CC BY
37
УДК 616.314-501
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-9-62-69
РЕЗУЛЬТАТЫ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ дентальной ИМПЛАНТАЦИИ С НЕМЕДЛЕННОЙ НАГРУЗКОЙ И ОБОСНОВАНИЕ ПРОТОКОЛА МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Бунев2А.А., Мураев2 А.А., Гажва1 Ю.В., Мухаметшин2Р.Ф., Иванов2,3С.Ю., Тетерин1 А.И., Пенина2Я.С., Старостин4П.В.
ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет», г. Нижний Новгород, Российская Федерация 2ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»,
г. Москва, Российская Федерация 3ФГАОУВО Первый московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский университет), г. Москва. Российская Федерация 4Стоматологическая клиника OOO «Омега-дент», г. Нижний Новгород, Российская Федерация
Аннотация. В данном исследовании проводилось математическое моделирование распределения окклюзионной нагрузки вокруг имплантатов инновационной российской имплантационной системы ИРИС с различной формой резьбы: первая модель имплантата имела невыраженную резьбу высотой 0,3 мм (имплантат ИРИС ЛИКО-М), вторая модель имела выраженную агрессивную резьбу высотой 0,8 мм (имплантат ИРИС Эволюшн). А также оценивались пятилетние результаты протезирования на имплантатах ИРИС Эволюшн, установленных непосредственно после удаления зубов с немедленным протезированием. В результате проведенных исследований эквивалентные напряжения по Мизесу вокруг имплантатов ИРИС Эво-люшн составили 3,9 МПа, вокруг ИРИС ЛИКО-М - 5,6 Мпа, что на 31% выше. Различия в полученных данных можно объяснить большей площадью поверхности и резьбовой части имплантата ИРИС Эволюшн, а именно 240,44 мм2 против 158,27 мм.2 у ИРИС ЛИКО-М. Вокруг имплантата ИРИС Эволюшн максимальное значение деформации составило 1,8 мкм, вокруг ИРИС ЛИКО-М - 2 мкм. Таким образом, можно отметить снижение разницы в смещении имплантатов, что объясняется отсутствием «сцепления» между имплантатами и костной тканью, обеспеченным остеоинтеграцией. Выполненный качественный анализ раскрытия зазора на границе раздела кость-имплантат показал, что у системы ИРИС Эволюшн общее раскрытие зазора меньше, чем у системы ИРИС ЛИКО. Это также обусловлено большей площадью поверхности ИРИС Эво-люшн. Полученные результаты подтверждают предположения, что имплантаты с агрессивной резьбой менее
THE RESULTS OF IMMEDIATE POST-EXTRACTION IMPLANT PLACEMENT WITH IMMEDIATE LOADING PROCEDURE AND THE SUBSTANTIATION OF ITS PROTOCOL BY MATHEMATICAL
MODELING
Bunev2А.А., Muraev2А.А., Gazhva1 Yu.V., Muhamet-shin2R.F., Ivanov2'3S.Yu., Teterin1 A.I., Penina2 Ya.S., Starostin4 P.V.
'Privolzhsky research medical university, Nizhny Novgorod, Russian Federation 2RUDN University, Moscow, Russian Federation 3First Moscow state medical university named after I.M. Sechenov, Moscow, Russian Federation 4Dental clinic «Omega-dent» LLC, Nizhny Novgorod, Russian Federation
Annotation. The mathematical modeling of occlusal load distribution around implants of the Innovative Russian Implantation System (IRIS) with various forms of threads was conducted: the first implant model had an unshaped 0,3 mm thread (IRIS LIKO-M implant), the second model had a pronounced aggressive thread 0,8 mm high (implant of IRIS Evolution). Besides, were evaluated the five-year recalls of prosthetics on implants IRIS Evolution, installed immediately after the extraction of teeth with immediate prosthetics.
The results showed that the equivalent von Mises distribution around the implants of IRIS Evolution were 3,9 MPa, around the IRISLICO-M- 5,6MPa, which is 31% higher. The differences can be explained by the larger surface area and the threaded part of the IRIS Evolution implant, namely 240,44 mm2 versus 158,27 mm2 in IRIS LICO-M. The maximum value of the deformation around the implant IRIS Evolution was 1,8 ¡um, around the IRIS LIKO-M - 2 ¡m. Thus, it is possible to note a decrease in the difference in the displacement of implants, which is explained by the absence of a «cohesion» between the implants and the bone tissue provided with osseointegration. The performed qualitative analysis ofthe opening of the gap at the bone-implant interface showed that the IRIS Evolution system has a general gap opening less than the IRIS LIKO system. This is also due to the greater surface area of IRIS Evolution. The results confirm the hypothesis that implants with aggressive threads are less mobile due to greater adhesion to the surrounding bone. According to the clinical study results, the level of cervical resorption after 5 years after prosthetics was 0,505 mm. The success of immediate post-extraction implant placement was 98,57% (3 lost of 201 installed), which is comparable to the
---■—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
~ 62 ~
подвижны благодаря большему сцеплению с окружающей костью.
По результатам проведенной клинической части исследования уровень пришеечной резорбции через 5 лет после протезирования составил 0,505 мм. Выживаемость имплан-татов при непосредственной установке составила 98,57% (потеряно 3 из 201 установленных), что сопоставимо с классической двухэтапной имплантацией. Таким образом, непосредственная имплантация с нагрузкой или без неё стала предсказуемым методом лечения для восстановления зубов в любых клинических ситуациях. Ключевые слова: метод конечных элементов, макродизайн имплантата, непосредственная имплантация, немедленная нагрузка.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[1]
[21 [3]
[41
[5]
[6]
[71
classical two-stage implantation.
Thus, immediate post-extraction implant placement with or without a loading procedure has become a predictable treatment for restoring the teeth in any clinical situation.
Key words: finite element method, implant macro design, immediate post-extraction implant placement, immediate loading procedure.
REFERENCES
Nikitin A.A., Polupan P.V., Sipkin A.M., Nikitin D.A. Long-term results of using single-stage surgical protocol of dental implantation and one-phase dental implants. Medalfavit. 2016;4.29 (292):42-49. Polupan P.V. Odnoehtapnaya implantaciya - novyj gorizont v implantologii. Dental Tribune. 2014;1(13):6-8. Chodes K.I., Michalchenko A.V., Bachareva E.G., Naumova V.I. The results of treatment with immediately loaded implants. Volgograd journal of medical research. 2016;3(51):35-37.
Chen S.T., Buser D. Esthetic outcomes following immediate and early implant placement in the anterior maxilla - a systematic review. Int J Oral Maxillofac Implants. 2014;29(1):186-215.
https://doi.org/10.11607/jomi.2014suppl.g3.3. Troedhan A., Schlichting I., Kurrek A. Aesthetic gingival management: Preservation of the anatomical structures and the gingival aesthetics by immediate implant-insertion after loss of anterior teeth and premolars - Results of a 5-year prospective study with 348 inserted one-phase implants. Open Journal of Stomatology. 2013;3:146-154. https://doi.org/10.4236/ojst.2013.32027 Ignacio S.S., Ignacio S.M., Figuero E. [et al.]. Clinical efficacy of immediate implant loading protocols compared to conventional loading depending on the type of the restoration: a systematic review. Clin Oral Implants Res. 2015;26(8):964-982. https://doi.org/10.1111/clr.12428 Fabbro M.D., T. Testori, L. Francetti [et al.]. Systematic review of survival rates for immediately loaded dental implants. Int J Periodontics Restorative Dent. 2006;26:249-263.
Никитин А.А., Полупан П.В., Сипкин А.М., Никитин Д.А. Отдаленные результаты применения одноэтапного хирургического протокола операции и одноэтапных дентальных имплантатов // Медицинский алфавит. 2016. Т. 4. № 29 (292). С. 4249.
Полупан П.В. Одноэтапная имплантация - новый горизонт в имплантологии // Dental Tribune. 2014. № 1 (13). С. 6-8.
Ходес К.И., Михальченко А.В., Бахарева Е.Г., Наумова В.Н. Результаты дентальной имплантации с немедленной нагрузкой // Волгоградский научно-медицинский журнал. 2016. № 3 (51). С. 35-37. Chen S.T., Buser D. Esthetic outcomes following immediate and early implant placement in the anterior maxilla - a systematic review // Int J Oral Maxillofac Implants. 2014. Vol. 29 (1). P. 186-215. https://doi.org/10.11607/jomi.2014suppl.g3.3. Troedhan A., Schlichting I., Kurrek A. Aesthetic gingival management: Preservation of the anatomical structures and the gingival aesthetics by immediate implant-insertion after loss of anterior teeth and premolars - Results of a 5-year prospective study with 348 inserted one-phase implants // Open Journal of Stomatology. 2013. Vol. 3. P. 146-154. https://doi.org/10.4236/ojst.2013.32027 Ignacio S.S., Ignacio S.M., Figuero E. [et al.]. Clinical efficacy of immediate implant loading protocols compared to conventional loading depending on the type of the restoration: a systematic review // Clin Oral Implants Res. 2015. Vol. 26, Issue 8. P. 964-982. https://doi.org/10.1111/clr. 12428 Fabbro M.D., T. Testori, L. Francetti [et al.] / Systematic review of survival rates for immediately loaded dental implants // Int J Periodontics Restorative Dent. 2006. Vol. 26. P. 249-263.
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
В настоящее время дентальная имплантация является подтверждённым многочисленными научными исследованиями и наиболее рациональным методом устранения дефектов зубных рядов. Классический, разработанный P.-I. Бгапешагк имплантат с двухэтап-ным хирургическим протоколом его использования
претерпели значительные изменения со временем. Ведение имплантатов открытым путём с формирователем десны, непосредственная установка имплантатов после удаления зубов с нефункциональной и функциональной нагрузками - относительно новые, но успешно доказавшие свою эффективность подходы,
которые позволяют сократить сроки реабилитации пациентов с частичной и полной потерей зубов [1-4].
Цель. Обоснование использования имплантатов с выраженной макрорезьбой при непосредственной дентальной имплантации с немедленным протезированием.
Материалы и методы. Математическое моделирование. Для расчётов были построены составные компьютерные трёхмерные модели: абатмент-фиксирую-щий винт-имплантат-кость. Так как одной из задач исследования явилось доказательство влияния
макродизайна имплантата на его первичную стабильность, для расчётов были построены 2 модели имплантатов. Первая модель имплантата имела невыраженную резьбу высотой 0,3 мм, за основу был взят чертёж имплантата ИРИС ЛИКО-М (рис. 1). Вторая модель имплантата имела выраженную агрессивную резьбу высотой 0,8 мм и была построена по чертежам имплантата ИРИС Эволюшн (рис. 2). Обе модели имплантата имели внешний диаметр 4 мм и длину 10 мм, ширина расчетной кости в области шейки имплантата составила 8 мм. Имплантат позиционировали четко посередине модели альвеолярного отростка.
"УгГ /VШ М/'Г ¡¡¡ЕЛ
Рис. 1. Схема расчетной модели имплантата ИРИС Рис. 2. Схема расчетной модели имплантата ИРИС ЛИКО-М с неагрессивной резьбой Эволюшн с агрессивной резьбой
Для упрощения вычислительных процессов все материалы рассматривались как изотропные и гомогенные. Механические характеристики материалов, используемых в моделях приведены в таблице 1.
Таблица 1
Физические параметры материалов модели
Деталь Материал Модуль Юнга E, МПа Предел текучести ао2, МПа Предел прочности ав, МПа
Имплантат Титан, Grade 4 1.10-105 480 550
Абатмент, винт Титан, Grade 5 1,14105 880 950
Компактная ткань кости 1,3104 - Сжатие 97 МПа
Губчатая кость 1,6103 - Сжатие 1.9 МПа, растяжение 1.2 МПа.
Площадь контактной поверхности ИРИС ЛИКО-М составила 158,27 мм2, ИРИС Эволюшн - 240,44 мм2.
Особенностью моделей являлось то, что контактные поверхности имплантатов и кости были не связанными между собой по конечным элементам, что соответствовало только установленному в кость, но ещё не интегрированному имплантату. Расчёт моделей с таким параметром соответствовал клинической ситуации при немедленной имплантации с нагрузкой, и был направлен на выявление отличий в формировании эквивалентных напряжений в кости вокруг
установленных имплантатов, а также образование микрозазоров при нагружении имплантатов.
Результаты. В расчётных моделях была заложена вертикальная сила 200 Н, под воздействием которой происходит осевое перемещение остеоинтегрирован-ных имплантатов (вдавливание в костные слои), независимо от строения резьбы. Вокруг имплантата ИРИС Эволюшн максимальное значение осевого смещения составило 1,5 мкм, вокруг имплантата ИРИС ЛИКО-М - 1.9 мкм, отличие составило 21% (рис. 3, 4).
Рис. 3. Микродеформация кости вокруг остеонте-грированного имплантата ИРИС Эволюшн. Вертикальная нагрузка 200Н. Максимальное значение 1,5 мкм
Рис. 4. Микродеформация кости вокруг остеонте-грированного имплантата ИРИС ЛИКО-М. Вертикальная нагрузка 200Н. Максимальное значение 1,9 мкм
Эквивалентные напряжения по Мизесу вокруг ИРИС Эволюшн составили 3,9 МПа, вокруг ИРИС ЛИКО-М
5,6 МПа или на 31% выше (рис. 5, 6).
Рис. 5. Эквивалентные напряжения по Мизесу в кости вокруг имплантата ИРИС Эволюшн. Вертикальная нагрузка 200Н. Максимальное значение 3,9 МПа
Рис. 6. Эквивалентные напряжения по Мизесу в кости вокруг имплантата ИРИС ЛИКО-М. Вертикальная нагрузка 200Н. Максимальное значение 5,6 МПа
Различия в полученных данных для имплантатов с равными диаметрами можно объяснить большей площадью поверхности и резьбовой части имплантата ИРИС Эволюшн, а именно 240,44 мм2 против 158,27 мм2 у ИРИС ЛИКО-М.
Вокруг имплантата ИРИС Эволюшн максимальное значение деформации составило 1,8 мкм, вокруг ИРИС
ЛИКО-М 2 мкм или на 10% по сравнению с предшествующими расчётами (рис. 7, 8). Можно отметить снижение разницы в смещении имплантатов, что объясняется отсутствием «сцепления» между импланта-тами и костной тканью, обеспечивающееся остеоинте-грацией.
Рис. 7. Микродеформация кости вокруг неинтегиро-ванного имплантата ИРИС Эволюшн. Максимальное значение 1.2 мкм
Рис. 8. Микродеформация кости вокруг остеонте-грированного имплантата ИРИС ЛИКО-М. Максимальное значение 2 мкм
Аналогично анализу напряжённо-деформированного состояния, выполнен качественный анализ раскрытия зазора на границе раздела кость-имплантат: по рисункам 9, 10 можно сделать вывод, что у системы ИРИС Эволюшн общее раскрытие зазора меньше
(более равномерное окрашивание в синий), чем у системы ИРИС ЛИКО (присутствуют зелёно-жёлтые поля), что опять же обусловлено большей площадью поверхности ИРИС Эволюшн (рис. 9, 10).
Рис. 9. Раскрытие зазора на интерфейсе кость-им-плантат, мкм
Рис. 10. Раскрытие зазора на интерфейсе кость-им-плантат, мкм
У имплантата ИРИС Эволюшн давление и сдвиг на интерфейсе кость-имплантат в области шейки имплантата выше, чем у ИРИС ЛИКО-М, что обусловлено его более гладкой формой (рис. 11-12).
& Evo.i.free
Skfcng DnUnce Type- Siding Diitance Unit: in» Tint. 2
1156
1 092968 07437* I 054781
10.37167 018594
Рис. 11. Сдвиговые смещения на интерфейсе, мкм Рис. 12. Сдвиговые смещения на интерфейсе, мкм Полученные результаты подтверждают | эмпирические предположения, что имплантаты с
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
~ 66 ~
агрессивной резьбой менее подвижны благодаря большему сцеплению с окружающей костью, которое обеспечено большей площадью резьбы. Поэтому в проведенном нами клиническом исследовании мы использовали имплантаты ИРИС Эволюшн предпочтительно при непосредственной имплантации после удаления зуба, когда контакт имплантата с костью обеспечивается телом, без участия шейки.
Клиническая часть (n=104; 55 мужчин и 49 женщин) - пациентам проведена непосредственная дентальная имплантация с немедленным протезированием. Выполнено 104 операции (на ВЧ - 46; на НЧ -52; ВЧ+НЧ - в 6 случаях); из них: у мужчин -55 (на ВЧ - 25, на НЧ - 26; одновременно ВЧ+НЧ - в 4 случаях); у женщин - 49 (ВЧ - 23; НЧ - 24; одновременно ВЧ+НЧ - в 2 случаях). Установлено 210 имплантатов: у мужчин - 82 (на ВЧ - 43, на НЧ - 39); у женщин -128 (на ВЧ - 61, на НЧ - 67). Потеряно 3 имплантата -1,43%.
В исследовании применялись имплантаты системы ИРИС Эволюшн, имеющие выраженную агрессивную макрорезьбу. Имплантаты устанавливали сразу после удаления зубов с немедленным изготовлением временных ортопедических конструкций. Удаление зубов проводилось атравматично, предварительно распиливая фиссурным бором с использованием физиодиспен-сера и водного охлаждения, без отслаивания слизисто-надкостничного лоскута. Таким образом, полностью сохраняя прикрепленную кератиниизированную десну на альвеолярной кости. При установке имплантатов торк находился в диапазоне 50-90 Н*см, чем обеспечивалось уплотнение губчатой кости. Имплантаты погружали на 2 мм ниже альвеолярного края.
Через час после окончания оперативного вмешательства всем пациентам изготавливали временные ортопедические конструкции на имплантатах.
Окончательное протезирование проводили через 4-6 месяцев после операции. Оценку пришеечной резорбции проводили через 1 год и через 5 лет после постоянного протезирования.
Результаты. После проведенной непосредственной имплантации с немедленным протезированием временными несъёмными конструкциями было потеряно 3 (из 210) имплантата. Уровень пришеечной резорбции через 5 лет после протезирования составил 0,55 мм.
Результаты резорбции костной ткани в пришеечной области после немедленной имплантации и нагрузки. Среднее значение уровня резорбции через 1 год после протезирования на имплантатах составило 0,102 мм (стандартное отклонение 0,094; медиана 0,100; доверительный интервал: 0,030 - 0,155). Через 5 лет показатель резорбции составил 0,505 мм (стандартное отклонение 0,546, медиана 0,120, доверительный интервал CI90: 0,030 - 1,400). Сравнение показателей после 1 года и после 5 лет показали статически достоверную разницу (p-value = 3.738e-20).
Приводим клинический пример замещения множественного дефекта зубного ряда с непосредственной установкой имплантатов и немедленным протезированием при достаточном объеме альвеолярной кости.
Пациентка А., 42 года обратилась в ЦДИ ПИМУ с жалобами на разрушение зубов 4.4, 4.6.
Диагноз: Хронический фиброзный периодонтит зубов 4.4, 4.6.
Пациентке было предложено удаление зубов 4.4, 4.6 с непосредственной установкой имплантата в лунку удаленного зуба и изготовление временного мо-стовидного протеза. На рисунках 13-21 продемонстрированы этапы лечения.
Рис. 13. Ортопантомограмма пациентки А. до удаления зубов 4.4 и 4.6
---■—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
~ 67 ~
Рис. 16. Имплантаты установлены на 2 мм ниже альвеолярного края. В области отсутствующего зуба 4.5 сформированы контуры для искусственного зуба 4.5.
Рис. 18. Мостовидный протез зафиксирован в полости рта. Наложены сводящие, поддерживающие швы
Рис. 15. Зубы 4.4, 4.6 удалены
Рис. 17. Рана изолирована, установлены и фиксированы временные абатменты. Композитным материалом смоделированы искусственные зубы
Рис. 19. Фрагмент ортопантомограммы после операции
Рис. 20. Постоянная конструкция непосредственно после фиксации
Рис. 21. Ортопантомограмма через 5 лет после окончательного протезирования
Обсуждение. Согласно полученным нами данным выживаемость имплантатов при непосредственной установке составила 98,57% (потеряно 3 из 201 установленных), что сопоставимо с классической двухэтапной имплантацией. Таким образом, непосредственная имплантация с нагрузкой или без неё стала предсказуемым методом лечения для восстановления зубов в любых клинических ситуациях. Такое мнение разделяют многие авторы, публикующие исследования по непосредственной имплантации. По данным Troedhan (2013) из 348 непосредственно установленных имплантатов 4 (1,15%) были потеряны, что привело к общему уровню успешности 98,85% [5]. В систематическом обзоре Ignacio (2015), который основан на оценке 37 рандомизированных контролируемых исследованиях показано, что имплантаты с немедленной нагрузкой продемонстрировали статистически достоверный высокий уровень выживаемости (98,2% при непосредственной имплантации и 99,6% в контроле, при двухэтапной имплантации). При этом был отмечен статистически значимый более высокий риск потери имплантата [RR=1.92; 95% CI (1.04; 3.54); P=0.036], потеря костной массы вокруг имплантата статистически меньше [WMD=0.046; 95% CI (0.043; 0.049); P=0.000]. Риск потери одиночных имплантатов, установленных непосредственно при удалении зуба выше, чем при одновременном замещении множества зубов. (RR=1,9 против 1,4) [6]. Сравнивая указанные результаты с более ранними исследованиями, обнаруживаем
отличающиеся, но, тем не менее, более низкие результаты. В обзоре Del Fabbro M. и др. 2006 года основанном на 8 рандомизированных контролируемых исследований общая выживаемость имплантатов для включенных исследований составила 96,39% (против 98,2% в исследовании Ignacio и 98,57% в нашем исследовании). База данных включала 10491 непосредственно установленных имплантата у 2977 пациентов с максимальным наблюдением 13 лет [7]. Эти результаты ещё раз демонстрируют повышение надежности протокола непосредственной имплантации, что можно связать с накопленным опытом, оптимизацией протокола, а также улучшением конструкционных особенностей имплантатов.
Выводы. Имплантаты с выраженной агрессивной резьбой более предпочтительно использовать для непосредственной имплантации при удалении зубов. На примере имплантатов ИРИС диаметром 4 мм и длиной 10 мм показано, что ИРИС Эволюшн обладают на 34% большей площадью контакта с костной тканью, по сравнению с имплантатами ИРИС ЛИКО-М, имеющих невыраженную резьбу. Результаты клинического применения имплантатов ИРИС Эволюшн, имеющих выраженную макрорезьбу, по протоколу непосредственной имплантации показали высокий уровень успеха -98,57%, сравнимы с результатами двухэтапной имплантации и данными других исследователей.
