Абсолют Медикал - производство дентальных имплантатов. Предложения для клиник и дистрибьютеров.
Информация для пациентов
Поверхность Smart
Возможность осуществлять полноценную нагрузку на имплантаты непосредственно после их фиксации является весомым аргументом для пациентов хирурга-имплантолога. Нередко необходимость длительного ношения временных ортопедических конструкций становится причиной отказа пациентов от дентальной имплантации и последующего протезирования. Кроме того, важную роль играет длительность лечения, которая не всегда устраивает пациентов. Ранняя нагрузка на установленные имплантаты возможна, но при этом необходимо создать условия для ускорения процесса остеоинтеграции. Технологические характеристики имплантата имеют большое значение для формирования костной ткани и напрямую влияют на эффективность хирургического вмешательства.
Долгосрочная механическая стабильность внутрикостных дентальных имплантатов во многом обусловлена качеством их поверхности и структуры. Исследования демонстрируют, что наличие шероховатости или пор строго заданного размера на внутрикостном фрагменте конструкции способствует активной остеоинтеграции. По сравнению с отполированной гладкой поверхностью, шероховатая структура позволяет активизировать такие процессы, как:
  • механическая фиксация коллагеновых и фибриновых волокон к внутрикостной части имплантата;
  • адсорбция белковых элементов;
  • адгезия остеогенных клеток;
  • синтез специфических белков и фактора роста.
За счет шероховатой поверхности значительно расширяется площадь взаимодействия имплантата с костной тканью, что обеспечивает более стабильную остеоинтеграцию и положительную постхирургическую картину. Таким образом, снижается степень механического напряжения в костной ткани, даже при немедленной нагрузке на установленный имплантат. Широкое применение конструкций из титановых сплавов обусловлено их высокой биоинертностью и биосовместимостью. Отличные результаты были получены при применении титанового сплава Grade 4, который продолжает активно занимать соответствующие ниши стоматологического рынка. В частности из этого сплава изготовлены имплантаты Немецкой системы NDI Medical, которые соответствуют стандартам ISO и подвергнуты обработке по технологии Smart. Изучение этой инновационной технологии активно велось на протяжении нескольких лет в лаборатории и In-vivo. Были проведены гистологические исследования кости, тесты на животных, а также эксперименты с клеточными культурами. В результате было выявлено, что поверхность Smart является оптимальным вариантом для ускорения процессов костной интеграции, что связано с активным продуцированием локальных цитокинов и факторов роста. Исследователи провели сравнительный анализ остеоинтеграции различных материалов, таких как гидроксиапатитное покрытие, машинно-фрезерная обработка, титано-плазменное напыление. В результате было доказано бесспорное преимущество поверхности Smart перед другими материалами, особенно в период заживления. При разработке данной поверхности была поставлена задача добиться максимальной площади соприкосновения кости и материала имплантата, а также высокого крутящего момента вывинчивания в ходе различных функциональных исследований. Технология создания поверхности Smart предусматривает следующую последовательность этапов:
  • пескоструйная грубая обработка корундовыми частицами;
  • травление при высокой температуре в смеси двух кислот (HCl и H2SO4).
Результатом такой обработки является образование на шероховатой поверхности металла тонких микроуглублений размером до 4 микронов. При этом на металлической поверхности отсутствуют поры, которые могли бы стать очагами бактериальной колонизации. Особая структура шероховатости, разработанная в ходе многочисленных экспериментальных исследований, обеспечивает максимальную площадь соприкосновения поверхностей металла и костных структурных элементов. Это существенно увеличивает силу интеграции внутрикостной части имплантата с костью, а также стабилизирует уровень биомеханического напряжения в расположенных рядом тканях. Такая стабильность позволяет ускорить переход к ортопедическому этапу дентальной имплантации, таким образом, пациент получает возможность полноценного жевания без временного снижения качества жизни. Нагрузка на установленные имплантаты осуществляется в полном объеме, при этом сроки перехода к протезированию сокращаются до 6 недель. Это становится возможным при общем удовлетворительном состоянии здоровья и качестве кости.
 
Рис.1 Поверхность Smart с выраженной шероховатостью. В результате рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии химический состав поверхности Smart представляет собой оксид титана. Эта техника дает возможность проанализировать верхние молекулярные слои поверхности имплантата, которые непосредственно участвуют в процессе костной интеграции. Данные исследований In-vitro Тканевая жидкость является участником первой реакции между организмом пациента и материалом имплантата. Она создает слой из воды и органических макромолекул, который влияет на деятельность клеток на поверхности имплантата. Далее происходит взаимодействие между поверхностями с последующим высвобождением факторов роста и модулированием деятельности клеточных элементов. Различия в модуляциях связаны с особенностями топографии поверхности имплантата, так как химические параметры титановых сплавов практически идентичны. Контакт с клетками, похожими на человеческие остеобласты, стимулирует пролиферацию, процессы дифференциации и синтеза протеинов – это происходит именно за счет шероховатой поверхности. Чем выше степень шероховатости субстрата, тем интенсивнее происходит формирование простагландина Е2 в клетках, подобных остеобластам. Этот процесс является маркером ранней дифференциации. Синтез PGE2 способствует ускоренной интеграции конструкции, заживлению раневой поверхности и образованию новой костной ткани. Кроме того, важную роль играют цитокины и факторы роста – от их выработки зависит интенсивность образования костной ткани, а также ее качество и объем. Шероховатая структура поверхности Smart имеет существенное превосходство перед другими поверхностями, создавая наиболее благоприятные условия для выработки простагландина Е2. Как только поверхность металлической внутрикостной части имплантата попадает под влияние сред и сыворотки, происходит ряд реакций. Эти реакции ведут к образованию макромолекулярного слоя, которые имеет непосредственное влияние на поведение клеток и образование сцепления в зоне металл-кость. Интеграция имплантата, обработанного по технологии Smart, занимает меньше времени, по сравнению с другими поверхностями, в том числе и с разной степенью шероховатости.
 
Рис.2. Процесс формирования простагландина Е2 на каждые 105 клеток, которые были выращены на титане и пластмассе. В зависимости от степени обработки поверхности выделяют 5 типов(в порядке возрастания шероховатости): (EP)электрополировка, (PT) предварительная обработка, (FA) тонкая пескоструйная обработка, (Smart) грубая обработка пескоструйным аппаратом с последующим травлением кислотным составом, (TPS) титаново-плазменное напыление. Анализ полученных данных позволяет определить клетки, растущие на поверхности Smart, как высокодифференцированные остеобласты. Это говорит о высокой степени остеоиндуктивности такой поверхности. Таким образом, можно утверждать, что обработка пескоструйным методом с последующим протравливанием металла кислотным составом способствует ускоренному остеосинтезу в области установленного в кость имплантата. Использование этой технологии дает возможность максимально сократить сроки клинического заживления и ускорить ортопедический этап дентальной имплантации. Данные In-vivo В ходе изучения вопроса ускорения остеоинтеграции имплантатов были проведены исследования In-vivo. Целью эксперимента было выявить зависимость сцепления костной ткани с имплантатом от метода обработки поверхности металла. Гистологическое исследование показало, что при обработке поверхности с помощью Smart-технологии наблюдается более надежный контакт кости с металлом, чем при установке имплантата, имеющего гладкую поверхность. Для повышения точности исследования был проведен анализ 5 титановых поверхностей, имеющих разную степень шероховатости. Результатом проведенных экспериментов стал вывод о положительной корреляции между степенью шероховатости и сокращением сроков постоперативного заживления и общей стабилизации конструкции. В случае установки имплантатов с поверхностью Smart площадь контакта костной ткани и поверхностью металла значительно выше, чем при установке конструкций с гладкой внутрикостной частью. Целью многочисленных исследований в сфере обработки поверхностей имплантатов является прогнозируемое обеспечение максимального контакта между костью и металлической внутрикостной частью конструкции. Характеристики поверхности металла являются ключевым моментом в достижении такого контакта. Для изучения приживаемости имплантатов Smart была выбрана челюстная костная ткань карликовых свиней, которая по своей структуре максимально приближена к человеческой кости. Подобное физиологическое сходство позволило провести информативные биомеханические исследования с целью определить прочность установленных конструкций на сдвиг. Соответственно плану эксперимента имплантаты вводились в кость верхней челюсти карликовых свиней. Для контроля были использованы титановые поверхности, которые лучше всего зарекомендовали себя в хирургической стоматологии: титано-плазменное напыление и машинная фрезеровка. Одним из важных аспектов исследований стало изучение структуры поверхности имплантата после проведения расцепления. Подробное микроскопическое исследование имплантатов, обработанных при помощи машинной фрезеровки, показало наличие отрыва в зоне соприкосновения металла и челюстной кости – результаты были подтверждены гистологическими анализами. Что касается имплантатов с поверхностью Smart, то они показали лучшие результаты: зона соединения кости и металла оставалась неповрежденной, в то время как вблизи внутрикостной части конструкции наблюдались фрактуры костных элементов. Это подтверждает концепцию прочной физической связи между поверхностью металла и образовавшейся костной тканью вдоль имплантата. Таким образом, сравнительный анализ физических характеристик различных поверхностей имплантатов показал наличие прочного и стабильного сцепления костной ткани челюсти и Smart-поверхности металлических конструкций. Проведенные исследования дают основания утверждать, что уже через 6–9 недель после фиксации имплантата при I–III классе качества костной ткани можно изготавливать и применять ортопедические конструкции. Стабильность внутрикостной части имплантата и ускоренная остеоинтеграция способствуют адекватному восприятию биомеханической нагрузки. При более низком качестве костной ткани в области операционного поля (IV) требуется более длительный восстановительный период. В таком случае полноценную нагрузку можно допускать через 12–14 недель после этапа установки имплантатов. В то же время результаты дентальной имплантации с использованием технологии Smart позволяют уже через 6 недель проводить полноценное ортопедическое лечение и осуществлять жевательную нагрузку на готовые конструкции. Благоприятное общее состояние здоровья пациента и хорошее качество костной ткани в области операционного поля повышают шансы успешного и быстрого заживления, значительно сокращая сроки лечения. Качество жизни пациента при таком подходе максимально сохраняется, так как можно исключить длительный период адаптации и формирования кости.
В результате проведенных экспериментов и исследований ученые определили, что эффективность шероховатой поверхности, которая сформирована по технологии Smart, в разы превышает эффективность иных поверхностей, в том числе и имеющих поры разного размера. Данная технология обеспечивает отличное сцепление костной ткани и металла конструкции, а при расцеплении не нарушается контакт между поверхностями. В основе высокой эффективности биомеханического соединения – поверхностно-модулированные клеточные процессы, обусловленные модификацией фенотипического поведения остеобластов. Ключевую роль в этом процессе играет методика обработки поверхности внутрикостного сегмента. Клиническое применение поверхности Smart позволяет существенно сократить сроки лечения, при этом полноценная жевательная нагрузка на установленные конструкции может осуществляться в самые короткие сроки. Уменьшение сроков заживления ведет к скорейшему началу ортопедического этапа дентальной имплантации, при этом нет необходимости длительного ношения временных конструкций, что нередко приносит дополнительные неудобства пациенту. Кроме того, сокращение сроков и этапов имплантации может привести к снижению общей стоимости лечения, что благоприятно сказывается на востребованности и распространенности метода.
Свяжитесь с нами
Поделитесь впечатлениями о нашей работе