Экспериментальное обоснование использования нетканого титанового материала со сквозной пористостью в дентальной имплантации

В настоящее время выпускают многочисленные варианты имплантатов, прообразом которых стали плоские и винтовые конструкции, предложенные родоначальниками современной дентальной имплантологии Л. Линковым (1964) и П.И. Бранемарком (1969) [1—4].

Для изготовления дентальных имплантатов (патент RU 2195381) мы использовали разработанный совместно с учеными Самарского аэрокосмического университета материал капиллярно-пористой структуры из чистого титана. Материал назван металлорезиной (МР) или металлическим аналогом резины. Перед клиническим применением материала были проведены морфологические исследования на базе Института экспериментальной медицины и биотехнологии (ИЭМБ) СамГМУ под руководством директора ИЭМБ профессора Л.Т. Воловой.

Экспериментальную модель дентального имплантата изготовляли из нетканого материала со сквозной пористостью.

Материал МР представляет собой однородную упругопористую массу, полученную путем холодного прессования определенным способом уложенной, растянутой и дозированной по весу металлической проволочной спирали. В качестве исходного материала для изготовления МР применяли тонкую металлическую проволоку из титана марки ВТ1-00, отвечающую требованиям биосовместимости титана с окружающими тканями. Диаметр проволоки определялся размерами изготавливаемой модели. Использовали проволоку диаметром 0,1 мм. Спираль получали прокаткой проволоки между диском и роликом. Процесс навивания спирали осуществляли пластическим деформированием проволоки на вращающемся коническом керне при обкатывании его роликом.

Для экспериментальных исследований на кроликах применяли образцы в виде колец с наружным диаметром 4 мм, внутренним — 2 мм, высотой 3 мм, весом 0,0444±0,005 г (рис. 1, см. на цв. вклейке).

Хирургические этапы эксперимента заключались в следующем. Под внутримышечным наркозом (наркотическое вещество кетамин) с помощью скальпеля в поднижнечелюстной области производили типичный разрез длиной 4 см, окаймляющий угол нижней челюсти (НЧ). Скелетировали наружную поверхность челюсти в области угла. С помощью бора и бормашины перфорировали отверстие на НЧ в области угла диаметром 3,9 мм. Имплантат из МР в виде кольца диаметром 4 мм, высотой 2 мм с усилием вводили в костное ложе. Рану обрабатывали 3% раствором перекиси водорода и послойно ушивали наглухо. Линию швов обрабатывали бриллиантовой зеленью. Далее проводили общую профилактическую антибактериальную терапию. Животных выводили из опыта через 3 и 4 мес после операции внутримышечным введением 6 мл калипсола. Данный срок выбран совместно с морфологами, исходя из степени интенсивности гистогенеза. Забор материала производили на операционном столе. В норме кость НЧ кролика представлена пластинчатой костной тканью, имеющей компактный и губчатый компоненты. Компактный компонент образует поверхность НЧ и представлен кортикальной пластиной, имеющей остеонный тип строения. Губчатый компонент расположен внутри под кортикальной пластиной и представлен костными балками и трабекулами. Межбалочные и межтрабекулярные пространства заполнены жировой и миелоидной тканью красного костного мозга с обилием сосудов микроциркуляторного русла (рис. 2, см. на цв. вклейке).

Через 3 мес с момента имплантации титанового имплантата из МР происходит полное сквозное прорастание имплантата костной тканью. Микроскопическая картина зоны окружающего протез регенерата характеризуется клеточным полиморфизмом (наличие как молодых клеточных форм — остеобластов, так и зрелых — остеоцитов, а также единичных остеокластов, осуществляющих резорбцию костной ткани). Надкостница имеет строение, характерное для здоровых не оперированных животных. Костный мозг — типичного для нормы строения, без воспалительных явлений; содержит большое количество полнокровных капилляров (рис. 3—5, см. на цв. вклейке).

Через 4 мес с момента имплантации титанового имплантата из МР в зоне регенерата определяются пластинчатая кость с большим содержанием клеточных элементов, тонкая, как у здоровых кроликов, надкостница из 1—2 рядов клеток; костный мозг состоит из миелоидной и жировой ткани с обилием полнокровных капилляров. Основная часть клеток костной ткани — остеоциты, лежащие в каналах остеонов. Периодически по периферии костных балок встречаются остеобласты. Соединительная ткань — плотная оформленная, с упорядоченно направленными коллагеновыми волокнами, между которыми — множество фибробластов и фиброцитов. Никаких отрицательных реакций на титановый имплантат в виде тканевого и клеточного отека и воспаления не выявлено. Каких-либо аллергических явлений также не обнаружено (рис. 6, см. на цв. вклейке).

При исследовании изъятого имплантата к 3-му месяцу после операции растровая микроскопия подтвердила полное прорастание всех пористых структур титанового протеза во всю толщу костной тканью реципиента (рис. 7, а, б, см. на цв. вклейке).

Таким образом, эксперимент показал, что в макропрепаратах нет признаков патологических процессов в зоне операции (воспалительные явления отсутствуют).

Гистологическое исследование костной ткани, окружающей имплантат из МР, показало отсутствие в ней изменений воспалительного и аллергического характера, т.е. данный материал безвреден для имплантации в костную ткань и может быть рекомендован для применения в клинической практике.