. По данным Millennium Research Group, только в США с 1983 по 2002 год количество ежегодно установливаемых имплантатов возросло более чем в 10 раз и достигло цифры 700 000 имплантатов в год (Millennium Research Group, 2003). Успехи современной имплантологии во многом объясняются прогрессом в области биотехнологии и материаловедения.

Наиболее приемлемым типом взаимодействием между имплантатом и костной тканью принято считать остеоинтеграцию. Существуют разные определения этого понятия.

С точки зрения пациента конструкция может считаться остеоинтегрированной в том случае, если внутрикостная опора зубного протеза не имеет признаков даже минимальной подвижности при отсутствии боли и воспаления.

С биологической и медицинской точки зрения, взяв за основу микро- и макроскопический статус на границе имплантата и костной ткани, остеоинтеграция определяется как непосредственная аппозиция новой и реорганизовавшейся костной ткани конгруэнтно поверхности имплантата, со всеми ее неровностями. Оценивая такое взаимодействие с помощью световой микроскопии, должно наблюдаться прямое структурное и функциональное взаимодействие между имплантатом и костной тканью, без признаков интерпозиции фиброзной ткани. При этом обеспечивается распределение адекватной физиологической нагрузки на окружающие ткани, не вызывая их чрезмерной деформации и не инициируя реакцию отторжения.

С позиций биомеханики опора может считаться остеоинтегрированной в том случае, если перемещение между имплантатом и нативной костной тканью при функциональной нагрузке происходит в пределах физиологического уровня и соответствует аналогичным величинам, как и при непосредственном воздействии на костную ткань (Branemark, 2005).

Sennerby et al. (1991) с помощью световой и трансмиссионной электронной микроскопии провели структурный анализ показателей остеоинтеграции на примере 7 удаленных клинически стабильных остеоинтегрированных дентальных имплантатов системы Бранемарк, функционировавших от 1 до 16 лет. На ультратонких декальцинированных сечениях, изготовленных фрактурным методом и методом электрополировки, было обнаружено, что витки резьбы имплантата были окружены компактной костной тканью, пронизанной системой гаверсовых каналов. С помощью морфометрического метода было выявлено, что от 79 до 95% пространства вокруг имплантата занято минерализованной костной субстанцией, а общий объем костно-имплантационных контактов вокруг резьбы имплантата занял 56-85%. Важно отметить, что объем минеральной составляющей не достигал 100% ни в области одного образца, что отображает нормальное строение костной ткани, включающей не только минерализованный костный матрикс, но и мягкие ткани, такие как сосудистая ткань и костный мозг. Обнаружено, что минеральный матрикс тесно прилегает к поверхности имплантата, при этом тенденция к снижению минеральной фазы по мере приближения к поверхности имплантата не наблюдается. Во всех образцах определялось наличие тонкого, шириной 100-400 нм слоя аморфного вещества между поверхностью имплантата и минеральной костной субстанцией. Предполагается, что частью этого аморфного вещества является слой протеогликанов, толщина которого приблизительно соответствует 20-40 нм. Также, согласно опубликованным данным, аморфный слой отделяет от поверхности имплантата не только минеральный матрикс, но и островки мягких тканей там, где они представлены, показывая, что этот слой не является специфичным по отношению к минеральной костной субстанции.

В другом гистоморфометрическом исследовании проводилась количественная оценка параметров остеоинтеграции на примере 33 удаленных остеоинтегрированных имплантатов Nobelpharma (Albrektsson T et al., 1993). Было показано, что вдоль поверхности имплантата наблюдалось в среднем около 80% костно-имплантационных контактов. Площадь костной ткани вокруг имплантата также соответствовала около 80%. Авторы указывают, что показателем надежной остеоинтеграции является наличие костного вещества вокруг имплантата не менее 60% периимплантационной плотности.

Албректсон – представитель шведской школы научно-доказательной имплантологии определил, что под остеоинтеграцией следует понимать непосредственный контакт между живой костной тканью и имплантатом, наблюдаемый на микроскопическом уровне. Этот исследователь предложил парадигму, включающую шесть основных факторов, необходимых для успешной остеоинтеграции:

имплантационный материал;

дизайн имплантата;

качество поверхности;

ортопедическая нагрузка;

хирургическая техника;

состояние костной ткани.

1.2 Тканевой ответ в области имплантации.

Остеоинтеграция металлического имплантата в костной ткани и адаптация его «трансмукозной» части в мягких тканях подразумевает целый комплекс физиологических реакций, напрямую зависящих как от свойств поверхности, так и от метаболической активности воспринимающего ложа.

По данным различных авторов процесс образования кости de novo на поверхности имплантата происходит путем контактного и дистантного остеогенеза. При дистантном остеогенезе образование костных структур происходит со стороны поверхностных слоев старой костной ткани в периимплантационной области. Эта костная поверхность обеспечивает область остеогенеза популяцией остеогенных клеток, продуцирующих новый костный матрикс, ориентированный в направлении поверхности имплантата. Определяющим моментом здесь является факт отсутствия процессов формирования костной субстанции непосредственно на поверхности самого имплантата, что, тем не менее, не мешает ему в дальнейшем тесно контактировать с костной тканью. Дистантный остеогенез чаще всего наблюдается при репаративных процессах в кортикальном слое кости, так как дефицит васкуляризации этой области, как правило, усугубляется травмой при препарировании костной ткани во время имплантации. Гибель костной субстанции кортикального слоя вокруг имплантата сопровождается миграцией остеокластов из подлежащего костномозгового компартмента, что приводит к инициации процессов ремоделирования, которые, однако, происходят довольно медленно (Davies JE, 2003).

В отличие от дистантного остеогенеза, при контактном остеогенезе новообразование костной субстанции происходит непосредственно на поверхности самого имплантата. Этот механизм реализуется по аналогии с процессами остеокондукции, в ходе которых поверхность имплантата выполняет роль пассивной матрицы для остеогенеза. В таком случае происходит миграция клеток-предшественников на поверхность имплантата со стороны материнского ложа, которые начинают дифференцироваться в зрелые остеобласты, секретирующие костный матрикс на поверхности имплантата.

Очевидно, что в разных участках периимплантационной области процессы дистантного и контактного остеогенеза происходят параллельно. Следовательно, одна из задач, современной имплантологии стоит в выборе такой поверхности дентального имплантата, которая бы создавала рациональные условия для контактного остеогенеза, как наиболее оптимального механизма образования органотипичного костного вещества на поверхности имплантата.

Условно процесс образования кости de novo можно разделить на 3 этапа:

процесс образования первичного матрикса (первые сутки после установки имплантата)
фаза дифференцировки костеобразующих клеток из предшественников на поверхности прекостного матрикса и образование слабоорганизованной, но богатой клеточными элементами грубоволокнистой костной ткани или остеоида.
фаза вторичной перестройки - продолжается более года.

Активируясь локальными и системными факторами, главным образом провоспалительными цитокинами и гормонами, в зону имплантации начинают мигрировать остеокласты, секретируя лизосомальные ферменты, в первую очередь кислую фосфатазу. В непосредственной близости от имплантата образуется слой некроза, ширина которого составляет от 100 до 500 микрон, причем имеются убедительные данные, показывающие, что если ширина этой зоны больше 500 микрон, то вероятность последующего окутывания имплантата фиброзной капсулой резко возрастает. Данный показатель зависит от степени хирургической травмы, особенностей воспринимающего ложа и от материала из которого изготовлен имплантат.

Параллельно с этим происходит выход незначительного (в пределах порогового уровня) количество ионов металла со стороны имплантата в окружающие ткани. Следует сказать, что частицы титана в костной ткани обнаруживаются даже спустя 3 месяца после имплантации.

Исследования последних лет показали, что каскад тканевых взаимодействий, приводящих в конечном итоге к интеграции титанового имплантата, начинает осуществляться с первых секунд после погружения имплантата в тканевое ложе. В считанные секунды происходит осаждение на поверхности имплантата белковой пленки, состоящей из компонентов тканевой жидкости, поврежденных клеток и крови. Во многом этот процесс зависит от характеристик поверхности имплантата, в том числе от степени ее гидрофильности, зета потенциала и плотности поверхностного заряда. Под зета потенциалом понимают меру электрической силы, наблюдающейся между атомами, молекулами, частицами или клетками, находящимися в жидкой среде. Степень зета-потенциала определяет количество вещества, которую может перемещать жидкость. Исследование роли зета потенциала свидетельствует о том, что внеклеточные белки органического матрикса являются в минерализованных тканях основными регуляторами поверхностного заряда.

Внеклеточное вещество создает своего рода основу для дальнейшего прикрепления костных клеток и депозиции минерального матрикса в области костно-имплантационного интерфейса. По сути, поверхность имплантата становится самостоятельным биоактивным элементом.

Можно сказать что клетка, прикрепляющаяся к поверхности имплантата не является слепой, она как бы видит, распознает поверхность имплантата за счет собственного рецепторного аппарата и специфических лигандов. Прикрепляясь к внеклеточному матриксу, и связываясь друг с другом, клетки формируют на поверхности имплантата непрерывную сеть, формируя тканевые структуры.

Соединение клетки с белками внеклеточного матрикса, находящейся на поверхности имплантата, осуществляется с помощью взаимодействия клеточных интегринов и аргинин-глицин-аспартатового комплекса, входящего в состав таких белков как фибронектин, остеонектин, костный сиалопротеин, витронектин, ламинин, коллаген, тромбоспондин. Существуют исследования, свидетельствующие, что покрытие имплантата этим рекомбинантным аминокислотным комплексом усиливает остеогенез на поверхности имплантата. Имеются также данные о синергичном взаимодействии этого комплекса и костных морфогенетических белков.

Лиганды, присутствующие на поверхности имплантата адресуют клеткам специфические сигналы, заставляя их прикрепляться, мигрировать, пролиферировать, дифференцироваться, подвергаться структурным изменениям или даже гибнуть. Лигандами могут являться цитокины, гормоны, факторы роста и другие вещества.

Репаративный остеогенез как при имплантации, так и при травме костной ткани любого другого происхождения требует привлечения мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток.

Дифференцировка мезенхимальных клеток по остеогенной линии регулируется системными и локальными факторами. Индукторами и ингибиторами дифференцировки этих клеток на поверхности имплантата могут служить специальные сигнальные молекулы, например костные морфогенетические белки, прикрепляющиеся к клеточным рецепторам мезенхимальных клеток, запуская экспрессию мастер-генов, кодирующих программу дифференцировки прогениторных клеток. Мастер геном, отвечающим за дифференцировку по остеобластной линии является Cbfa-1, который также называют Runt domain factor -2 (Runx-2).

1.3 Методы изучения влияния качественных характеристик покрытия на процессы остеоинтеграции

Гистоморфометрическое исследование – изготавливаются и затем окрашиваются продольные срезы толщиной от 20 до 40 микрон комплекса интегрированных лабораторным животным имплантатов с окружающей костной тканью. Оцениваются качественные и количественные параметры остеоинтеграции. Для выявления степени образования костного матрикса вокруг имплантата, подсчитывается общий процент костно-имплантационных контактов по периметру среза. Также подсчитывается процент минерализованного костного матрикса в пределах участка, ограниченного двумя витками резьбы имплантата и высчитывается среднее значение для каждого имплантата. Высчитывается процент минерализованного костного матрикса зеркальной области напротив трапециевидного участка, ограниченного двумя витками резьбы имплантата, что характеризует объем минерализованного костного вещества в прилегающей к имплантации области.

Современной и наглядной моделью, отражающей активность остеогенных клеток, является культивирование на различных имплантационных поверхностях клеток MG63 – клеток первоначально изолированных из остеосаркомы человека. По свойствам они напоминают незрелые остеобласты. Культивируя эти клетки на различных поверхностях можно определить как шероховатость, состав и пористость поверхности влияют на адгезию клеток, их пролиферацию, метаболизм, секрецию цитокинов, ростовых факторов и других показателей.

Наиболее широкое распространение для оценки уровня пролиферации клеток на поверхности имплантата получил так называемый скрининговый МТТ тест. Этот тест основан на способности МТТ-(3-(4,5-диметилтиазолил-2)–2,5-дифенилтетразолий бромид) восстанавливаться в митохондриях живых клеток под действием сукцинатдегидрогеназы до водонерастворимого темноокрашенного формазана. Затем проводится измерение оптической плотности элюата методом спектрофотометрии.

Дифференцировочным признаком активности клеток на разных образцах является оценка степени активности щелочной фосфатазы с помощью нитрофенилфосфата. Данный тест проводится в разные сроки культивирования клеток (на 2, 7, 14 сутки) при использовании автоматического анализатора. Данный параметр отображается в единицах активности фермента на 104 клеток.

Используется также энзим-связанный иммунохимический метод фенотипирования активности клеток на различных образцах по показателям синтеза белков экстрацеллюлярного матрикса (коллаген I типа, фибронектин, вибронектин, тенасцин). Эти белки выявлялись методом спектрофотометрии элюата клеток, обработанных соответствующими кроличьими антисыворотками и последующей конъюгацией с пероксидазой хрена.

Деление клеток оценивается по включению 3H-тимидина в эти клетки. Результаты определяются с помощью радиоактивного β - счетчика, который регистрирует количество клеток с включенным 3H-тимидином.

Эффективность прикрепления клеток к поверхности образцов оценивают по количеству прикрепленных клеток, их морфологии, жизнеспособности и распределению по поверхности образца.

Другой моделью, отражающей влияние поверхности на степень дифференциации клеток остеобластной линии является культивирование на титановых образцах с различным рельефом лабораторной культуры человеческих эмбриональных мезенхимальных палатинальных клеток. Эта модель позволяет отслеживать организацию клеток на поверхности образцов, морфологию цитоскелета, скорость и степень дифференцировки с определением зрелого для остеобластных клеток фенотипа.

К поверхностным материалам, применяемым в дентальной имплантологии предъявляют следующие требования:

Биосовместимость

За последние годы в области медицинского материаловедения произошел значительный прогресс, связанный с появлением и внедрением биоматериалов. Наиболее точно характеризует понятие биоматериалы определение, предложенное Национальным Институтом Здоровья (National Institutes of Health, USA). Согласно этому определению, биоматериалами может считаться любое вещество (за исключением лекарства), а также комбинация биологических и синтетических веществ, которые можно использовать в определенный период времени в качестве целого органа (системы) или его части, оказывая при этом лечебную, восстановительную или замещающую функцию для организма. С наступлением эпохи тканевой инженерии и регенеративной медицины определение биоматериалов можно расширить до любого материала, используемого в медицинских приборах, контактирующих с биологическими системами и средами.

Тем не менее, было бы наивно предполагать, что внедрение в организм какого-либо объекта может полностью исключать взаимодействие материала с тканями. Материал должен как минимум не препятствовать, а в идеале способствовать течению репаративных процессов в области имплантации. Незначительная по интенсивности воспалительная реакция является естественным и ожидаемым явлением в первые дни после имплантации, в то время как затяжное течение воспалительного процесса может являться следствием низкой биосовместимости материала.

Существует несколько определений понятия “биосовместимость”. Согласно одному из них, под биосовместимостью следует понимать способность биоматериала выполнять заданную ему функцию в соответствии с лечебными потребностями, не сопровождаясь при этом какими либо нежелательными местными или системными эффектами в организме, производя при этом благотворное воздействие на тканевом и клеточном уровне в соответствующей ситуации, что выражается в улучшении клинических показателей проводимого лечения (Williams, 2008).

Биосовместимость контролируется не одним, а несколькими различными процессами, реализующимися в условиях нахождения биоматериалов в живых тканях. Соответственно в этой системе существует два компонента – материал и организм-реципиент. Принято считать, что как один, так и другой компонент этой системы подвергается реакционным изменениям при взаимодействии друг с другом.

Стерилизуемость.

Методы стерилизации дентальных имплантатов включают применение гамма-облучения, обработку газом на основе этиленоксида и автоклавирование. Газовая смесь на основе этиленоксида приводит к гибели практически всех видов микроорганизмов, включая спорообразующие штаммы. Однако в последние годы появились сообщения о возможном генотоксическом эффекте этого агента. Тем не менее, этот метод активно применяется для стерилизации некоторых полимерных материалов, так как при использовании гамма лучей происходит деполимеризация вещества и выделение токсичного газа – формальдегида.

Технологическая воспроизводимость.

Несмотря на обилие имплантационных материалов, обладающих высокими характеристиками биосоместимости, далеко не все они имеют оптимальные для промышленного производства параметры. Данное свойство определяется технологической способностью придать материалу нужную для функционирования форму при относительно небольших экономических затратах.

автор Воложин Григорий Александрович

gvolozhin.narod.ru

Остеоинтеграция при базальной имплантации | Dr. Kizim

14 февраля 2017

Остеоинтеграция имплантата — это процесс срастания кости с опорой искусственного зуба без образования соединительной ткани между ними. Процесс вживления считается оконченным, когда контакт костной ткани и вживлённого импланта оказывается достаточно прочным, чтобы нести вес конструкции и жевательную нагрузку без изменений на границе металл-кость.

Факторы, влияющие на остеоинтеграцию

Успешное срастание металлической конструкции и костной ткани зависит от общих и местных факторов, причём вторые признаются более значимыми. К общим факторам относятся наличие хронических заболеваний, рациональность питания и др. Местные факторы, влияющие на остеоинтеграцию имплантата, это:

Первичная стабильность положения конструкции. Прочная фиксация импланта в кости — важное условие остеоинтеграции. За счёт тесного контакта и уплотнения тканей вокруг вживлённой опоры винтовые конусовидные конструкции дают хорошую скорость реабилитации после вживления. Рыхлая костная ткань или недостаток её объёма для прочного удержания конструкции может спровоцировать подвижность и некроз тканей вокруг импланта.
Качество костной ткани. С помощью специальных индексов специалисты оценивают соотношение губчатой и бикортикальной ткани, плотность кости, степень её атрофии и анатомическое строение, которые непосредственно влияют на остеоинтеграцию.
Проникновение частиц пищи и бактерий в ложе импланта. Воспаление тканей вокруг конструкции негативно влияет не только в период сращивания кости с металлом, но и позже. Для процесса остеоинтеграции представляют опасность бактерии, частички пищи, агрессивные химические вещества, мелкие частицы стоматологического инструмента, а также остатки некротизированной костной ткани.
Перегревание кости при подготовке ложа для опоры искусственных зубов. Перегрев кости при её высверливании под имплант провоцирует гибель клеток и распад коллагена. В результате вместо сращивания ткани с имплантом вокруг металлической конструкции образуется фиброзная капсула, повышающая риск подвижности и отторжения конструкции. Этот фактор зависит от плотности кости, скорости вращения и формы инструмента, а также охлаждения.
Материал, состав и структура поверхности импланта. В немалой степени остеоинтеграция зависит от того, из какого материала делают зубные импланты. Успешные операции проводятся в основном с биоинертными материалами (титаном, керамикой и др.), однако в последнее время получили распространение и импланты с активированной и пористой поверхностью.
Форма импланта. Конструкции с винтовой резьбой имеют более низкие риски отторжения, чем гладкие — например, Т-образные.
Прорастание эпителия. Для предотвращения врастания эпителия хирурги закрывают установленный имплант лоскутом слизистой до полного окончания процесса остеоинтеграции. Однако некоторые виды конструкций не обнаруживают этой проблемы за счёт глубокого проникновения. Такие импланты используются для операций по протоколу немедленной нагрузки.
Ранняя нагрузка. Если имплант плотно фиксируется в кости (особенно при условии уплотнения тканей), то умеренные ранние нагрузки не вредят сращиванию. Чрезмерный вес протезов (например, при установке постоянных коронок вместо металлоакриловых), бруксизм и пережёвывание твёрдой пищи с первых дней после операции провоцирует образование фиброзной капсулы.

Остеоинтеграция в стоматологии

Во всех странах мира подробно исследуется вопрос остеоинтеграции в стоматологи. К примеру, в Израиле была разработана коронка, являющаяся электромагнитным излучателем. Создаваемое поле ускорило процессы остеоинтеграции.

В стоматологической практике максимальная скорость остеоинтеграции достигается с помощью малой травматичности операции, вживления винтовых конструкций, использования для установки имплантов бикортикального слоя кости и тщательного подбора режима работы инструментов для подготовки ложа импланта. Ускорения процесса сращивания можно достигнуть также использованием новейших типов опор с пористой поверхностью и ранним приложением нагрузки, которое стимулирует остеогенез и кровоснабжение костной ткани.

Благодаря своим особенностям базальная имплантация отличается более быстрой остеоинтеграцией, чем классическая.

Очень важно внимательно подходить к выбору хирурга, который будет проводить операцию. Специалисты клиники доктора Кизима обладают многолетним опытом в сфере базальной имплантации, а также повышают свою квалификацию на международных семинарах и лекториях. Опыт, современное оборудование и высококачественные материалы позволяют им максимально снизить риск для пациентов. Если для вас важно высокое качество исполнения услуг, стоматология доктора Кизима — ваш выбор! Звоните: +7 (8342) 222-888!

basalcentre.ru

Особенности остеоинтеграции имплантов. Как это происходит?

9 апреля 2017

Термин «остеоинтеграция» вместо «приживления» был предложен в 70-х годах прошлого века швейцарским профессором Бранемарком. Согласно классической теории, процесс приживления импланта начинается сразу после его установки в кость.

Внедрение дентальной конструкции вызывает ответ тканей, который и стимулирует процесс сращивания кости с металлом. К особенностям остеоинтеграции относится зависимость от множества факторов, в т. ч. и способа имплантации.

Особенности остеоинтеграции

Остеоинтеграция состоит из нескольких этапов:

Начальный этап приживления импланта. На данной стадии между титановым стержнем и основной костью образуется трабекулярная костная ткань.
Образование зрелой кости. На втором этапе трабекулярная кость, неспособная нести функциональную нагрузку, заменяется ламелярной. Она полностью заполняет пространство между внедрённой металлической опорой и неповреждёнными участками косной ткани. Этот процесс занимает не менее 18 недель. При классической имплантации установка протезов возможна только по окончании второй стадии остеоинтеграции, при базальной же импланты располагаются глубже и сдавливаются костью, поэтому могут нагружаться и ранее без нарушения стационарности.
Окончательное заживление. Процесс окончательного внедрения импланта в кость может занимать до полутора лет. Именно этот фактор влияет на минимальную длительность ношения лёгких (металлопластмассовых) протезов после базальной имплантации.

Процесс первичной остеоинтеграции происходит по двум механизмам: дистантному и контактному. Дистантный остеогенез (образование костной ткани на границе раздела с имплантом) происходит по мере заполнения периметра вживлённой конструкции остеобластами крови. Контактный механизм реализуется благодаря образованию тромба вокруг металлического стержня. Кровяной сгусток служит подложкой для костного роста, который потенцируется специфичными белками, осевшими на поверхности металла.

Известно, что при вживлении в нижнюю челюсть процесс сращивания бионейтрального металла с костью происходит в 2 раза быстрее, чем при имплантации в верхнюю. Это объясняется рыхлостью структуры губчатой ткани над верхними дёснами.

Факторы, влияющие на скорость приживления

Особенности остеоинтеграции и её скорость во многом зависят от выбранного метода вживления, материала и качества покрытия импланта, рациона и ухода за полостью рта в постоперационный период.

При классической имплантации (например, установке балочной конструкции на имплантах) процесс остеоинтеграции занимает от 4 до 6 месяцев в зависимости от материала и места установки опор. Базальный метод позволяет значительно сократить срок стабилизации конструкции: в период приживления статичное положение имплантов обеспечивается благодаря компрессии металла костной тканью, а из-за ранней нагрузки происходит стимуляция кровотока к заживающим тканям.

Использование нейтральных материалов не только продлевает срок службы конструкции, но и стимулирует остеоинтеграцию. Пористая поверхность активирует процесс оседания остеогенных белков, ускоряя реабилитацию. В последние годы всё шире используются импланты с активной поверхностью, покрытой гидроксиапатитом или трикальцифосфатом.

В немалой степени на остеогенез влияет и стерильность ложа, в которое внедряется конструкция. Попадая в травмированную кость при операции, некротизированные частицы, фрагменты инструмента и различные микроорганизмы могут вызывать воспаление и отторжение импланта.

basalcentre.ru

Особенности остеоинтеграции (приживления) имплантов — как это происходит. Оптимизация остеоинтеграции

ПРОЦЕСС ОСТЕОИНТЕГРАЦИИ

ОСТЕОЦИТ

КОСТНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА

КОСТНЫЙ МАТРИКС

Различные подходы к решению проблемы отсутствия зубов

Остеоинтеграция

описание, сроки, этапы, от чего зависит успешная остеоинтеграция при имплантации зубов

История

Сроки остеоинтеграции в челюсти

Этапы остеоинтеграции при имплантации зубов

Что влияет на успешную остеоинтеграцию

Читайте также

Выбрать минимальные цены:

Персональный сайт - Статья 2

Остеоинтеграция при базальной имплантации | Dr. Kizim

Факторы, влияющие на остеоинтеграцию

Остеоинтеграция в стоматологии

Особенности остеоинтеграции имплантов. Как это происходит?

Особенности остеоинтеграции

Факторы, влияющие на скорость приживления