Тема 2.1. Применение НСМ при костно-пластических операциях в полости рта

Тема 2.1. Применение НСМ при костно-пластических операциях в полости рта

Данная лекция формирует знания о свойствах костнопластических ксеногенных НСМ, показаниях и противопоказаниях для экстракции зубов, методах экстракции зубов, постэкстракционных осложнениях, методах профилактики и лечения. Характеристиках НСМ для восстановления костной ткани и характеристиках медицинских изделий для протезирования.

Виды остеопластических материалов по способу получения, форме выпуска и биологическому профилю.

Применяющиеся на данный момент остеопластические материалы реализуют свое действия за счет двух механизмов:

1) способность служить своеобразной матрицей для образования костного регенерата (остеокондукция);

2) внесение в процесс репаративногоостеогенеза исходных материалов (аналогов компонентов костного межклеточного матрикса – гидроксиапатита, коллагена, β-трикальцийфосфатов и др.), потенциально пригодных для образования костного регенерата.

На рынке существует всего один прямой аналог разрабатываемого тканеинженерногобиокомпозита – продукт, содержащий клетки. Из основных конкурентных продуктов можно выделить следующие:

1) Аутогенная костная ткань – «золотой стандарт» костно-пластических материалов. Однако необходимость расширения или создания нового операционного поля, усложнение и удлинение оперативного вмешательства, увеличение риска осложнений, специфика соматического статуса и предпочтений пациентов накладывают ограничения на использование костных аутотрансплантатов. Более того, получение и использование оптимальных аутогенных костных трансплантатов – фрагментов ребер и гребня подвздошной кости – доступно лишь для стационаров специализированных отделений и лечебно-профилактических учреждений челюстно-лицевого профиля, каковых меньшинство, большинство же государственных и частных стоматологических учреждений оказывают амбулаторную помощь, в рамках которой получение аутогенного костного материала крайне ограничено.

2) Аллогенные костные имплантаты. Государственные и коммерческие банки тканей предлагают ряд вариантов аллогенных имплантатов: деминерализованный костный матрикс (ДКМ), аллокость специальной обработки (Аллоплант), депротеинизированная губчатая кость (ДГТ), аллотрансплантат декальцинированной лиофилизированной кости и т. д. При современных технологиях заготовки обладают значительными остеокондуктивными свойствами, однако технологические особенности производства, включающие обработку агрессивными химическими агентами (кислоты, перекиси) и физическими факторами (высокая температура, ионизирующее излучение) минимизируют остеоиндукцирующие свойства. Помимо сохраняющихся сложностей, связанных с этическими аспектами заготовки, необходимости в многочисленных регулярных контрольных исследованиях для обеспечения безопасности использования, существенным недостатком является отсутствие стандартизации структуры и состава получаемых костных имплантатов. Другим ограничивающим применение фактором служит опасность сохранения в составе материала вирусов, например, вируса Крейцфельда-Якоба.

3) Остеопластические материалы, представляющие собой синтетические и натуральные аналоги компонентов костного матрикса: «Bio-Oss» (GeistlichBiomaterials), «Cerosorb» (Curasan AG), «ChronOs» (Synthes), «BoneMedik-DM» (MetaBiomed), HealiGuide (Encoll); «Endobone» (BiometInc.); «Колапол-КП3», «Гапкол» (), «Остеоматрикс», «Биоматрикс» (), «КоллапАн» (). Представители данной группы получили наиболее широкое распространение и применение в практике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Обладают достаточными остеокондуктивными свойствами, не препятствуют репаративномуостеогенезу, однако остеоиндукциявыражена недостаточно для полноценной гистотипической регенерации костной ткани, а также характерны случаи повышенной иммуногенности.

4) Остеопластические материалы, в состав которых включены рекомбинантные белковые остеоиндуцирующие факторы: «GEM21S» (BioMimeticTherapeuticsInc.), «Infuse» (Medtronic), «Embogain» (Straumann). Однако более высокая эффективность продуктов данной группы, по сравнению с представленными на рынке аналогами, показана лишь при ограниченных условиях использования: при полном устранении на предимплантационном этапе лечения воспалительного процесса в зоне костного дефекта, а также минимальной выраженности экссудативной фазы раневого процесса. Иными словами, локальное воспаление в зоне костного дефекта, кислая среда операционной раны инактивируют и разрушают активные белковые компоненты остеопластических материалов, что приводит к минимизации их остеоиндуцирующих свойств.

5) Тканеинженерные остеопластические трансплантаты – изделия медицинского назначения, состоящие из клеток, способных к дифференцировке в остеогенном направлении, и носителей на основе гелевых или твердых материалов. В большинстве исследований в качестве клеточного компонента применялись ММСК, предифференцированные в остеогенной среде. Опубликовано большое число результатов экспериментальных и клинических исследований, демонстрирующих эффективность оптимизации репаративногоостеогенеза при использовании тканеинженерных остеопластических материалов с ММСК и различными носителями. Альтернативными клеточными компонентами тканеинженерных остеопластических биокомпозитов являются остеогенные клетки надкостницы, периваскулоциты, остеобласты. На глобальном рынке остеопластических материалов представлен всего один продукт, представляющий собой аллогенный витальный костный материал – «Osteocel» (OsirisTherapeuticsInc). Технология его создания состоит в обработке аллогенной костной ткани щадящими методами иммунодеплеции во избежание повреждения клеток. Несмотря на заверения производителей о полном устранении иммуногенности, щадящие методы иммунодеплеции не способны в полной мере устранить факторы иммуногенности. К примеру, чтобы минимизировать иммуногенность костной ткани ксено - и аллопроисхождения, большинство производителей используют агрессивные химические агенты (кислоты и перекиси) и физические факторы (высокая температура, различные виды излучений), которые для клеток губительны. Но даже при таких условиях обработки сохраняется минимальная (в 2-3% случаев применения) иммуногенность.

На стадии разработки и экспериментально-клинической апробации находятся аналоги – тканеинженерные продукты, клеточными компонентами которых являются мультипотентные мезенхимные стромальные клетки (ММСК) костного мозга и жировой ткани, остеогенные клетки надкостницы и другие минорные типы клеток.

Разработкой новых биосовместимых наноматериалов и создание специализированных биомедицинских изделий из них становится лидирующим направлением исследований и коммерциализации в настоящее время. Ежегодный бюджет медицинских центров в Европе, Японии и США, занимающихся проведением фундаментально-прикладных исследований в области тканевой и клеточной инженерии, составляет сотни миллионов долларов США. Основные научные группы, занимающиеся данной проблемой: Tufts University, Medford, США; Institute for Regenerative Medicine, University of Pittsburgh, США; Institute of Bioengineering and Nanotechnology, Сингапур; Department of Cardiovascular Regenerative Medicine, Mount Sinai School of Medicine, New York, США; Institute for Biotechnology and Bioengineering, Braga, Португалия; School of Chemical Engineering, University of Adelaide, Adelaide, Австралия.

Остеоиндукция — способность остеопластических материалов инициировать митогенез стволовых клеток костного мозга, хемотаксис клеток-предшественников и их дифференцировку в остеобластном направлении в силу наличия в составе материалов факторов роста. Остеокондукция — способность остеопластических материалов создавать условия для возвращения кости утраченного анатомического объема и противостоять в конкуренции с репарацией соединительной ткани, стремящейся заполнить пространство костного дефекта.

Существуют два основных способа получения неорганического костного матрикса. В одном из них (например, при изготовлении «PepGen P-15») это достигается с помощью высоких температур (1000 ˚С) и воды. В другом («Bio-Oss») — с помощью относительно низких температур (300 ˚С) и щелочных растворителей при рН=13.

В материале «Bio-Oss» (Geistlich, Швейцария) оставшаяся минеральная составляющая представлена преимущественно карбонатгидроксиапатитом (КГА).«Bio-Oss» — широко признанный и часто используемый в хирургической стоматологии и имплантологии ксеноимплантат. Среди положительных качеств данного материала отмечается длительный срок клинических исследований (материал представлен на рынке более 15 лет). Однако, M. Piattelli et al. (1999) гистологически доказали, что после операции синус-лифтинга гранулы «Bio‑Oss» не резорбируются даже по истечении 4 лет. К тому же, образовавшийся костный минеральный конгломерат зачастую характеризуется низкой механической прочностью.

Производится 3 вида ксеноимплантата «Bio‑Oss» — «Bio‑Oss Spongiosa large granules» (размер гранул 1-2 мм), «Bio‑Oss Spongiosa small granules» (размер гранул 0,2-1,0 мм), «Bio‑Oss Collagen» с содержанием коллагена 10 масс.%. Малые гранулы «Bio‑Oss Spongiosa» (0,2-1,0 мм) имеют неправильную форму, содержат воду около 3 масс.%. Поверхность представлена плотно упакованными кристаллами размером около 10 мкм. «Bio‑Oss» по физико-химическим характеристикам схож с костью человека, является остеокондуктором и медленно резорбируется.

S. Sartori et al. (2003), применяя «Bio‑Oss» при синус-лифтинге, отметили, что резорбция гранул «Bio‑Oss» наиболее активно происходит в первые 2 года, где прирост новообразованного костного матрикса увеличивается на 3,55 % в месяц, а в последующие 8 лет – только на 0,58 % в месяц, что в 6,12 раза меньше, чем в начале остеорепарации. Авторы находили остатки нерезорбировавшегося «Bio‑Oss» через 10 лет после имплантации.

J. Mah et al. (2004) имплантировали в костные дефекты крыс «Bio‑Oss» и отметили активное формирование костного вещества по показателям уровня ЩФ по сравнению с контролем. Однако статистически значимого различия не выявлено.

Shu-Tung Li et al. (2006) исследовали общий азот и 4-гидроксипролин в образцах «Bio-Oss» и нашли белковых остатков коллагена менее 0,05 %. Z. Schwartz et al. (2000) отметили, что «Bio‑Oss» индуцирует образование новой костной ткани благодаря присутствию трансформирующего фактора роста бета (TGF-β). Однако D. Benke et al. (2001), B. Wenz et al. (2001) и D. Tadic et al. (2004) провели анализ «Bio‑Oss» различными методами (термографический и гистохимический анализ, поляризационная микроскопия, определение антител к TGF-β с окраской серебром на коллагеновые волокна) и не обнаружили присутствия белковых остатков в «Bio‑Oss».Также, в выводах авторы ставят под сомнение риск заражения и переноса прионов-носителей энцефалопатии и рекомендуют «Bio‑Oss» для клинического применения.

S. Wallace et al. (2005) приводит табличные данные различных авторов (Табл. 1), где отмечается прирост костной ткани в зависимости от сроков наблюдения при имплантации «Bio‑Oss» отдельно и в сочетании с аутокостью.

Гистоморфометрический анализ новообразования костной ткани для «Bio-Oss».

Авторы	Биоматериал	Сроки (месяц)	Количество новообразованной костной ткани (%)	Количество «Bio‑Oss» (%)	Количество соединительной ткани (%)
P. Valentini et al. (2000)	«Bio‑Oss»	6	21	39	40
«Bio‑Oss»	12	28	27	45
M. Yildrim et al. (2000)	«Bio‑Oss» с аутокостью	7	18,9	29,6	51,5
«Bio‑Oss» с кровью	6	14,7	29,7	55,6
H.-D. John et al. (2004)	«Bio‑Oss»	3-8	29,5	14,9	55,6
«Bio‑Oss» с аутокостью	3-8	32,2	17,8	50

G. Orsini et al. (2005) исследовали недокальцинированные срезы костной ткани при помощи электронной трансмиссионной микроскопии через 20 месяцев на границе кость-титановый имплантат, куда был подсажен «Bio‑Oss». Авторы выявили электронно-плотную оболочку в виде «цементной линии». Эта оболочка имела различную морфологию. В некоторых участках она была прерывистой, в других – с меньшей электронной плотностью. Было отмечено аморфное состояние гранул в центре, но более плотное – по периферии. Некоторые гранулы были инфильтрированы тканевой жидкостью, соединительно-тканной прослойки между гранулами и костью не обнаружено. Через 7 лет у этого же пациента при замене имплантата гранулы «Bio‑Oss» присутствовали в гораздо меньшем объеме и находились в плотном контакте с костной тканью. При малом увеличении была видна губчатая структура кости, немногочисленные остеоидные области с наличием коллагеновых фибрилл. Однако, A.  Stavropoulos et al. (2005) показали, что гранулы «Bio‑Oss» через 4,5 года не имеют каких-либо признаков резорбции и плотно спаены с костью. Как отмечали G. Orsini et al. (2005) «Bio‑Oss» обладает выраженными остеокондуктивными свойствами, что может зависеть от микроструктуры, мелких пор и низкой проницаемости. Образование в области имплантации ксеногенного гидроксиапатита несовершенной костной ткани определяет риск возникновения осложнений.

E. S. Tadjoedin et al. (2003) отметили уменьшение объема «Bio‑Oss» на 10 % в год при увеличении активности остеокластов. K. A. Schlegel et al. (2003) выявили потерю массы «Bio‑Oss» (15 %) через 90 и 180 дней после имплантации.

Ксеноимплантат «Bio‑Gen» (Bioteck, Италия), получаемый из конской кости с последующей обработкой химическими растворителями при температуре 37 ˚С, обладает схожими с «Bio‑Oss» резорбционными характеристиками.

Создано множество композиций на основе гидроксиапатита (ГА) и коллагена животного происхождения. В отечественной стоматологии хорошо известны материалы «Остеоматрикс», «Биоматрикс», «Биоимплант» (Коннектбиофарм, Россия), которые представляют собой ГА, склеральный ксеноколлаген в качестве несущей матрицы и сульфатированные гликозаминогликаны животного происхождения.

Ф. А. Алимерзоев (1998) и М. Н. Белозеров (2004) провели сравнительную морфологическую и клиническую оценку ксеноимплантатов «КП-2», «КП-3» (Полистом, Россия), состоящих из коллагена животного происхождения и синтетического ГА. Получены положительные результаты при лечении больных с периапикальными деструктивными процессами челюстных костей.

В 2007 г. допущен до клинического использования ксеноимплантат «Индост» (Полистом, Россия), состоящий из коллагена, неколлагеновых белков костной ткани животного происхождения, синтетического ГА и трикальцийфосфата в соотношении 50/50. Э. В. Фионова (2008) при культивировании мезенхимальных стволовых клеток на поверхности материала «Индост» заметила быстрое разрушение и нестойкость материала «Индост» в жидкой среде, вследствие чего не происходила пролиферация и дифференцировка мезенхимальных стволовых клеток. При имплантации в дефект нижней челюсти у кроликов материал вызывал слабую воспалительно-деструктивную реакцию. При дальнейшей вакуумной очистке губок «Индост» от уксусной кислоты и формальдегида были получены положительные результаты. Все же, белки могут провоцировать нежелательные иммунные реакции, сохраняется риск инфицирования, протеолитическая деградация белков ограничивает использование материалов с таким покрытием, а возможное возникновение воспалительной реакции может ускорять деградацию белков. Кроме того, только часть белковых молекул из-за случайного характера их распределения на поверхности субстрата имеет необходимую для обеспечения клеточной адгезии пространственную ориентацию. В дополнение к этому, электрический заряд, влажность и рельеф поверхности субстрата могут влиять на конформацию и (или) ориентацию белковых молекул. Все это приводит к денатурации белков или к изменению участков, связывающих белки с поверхностью субстрата. Преодолеть описанные выше проблемы стало возможным благодаря системе пептидов RGD и интегринов, которые были открыты и синтезированы M. D. Pierschbacher и E. Ruoslahti (1984).

К. В. Жердеев (2007) в ранние сроки после имплантации в мышцу крысам материала «Коллапан-гель», ксеноимплантата на основе склерального коллагена и синтетического гидроксиапатита, не выявил вокруг имплантата выраженной воспалительной реакции в виде лейкоцитарно-макрофагальной инфильтрации тканей, а также не обнаружил значительного расстройства микроциркуляторного русла. Вокруг имплантата постепенно формировалась тонкая соединительно-тканная капсула без выраженной клеточной реакции.

Аллопластические материалы на основе синтетического ГА по ряду характеристик превосходят ГА животного происхождения. Исключение переноса инфекционных заболеваний, возможность регулирования резорбции и пористости за счет особенностей синтеза, различных замещений фосфатных и гидроксильных групп в структуре апатита характеризует синтетический ГА как перспективный остеопластический материал для использования во всех областях костно-пластической хирургии.

Синтетический ГА относят к группе ортофосфатов кальция, которую условно разделяют на синтезированные при относительно невысоких температурах и подвергнутые термической обработке при высоких температурах.

ГА по данным экспериментальных исследований нетоксичен и обладает высокой биосовместимостью, не вызывает аллергических реакций и реакций отторжения.

«Гидроксиапол» (Полистом, Россия) — отечественный материал на основе высокотемпературного ГА в виде порошка с размером частиц 50-100 мкм, успешно применяют для заполнения костных полостей после цистэктомии, при лечении пародонтита. Однако, миграция частиц «Гидроксиапола» в окружающие мягкие ткани сузила его применение для заполнения костных дефектов. Для предотвращения миграции порошкообразного ГА ранее рекомендовалось заполнять полость кисты порошком ГА и фибриновым клеем, затвердевающим in situ.

Гелеобразные формы, содержащие в своем составе ГА ультравысокой дисперсности разрабатывали для удобства введения и исключения миграции мелких частиц ГА в мягкие ткани. Усиление пролиферативной активности остеобластов материалом «Остим-100» показали В. П. Зуев с соавт. (1999). За счет наличия ГА ультравысокой дисперсности «Остим-100» обладает хорошей адсорбцией, тем самым препятствуя развитию гнойно-воспалительных процессов в костной ткани. Хотя, из-за повышенной экссудации в послеоперационном периоде материал не нашел широкого применения в хирургической стоматологии. Однако он с успехом используется при лечении переломов в травматологии, из-за удобства введения по линии перелома.

Появление композитов из синтетического ГА в форме порошков, гранул и гелей в сочетании с полисахаридами хитозаном, альгинатом, гиалуроновой кислотой, белком коллагеном, пептидами, эмбриональными стволовыми клетками, лекарственными и другими препаратами расширило возможности восстановления патологически измененных минерализованных тканей.

Помимо ГА в костно-пластической хирургии активно используется β-трикальцийфосфат (β-ТКФ), отличающийся высокой скоростью резорбции.

H. Qidwai (2004) изучала активность культуры клеток остеосаркомы человека на материалах «ChronOs» (Synthes Biomaterials, Швейцария) — β-ТКФ, синтезированного при 1200 °С с поверхностными макропорами размером 160–320 мкм и «VitOss» (Orthovita, США) — β‑ТКФ с поверхностными порами 1–100 мкм. После двух недель эксперимента было выявлено статистически значимое повышение активности щелочной фосфатазы, характеризующее высокую пролиферативную активность остеобластов.

С целью регулирования скорости резорбции была создана бифазная керамика, с различным соотношением β-ТКФ и ГА. T. L. Livingston et al. (2000, 2003) исследовали активность стромальных стволовых клеток на шести композициях кальцийфосфатной керамики: 100 % ГА, 100 % β‑ТКФ и четырех композициях ГА/β‑ТКФ в соотношении 76/24, 63/37, 56/44 и 20/80. Все композиты имели пористость 60 %-70 % и размеры пор 300–600 мкм. Наибольшая активность выявлена на бифазной керамике ГА/β-ТКФ в соотношении 20/80, меньше всего формировалось костного вещества на 100 % ГА и на 100 % β‑ТКФ.

S. Dietze et al. (2006) исследовали структуру и свойства костной керамики «Straumann» (Straumann, Германия), состоящей из ГА и ТКФ в соотношении 60/40, синтезированной при 1100–1500 °С, с пористостью 90 % и размером пор 100–500 мкм. Отмечена быстрая резорбция керамических гранул.

Минеральная фазы природной костной ткани, дентина и эмали содержит значительное количество таких биологически важных элементов, как фтор, хлор, магний, натрий, карбонатные и силикатные группы. При синтезе частично-замещенных ГА дополнительно вводят в структуру анионы и катионы с целью либо компенсации заряда (натрий и аммоний вводят при синтезе карбонатгидроксиапатита), либо для регулирования дисперсности и химических свойств (кремний-замещенные апатиты, фторгидроксиапатиты). Анионные и катионные замещения оказывают значительное влияние на состояние и поведение ГА. В этой связи вопрос об изоморфных замещениях в гидроксиапатитах представляется весьма важным.

Карбонат-замещенные гидроксиапатиты (КГА) представляют особый интерес для применения в качестве биологически активного материала. Биологический апатит костных и зубных тканей — всегда дефицитный по кальцию и содержит значительное количество карбонат-групп.

Основным минеральным компонентом костной ткани является ГА, содержание которого более 75 %. Молярное соотношение Са/Р колеблется от 1,33 до 2,0. Другим важным элементом минерализованных тканей является КГА, содержание которого около 4 %. Биологическая целесообразность присутствия карбонат-групп в апатите определяется их способностью адаптироваться к постоянно меняющимся условиям внутритканевой среды. Карбонатные группы находятся в нестабильном положении, замещая либо ОН–‑группы (А‑тип замещения), либо (РО4)3–‑группы (В‑тип замещения). Для костной ткани характерен смешанный АВ‑тип замещения. В обзоре , , (2009) отмечены уникальные характеристики КГА в качестве основного фактора структурно-функциональной организации костной ткани.

Замещая те или иные ионы, карбонат-ион повышает, либо понижает выраженность кристаллической структуры, влияя на растворимость апатита. Данное явление наблюдали при экспериментальном кариесе у крыс. С возрастом резко снижается обновление меченого карбоната в апатите зуба и включение карбоната в белок эмали. Карбонат, замещая фосфат in vivo, увеличивает в зубах фракцию КГА и снижает резистентность к кариесу.

Фтор может вытеснять (СО3)2– с гексагональной оси, делая структуру апатита кости более устойчивой к действию кислот. Л. Ф. Кисловский и Р. Г. Кнубовец (1970) считают, что такое свойство фтора вполне понятно, т. к. все три атома Са2+ и атом F лежат в одной плоскости, причем атом F расположен в центре плоского треугольника, образуемого атомами кальция, где расстояние между Ca2+ и F равно 0,228 нм, что меньше, чем сумма ионных радиусов Ca2+ и F. В случае такой координации орбитали атома F хорошо согласуются с другими элементами структуры, в которых при этом не возникает напряжений. Участок структуры ГА с одинаково ориентированными ОН–-группами образуют отдельные «домены», которые связываются друг с другом, благодаря установлению водородных связей с ионами F. Замещение фтора на карбонат-ион приводит к преобразованию процессов деминерализации костной ткани.

Резорбция гранул фосфатов кальция.

Как известно, скорость резорбции имплантируемого материала в значительной степени определяет эффективность его замещения регенерирующей костной тканью. В связи с этим, при разработке синтетических остеопластических материалов ставятся задачи достичь близости их химического и фазового состава к минерализованным тканям и, тем самым, добиться оптимальных резорбционных характеристик. Остеопластические материалы из ГА наиболее часто используются в челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии вследствие присущей им высокой биосовместимости и отсутствия иммуногенности. Имплантированный в костные дефекты ГА выполняет роль опорной матрицы для образования костных структур, где гранулят ГА, заключенный в костный регенерат, длительно не резорбируется. С целью достижения оптимального баланса резорбции материала и течения репаративных процессов в костной ткани в ГА добавляют в разных концентрациях карбонат. Источником карбонат-ионов может служить карбонат аммония.

При растворении гранул КГА (8,2 масс.% и 11,3 масс.%) и ГА в SBF жидкости, по составу соответствующей плазме крови, через 2 дня формировалась кристаллическая «костно-подобная» апатитная оболочка у КГА, у ГА – через 21 день.

с соавт. (2009) исследовали растворимость гранул КГА с различной степенью замещения карбонат-групп (0,6; 6; 9 %). Бóльшей растворимостью обладали гранулы с 9 % замещением (СО3)2-групп, меньшей – ГА.

Пористость биокерамики.

Поры необходимы для пролиферации, дифференцировки клеток, инфильтрации тканевой жидкостью. Резорбция гранул и объем костной ткани возрастают с увеличением размера пор. Пористость зависит от характера выгорающих добавок, используемых при спекании. В зависимости от цели использования гранул получают микропористую и макропористую структуру. Условно классифицируют поры по их диаметру: макропоры (>100 мкм), мезопоры (10–100 мкм) и микропоры (<10 мкм). Считаются оптимальными поры для интеграции костной ткани в пределах 200–300 мкм, т. к. они создают коллатерали для прикрепления костных клеток. Через микропоры, связанные с макропорами, циркулирует межклеточная жидкость, облегчая прорастание сосудов и новообразованной ткани внутрь биокерамики.

с соавт. (2002) для лучшей резорбции и адгезии клеточных элементов с помощью выгорающих добавок получили в пределах 30 % взаимопроникающие поры в гранулах КГА. Аналогичные результаты были получены при исследовании резорбции гранул КГА в диапазоне 0,6, 6 и 9 % замещения (СО3)2–-групп, содержащих микропоры (<10 мкм), макропоры (200-250 мкм) и имеющих различную структурную организацию поверхности. Происходило образование различного костного матрикса при имплантации в диафиз бедренной кости крыс.

, (2008) исследовали гранулы КГА 9 масс.% с поверхностными микро - и макропорами в эксперименте на крысах при заполнении костных дефектов диафиза бедренной кости крыс. Авторы отметили, что наилучшей резорбцией обладают гранулы с макропорами размером 150–300 мкм.

Если при синтезе гранул спекающая добавка закрывает поры, используют различные протравливающие агенты. Так, H. Maeda et al. (2006) после трехминутной протравки 50-процентным раствором метиленхлорида в синтезированных полых сферах с диаметром 1200 мкм и длиной 50–150 мкм из лактата и карбоната кальция при разложении минерала ватерита, получили поры 800 мкм в диаметре. В сферы вводили коммитированные клетки МС3Т3–Е1, инкубировали в телячьей сыворотке и фиксировали. Исследования полой сферы с помощью сканирующей электронной микроскопии показали, что количество клеток, прикрепленных к наружной поверхности, было значительно меньше, чем на внутренней поверхности. Сферы с микро - и макропорами, наполненные клетками – перспективное направление тканевой инженерии.

Применение нанопорошков из карбонатгидроксиапатита.

Особый интерес представляют гранулы КГА из наноструктурированных порошоков с размером частиц от 50 до 500 нм. Гранулы КГА из нанопорошков характеризует высокая степень резорбции, что ускоряет скорость репаративного остеогенеза. E. Landy et al. (2003) проводили изучение синтезированных из нанопорошка гранул КГА В-типа (9 масс.%) с общей пористостью 45 %. Через месяц после имплантации в костные дефекты кроликов выявили их бóльшую биорезорбцию, чем у гранул ГА. При образовании кости на гранулах КГА формировались толстые костные трабекулы, гаверсовы каналы, пластинчатые структуры, типичные для зрелой кости. На гранулах ГА эти процессы были выражены слабее.

Тема 2.2 Применение различных систем дентальной имплантации

Данная лекция формирует знания о параметрах имплантационной системы для дентальных имплантатов и параметрах медицинских изделий для дентальной имплантации.

Типы дентальных имплантатов, в том числе наноструктурированные и их производители

В зависимости от состояния зубов пациента, анатомических особенностей строения его зубочелюстного аппарата, а также выбранной методики имплантации и вида зубных имплантантов использоваться различные типы дентальной имплантации: внутрикостная (эндооссальная), внутрикостно-поднадкостничная (эндооссально-субпериостальная), внутризубно-внутрикостная (эндодонто-эндооссальная), чрезкостная (трансмандибулярная), поднадкостничная (субпериостальная), внутрислизистая (интрамукозная), подслизистая (субмукозная).

Виды зубных имплантатов различаются как по показаниям и ограничениям, так и по объему и сложности проводимого хирургического вмешательства.

Зубные имплантаты корневидной формы. Это наиболее популярный тип зубного имплантата. В классическом исполнении представляют собой ступенчатый цилиндр с резьбой. Используются тогда, когда имеется достаточно места (достаточный объем кости для их установки). Иногда приходится прибегать к синус-лифтингу для наращивания костной массы и затем применять корневидные имплантаты. Материалы, форма и структура корневых имплантатов отличаются у разных фирм-производителей, однако в основе обычно лежит титановый «винт-саморез»

Пластиночные имплантаты. Этот тип имплантатов позволяет внедриться в кость на большом протяжении, что увеличивает его устойчивость. Пластиночные имплантаты используются тогда, когда кость является настолько узкой, что применение имплантатов корневидной формы невозможно.

Имплантаты комбинированной формы. Этот вид имплантатов представляет собой комбинацию корневидного и пластиночного имплантата. Могут иметь достаточно большие размеры в случае больших дефектов зубного ряда и достаточно сложную форму. Все три перечисленных вида зубных имплантатов относятся к понятию «внутрикостные (эндооссальные) имплантаты».

Субпериостальные имплантаты (поднадкостничные имплантаты) применяется при сильном истончении (резорбции) костной ткани челюсти. Этот вид зубных имплантатов устанавливают под десной, между надкостницей и костью. Конструкция достаточно тонкая и ажурная, но затрагивающая достаточно большие площади, что позволяет ей прочно удерживаться и эффективно выполнять свою функцию.

Эндодонтически стабилизированные имплантаты. Данная разновидность имплантатов устанавливается в костную ткань через верхушку корня зуба, поэтому при их установке не происходит значимой травматизации слизистой оболочки, следовательно, процесс заживления может происходить быстрее и эффективнее. Используется в случае необходимости удлинения и укрепления корня зуба, что и придает дополнительную стабильность всей конструкции.

Внутрислизистые имплантаты. Особый вид зубных имплантатов, позволяющий обходиться без внедрения протеза в костную ткань. Используются в основном для стабилизации полных или частичных зубных протезов.

На рынке дентальных имплантов представлено большое количество фирм производителей: 19 зарубежных компаний и 7 отечественных производителей. Nobel Biocare (Switzerland) является лидером на мировом рынке. Nobel Biocare предлагает широкий ассортимент имплантатов, устанавливаемых на уровне кости и мягких тканей, для любых типов кости и хирургических протоколов, как для начинающих, так и опытных докторов, для применения с любой клинической концепцией. Крупнейшим производителем, представленным на рынке дентальных имплантов в РФ, является Friadent GMBH. Второй по уровню востребованности на рынке РФ дентальных имплантов является компания Alpha Bio. На долю данной компании приходится 15% объема рынка в натуральном выражении. Винтовые имплантаты Alpha Bio представлены четырьмя видами. Это позволяет подобрать имплант индивидуально для каждого пациента, исходя из медицинских показаний и особенностей организма. Зарекомендовали себя как надежные и качественные импланты. На третьем месте среди производителей на российском рынке ДИ является компания Straumann AG. Имплантаты Straumann производятся в Швейцарии одноименным концерном. Для их изготовления используется керамика, цикорий, титан и лейкосапфир. Имплантаты Straumann устанавливаются для восстановления одного и нескольких зубов. При установке не требуется препарирование соседних зубов и удаления нерва. Среди отечественных производителей на лидирующей позиции находится на долю данного производителя приходится 10% в натуральном выражении. Второй по популярности на рынке ДИ РФ является компания .

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ ROOTT

Зубные импланты марки ROOTT выпускаются швейцарской компанией TRATE AG. Они появились относительно недавно – с конца 2012 года, но уже сегодня активно применяются для современного метода восстановления зубов – ROOTT-имплантации.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ ALPHA BIO

Импланты Alpha BIO производятся в Израиле с конца 80-х годов прошлого века. За это время фирма наладила партнерские отношения и стала поставщиком имплантов в стоматологические клиники почти полусотни стран мира. По таким показателям, как цена и качество, они занимают уверенные позиции в мировой стоматологии и широко используются в клиниках на всех континентах, в том числе и в России.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ ANKYLOS

Система имплантов Ankylos с 1985 года создается немецкой корпорацией DENTSPLY, специалисты которой также производят на свет ряд конструкций, выпускаемых под другими марками. Например, XIVE Friadent.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ ARDS

Известная израильская компания ARDS с 2005 года выпускает одноименные импланты для проведения качественного лечения, направленного на восстановление любого количества утраченных пациентом зубов. Несмотря на относительно недавнее появление на рынке, зубные конструкции относятся к системам нового поколения, производятся на собственном предприятии, а также соответствуют международным стандартам и находятся на высочайшем уровне по качеству.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ ASTRATECH

Системы имплантов для зубов Astra Tech создаются в Швеции одноименным концерном, начиная с 1985 года. За этот период конструкции получили высокую экспертную оценку исследователей, а также практикующих имплантологов ведущих клиник мира. Благодаря сверхточному высокотехнологичному производству и уникальной резьбе импланты Astra Tech идеально подходят для установки любому пациенту даже в самых сложных клинических случаях.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ BICON

Американская система дентальных имплантов Bicon Dental Implants широко используется во всем мире с 1985 года. За это время конструкции сохранили за собой статус уникальных, качественных и долговечных коротких имплантов.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ BIOHORIZONS

Импланты BioHorizons выпускает одноименная американская компания, начиная с 1994 года. Производство было основано на базе Алабамского университета с привлечением ученых и практикующих врачей-имплантологов. Компания BioHorizons Implant System выпускает различную продукцию для проведения имплантации, в числе которой не только сами импланты и абатменты, но и инструменты для работы с ними, а также материалы, замещающие костные ткани.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ IMPLANTIUM

Система имплантов Implantium – совместная разработка ученых и имплантологов из США и Южной Кореи. С 2000 года их производством занимается компания Dentium, которая имеет свои представительства на территории десятков государств всего мира.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ MIS

Израильская компания Medical Implant System на протяжении более 15 лет занимается изготовлением продукции для проведения качественной имплантации зубов. MIS-импланты с 1995 года являются одними из наиболее часто применяемых и востребованных конструкций для восстановления зубов. Импланты фирмы MIS имеют устойчивую положительную репутацию у стоматологов и пациентов в более чем 60 странах мира, в том числе и в России.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ NOBEL

Зубные импланты Nobel Biocare – признанный лидер среди мировых производителей конструкций для имплантации. Швейцарско-американская компания существует на рынке уже почти полвека, при этом, надо отметить, весьма успешно держится «на плаву» и стремительно наращивает свои обороты по созданию и реализации продукции по всему миру. А это говорит о явном качестве имплантов, поскольку плохие изделия не могут быть популярными.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ SCHUTZ

Импланты являются разработкой немецкой фирмы Schutz Dental Group, которая совсем недавно успела справить свой полувековой юбилей. Компания выпускает систему имплантов под торговой маркой «Impla», а также инструменты, оборудование и специальные материалы для имплантации зубов для стоматологических клиник мира.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ STRAUMANN

Швейцарская компания Straumann более 50 лет занимается разработкой конструкций для проведения имплантации зубов. Она была основана профессором Р. Штрауманом, который попытался создать больше, чем просто импланты. Он решил разработать конструкции, которые бы полностью заменяли естественный зуб – но только в самом хорошем понимании этого слова.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ XIVE FRIADENT

Импланты XIVE Friadent производятся более 10 лет в Германии дочерней компанией американской фирмы Dentsply Friadent. Высокоточная система контроля качества и соответствие международным стандартам позволяют имплантам XIVE Friadent занимать лидирующие позиции во всем мире среди классических изделий для восстановления любого количества зубов.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ ZIMMER

Зубные импланты Zimmer – разработка американских ученых. Компания, которая занимается их изготовлением, была основана в 1927 году, но, несмотря на внушительный срок существования, так и не смогла найти пути распространения своей продукции в нашей стране. Сегодня импланты Zimmer используются в имплантологической практике российских медицинских центров, но крайне редко.

ЗУБНЫЕ ИМПЛАНТЫ РУСИМПЛАНТ

Российские импланты ЛИКо (NIKO) являются первыми отечественными конструкциями для имплантации зубов, в разработке которых использовался опыт немецких ученых. Изделия для имплантации зубов были разработаны при сотрудничестве исследователей Московского государственного медико-стоматологического университета и специалистов предприятия «ЛИКо-стом».