Нестеров Алексей Александрович, доцент, кандидат медицинских наук, зав. кафедрой стоматологии и челюстно-лицевой хирургии с курсом последипломного образования в АГМУ, эксперт компании Alpha-Bio Tec.
Проблема отсутствия зубов волновала человечество во все времена. Представители древних цивилизаций Междуречья, Египта, Южной Америки весьма искусно восстанавливали целостность зубного ряда умершим перед погребением, а также умели делать простые зубные протезы с креплениями из проволоки. Об этом говорят археологические находки в самых разных частях света.
В средние века и новое время активно применяли трансплантацию зубов от человека к человеку, что находит подтверждение как в официальных трудах (пересадка зуба принцессе, выполненная Амбруазом Паре), так и в художественной литературе (роман Виктора Гюго «Отверженные» или историческая драма «Жанна-д-Арк». В российской истории упоминается случай крестьянского бунта против беззубой помещицы, приказавшей удалить зуб своей крепостной для последующей пересадки.
Попытки использовать металлические внутрикостные имплантаты для фиксации искусственных зубов предпринимались с конца 19-го века и уже подробно описаны в мировой и отечественной медицинской литературе.
Для дентальной имплантации использовались самые разные металлы и сплавы, внедрялись оригинальные конструкции внутрикостных опорных элементов, основной целью которых было механическое удержание имплантата в кости.
Также предпринимались попытки использования неметаллических имплантатов, что привело к катастрофическим результатам и, к сожалению, значительно повлияло на неприятие дентальной имплантации как научно обоснованного метода лечения в нашей стране и задержало внедрение метода в СССР примерно на десятилетие.
Феномен остеоинтеграции титановых дентальных имплантатов впервые получил научное обоснование в трудах шведского исследователя Пер-Ингвара Бранемарка.
Впервые была доказана возможность удержания металлического имплантата в кости не за счёт механической фиксации, а путём формирования биологического соединения между костью и поверхностью титановой конструкции. Бранемарк же совместно с коллегами разработал цилиндрическую форму дентальных имплантатов, ставшую эталонной на несколько десятилетий вперёд.
Особенностью научно-практической концепции профессора Бранемарка стал комплексный подход, реализованный в разработке не только теоретических основ взаимодействия живой кости и титанового имплантата, но и общей методологии медицинского вмешательства — от хирургического протокола до зубопротезирования. В таком завершенном виде открытие Бранемарка стало основой современной дентальной имплантологии, сохраняя актуальность более 70 лет.
Дентальные имплантаты Бранемарка
Представляют собой разборную титановую конструкцию из двух частей, внутрикостной (собственно имплантат) и наружной (абатмент), соединенных между собой винтом.
Внутрикостная часть имеет форму цилиндра, в пришеечной части которого располагается шестигранник (антиротационный элемент) на плоской платформе с шахтой для винта посередине. Абатмент, служащий для фиксации зубного протеза, устанавливают снаружи на шестигранник и фиксируют винтом при помощи динамометрического ключа. Такой тип соединения абатмента и имплантата получил название наружного плоскостного и применяется с некоторыми усовершенствованиями до настоящего времени.
Сразу после первых публикаций Пер-Ингвара Бранемарка и его соавторов началось чрезвычайно активное совершенствование хирургических методик, разработка сопутствующего оборудования и материалов, а также постоянные инновации в конструкции дентальных имплантатов. За прошедшие годы изменения коснулись всех инженерных решений в конструкции дентальных имплантатов, но в целом концепция внутрикостного титанового винта с резьбой с прикручивающимся к нему абатментом остаётся неизменной вот уже почти 70 лет.
В настоящее время доступны сотни различных имплантационных систем: большинство из них в целом повторяют модель имплантата Бранемарка, но отличаются рядом ключевых конструктивных деталей. Понимание значения и особенностей каждого конкретного элемента конструкции определяет успех или неудачу медицинского вмешательства. Макроструктура дентального имплантата, а также свойства его поверхности, напрямую ведут к закономерным биологическим процессам в кости и десне.
Важными этапами усовершенствования конструкции внутрикостного дентального имплантата стали следующие конструкторские решения:
Разработка внутреннего типа соединения имплантата, при котором последний вставляется внутрь внутрикостной опоры;
Внедрение конического соединения абатмента и имплантата.
В совокупности эти два инженерных изменения в дизайне платформы имплантата позволили в значительной мере снизить риск развития периимплантита за счёт уменьшения феномена «краевого подтекания» при использовании внутреннего конического соединения. Ширина пространства между оригинальными компонентами конической платформы имплантат-абатмент настолько минимальна, что инфекция не достигает критически чувствительной к воспалению части десны.
Появление моделей имплантатов с конической формой внутрикостной части и агрессивной самонарезающейся резьбой.
Сочетание в дизайне имплантата многошаговой макрорезьбы для «мягкой» губчатой кости и микрорезьбы для «плотной» кортикальной кости.
Эти два решения обеспечивают максимально простую и комфортную процедуру установки имплантата в костную ткань и в большинстве случаев обеспечивают достижение первичной стабильности в кости, пригодной для применения ортопедического протокола «немедленной нагрузки». Помимо этого, такой дизайн внутрикостной части имплантата обеспечивает стабильность даже в случаях недостаточного объема кости по периметру сформированного ложа, как это бывает при установке в лунку удаленного зуба непосредственно после его удаления, а также в случаях сочетания имплантации и костной аугментаци��.
Использование для изготовления дентальных имплантатов сплавов титана Grade 4 и Grade 5 для увеличения прочности металла.
Достижение микропористости поверхности имплантата для увеличения площади контакта с костной тканью путём пескоструйной обработки, кислотного травления и наноструктурирования оксидом титана.
Доказанная долгосрочная безопасность применения сплавов титана в медицине позволяет чаще использовать имплантаты меньшего диаметра, что минимизирует риски, упрощает хирургический протокол и снижает риск возникновения осложнений. Микропористая гидрофильная поверхность современных имплантатов ускоряет процесс остеоинтеграции и при соблюдении методики формирования ложа обеспечивает приживаемость, близкую к 100%.
Анализируя вехи развития медицинской инженерии на примере эволюции строения дентальных имплантатов, следует обратить внимание на роль долгосрочных клинических исследований и преемственность в развитии технологии. Многие технические решения, в теории считавшиеся оптимальными, на практике не доказали свою эффективность при анализе отдаленных результатов. Когда же в основу инноваций ложатся процессы, обоснованные с точки зрения материаловедения, химии и биологии, достигается существенный прогресс.
