ОСОБЛИВОСТІ ПРОТЕЗУВАННЯ ЧАСТКОВИХ ДЕФЕКТІВ ЗУБНИХ РЯДІВ У БІЧНИХ ДІЛЯНКАХ НИЖНЬОЇ ЩЕЛЕПИ ПРИ ОДНОЕТАПНІЙ ІМПЛАНТАЦІЇ І РАННЬОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Короткий зміст

Об’єкти та методи досліджень. З метою вирішення поставлених завдань під нашим спостереженням перебувало 52 людини віком від 30 і до 60 років з кінцевими дефектами зубних рядів нижньої щелепи, яким було показано їх відновлення ортопедичними конструкціями на імплантатах.

Всі пацієнти були розподілені на три дослідні групи. У першій групі (15 пацієнтів), яким у якості опори незнімних конструкцій зубних протезів застосовували імплантати VKV (фірма „Vitadent”, м. Запоріжжя), у другій групі (18 пацієнтів) застосовували імплантати V₂Km (фірма „Vitadent”, м. Запоріжжя) і у третій групі (19 пацієнтів) застосовували імплантати МАК власної конструкції.

Хірургічне і ортопедичне лікування проводилось безпосередньо автором у стоматологічній клініці Vitadent, м. Запоріжжя. До початку хірургічного втручання всім пацієнтам були проведені загальноприйняті клінічні і лабораторні дослідження. Проводилось обов’язкове воскове моделювання ортопедичної конструкції на діагностичних моделях. Операції імплантації проводили під місцевою анестезією Sol. Ubestesini 2%.

Встановлення всіх імплантатів проводилося шляхом перфорації слизової оболонки альвеолярного відростка нижньої щелепи мукотом. Місця  установки імплантатів визначалися по хірургічному шаблону, виготовленому по діагностичній моделі. Поетапне формування кісткового ложа супроводжувалося безперервною подачею стерильного фізіологічного розчину натрію хлориду (швидкість подачі примусово 100 мл/хв., швидкість обертання інструмента 1000 - 1500 об./хв.).

Ретрактори встановлювалися у момент операції в І і ІІІ групах, у ІІ групі було неможливо установити ретрактор з причини його конструкційних  особливостей. Через 2 тижні встановлювалися абатменти і виготовлялися тимчасові коронки, виготовлені прямим методом, у порожнині рота, використовуючи мантель діагностичних моделей. Для їх виготовлення використовували акрилову пластмасу Protemp (фірма 3M INSPE, Німеччина). Імплантати між собою обов’язково шинували й виводили з прикусу. Через 8 тижнів після імплантації знімали відбитки для постійного протезування методом закритої ложки.

Фіксація постійних металокерамічних конструкцій проводилася через 2-3 тижні на тимчасовий цемент (фірма “Miss”, Ізраїль). Нами виготовлялися коронки з опорою тільки на імплантати. Робочі і допоміжні відтиски виготовлялися відтискним матеріалом Panasil  (фірма “Kettenbach”, Німеччина). Для виливання каркаса незнімного мостоподібного каркасу, використовували нікель-хромовий сплав марки Viron - 5 (фірма “Bego”,Німеччина), керамічну масу Voclar (фірма “Vivadent”, Німеччина).

Визначаючи інтенсивність запалення слизової оболонки альвеолярного відростка, наявність і глибину переімплантатної щілини у пацієнтів, яким уживлялися імплантати, враховували зміну кольору, набряк, відчуття болю при пальпації, розміри запалення слизової оболонки переімплантаційного ложа. Оцінку глибини переімплантатної кишені проводили за методикою ВООЗ (1989), а визначення запалення слизової оболонки – за методикою Шиллера-Писарева (йодне число Свракова, 1962).

Для спостереження за імплантатами використовували розроблені М.З. Миргазизовим і В.Н. Олесовою (1988, 1999) показники функціонування імплантатів.

З метою вивчення стану зубів, коренів, кісткової тканини, топографії нижньощелепного каналу, а також для визначення показань до імплантації, вибору самого імплантата і конструкції зубного протеза проводили внутрішньоротову і позаротову рентгенографії. За рентгенограмами оцінювали стан кісткової структури щелеп, визначали анатомотопографічну будову нижньощелепного каналу. Контрольні рентгенограми робили до оперативного втручання з метою визначення структури кісткової тканини в ділянці введеного імплантата в момент зняття відбитків.

Для того, щоб виявити можливі порушення в механізмах регуляції тонусу реґіонарних судин, структурні зміни  в судинах і ступінь функціональної недостатності пародонта, використовували реопародонтографію за тетраполярною методикою (Логинова Н.К., 1994). З цією метою застосовували реографічний комплекс, до якого входять: реоплетизмограф РПГ-2-02, електрокардіограф, комп’ютер (блок процесора з вінчестером і дисководами, кольоровий графічний дисплей, клавіатура), принтер. Оригінальна комп’ютерна програма дозволила якісно і точно в короткий час проаналізувати стан мікроциркуляції альвеолярного відростка нижньої щелепи в осіб, яким уживлялися імплантати і які користуються протезами з опорою на них. Аналізу підлягали такі показники реограм: реографічний індекс (РІ); показник тонусу судин (ПТС); індекс периферичного опору (ІПО); індекс еластичності (ІЕ).

Об’єктивне уявлення про якість протезування незнімними  металокерамічними протезами та характер відновлення функції жування можуть бути побудовані лише на основі даних про характер рухів жувальних м’язів, їхнього тонусу і біоелектричної активності. З цією метою нами було отримано  125 електроміограм у контрольній групі пацієнтів з інтактними зубними рядами та у хворих усіх дослідних груп у день обстеження та через 1 місяць  після фіксації зубних протезів.

З метою визначення найбільш надійних конструкцій зубних імплантатів за міцністними властивостями нами досліджувалися імплантати 3-х конструктивних схем, які виготовляються фірмою "Вітадент" (Запоріжжя).

Імплантат марки VKV має зовнішній шестигранник. Імплантат V₂K_m,  має внутрішній шестигранник, а в імплантата МАК передбачене конусовидне з’єднання. Імплантат МАК власної розробки, за розробку якого отримано Патент України на корисну модель № 23296 від 25 травня 2007 року.

Для проведення розрахунково-математичних досліджень нами визначені наступні завдання:

1. Розрахувати навантаження і деформації, що виникають під дією  максимальних динамічних експлуатаційних навантажень і визначити найбільш навантажені зони імплантату;

2. Експериментальним шляхом встановити граничні статичні навантаження вигину шийок імплантатів для оцінки точності математичних розрахунків;

3. Провести випробування повністю зібраних імплантатів під впливом циклічних динамічних навантажень, еквівалентних експлуатаційним.

Методика розрахунково-математичного дослідження. Розрахунок напружено-деформованого стану зубних імплантатів проводився на ЕОМ з використанням прикладних програм Cosmos Expres і Design Space (для аналізу перетинів), які реалізують математичний метод кінцевих.

Твердотільні математичні моделі імплантатів запроектовані в масштабі 1:1 з використанням програмного забезпечення Solid Works 2006. Граничні умови, тобто умови фіксації і механічного вантаження, прийняті з аналізу граничної (максимально можливого) динамічної дії на зуб у процесі експлуатації. Такі навантаження можливі при сильному ударі зуба об твердий предмет при жуванні. При цьому для розрахунків сила бокової дії на головку імплантату приймалася рівною Р_бок=200Н, сила осьової дії Р_ос=500Н для всіх конструктивних схем. При непорушному закладені імплантату по різьбленню і конусній частині міцністні властивості кістки ідеалізувалися.

Результати досліджень та їх обговорення. Важливим показником функціонального стану зубощелепної системи загалом і в ділянках імплантації зокрема ми вважали стан реґіонарної гемодинаміки. Він був вивчений у групі осіб з інтактними зубними рядами і в осіб, яким вживляли внутрішньокісткові імплантати різних конструкцій, виготовлені з титану ВТ-1-00 фірмою „Vitadent”, м. Запоріжжя.

З цією метою ми отримали 125 реограм в осіб контрольної групи і в пацієнтів дослідних груп до операції імплантації та через 1 місяць  після фіксації постійних незнімних ортопедичних конструкцій. 

Після отримання даних реографічного дослідження у визначені терміни вивчали якісні та кількісні показники. За цими даними були складені таблиці, на основі яких можна зробити висновки щодо реографічних досліджень.

Кількісний аналіз реопародонтограм в осіб з інтактними зубними рядами виявив низку закономірностей. Реографічний індекс на обох щелепах був майже однаковим - 0,097±0,0004 Ом. Різниця показників тонусу судин зовсім незначна - 14,6 %; індекс периферичного опору відповідно становив 84,39 %, а  індекс еластичності  - 77,45 %.  

У кровопостачанні альвеолярних відростків верхньої та нижньої щелеп у ділянках, де планувалося вживляти імплантати, було виявлене незначне напруження судинного тонусу і зниження інтенсивності кровообігу. РІ становив від 0,092±0,001 Ом  до  0,094±0,001 Ом. Показники тонусу судин коливалися в межах 11,83±0,29% - 11,89±0,35%, що на 2,5% нижче значень показників нормального тонічного навантаження судинних стінок. Індекс периферичного опору  в середньому був у межах 76,99±0,79%  - 78,53±0,89%, а ІЕ – в межах 71,51±0,89%  -  71,97±1,01%.

Після оперативного втручання і фіксації незнімних конструкцій зубних протезів реографічний індекс в усіх дослідних групах майже однаковий - 0,094±0,001 Ом. На наш погляд, це свідчить, що функціональне навантаження позитивно впливає на цей показник.

          Показники тонусу судин у дослідних групах відрізняються від даних, отриманих у контрольній групі. Як до лікування, так і після функціонального навантаження вони на 2,3% знижені. У першій дослідній групі, де пацієнтам вживляли імплантати VKV,  до лікування і після навантаження ПТС мав однаковий показник і становив 11,89%.

У другій і третій дослідних групах цей показник  збільшився на 0,5% після функціонального навантаження  і відповідно становив  12,18±0,23% і 12,22±0,22%.

Констрикція судин альвеолярного відростка, зареєстрована нами в ділянці дефекту зубного ряду щелепи, пов'язана з відсутністю (або зниженням) функціонального жувального навантаження, яке, як відомо з фізіології, викликає в тканинах функціональну гіперемію.

За даними реографічних досліджень, індекс периферичного опору судин у дослідних групах до оперативного втручання був нижчий, ніж у контрольній групі: відповідно 76,99±0,79%, 77,64±0,82% і 78,53±0,89% у першій, другій і третій групах. Після оперативного втручання і фіксації незнімних конструкцій зубних протезів цей показник у дослідних групах збільшився, але  мало відрізнявся між собою і відповідно становив 80,73±0,88%, 80,46±078% і 80,78±0,81%.

Отримані дані на 3,5% менші від показників контрольної групи (84,39±0,76%), але вони знаходяться в межах норми, яка наводиться в літературних джерелах (Логинова Н.К., 1994), і свідчать про позитивний вплив функціонального навантаження завдяки виготовленим конструкціям незнімних протезів, які були зафіксовані на опори вживлених імплантатів.

Вимірювання реографічних показників у контрольній і дослідних групах показало, що еластичність судин контрольної групи знаходиться в межах норми і становить 77,45±0,59%, тоді як у дослідних групах цей показник знижений. Ми вважаємо, що цей стан виник завдяки довготривалому перебуванню ділянок щелепи без функціонального навантаження. У дослідних групах ці показники відповідно становили 71,97±1,01%, 71,51±0,89% і 73,85±0,67%, але були в межах норми.

Після оперативного втручання та фіксації незнімних протезів на опори імплантатів показники індексу еластичності судин в усіх дослідних групах збільшилися і відповідно становили 73,72%, 74,07% і 74,51%, що в межах норми, яка наводиться в науковій літературі (Логинова Н.К., 1994).

Отже, результати реографічних досліджень свідчать, що відмінності  показників у день обстеження пацієнтів у дослідних групах від показників контрольної групи вказують на тривалу відсутність адекватного функціонального навантаження на альвеолярні відростки, а  наявність у щелепній кістці імплантата може служити механічним подразником для реґіонарних судин, на що вони відповідають тонічним напруженням стінок; також на ці процеси впливає навантаження, яке виникло після протезування незнімними конструкціями зубних протезів.

Звуження просвіту судин і зниження інтенсивності кровообігу в альвеолярних відростках нижніх щелеп наших пацієнтів протягом кількох років пов’язане з відсутністю адекватного функціонального навантаження. Зниження тиску з зовнішнього боку органа призводить до виразної вазоконстрикції в його тканинах.

Після оперативного втручання і фіксації незнімних конструкцій зубних протезів на головки внутрішньокісткових імплантатів показники реографічних досліджень дещо збільшилися, але були менші від показників контрольної групи. Однак, усі отримані результати знаходяться в межах норми, яка неодноразово описувалася в наукових джерелах літератури. 

Об’єктивне уявлення про якість протезування знімними пластинковими протезами та характер відновлення функції жування можна створити лише на основі даних про характер рухів жувальних м’язів, їхнього тонусу і біоелектричної активності.

          З цією метою ми отримали  125 електроміограм у контрольній групі з інтактними зубними рядами та у хворих усіх дослідних груп у день обстеження та через 1 місяць  після фіксації зубних протезів.

          Втрата зубів суттєво впливає на характер запису електроміограм. Характеризуючи електроміограми пацієнтів, яким показано виготовлення зубних протезів, необхідно вказати на відсутність розчленованості структури, появу спонтанної активності в одному з м’язів, наявність строго визначеного боку жування, появу низькоамплітудних коливань біострумів.

          У день накладання протезів у всіх групах пацієнтів виявляється чіткіша структура електроміограм, ніж у день обстеження, на деяких із них простежується спонтанна та низькоамплітудна електрична активність.

У зв’язку з наявністю імплантатів і зафіксованих у порожнині рота зубних протезів додаткова орієнтовна реакція супроводжується появою окремих залпів із середнім підвищенням амплітуди.

При порівнянні характеру активності жувальних м’язів у пацієнтів різних груп виявляється більш удосконалене жування в пацієнтів третьої дослідної групи.

          Через 1 місяць після протезування електроміографічна картина у хворих усіх груп зазнає значних змін і характеризується вираженою тенденцією до нормалізації. На електроміограмах пацієнтів з’являється чергування залпів активності з періодами спокою, підвищується амплітуда коливань біопотенціалів.

На електроміограмах простежується диференційована активність жувальних м’язів у пацієнтів третьої групи  залежно від орієнтації харчового подразника. Крім того, повніша збіжність рельєфу базису протеза і протезного ложа призводить до підвищення біоелектричної активності в кожному динамічному циклі.

Через місяць після ортопедичного лікування пацієнтів фіксацією зубних протезів на імплантатах  показники електроміограм пацієнтів третьої дослідної групи, в яких протези фіксували на імплантати МАК власної конструкції,  були  кращі, ніж у пацієнтів першої і другої дослідних груп. У характері електроміограм пацієнтів третьої дослідної групи, поряд із появою розчленованості структури та високоамплітудних коливань, видно наявність додаткової або орієнтовної активності в окремому динамічному циклі. На наш погляд, це явище обумовлене пристосуванням м’язів завдяки нейрогуморальній регуляції до нових умов у порожнині рота.

Основні зміни відбуваються всередині окремого динамічного циклу і проявляються в перерозподілі часу активності та спокою, що особливо наочно виявляється в числових значеннях коефіцієнта “К”, а також показників амплітуди.

Із втратою зубів порушується функція жування, що впливає на елементи динамічного циклу. Коефіцієнт “К” в усіх дослідних групах до протезування при довільному жуванні значно відрізняється від показників у групах після накладання протезів і складає 1,01 – на робочому боці та 0,97 – на балансувальному боці (p < 0,01) проти відповідно 0,92 у контрольній групі; значно знижується амплітуда коливань біострумів на робочому боці (82,97±1,86 мкВ) та на балансувальному боці (83,58±0,91 мкВ) у порівнянні з нормою (101,74±1,15 мкВ  і 99±1,21 мкВ, відповідно, р<0,05).

Незалежно від видів імплантатів, які вживлялися для покращання фіксації зубних протезів, виявляється тенденція до нормалізації вже через 1 місяць після накладання протезів. Показники електроміограм пацієнтів, яким фіксували протези на імплантати МАК власної конструкції (третя дослідна група), дещо кращі від показників, отриманих у  пацієнтів, яким фіксували зубні протези на імплантати VKV (перша дослідна група) й імплантат |  V₂K_m   (друга дослідна група).

У третій дослідній групі, пацієнтам якої вживляли імплантати власної конструкції МАК, показники активності та спокою майже  наблизилися до даних, отриманих до протезування, вже через місяць користування протезами і дорівнювали 0,307±0,006 мс та 0,303±0,006 мс. Крім того, спостерігається поступове підвищення амплітуди жувальних рухів у пацієнтів усіх груп. 

Необхідно зазначити, що через 1 місяць користування протезами, які зафіксовані на імплантатах, значення амплітуди жувальних рухів хворих усіх дослідних груп наблизились або були нижчими від показників, отриманих до протезування. Кращими показниками були амплітудні коливання в третій групі - 82,16±1,03 мкВ, що дещо вище, ніж у першій (80,85±0,62 мкВ) і у другій (81,19±0,59 мкВ) дослідних групах.  

 Отже, проведені клінічні дослідження дозволяють дійти висновку про те, що процес адаптації до зубних протезів, які фіксували на імплантати МАК власної конструкції (третя дослідна група),  відбувається краще, ніж у  пацієнтів, яким фіксували зубні протези на імплантати VKV (перша дослідна група)| і  V₂K_m   (друга дослідна група).

На наш погляд, цей факт обумовлений тим, що процеси остеоінтеграції при застосуванні імплантатів МАК власної конструкції проходять значно швидше, ніж при застосуванні інших імплантатів. 

Результати реографічних і електроміографічних досліджень показали, що кровонаповнення судин після операції вживляння імплантатів та раннього навантаження відновлюється вже через місяць після фіксації зубних протезів, а якість протезування і характер відновлення функції жування пацієнтів підтверджують, що вже через 1 місяць вони наближаються до показників контрольної групи. Таким чином, проведене лікування пацієнтів металокерамічними конструкціями зубних протезів з опорою на внутрішньо кісткові імплантати системи “Vitaplant” показало, що незалежно від конструктивних особливостей, вони можуть бути застосовуванні при лікуванні пацієнтів.

Імплантати МАК (запропонованої конструкції), за даними проведених досліджень, більш ефективні у застосуванні і можливе їх негайне навантаження. Цей факт дуже важливий для скорочення термінів хірургічного і ортопедичного етапів  лікування, що, у свою чергу, скорочує терміни  реабілітації пацієнтів.

Експериментальними дослідженнями доведено: для імплантата системи VKV (перша дослідна група) максимальне напруження досягає значення 638 МПа, яке відповідає коефіцієнту запасу міцності k=0,219; для імплантата системи V₂K_m  (друга дослідна група) максимальне напруження досягає значення 428 МПа, яке відповідає коефіцієнту запасу міцності k=0,327; для імплантату системи МАК (третя дослідна група) максимальне напруження досягає значення 415 МПа, яке відповідає коефіцієнту запасу міцності k=0,337.

Максимальне значення відхилення верхньої точки конуса в третій групі -0,00564 мм, тоді як ці значення для імплантатів систем VKV (перша дослідна група)  і V₂K_m  (друга дослідна група) -  0,0621 мм і 0,0137 мм, відповідно. Це свідчить про вищу жорсткість імплантата системи МАК (третя дослідна група), тому в експлуатації він створюватиме менше напруження на кортикальний шар кістки верхніх зон і рівномірніше розподілятиме навантаження на кістку по всій поверхні стикання.

Для оцінки точності математичних розрахунків напружено-деформованого стану зубних імплантатів були проведені натурні випробування трьох титанових зразків кожної системи (VKV, V₂K_m і МАК) і виконаний математичний розрахунок відповідної твердотілої моделі.  Для цього зразок установлювали в пристрій і поступово навантажували статичним навантаженням Р до руйнування. Перед випробуваннями на статичне навантаження були відібрані зразки, що пройшли контроль геометричних розмірів на предмет відповідності кресленню.

Для проведення статичних випробувань зразки трьох систем установлювали в один і той самий пристрій і поступово навантажували статичним навантаженням Р до руйнування з проміжним контролем залишкових деформацій. Для отримання об'єктивних результатів навантаження додавали на однаковій відстані від місця жорсткого затискання,  L=8,5мм.

Величини максимальних навантажень Pmax  для трьох зразків однієї системи відрізняються в межах 3%–5%, що пояснюється різними геометричними розмірами, які знаходяться в полі допуску креслення.

За результатами розрахунків напруження твердотілих моделей зразків систем №1, №2 і №3 з усередненими геометричними параметрами встановлено, що величини руйнівної статичної сили складають 605Н, 370Н і 455Н, відповідно. На підставі цього можна дійти висновку, що погрішність розрахунків не перевищує 3 % і знаходиться в межах точності вимірювань.