ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СТАВРОПОЛЬСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

Перикова Мария Григорьевна

КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ

ВИНТОВЫХ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ С РАЗВИТОЙ

ТОПОГРАФИЕЙ И БИОАКТИВНЫМИ СВОЙСТВАМИ ПОВЕРХНОСТИ

14.01.14 – стоматология Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор С.В. Сирак Ставрополь –

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

ОСТЕОИНТЕГРАЦИИ ПРИ ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ (Обзор

литературы) 1.1 Биология остеоинтеграции дентальных имплантатов 1.2 Современные способы обработки поверхности дентальных имплантатов 1.3 Шероховатость поверхности дентальных имплантатов как ключевой фактор успешной остеоинтеграции 1.4. Резюме

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы и методы лабораторного исследования 2.2 Материал и методы экспериментально-морфологического исследования 2.3 Материал и методы клинической части исследования 2.4 Методы статистического анализа

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Результаты изучения микроструктуры поверхности внутрикостной части дентальных имплантатов по морфологическим показателям 3.2. Результаты изучения микроструктуры поверхности внутрикостной части дентальных имплантатов по цифровым показателям

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Результаты клинико-рентгенологического контроля степени остеоинтеграции дентальных имплантатов 5.2. Результаты измерения стабильности дентальных имплантатов с помощью частотно-резонансного анализа

ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение Список сокращений 1. АСМ – атомно-силовая микроскопия 2. ПВЧВДИ – поверхность внутрикостной части винтовых дентальных имплантатов 3. ВДИБП – винтовой дентальный имплантат с биоактивным покрытием 4. ВДИМО – винтовой дентальный имплантат с машинной обработкой поверхности 5. КСИ – коэффициент стабильности имплантата 6. ПЗ – периимплантатная зона

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день дентальная Актуальность проблемы.

имплантация – рутинная операция, выполняемая в амбулаторных условиях, которая пользуется все большим спросом среди пациентов. Как известно, спрос рождает предложение, поэтому на стоматологическом рынке появляется огромное количество различных систем дентальных имплантатов [6, 16, 18, 26, 30, 38, 159]. Факторами, определяющими полноценную остеоинтеграцию дентальных имплантатов, являются биосовместимость, форма и качество поверхности имплантата [17, 34, 41, 45, 70, 81, 148, 153, 157, 160]. Поверхность используемого имплантата должна обладать высокой чистотой и достаточной шероховатостью для обеспечения адекватной остеоинтеграции за счет улучшения контакта кости и имплантата, что достигается благодаря увеличенной топографии его поверхности [7, 10, 49, 54, 61, 74, 80, 89, 102, 141, 155, 158].

Полноценный процесс репаративной регенерации является главным фактором, влияющим на механическую целостность соединения имплантата и кости. D. Buser (2000) выдвинул предположение о том, что грубая (шероховатая) поверхность имплантата является одним из важных факторов, влияющих на успех имплантации [73]. Как известно, все способы преобразования поверхности дентальных имплантатов направлены, главным образом, на увеличение площади сцепления имплантата с костью, т.е. на увеличение степени шероховатости [28, 95, 103, 152, 161].

Однако некоторые авторы считают, что комбинация рисунка на поверхности имплантата, размер, распределение вершин и впадин – все, что характеризует топографию поверхности, может значительным образом повлиять на соприкосновение и механическое соединение кости и имплантата. Поверхность имплантата должна иметь оптимальную макро- и микроструктуру, а также обладать биоактивными свойствами для создания прочного соединения с растущей костной тканью [106, 142, 147, 151, 154].

Несмотря на постоянное совершенствование систем дентальных имплантатов и высокий профессионализм врачей-имплантологов, при использовании современных систем, как отечественных, так и зарубежных, в 3-7% случаев возникают различные осложнения в постимплантационном периоде, которые не связаны с наличием сопутствующей патологии у пациентов, с нарушением хирургического протокола или с осложнениями ортопедического этапа лечения. Выявленные осложнения могут быть связаны с качеством поверхности внутрикостной части дентальных имплантатов, которое зависит от способа обработки и не контролируется врачом в ходе операции, кроме этого, от качества поверхности зависит и первичная механическая стабильность дентальных имплантатов [28, 29, 33, 37, 50, 58, 62, 64, 67, 108, 121, 150].

Среди всего многообразия способов модификации поверхности дентальных имплантатов сложно определить наилучший метод, обеспечивающий оптимальную топографию и свойства поверхности, что создает определенные сложности при планировании операции дентальной имплантации и прогнозировании возможных осложнений.

В связи с вышесказанным, изучение влияния топографии и свойств поверхности винтовых дентальных имплантатов на процесс остеоинтеграции является актуальным и необходимым научным исследованием.

Цель исследования:

Повышение эффективности лечения пациентов с дефектами зубных рядов за счет использования винтовых дентальных имплантатов с развитой топографией и биоактивными свойствами поверхности.

Задачи исследования:

1. С помощью атомно-силовой микроскопии изучить топографию поверхности винтовых дентальных имплантатов с различной модификацией поверхности их внутрикостной части.

2. Установить основные параметры микрорельефа поверхности винтовых дентальных имплантатов, усиливающие их остеоинтеграцию, и оценить корреляционную связь между глубиной шероховатости и толщиной пористого слоя.

3. Разработать рабочую классификацию винтовых дентальных имплантатов с учетом цифровых и математических показателей топографии их поверхности.

4. В эксперименте на лабораторных животных установить сроки остеоинтеграции винтовых дентальных имплантатов в основной и контрольной группах.

остеоинтеграции винтовых дентальных имплантатов в основной и контрольной группах.

дентальных имплантатов в основной и контрольной группах.

Научная новизна винтовых дентальных имплантатов, усиливающие их остеоинтеграцию.

Впервые установлена связь между шероховатостью и пористостью поверхности винтовых дентальных имплантатов.

Впервые разработана рабочая классификация винтовых дентальных имплантатов с учетом топографии их поверхности.

Установлен характер и сроки минерализации костного регенерата вокруг винтового дентального имплантата с биоактивным покрытием, низкий уровень хронической токсичности бонитового покрытия винтового дентального имплантата на организм, подтверждаемый отсутствием воспалительной реакции в периимплантатной зоне.

Впервые установлено, что характерной особенностью репаративного процесса в основной группе наблюдения является активное взаимодействие бонитового покрытия с грубоволокнистой соединительной тканью, проявляющееся организацией и прорастанием последней сквозь поры в нем.

биоактивными и остеокондуктивными свойствами (активная репаративная регенерация кости в 3 и 6 месяцев), является полностью биоинертным для организма, что позволяет использовать его при дентальной имплантации с сокращением сроков последующего ортопедического лечения.

Научно доказано, что имплантация винтовых дентальных имплантатов полноценного комплекса «имплантат-кость» в сроки от 3 до 4 месяцев.

Научно-практическая значимость имплантаты с биоактивным покрытием имеют более развитую топографию поверхности, что способствуют сокращению сроков остеоинтеграции.

имплантатов позволяет обосновать выбор той или иной системы дентальных имплантатов для ускорения сроков остеоинтеграции.

строении костной ткани на границе раздела «кость-имплантат» при использовании винтовых дентальных имплантатов с биоактивным бонитовым покрытием, что является основанием для последующих исследований в дентальной имплантологии.

Определены сроки начала формирования костной ткани после установки винтовых дентальных имплантатов с биоактивным бонитовым покрытием, что имеет важное значение при планировании ортопедического этапа стоматологического лечения.

Выявленные особенности взаимодействия биоактивного покрытия с костной тканью могут быть учтены в челюстно-лицевой хирургии для дифференцированного подхода к использованию различных систем винтовых дентальных имплантатов и разработки новых технологий обработки их поверхности.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методика изучения поверхности винтового дентального имплантата с помощью атомно-силовой микроскопии позволяет оценить структуру и основные параметры топографии его поверхности, влияющие на остеоинтеграцию в донагрузочный период.

стимулирует остеогенез и способствует формированию полноценного костного регенерата вокруг дентального имплантата.

3. Винтовые дентальные имплантаты с развитой топографией поверхности обеспечивают максимальные показатели шероховатости.

4. Развитая топография и биоактивные свойства поверхности внутрикостной части винтовых дентальных имплантатов сокращают сроки донагрузочного периода.

Внедрение в практику результатов исследования Материалы диссертационного исследования используются в учебном процессе на кафедрах стоматологии, хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, ортопедической стоматологии Ставропольского государственного медицинского университета. Результаты исследования внедрены и используются в лечебной работе государственных и частных учреждений, в том числе стоматологической поликлинике №1 г. Ставрополя, стоматологической поликлинике г. Михайловска, стоматологических отделениях центральных районных больниц городов Буденновск и Ипатово Ставропольского края, в частных стоматологических клиниках «Фитодент» и «Полет».

Личный вклад автора в исследование Диссертантом разработаны основные идеи и алгоритм обработки результатов проведенного исследования. Автор самостоятельно провела подробный анализ современной литературы, разработала методологические и методические основы исследования, лично выполнила основные методики исследования (лабораторные, экспериментальные, морфологические, рентгеноскопические, рентгенографические, клинические), разработала экспериментальную модель исследования, курировала животных в течение всего времени наблюдения. Автором разработаны протоколы исследований, позволяющие получить информацию по теме диссертации, осуществлять выкопировку сведений из официальной медицинской документации.

Результаты исследований зафиксированы в протоколах экспериментальной работы. Статистическая обработка и анализ полученных данных выполнены автором самостоятельно. На основании проведённых исследований сделаны достоверные, обоснованные выводы и разработаны практические рекомендации. Авторский вклад в написание научных работ по теме диссертации – 80%.

Публикации и апробация работы По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, из них 7 – в изданиях, включенных в Перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук, выполненных и опубликованных в соавторстве с Казиевой И.Э., Мебонией Т.Т., Слетовым А.А., Сираком С.В., Мартиросяном А.В., получен 1 патент РФ на изобретение. Материалы диссертационного исследования изложены на научно-практической конференции «Актуальные вопросы современной стоматологии», посвященной 80-летию проф. А.Г.

Шаргородского (Смоленск, 2010), X всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы стоматологии – 2011» (Ростов-на-Дону, 2011), XХI итоговой научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием (Ставрополь, 2013), XХIV конференции стоматологов Ставропольского края «Актуальные вопросы клинической стоматологии» (Ставрополь, 2014).

Апробация диссертационной работы проведена на межкафедральном заседании кафедр стоматологии, терапевтической стоматологии, хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Ставропольского государственного медицинского университета.

Структура и объем диссертации

Работа изложена на 110 страницах компьютерного машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы, характеризующей материал и методы исследования, главы лабораторного исследования, главы экспериментально-морфологического исследования, главы клинического исследования, главы обсуждения результатов исследования, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Указатель использованной литературы включает 162 источника, из них отечественных и 100 иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована таблицами, 44 рисунками и фотографиями. Диссертационное исследование выполнено на кафедре стоматологии Ставропольского государственного медицинского университета в соответствии с планом научных исследований университета в рамках отраслевой научно-исследовательской программы № 22 «Стоматология». Номер государственной регистрации: 01200965318.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

ОСТЕОИНТЕГРАЦИИ ПРИ ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ (обзор

литературы) 1.1 Биология остеоинтеграции дентальных имплантатов В 1888 году Berry разработал принцип биосовместимости для имплантации зубов, а чуть позже, в 1891 году, Н.Н. Знаменским опубликован доклад «Имплантация искусственных зубов», в котором указывалось, что материал необходимо выбрать такой, который не вызовет в тканях десны процессов воспаления и отторжения. С этого момента учеными ведутся работы по изучению свойств различных материалов на их пригодность к имплантации. Выявлены превосходные свойства титана, который достаточно легкий в обработке и не поддается процессу коррозии [53].

Термин «остеоинтеграция» был предложен в 1977 году шведским профессором Пьером-Ингваром Бранемарком. Под этим автор предложил понимать анатомическую и функциональную связь между имплантатом и живой тканью, на которую приходится функциональная нагрузка [69].

Существует еще одно определение этого процесса: «остеоинтеграция – это такой вид фиксации имплантата в кости, при котором в пространстве между поверхностью имплантата и костной тканью не образуется фиброзная или хрящевая ткань» [2, 91].

Основной теорией остеоинтеграции на сегодня является теория ретракции кровяного сгустка «Blood clot retraction theory» [82, 83].

оптимальной остеоинтеграции имплантата с костной тканью. Ее наличие свидетельствует о получении высокого клинического результата применения дентальных имплантатов [36, 53, 66, 121, 132, 139, 153, 155].

Первичный ответ организма после внедрения имплантата – это реакция, вызванная хирургической травмой и присутствием имплантата.

Первоначально образуется гематома на границе раздела «имплантат-кость», периимплантационного заживления [94, 115, 120, 123, 125, 135, 139, 143].

Различные виды остеогенных клеток, факторы роста и цитокины вовлекаются в этот процесс и взаимодействуют всюду по стадиям остеоинтеграции, включая воспаление, васкуляризацию, формирование кости и, в конечном результате, процесс ремоделирования костной ткани [97, 109, 110, 111].

Ответ организма состоит в возбуждении тромбоцитов, их перемещении и активации недифференцированных клеток, васкуляризации, а также прилипании мезенхимных клеток и остеобластов к поверхности имплантата и поверхности остеокондуктивного материала, если такой имеется в непосредственной близости. Начинается процесс пролиферации клеток и синтез белка [114, 115, 117, 144, 145].

Со стороны имплантата наблюдается окисление его металлической поверхности [134].

Остеобласты прикрепляются к поверхности имплантата буквально с первого дня после его внедрения [39, 75, 77, 91, 132, 149]. Кроме того, существование на поверхности имплантата слоя из неколлагеновых белков регулирует степень прилипания остеогенных клеток и закрепление минералов. Все это происходит на ранних стадиях ответной реакции организма на внедрение имплантата [60, 71, 78, 84, 88, 92, 105]. Спустя несколько дней после внедрения имплантата остеобласты начинают образовывать коллагеновую матрицу непосредственно на поверхности имплантата, которая очень напоминает цементную зону, богатую сиалопротеин [44, 90].

Раннее смещение новой минерализованной матрицы сопровождается формированием новой кости, что обеспечивает ее фиксацию и замещение на чешуйчатую костную ткань. Таким образом, заканчивается биологическая фиксация имплантата [94] и обеспечивается практически неподвижное по отношению друг к другу сочленение имплантата с окружающей костной тканью. A. Schroeder назвал это состояние функциональным анкилозом [138].

необходимы для определения врачом сроков донагрузочного периода.

Согласно данным многочисленных исследований по изучению динамики формирования остеоинтегрированного контакта, протезирование после установки имплантатов на верхней челюсти следует начинать через месяцев, на нижней челюсти – через 3 месяца. Но указанные выше сроки протезирования на протяжении последних пяти лет опровергаются многими авторами [4, 10, 12, 22, 24, 27, 35, 40, 85, 86, 124, 146].

имплантатов С целью систематизации способов обработки поверхности дентальных имплантатов Г.А. Воложин (2009) [8] предложил разделить их следующим образом: 1) обработка поверхности имплантата определенными химическими и физическими факторами (титаноплазменная обработка, воздушноабразивная (дробеструйная) обработка, кислотная обработка поверхности имплантатов, обработка имплантатов методом анодирования); 2) нанесение на поверхность имплантата биоактивных веществ, способных влиять на остеогенез в области костно-имплантационного интерфейса: (напыление кальцийфосфатной керамики, нанесение хитозана на поверхность имплантата, нанесение морфогенетических белков на поверхность имплантата, нанесение адгезивных молекул на поверхность дентальных имплантатов).

Помимо перечисленных выше способов обработки поверхности дентальных имплантатов существуют методы модификации поверхности, предложенные ведущими производителями дентальных имплантатов.

Например, поверхность SLA и SLActive компании Straumann, поверхность TiOblast и OsseoSpeed компании Astra Tech, поверхность TiUnite компании Nobel Biocare, поверхность Osseotite и Nano tite компании 3i [8, 15, 23, 44, 99, 104, 118, 126, 131].

Стремление добиться оптимальной остеоинтеграции дентальных имплантатов рождает большое количество способов обработки их поверхности. Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки.

Следовательно, врач, выбирая тот или иной тип поверхности, должен обладать достаточными знаниями в области исследования современных способов обработки поверхности дентальных имплантатов [46, 65, 87].

По данным В.Х. Гаглоева (2004) на поверхности имплантатов с биокерамическим напылением наблюдается увеличенное содержание общего числа клеток по сравнению с имплантатами без напыления, а также возрастания числа стромальных и кроветворных клеток по сравнению с имплантатами без напыления. Соотношение количества стромальных и кроветворных клеток для поверхности имплантатов без напыления и с напылением практически не различаются [9].

Группа авторов под руководством А.В. Лясниковой (2006) для подтверждения предложения о том, что фторгидроксиапатит обладает повышенными остеоинтегративными свойствами, провели модельный эксперимент, целью которого стала оценка процессов костномозгового гидроксиапатитовым (ГАП) и фторгидроксиапатитовым (ФГАП) покрытием, с применением длительных культур костного мозга. В результате эксперимента установлено, что изученные материалы не вызывали отрицательных реакций и не оказывали ингибирующего влияния на рост клеток костного мозга. В длительных культурах костного мозга на этих дисках происходило развитие стромальных и кроветворных клеток, и шли процессы формирования нормального кроветворного микроокружения, обеспечивающего полноценное кроветворение. На дисках с ФГАП и ГАП хорошо поддерживается гемопоэз, что видно как по общему количеству клеток, так и по содержанию молодых и зрелых гранулоцитов. Для дисков с ФГАП наблюдается несколько большее общее число клеток, а также меньшее содержание стромальных клеток и значительно большее содержание кроветворных клеток по сравнению с диском с ГАП. Процентное содержание стромальных и кроветворных клеток для диска с ФГАП также отличалось от такового для диска с ГАП. Так, если содержание кроветворных клеток на диске с ФГАП составляло 84%, то доля этих клеток через 4 недели культивирования на диске с ГАП составила только 37%. Таким образом, следует отметить, что при сходном общем числе клеток на дисках с ФГАП и ГАП отмечаются различия в количестве стромальных и кроветворных клеток. При использовании ФГАП отмечается достоверно большее количество кроветворных клеток и меньшее – стромальных клеток, что на основании данных литературы можно считать положительным фактором, способствующим построению костной ткани и стимуляции остеоинтеграции.

Исходя из вышеизложенного, сделаны выводы о том, что использование фторгидроксиапатита в качестве основного компонента плазмонапыленного биоактивного покрытия на дентальных имплантатах в некоторых случаях будет предпочтительнее использования гидроксиапатита [32].

В поисках улучшения условий остеоинтеграции С.Г. Ивашкевич (2007) экспериментально доказал стимулирующее действие квазистатического электрического поля (создаваемое электретом нанесенным на полированные титановые пластины) на рост и развитие остеогенных стромальных клеток предшественников. По данным, полученным автором, колонеобразование в основной группе отмечено на 35% выше, чем в контрольной группе. В пассированной культуре число выросших остеогенных клеток на 17% выше, чем контрольной группе. Автором установлено также, что вирулентные бактериальные виды Streptococcus mutans, Fusobacterium nucleatum обладают меньшей адгезией к титановому сплаву с электретным покрытием по сравнению с полированными образцами без данного покрытия и с образцами после дробеструйной обработки [19].

В работе А.И. Каем (2007) доказана эффективность нанесения электретной пленки на образцы титана, обработанные различными способами, что подтверждается высокой степенью и значительной площадью прикрепления остеогенных стромальных клеток-предшественников костного мозга [20].

Совершенствуя способы нанесения биопокрытий на имплантаты, А.А.

Фомин (2008) предложил метод плазменно-индукционного напыления.На основе анализа научно-технической информации сформирована гипотеза о возможности придания покрытию высоких биомеханических свойств с электроплазменном напылении. Исследование структурного состояния поверхности показало улучшение морфологической гетерогенности как титанового подслоя при температуре предварительного нагрева основы 200°С на дистанции напыления 110 мм, так и ГА слоя при температуре нагрева 400°С на дистанции напыления 130 мм, что положительно влияет на контактное взаимодействие имплантата с костной тканью. При этом ожидаемая доля послеоперационных осложнений находится на уровне менее 1%, коэффициент экономической эффективности составляет 1,99 при сроке окупаемости затрат 0,5 года [57].

По данным А. К. Топорковой (2009) в опытах in vitro с культурой наноструктурированные многофункциональные биосовместимые нерезорбируемые покрытия с химическим составом Ti-Ca-P-O-N и Ti-Ca-MnK-C-O-N сообщают образцам титановых пластин повышенную, по распластыванию эмбриональных фибробластов человека. Интенсивная адгезия и распластывание этих клеток наблюдались так же на поверхности наноструктурированными многофункциональными биосовместимыми политетрафторэтилена без покрытий адгезия клеток, практически, отсутствовала [55].

Оптимальные способы получения модифицированной поверхности и микрорельефа внутрикостной части дентальных имплантатов с помощью ионно-плазменного травления и микроплазменной обработки обосновал Д.А.

Димитрович (2009), доказав, что микрорельеф титановых образцов в эксперименте на культурах остеогенных стромальных клетокпредшественников костного мозга демонстрирует высокий адгезивный потенциал клеток к поверхности титана после ионно-плазменного травления и дробеструйной обработки по сравнению с контрольной группой.

Результаты математического анализа данных электронной сканирующей микроскопии, характеризующие площадь прикрепления клеточного материала на модифицированные поверхности моделей имплантатов показали, что площадь прикрепления клеточного материала после ионноплазменного травления была на 50%, а после дробеструйной – на 35% выше, чем после микроплазменной обработки [13].

Совершенно отличный от других способов обработки дентальных имплантатов изучил Е.А. Крайнов (2009) в своем исследовании, доказав следующие положения: 1) регенераторный процесс при интеграции титановых имплантатов с трехмерным капиллярно-пористым (ТКП) энхондральной оссификации и занимает до 16 недель, в то время как вокруг имплантатов без покрытия в течение 48 недель формируется плотная использование композитных биокерамических покрытий с гидроксиапатитом (ТКП и гидроксиапатитное покрытие) или гидроксиапатитом и фосфатом кальция (ТКП, гидроксиапатитное и фосфатно-кальциевое покрытие) приводит к значительно более выраженным процессам костеобразования на границе раздела «имплантат-кость» как раз за счет энхондрального, так и первичного остеогенеза, особенно в ранние сроки эксперимента (до недель); 3) сравнительная эффективность репаративного процесса на границе раздела «кость-титановый имплантат», рассмотренная с позиций остеогенеза, а также проявлений текстурированными и биокерамическими поверхностями имплантатов остеоиндуктивных и остеокондуктивных свойств, позволяет расположить в следующей убывающей последовательности: ТКП, гидроксиапатитное покрытие ТКП и фосфатно-кальциевое покрытие ТКП покрытие имплантат без покрытия [21].

В исследовании Р.В. Пенкина (2009) описана новая конструкция эндооссальных остеоинтегрируемых стоматологических имплантатов системы КИСВТ-СГТУ-01 с фторгидроксиапатитовым покрытием, супраструктуры, повышающая эффективность лечения пациентов с дефектами зубных рядов различного происхождения. Разработана технология плазменного напыления фторгидроксиапатитового покрытия на поверхность титановых имплантатов. Установлено, что оптимальный по условиям остеоинтеграции микрорельеф формируется при напылении частиц фторгидроксиапатита дисперсностью до 70 мкм и на дистанции 90 мм. При анализе результатов исследования новой конструкции имплантатов с фторгидроксиапатитовым покрытием, обладающих повышенной надежностью соединения имплантата и супраструктуры, в различных клинических случаях показатель неудачного исхода лечения оказался на 1% ниже общепринятого минимального уровня возможных осложнений имплантации, возникающих в отдаленные сроки в течение 5 лет [47].

Результаты исследования Сунг Ам Чо и Санг-Кио Юнг (2009) показали, что в группе имплантатов с лазерной обработкой усилия при выкручивании имплантата выше, чем в группе имплантатов с машинной обработкой. Повышенное усилие при выкручивании имплантата авторы объясняют более сильным контактом имплантата с костью, что, в свою очередь, обусловлено различиями в поверхности имплантатов [61].

наноструктурированный титан марки «Nano-Grade 4», исследовала Л.Р.

Хасанова (2010). Шероховатость поверхности такого титана составляет 249,964±0,70 нм, что на 40,33 нм больше, чем у дентального имплантата «Имплантиум», и на 214,55 нм больше, чем у «Кон-Мет». Имплантация экспериментальных животных не сопровождается изменениями показателей красной и белой крови, биохимических, иммунологических показателей;

токсичность, а так же не сопровождается аккумуляцией, не вызывает дегенеративно-деструктивные процессы. Вокруг имплантата отмечается интенсивное экстраваскулярное кроветворение, усиление процесса остеобластов. Кроме того, дентальные имплантаты, изготовленные из наноструктурированного титана марки «Nano-Grade 4», позволяет провести в условиях клиники одноэтапную имплантацию и изготовление временной ортопедической конструкции уже через неделю после операции [59].

Согласно экспериментальному исследованию Ю.А. Ланцова (2011), остеоинтеграция при внутрикостной имплантации образцов из титана с трехмерным капиллярно-пористым, гидроксиапатитовым и фосфатнокальциевым покрытием характеризуется наиболее интенсивным из всех экспериментальных групп костеобразованием по энхондральному типу, содружественно быстрым ростом денситометрической плотности регенерата периимплантационной области (до 462+39 условных единиц к 48 неделям), значительным ростом показателей сдвиговой прочности в период с 8 до недель (до 5,10±0,60 МПа), стабильностью прочностных характеристик границы раздела «кость-имплантат» (рост до 6,20±0,62 МПа к 48 неделям);

процессы ремоделирования кости становились менее выраженными к сроку 24-36 недель [31].

Сравнивая кальцийфосфатное, кальцийфосфатное-хитозановое покрытия, Е. А. Зеличенко (2011) сделала следующие выводы:

материалом CaP и Ca-P/полимер композиты модулируют in vitro и in vivo функциональную активность и дифференцировку стромальных клеток в остеогенном направлении;

кальцийфосфатные покрытия придают поверхности имплантата остеоиндуктивные свойства, которые определяют остеоиндуктивные свойства имплантата;

добавка хитозана приводит к повышению остеоиндуктивности CaP покрытий с 80% до 100%;

покрытие обладает более высокой пластичностью и более высокой остеоиндуктивностью, ему можно отдавать предпочтение при выборе технологии для нанесения на ортопедические имплантаты [14].

1.3. Шероховатость поверхности дентальных имплантатов как ключевой фактор успешной остеоинтеграции Еще в 1990 году T. Albrektsson предложил парадигму, включающую шесть основных факторов, необходимых для успешной остеоинтеграции:

имплантационный материал; дизайн имплантата; качество поверхности;

ортопедическая нагрузка; хирургическая техника; состояние костной ткани.

Наибольший интерес представляет качество поверхности дентальных имплантатов, а точнее – шероховатость [43, 63].

Шероховатость поверхности титановых имплантатов уже давно признана одним из важных факторов остеоинтеграции [48, 63, 97, 119, 137].

Значительное количество публикаций однозначно свидетельствует о том, что остеоинтеграция имплантатов, имеющих шероховатую поверхность, намного выше, чем имплантатов с гладкой поверхностью [28, 73, 108, 129, 130].

Вообще шероховатость является главным параметром успешности всех видов стоматологической помощи. Например, при постановке пломбы из композитного материала необходимо протравить поверхность кариозной полости; при цементировке ортопедических конструкций шероховатая поверхность является неотъемлемой составляющей успеха. Так и шероховатая поверхность внутрикостной части дентальных имплантатов способствует лучшему сцеплению с костью [1].

наношероховатость.

На макроскопическом уровне – это размер неровностей в пределах от миллиметра до долей микрона. Развитый рельеф поверхности имплантата способствует тому, что микронеровности на его поверхности служат своего рода замком (сцеплением) между новообразованной костной тканью и поверхностью самого имплантата. Но следует иметь в виду, что значительная шероховатость создает предпосылки для адгезии микроорганизмов вокруг имплантатов, развития периимплантитов. Доказано, что шероховатость с размером неровностей 1-2 микрона является оптимальной, что позволяет избежать осложнений [37, 50, 121, 127].

На микроскопическом уровне шероховатость – это микрогеометрия поверхности имплантата с размером неровностей от 1 до 10 мкм. Такой диапазон обеспечивает максимальную степень сцепления между имплантатом и минерализованной костной тканью. Экспериментально доказано, что наличие полусферических пор глубиной около 1,5 мкм и 4 мкм в диаметре можно считать оптимальным для остеоинтеграции. Серия научных публикаций свидетельствует о наличии максимального количества контактов между костным ложем и внутрикостной частью имплантата с указанными характеристиками шероховатости. Имплантаты с такими характеристиками шероховатости демонстрируют наибольшее сопротивление при выполнении теста на выкручивание, что также можно расценивать как положительный признак [3, 96, 98].

На наноуровне организация поверхности дентальных имплантатов играет важную роль в регуляции процессов адсорбции на поверхности имплантата биологических субстанций, таких как фибронектин, компонентов интенсивности миграции, дифференциации и пролиферации остеогенных клеток.

Шероховатость поверхности при контакте с клетками, подобными человеческим остеобластам, оказывает влияние на пролиферацию, дифференциацию и синтез протеинов (в том числе и на регулирующие рост субстанции). Формирование энзима «простагландин Е2» [PGE2] в подобных дифференциации, усиливается с возрастанием шероховатости субстрата и имеет значительное количественное превосходство на поверхности, подвергнутой крупнозернистой пескоструйной обработки и травлению кислотой (SLA), по сравнению с другими поверхностями. PGE2 – это локально возникающий фактор, который продуцируется остеобластами и играет большую роль в заживлении ран и новообразовании кости; усиленное производство PGE2 способствует интеграции имплантата. Kieswetter et al.

исследовали также цитокины и факторы роста, которые могут влиять на качество, объем и интенсивность новообразования кости в зоне соединения с имплантатом. Эта зависимость от шероховатости поверхности может быть результатом самой шероховатости или результатом реакций, которые возникают, как только поверхность материала попадает под влияние сред и макромолекулярного слоя, влияющего на поведение клеток [5, 25, 52, 76, 93, 128].

Результаты этих экспериментальных исследований поддерживают концепцию об увеличенном новообразовании кости в области поверхности, подвергнутой пескоструйной обработке и кислотному травлению, и подтверждают возможность сокращения времени клинического заживления перед протезированием [101, 112].

D. Buser et al. (2000) впервые осуществили биомеханическое исследование поверхности SLA на челюстной кости; они изучали прочность на сдвиг (на срез) имплантатов SLA на верхней челюсти карликовых свиней.

Этот вид животных был выбран потому, что структура свиной кости разновидности титановых поверхностей, наилучшим образом документально зафиксированные в имплантологии – поверхность после машинной фрезеровки и поверхность TPS. Попытка вывинчивания проводилась с помощью двухосевого гидравлического аппарата для тестирования материалов; вращение против часовой стрелки осуществлялось по оси имплантата со скоростью 0,1°/сек. Обе шероховатые поверхности, SLA и TPS, продемонстрировали существенное отличие от поверхности машинной фрезеровки. Кроме того, было проведено гистологическое исследование соединения кости с имплантатом после расцепления. Гистологические пробы имплантатов машинной фрезеровки все без исключения показали отделение поверхности имплантата в зоне соединения его с костью. Поверхности с SLA-обработкой часто показывали фрактуры костных трабекул вблизи поверхности имплантата, но соединение кости с имплантатом оставалось интактным, что указывает на прочную физическую связь между шероховатой титановой поверхностью и костью [73].

максимальную шероховатость выделяются среди созданных для сравнения имплантатов с различными поверхностями более прочным соединением с костью и более высокими значениями момента расцепления. Следовательно, шероховатость поверхности дентальных имплантатов является ключевым фактором успешной остеоинтеграции [51, 100, 135].

Наблюдения A. Wennerberg et al. (2001) также свидетельствуют о влиянии шероховатости поверхности на фиксацию кости. В исследовании, проведенном автором, кроликам устанавливали имплантаты с двумя различными покрытиями поверхности, а также титановые имплантаты машинной обработки без какого-либо покрытия. У каждой поверхности особая степень шероховатости. Фиксация кости к двум поверхностям с покрытием была более прочной, чем фиксация к титану машинной обработки, что подтвердило гораздо более высокое усилие при удалении и процент контакта кости с имплантатом [162].

Многочисленные исследования различных авторов сводятся к поиску способа обработки поверхности дентальных имплантатов, который бы отвечал показателям оптимальной шероховатости, так как в дентальной имплантации по-прежнему остро стоит проблема оптимизации сроков остеоинтеграции и сокращения сроков донагрузочного периода [49].

За последние 20 лет применение дентальных имплантатов для замещения отсутствующих зубов стало рутинной практикой врачастоматолога. Имплантология также стала неотъемлемой частью современной стоматологии. Это стало возможным во многом благодаря фундаментальным открытиям групп исследователей под руководством P.I. Branemark (Гетебург, Швеция) и A. Schroeder (Берн, Швейцария), которые более 30 лет назад независимо друг от друга показали возможность интеграции в челюстные кости титановых имплантатов и доказали их стабильность. Этот феномен называют остеоинтеграцией [69, 138].

Спустя много лет имплантаты все также изготавливают из титана, но модификация их поверхности достигла своей кульминации. Сегодня существует огромное количество способов обработки поверхности дентальных имплантатов, что, казалось бы, должно улучшить результаты имплантации. Однако дентальная имплантация по-прежнему сопряжена с рядом сложностей, первым из которых является отторжение конструкции в постимплантационном периоде [37, 94].

Качественные и количественные показатели остеоинтеграции напрямую зависят от топографии поверхности имплантата и ее химического состава [14, 59]. Ряд авторов считает шероховатость поверхности дентальных имплантатов главным фактором, способствующим максимальному количеству костно-имплантационных контактов [8, 31, 121]. Средняя глубина шероховатости (Sa) является наиболее значимым показателем архитектоники поверхности, характеризующим ее шероховатость [79]. В связи с вышесказанным, главным параметром сравнения исследуемых систем винтовых дентальных имплантатов является средняя глубина шероховатости.

Но шероховатость далеко не единственный параметр поверхности дентальных имплантатов, влияющий на успешность остеоинтеграции. Она отражает лишь физику поверхности дентальных имплантатов, однако химия поверхности также играет важную роль на первых стадиях репаративного остеогенеза, поэтому некоторые имплантаты содержат на своей поверхности биоактивные ионы, стимулирующие остеогенез [11, 21, 29, 103].

Технологические усилия по оптимизации поверхности имплантата должны строиться на научных предпосылках, в основе которых лежит предельно ясное понимание, какие параметры макро- и микроструктуры поверхности имплантата способны влиять на остеоинтегративные процессы.

Следовательно, актуальным является исследование по изучению топографии и свойств поверхности внутрикостной части винтовых дентальных имплантатов разных фирм-производителей и обоснование их применения при дентальной имплантации.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материал и методы лабораторного исследования В лабораторной части исследования с помощью атомно-силового микроскопа проведено сравнительное изучение качества поверхности внутрикостной части винтовых дентальных имплантатов (ПВЧВДИ) 5-ти различных систем (табл. 1). Исследование выполнено на базе лаборатории нанопродуктов и наноматериалов Северо-Кавказского государственного технического университета.

Группы исследуемых образцов винтовых дентальных имплантатов группа, n=5 группа 1, n=5 группа 2, n=5 группа 3, n=5 группа 4, n= машинная крупнозернистая пескоструйная интенсивная Критерии отбора дентальных имплантатов для исследования:

1. разные фирмы и страны-производители;

4. контрольная группа без специальной обработки поверхности;

5. поверхность внутрикостных частей основных групп дентальных имплантатов подвергнута различным способам обработки;

6. у одной из систем дентальных имплантатов - биоактивное покрытие, влияние которого на процесс остеоинтеграции изучено в ходе эксперимента и клинических испытаний.

Изучению подвергнута ПВЧВДИ в следующих участках:

расстояние между витками резьбы;

Вышеперечисленные участки ПВЧВДИ отсканированы у 5-ти одинаковых образцов в каждой группе.

Зондовый микроскоп фирмы NT-MDT NTEGRA Aura (Россия), с помощью которого произведена съемка образцов (рис. 1), предназначен для визуальной и цифровой оценки поверхностей и имеет следующие технические характеристики:

Рис. 1. Зондовый микроскоп фирмы NT-MDT NTEGRA Aura (Россия) максимальная площадь сканирования: 100x100x10 мкм;

минимальный шаг сканирования: 0,001 нм;

ХY разрешение до 0,1 нм (длина, ширина объектов);

Z разрешение до 0,04 нм (высота объектов).

В работе использована контактная методика измерения - контактная атомно-силовая микроскопия (c-AFM) зондами CSG30 (Фирмы NT-MDT).

Данная методика позволяет получить точное изображение топографии поверхности винтовых дентальных имплантатов. Для каждого образца подобраны индивидуальные параметры сканирования. В ходе исследования получены АСМ-снимки и оптические снимки. АСМ-снимки имеют размер 5х5 мкм (т.е. их площадь 25 мкм2), оптические снимки имеют размер 100х мкм (т.е. их площадь 10000 мкм2).

обработки изображений «Image Analysis». С целью получения изображений истинного рельефа поверхности исследуемых образцов применены различные фильтры и коррекция плоскостями (Flatten Correction).

морфологическим и цифровым показателям топографии поверхности винтовых дентальных имплантатов (табл. 2).

Описываемые показатели топографии поверхности внутрикостной АСМ-снимок Оптический снимок 1. Средняя глубина шероховатости 2. Чередование -металлическая, точками (Sy), нм вершин и впадин: -неметаллическая 2. 3. Корень из среднего квадратного -редкое или частое; Структура: отклонения глубины профиля -равномерное или -крупнозернистая, шероховатости (Sq), нм неравномерное -мелкозернистая, 3. Поры: -ультрамелкозеркоэффициент протяженности -правильной или лическая неправильной формы 2.2. Материал и методы экспериментально-морфологического исследования В экспериментальной части работы изучено влияние биоактивного электрохимически осажденного кальций-фосфатного бонитового покрытия ПВЧВДИ на процесс остеоинтеграции дентального имплантата. В качестве контрольной группы выбраны винтовые дентальные имплантаты с машинной обработкой поверхности. Эксперимент выполнен на 18 кроликах породы «Серый Великан», массой 2500 г. Животные распределены на 2 группы, в соответствии с образцами винтовых дентальных имплантатов, применяемых в эксперименте:

1. основная группа – винтовые дентальные имплантаты «SGS Dental Systems»

(Швейцария);

2. контрольная группа – винтовые дентальные имплантаты системы «BCS»

(Швейцария).

Операция проведена с соблюдением правил асептики. После обработки операционного поля под внутримышечным 2% рометаровым наркозом (рис.

2) произведено удаление второго премоляра с двух сторон на нижней челюсти при помощи клювовидных щипцов, кюретаж лунок, гемостаз, медикаментозная обработка лунок 0,05% раствором хлоргексидина биглюконата. Имплантаты установлены сразу после удаления зубов с предварительной подготовкой ложа специальными титановыми фрезами соответствующих систем винтовых дентальных имплантатов. На имплантаты установлены заглушки и рана ушита. Животные выведены из эксперимента передозировкой эфира. Сроки выведения животных из опытов – 1, 3 и месяцев. В результате эксперимента были получены и изучены 36 блоков челюстей кроликов и 725 гистологических срезов (рис. 3).

Выделенные костные фрагменты «имплантат-кость», фиксировались в 10% нейтральном формалине, затем тканевые блоки декальцинировали в трилоне-Б, подвергали стандартной гистологической обработке с заливкой в парафин и окраской гематоксилином и эозином, по Маллори и по Ван-Гизону (исследования выполнены на кафедре гистологии и патологической анатомии Ставропольского государственного аграрного университета, заведующая кафедрой – доктор биологических наук, профессор Т.И. Лапина).

Рис. 2. Схема оперативного вмешательства в эксперименте Рис. 3. Схема этапов забора и подготовки материала для морфологического и гистологического исследований 2.3. Материал и методы клинической части исследования В период с 2010 по 2013 гг. проведена дентальная имплантация больным в возрасте от 25 до 52 лет. Всего установлено 77 винтовых дентальных имплантатов. Все больные разделены на 2 группы – основную и контрольную. Основной группе (27 больных, 60%) установлены образцы винтовых дентальных имплантатов «SGS Dental Systems» (Швейцария), имеющие осажденное элетрохимическим способом кальций-фосфатное бонитовое покрытие ПВЧВДИ (рис. 4-А); контрольной группе (18 больных, 40%) – образцы винтовых дентальных имплантатов системы «BCS»

(Швейцария) с машинной обработкой ПВЧВДИ (рис. 4-Б).

Рис. 4. А - дентальный имплантат системы "SGS", Б - дентальный имплантат системы "BCS" «Азитромицин», «Азитрокс» или «Сумамед» по 250-500 мг 1 раз в сутки в течение 3 суток; «Цетрин» по 10 мг 1 раз в день в течение 3 суток; «Аципол»

по 1 капсуле 3 раза в сутки в течение 10 суток с момента начала приема антибиотика.

Для сравнения степени остеоинтеграции винтовых дентальных имплантатов в основной и контрольной группах использованы 2 метода:

клинико-рентгенологический и метод частотно-резонансного анализа.

Рентгенологическое исследование проведено с помощью цифрового ортопантомографа «PLANMECA Proline EC» (Финляндия). Последующая обработка изображений осуществлена по специальной программе «Dental Scan II». После компьютерной обработки реконструировали графическое изображение среза с определением коэффициента абсорбции (КА) тканей (коэффициент ослабления), выражаемый в единицах Хаунсфилда (ед. Н, или Hounsfield Units, или HU). Всего выполнено 90 цифровых ортопантомограмм.

Метод частотно-резонансного анализа основан на регистрации резонансных электромагнитных колебаний имплантата и окружающей кости намагниченного штифта. Резонансная частота, являясь мерой стабильности фиксации имплантата (собственно степени его остеоинтеграции), рассчитывается на основе ответного сигнала. Результаты отображаются на дисплее прибора Osstell ISQ в виде значения ISQ (Implant Stability Quotient) – коэффициента стабильности имплантата (КСИ) в диапазоне от 1 до единиц. Чем выше его значение, тем больше стабильность имплантата. Всего получено 154 значения КСИ для 77 дентальных имплантатов у 45 больных.

Измерения проведены в мезио-дистальном и вестибуло-оральном направлении сразу после установки винтовых дентальных имплантатов, через 1, 3, 6 и 12 месяцев.

Измерения проведены сразу после установки винтовых дентальных имплантатов, через 1, 3, 6 и 12 месяцев.

Прибор Osstell ISQ (фирма-производитель «Osstell», Швеция) имеет следующие характеристики:

расчетная мощность 5 ВА, тип FW 7660М/05, размеры прибора 195*120*45 мм, память прибора хранит до 400 измерений, методика измерения - неинвазивная, бесконтактная.

Последовательность определения КСИ 1) Тестовый штифт вставляется в имплантат и вручную закручивается по резьбе до конечной фиксации без особых усилий – 4-6 Н/см (рис. 5).

измерительного зонда и оказывает воздействие электромагнитным полем на имплантат и окружающую кость; техника выполнения является бесконтактной (рис. 6).

3) Результаты ответного сигнала отображаются на дисплее аппарата в виде значения ISQ – КСИ в диапазоне от 1 до 100 единиц (рис. 7).

Рис. 5. Тестовый штифт вкручивается в имплантат Рис. 6. Измерительный зонд активирует тестовый штифт Рис. 7. Результаты ответного сигнала на дисплее аппарата 2.4. Методы статистического анализа Материалы исследования подвергнуты математической обработке на персональном компьютере с помощью пакетов статистических программ Exсel 2007, Statistica for Windows 5.0. Результаты представлены в виде средней арифметической (М) и ее стандартной ошибки (m).

Расчет средней арифметической произведен по формуле:

М=, где V - варианта, n - количество наблюдений.

Ошибка средней арифметической (m) рассчитана по формуле:

m=, где – среднеквадратическое отклонение, n - количество наблюдений;

минимальное значение показателя, n – количество наблюдений В итоге генеральная средняя рассчитана по формуле: Мген.=Мвыб.±tm, где m –ошибка средней арифметической, t – коэффициент достоверности Стьюдента. С помощью t-критерия Стьюдента рассчитана достоверность различий (р) между значениями в контрольной и основной группах; этот критерий использован для оценки различий величин средних значений двух выборок, которые распределены по нормальному закону. Для определения тесноты (силы) и направления корреляционной связи между двумя показателями в каждой исследуемой группе образцов использован коэффициент ранговой корреляции Спирмена. При сравнении значений исследуемого показателя в разных группах в аналогичные периоды времени для оценки достоверности различий использован U-критерий Манна-Уитни (для независимых выборок) и метод ранговой корреляции Спирмена.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Топография поверхности винтовых дентальных имплантатов описана по 2-м основным показателям: шероховатость поверхности (цифровой показатель) и структура поверхности (морфологический показатель).

3.1. Результаты изучения микроструктуры поверхности внутрикостной части винтовых дентальных имплантатов по морфологическим показателям На оптическом снимке системы винтовых дентальных имплантатов «НИКО» (рис. 8) структура металлическая, ультрамелкозернистая. На АСМснимке поверхность выглядит мелкобугристой; чередование вершин (наиболее светлые участки) и впадин (наиболее темные участки) неравномерное, частое. Микропоры чередуются с макропорами, форма пор неправильная. Толщина пористого слоя равна 600 нм.

Рис. 8. Система винтовых дентальных имплантатов «НИКО»

На оптическом снимке системы винтовых дентальных имплантатов «RADIX» (рис. 9) структура металлическая, нанокристаллическая. На АСМснимке поверхность выглядит крупнобугристой, бугры сглажены, чередование вершин (наиболее светлые участки) и впадин (наиболее темные участки) неравномерное, редкое. При визуальной оценке глубины микропор видно, что они неглубокие, но достаточно крупные в диаметре. Толщина пористого слоя равна 1100 нм.

Рис. 9. Система винтовых дентальных имплантатов «RADIX»

На оптическом снимке системы винтовых дентальных имплантатов «ENDURE» (рис. 10) структура металлическая, ультрамелкозернистая.

Рис. 10. Система винтовых дентальных имплантатов «ENDURE»

На АСМ-снимке поверхность выглядит мелкобугристой, вершины бугорков остроконечные; чередование вершин (наиболее светлые участки) и впадин (наиболее темные участки) неравномерное, частое. При визуальной оценке глубины микропор видно, что они неглубокие; имеются достаточно крупные впадины, вытянутые в диаметре.

Такое чередование микро- и макропор объясняется способом обработки поверхности (пескоструйная обработка образует крупные углубления на поверхности винтового дентального имплантата, а кислотное травление способствует образованию микропор). Толщина пористого слоя равна нм.

На оптическом снимке системы винтовых дентальных имплантатов «SGS» (рис. 11) структура неметаллическая, крупнозернистая.

Металлическая структура видна сквозь неравномерное бонитовое покрытие.

На АСМ-снимке поверхность напоминает блоки, уложенные в различном направлении; чередование плоских широких вершин (наиболее светлые участки) и глубоких впадин (наиболее темные участки) неравномерное, частое. Поры глубокие, неправильной формы. Толщина пористого слоя равна 1600 нм.

Рис. 11. Система винтовых дентальных имплантатов «SGS»

На оптическом снимке системы винтовых дентальных имплантатов «BCS» (рис. 12) структура металлическая, зернистости нет. На АСМ-снимке поверхность выглядит гладкой. Так как после машинной обработки поверхность внутрикостной части винтового дентального имплантата не является идеально гладкой, уместно указать показатели шероховатости.

Толщина пористого слоя равна 200 нм.

Рис. 12. Система винтовых дентальных имплантатов «BCS»

При визуальной оценке архитектоники ПВЧВДИ всех образцов (рис.

13) видно, что системы винтовых дентальных имплантатов «НИКО» и «ENDURE», подвергнутые пескоструйной обработке и травлению по различным методикам, имеют схожий мелкобугристый рельеф на АСМснимках и идентичную металлическую и ультрамелкозернистую структуру на оптических снимках.

Рис. 13. Оптические и АСМ-снимки образцов винтовых дентальных имплантатов ПВЧВДИ системы «SGS» значительно отличается от остальных своим рельефом в форме блоков, уложенных в различном направлении и крупнозернистой структурой на оптическом снимке, так как она имеет неметаллическое бонитовое покрытие.

Система винтовых дентальных имплантатов «RADIX», поверхность которых подвергнута интенсивной пластической деформации, характеризуется крупнобугристым рельефом поверхности, наличием неглубоких пор; на оптическом снимке зерна измеряются не микрометрами, а нанометрами, что связано со способом обработки.

Контрольная группа имплантатов «BCS» имеет относительно гладкий рельеф поверхности на АСМ-снимке и металлическую структуру без зернистости на оптическом снимке.

3.2. Результаты изучения микроструктуры поверхности внутрикостной части винтовых дентальных имплантатов по цифровым показателям В результате проведенного лабораторного исследования получены цифровые показатели, характеризующие шероховатость поверхности винтовых дентальных имплантатов. Каждый из 4-х показателей основных групп изучен в сравнении с показателями контрольной группы винтовых дентальных имплантатов.

Основным показателем шероховатости ПВЧВДИ является средняя глубина шероховатости (Sa), значения которой приведены ниже (табл. 3).

Средняя глубина шероховатости (Sa) ПВЧВДИ основных и контрольной витками резьбы