Страница:
Теоретические расчёты и опытные испытания показали, что под воздействием внешней аксиально-направленной силы, достигающей 800-1100 N, в дентальном имплантате могут возникать механические напряжения от 200 до 250 МПа, а при увеличении этой силы до 1860 N они возрастают до 420 МПа. На основании этих расчётов становится очевидным, что необходимым 2-3-кратным запасом прочности обладают биотолерантные (сталь и кобальтохромовый сплав) и биоинертные материалы – например, титан и его сплавы.
Алюмооксидная керамика, биометаллы и биостекло – достаточно жёсткие материалы менее, чем металлы подвержены упругой деформации; следовательно, они являются более хрупкими и имеют меньший запас прочности. Поэтому керамические дентальные имплантаты в настоящее время используются редко, а имплантаты из биологически активных стёкол применяются в основном для установки в лунки удалённых зубов с целью профилактики резорбции, прогрессирующей атрофии и деформации альвеолярных отростков.
Биофункциональная оценка имплантационных материалов
Согласно закону Гука механическое напряжение прямопропорционально относительной деформации. Исходя из этого закона, можно проследить зависимость величины напряжения в материале имплантата и окружающей его кости от модуля упругости материала: чем выше значения модуля упругости материала, из которого изготовлен имплантат, тем выше уровень напряжения, возникающий при действии окклюзионной нагрузки в окружающей кости.
Поэтому модуль упругости является одним из основных показателей функциональной пригодности имплантационного материала.
Качественная оценка материалов, служащих для изготовления внутрикостных имплантатов, проводится с помощью индекса биофункциональности [Helsen J.A., Breme H.J., 1998]:
BF = o/E,
где о – усталостная прочность материала, Е – модуль Юнга.
На основании расчётов при помощи этой формулы можно сделать вывод о том, что титан и его сплавы, имеющие достаточную усталостную прочность и значения модуля упругости в раза меньшие по сравнению с биотолерантными металлами и почти в раза меньшие, чем у различных видов керамики, обладают более приемлемыми биофункциональными свойствами.
1.2. Проблемы и перспективы современной имплантологии
Алюмооксидная керамика, биометаллы и биостекло – достаточно жёсткие материалы менее, чем металлы подвержены упругой деформации; следовательно, они являются более хрупкими и имеют меньший запас прочности. Поэтому керамические дентальные имплантаты в настоящее время используются редко, а имплантаты из биологически активных стёкол применяются в основном для установки в лунки удалённых зубов с целью профилактики резорбции, прогрессирующей атрофии и деформации альвеолярных отростков.
Биофункциональная оценка имплантационных материалов
Согласно закону Гука механическое напряжение прямопропорционально относительной деформации. Исходя из этого закона, можно проследить зависимость величины напряжения в материале имплантата и окружающей его кости от модуля упругости материала: чем выше значения модуля упругости материала, из которого изготовлен имплантат, тем выше уровень напряжения, возникающий при действии окклюзионной нагрузки в окружающей кости.
Поэтому модуль упругости является одним из основных показателей функциональной пригодности имплантационного материала.
Качественная оценка материалов, служащих для изготовления внутрикостных имплантатов, проводится с помощью индекса биофункциональности [Helsen J.A., Breme H.J., 1998]:
BF = o/E,
где о – усталостная прочность материала, Е – модуль Юнга.
На основании расчётов при помощи этой формулы можно сделать вывод о том, что титан и его сплавы, имеющие достаточную усталостную прочность и значения модуля упругости в раза меньшие по сравнению с биотолерантными металлами и почти в раза меньшие, чем у различных видов керамики, обладают более приемлемыми биофункциональными свойствами.
1.2. Проблемы и перспективы современной имплантологии
Имплантация занимает особое место в оказании высококвалифицированной стоматологической помощи. Цель имплантологии не только в том, чтобы восстановить функции, ощущение комфорта, анатомии лица, но и в том, чтобы вернуть человеку привлекательность и здоровье.
Имплантация – это метод вживления искусственного корня (имплантата) в верхнюю или нижнюю челюсть. Имплантаты используются в качестве опор, на которые фиксируются либо коронки (полноценно заменяющие утраченные зубы), либо съемные или несъемные зубные протезы. Конструкция имплантата состоит из двух основных частей – самого имплантата, который представляет собой титановый винт, вживляемый в челюсть хирургическим путем и абатмента, изготовленного также из титана, который присоединяется к имплантату после периода приживления (рис. 1).
Клиническое применение имплантатов в качестве самостоятельных протезов или дополнительных опор для мостовидных или съемных протезов выявило ряд преимуществ перед традиционным зубным протезированием:
– Возможность замещать дефекты зубного ряда без обточки соседних зубов.
– Возможность исключить съемные протезы при замещении концевых дефектов.
– Возможность изготовления несъемных протезов большой протяженности.
– Возможность изготовления несъемных протезов при полном отсутствии зубов или значительное улучшение фиксации полных съемных протезов.
– Отсутствие необходимости сохранять зубы с сомнительным периодонтальным прогнозом.
Внедрение в кость имплантатов позволяет остановить потерю кости в области отсутствующего зуба (зубов), т. к. кость, лишенная функциональной нагрузки быстро атрофируется.
Рис. 1. Типичная конструкция имплантата, состоящая из двух основных частей – самого имплантата, (титановый винт) и абатмента, изготовленного также из титана, который присоединяется к имплантату после периода приживления.
Поверхность, образуемая жевательными поверхностями коренных и режущими поверхностями передних зубов, называется окклюзионной. Положение зубных рядов в стадии их смыкания называют окклюзией. Различают четыре вида окклюзии: центральную, переднюю и две боковые.
Костный орган состоит из надкостницы, костной ткани, хряща, сосудов и нервов. Кость является самым значительным резервом минералов и важнейшим органом минерального обмена веществ. Она покрыта надкостницей, которая выполняет функцию питания костной ткани и принимает активное участие в образовании, росте и регенерации кости. Кость состоит из компактного и губчатого слоев.
Компактный слой представляет собой слоистую структуру, которую пронизывают сосуды, связывающие сосуды надкостницы и капилляры губчатого слоя. Губчатый слой находится внутри кости и представляет собой трехмерную сеть балочных и пластинчатых структур – трабекул.
Современное представление об имплантации
Профессор P. Branemark посвятил 30 лет своей деятельности изучению такого феномена как остеоинтеграция. Под его руководством был открыт механизм взаимодействия имплантата с окружающими тканями и сформулированы необходимые условия достижения остеоинтеграции [Branemark P., 1988].
Что же такое остеоинтеграция?
Остеоинтеграция – это анатомическая и функциональная прямая связь (стыковка) между изменяемой живой костью и поверхностью имплантата, на которую приложена функциональная нагрузка. Это означает, что жевательные силы оказывают непосредственное влияние на кость посредством поверхности имплантата. Остеоинтеграция поддерживает нормальную жизнедеятельность кости. Имплантат, передавая механическое напряжение на кость, имитирует похожую нагрузку, возникающую в случае, когда имеются зубы. Это заставляет «работать» кость и предупреждает её рассасывание (атрофию), которое происходит при утрате зубов.
Что бы ни являлось причиной костной раны (перелом, аутотрансплантация костной ткани или же обработка кости борами для создания ложа под имплантат), схема заживления костной ткани одинакова. Единственное условие – используемый материал (имплантат) должен быть полностью инертным и не вызывать иммунологического ответа. Поэтому не прекращаются поиски новых материалов для изготовления имплантатов. Самыми распространенными являются титан, золото, никель-хром-ванадиевые сплавы, но есть и другие биосовместимые материалы.
Клинические исследования показали эффективность и перспективность применения имплантатов с биологически активным пористо-порошковым покрытием. При введении в костную ткань таких имплантатов происходит эффективное прорастание кости в поры покрытия. Это обеспечивает прочное и длительное закрепление имплантата и нормальное функционирование его в организме. На титановую основу имплантата с помощью технологии плазменного напыления наносится переходный слой из порошка титана, а затем слой биологически активной керамики.
Благодаря распределению керамики по пористой структуре металла достигается прочное сращивание с костной тканью реципиента, что позволяет рассматривать данную систему как идеальную для внутрикостной имплантации.
Для внутрикостной имплантации стали применяться неорганические составляющие костной ткани – гидроксиапатит (ГА) и трикальцийфосфат (ТКФ). Данные материалы, особенно первый, обладают не только прекрасной биосовместимостью, но и способностью легко рассасываться в костной ткани, активно стимулируя при этом костеобразование.
Применение титановых имплантатов с плазменным гидроксиапатитным покрытием показало повышение остеоинтегративных свойств. Это было установлено путем исследований.
Рис. 2. Возможные этапы остеоинтегративного процесса
1. Зона кость имплантат
3. Образование трабекулярной кости
4. Образование ламилярной кости
5. Неудача нектоз
Несмотря на атравматическое приготовление костного ложа для имплантата, в зоне кость/имплантат существует некроз костной ткани (результат травмы при сверлении и установке имплантата-фикстуры), равный приблизительно 1 мм. Но в дальнейшем вокруг кости начинается процесс регенерации, в результате которого образуется трабекулярная кость, еще очень слабая, чтоб выдержать функциональную нагрузку.
Следующий период заживления – это образование ламмелярной кости, которая заполняет пространство между костью и имплантатом (остеоинтеграция). Это уже зрелая, крепкая кость, способная выдержать жевательную нагрузку. Для ее образования нужно приблизительно 18 недель. Если не выдержать определенные сроки вокруг имплантата начнется некроз и как следствие – подвижность имплантата, а значит неудача остеоинтеграции.
Имплантация – это метод вживления искусственного корня (имплантата) в верхнюю или нижнюю челюсть. Имплантаты используются в качестве опор, на которые фиксируются либо коронки (полноценно заменяющие утраченные зубы), либо съемные или несъемные зубные протезы. Конструкция имплантата состоит из двух основных частей – самого имплантата, который представляет собой титановый винт, вживляемый в челюсть хирургическим путем и абатмента, изготовленного также из титана, который присоединяется к имплантату после периода приживления (рис. 1).
Клиническое применение имплантатов в качестве самостоятельных протезов или дополнительных опор для мостовидных или съемных протезов выявило ряд преимуществ перед традиционным зубным протезированием:
– Возможность замещать дефекты зубного ряда без обточки соседних зубов.
– Возможность исключить съемные протезы при замещении концевых дефектов.
– Возможность изготовления несъемных протезов большой протяженности.
– Возможность изготовления несъемных протезов при полном отсутствии зубов или значительное улучшение фиксации полных съемных протезов.
– Отсутствие необходимости сохранять зубы с сомнительным периодонтальным прогнозом.
Внедрение в кость имплантатов позволяет остановить потерю кости в области отсутствующего зуба (зубов), т. к. кость, лишенная функциональной нагрузки быстро атрофируется.
Рис. 1. Типичная конструкция имплантата, состоящая из двух основных частей – самого имплантата, (титановый винт) и абатмента, изготовленного также из титана, который присоединяется к имплантату после периода приживления.
Поверхность, образуемая жевательными поверхностями коренных и режущими поверхностями передних зубов, называется окклюзионной. Положение зубных рядов в стадии их смыкания называют окклюзией. Различают четыре вида окклюзии: центральную, переднюю и две боковые.
Костный орган состоит из надкостницы, костной ткани, хряща, сосудов и нервов. Кость является самым значительным резервом минералов и важнейшим органом минерального обмена веществ. Она покрыта надкостницей, которая выполняет функцию питания костной ткани и принимает активное участие в образовании, росте и регенерации кости. Кость состоит из компактного и губчатого слоев.
Компактный слой представляет собой слоистую структуру, которую пронизывают сосуды, связывающие сосуды надкостницы и капилляры губчатого слоя. Губчатый слой находится внутри кости и представляет собой трехмерную сеть балочных и пластинчатых структур – трабекул.
Современное представление об имплантации
Профессор P. Branemark посвятил 30 лет своей деятельности изучению такого феномена как остеоинтеграция. Под его руководством был открыт механизм взаимодействия имплантата с окружающими тканями и сформулированы необходимые условия достижения остеоинтеграции [Branemark P., 1988].
Что же такое остеоинтеграция?
Остеоинтеграция – это анатомическая и функциональная прямая связь (стыковка) между изменяемой живой костью и поверхностью имплантата, на которую приложена функциональная нагрузка. Это означает, что жевательные силы оказывают непосредственное влияние на кость посредством поверхности имплантата. Остеоинтеграция поддерживает нормальную жизнедеятельность кости. Имплантат, передавая механическое напряжение на кость, имитирует похожую нагрузку, возникающую в случае, когда имеются зубы. Это заставляет «работать» кость и предупреждает её рассасывание (атрофию), которое происходит при утрате зубов.
Что бы ни являлось причиной костной раны (перелом, аутотрансплантация костной ткани или же обработка кости борами для создания ложа под имплантат), схема заживления костной ткани одинакова. Единственное условие – используемый материал (имплантат) должен быть полностью инертным и не вызывать иммунологического ответа. Поэтому не прекращаются поиски новых материалов для изготовления имплантатов. Самыми распространенными являются титан, золото, никель-хром-ванадиевые сплавы, но есть и другие биосовместимые материалы.
Клинические исследования показали эффективность и перспективность применения имплантатов с биологически активным пористо-порошковым покрытием. При введении в костную ткань таких имплантатов происходит эффективное прорастание кости в поры покрытия. Это обеспечивает прочное и длительное закрепление имплантата и нормальное функционирование его в организме. На титановую основу имплантата с помощью технологии плазменного напыления наносится переходный слой из порошка титана, а затем слой биологически активной керамики.
Благодаря распределению керамики по пористой структуре металла достигается прочное сращивание с костной тканью реципиента, что позволяет рассматривать данную систему как идеальную для внутрикостной имплантации.
Для внутрикостной имплантации стали применяться неорганические составляющие костной ткани – гидроксиапатит (ГА) и трикальцийфосфат (ТКФ). Данные материалы, особенно первый, обладают не только прекрасной биосовместимостью, но и способностью легко рассасываться в костной ткани, активно стимулируя при этом костеобразование.
Применение титановых имплантатов с плазменным гидроксиапатитным покрытием показало повышение остеоинтегративных свойств. Это было установлено путем исследований.
Рис. 2. Возможные этапы остеоинтегративного процесса
1. Зона кость имплантат
3. Образование трабекулярной кости
4. Образование ламилярной кости
5. Неудача нектоз
Несмотря на атравматическое приготовление костного ложа для имплантата, в зоне кость/имплантат существует некроз костной ткани (результат травмы при сверлении и установке имплантата-фикстуры), равный приблизительно 1 мм. Но в дальнейшем вокруг кости начинается процесс регенерации, в результате которого образуется трабекулярная кость, еще очень слабая, чтоб выдержать функциональную нагрузку.
Следующий период заживления – это образование ламмелярной кости, которая заполняет пространство между костью и имплантатом (остеоинтеграция). Это уже зрелая, крепкая кость, способная выдержать жевательную нагрузку. Для ее образования нужно приблизительно 18 недель. Если не выдержать определенные сроки вокруг имплантата начнется некроз и как следствие – подвижность имплантата, а значит неудача остеоинтеграции.
Конец бесплатного ознакомительного фрагмента