Сравнительное исследование поверхностей трех типов имплантатов (TiUnite, SLA, RBM) с контрольным образцом, периимплантитом, обработанных лазером Er;Cr;YSGG длиной волны 2780 нм

Авторы:

Тарас Владимирович Фурцев,

Зеер Г.М.

Журнал: Стоматология. 2019;98(3):52-55.

DOI: 10.17116/stomat20199803152

Прочитано: 4963 раза

Скачать PDF

Резюме

Цель исследования — оценка морфологического и элементного состава различных по типу поверхностей имплантатов, с диагнозом периимплантита, подвергнутых обработке лазером Er;Cr; YSGG длиной волны 2780 нм в сравнении с не подвергнутыми. Использовали имплантаты трех производителей: (1 — «NobelBiocare» (Швеция), поверхность TiUnite; 2 — «XIVE Dentsplay» (Германия), поверхность SLA; 3 — «BioHorizons» (США), поверхность RBM). Электронно-микроскопическими методами исследовали поверхности контрольных (новых) имплантатов, удаленных с диагнозом периимплантита, с диагнозом периимплантита и обработанных лазером. Выявлено, что поверхность новых стерильных имплантатов не идеальна, на ней присутствуют следы импрегнации неорганическими соединениями, выявлено большое количество посторонних химических элементов, особенно на поверхности SLA имплантата XIVE Dentsplay. Поверхность опытных имплантатов с диагнозом периимплантита очень сильно загрязнена углеродом (С), фосфором (Р), серой (S), кремнием (Si) и др. образующимися на поверхности во время воспаления. После обработки этой же поверхности лазером Er; Cr; YSGG длиной волны 2780 нм происходит очищение поверхности, и элементный состав практически полностью соответствует контрольному.

Ключевые слова

поверхность имплантата
периимплантит
лазер
электронная микроскопия
структура поверхности
химические элементы поверхности имплантата

Дата публикации: 09.05.2020

Актуальность

На сегодняшний день большое количество стоматологов используют дентальную имплантацию в качестве метода реабилитации для пациентов. Отсюда растет количество осложнений, связанных с этим методом лечения, в частности, возникновение периимплантита [1—3]. Одним из интересных и перспективных методов лечения периимплантита может быть лечение с помощью лазерных технологий. На сегодняшний день достаточно большое количество работ посвящено воздействию на воспалительный очаг вокруг имплантата и сам имплантат различными типами лазеров. Основная задача такого лечения — добиться микробной деконтаминации поверхности имплантата [4—7]. Известно, что поверхности имплантатов, в зависимости от производителя, различаются с точки зрения чистоты поверхности [8]. Это в свою очередь может сказываться на качестве и сроках остеоинтеграции и иммунном ответе со стороны организма, соответственно и на успешности проводимого лечения. На сегодняшний день работ, посвященных изучению поверхностей имплантатов и их влиянию на риски развития и лечения периимплантита, в научной литературе мало. В связи с вышесказанным методы лечения периимплантита остаются по-прежнему актуальными.

Цель исследования — оценка морфологического и элементного состава различных по типу поверхностей имплантатов, с диагнозом периимплантит, подвергнутых обработке лазером Er;Cr; YSGG длиной волны 2780 нм в сравнении с не подвергнутыми.

Материал и методы

Для исследования использовали по 2 имплантата трех производителей с разными поверхностями: 1 — «NobelBiocare» (Швеция), поверхность TiUnite (анодированный диоксид титана); 2 — «XIVE Dentsplay» (Германия), поверхность SLA (пескоструйная обработка оксидом алюминия)/кислотное травление); 3 — «BioHorizons» (США), поверхность RBM (струйная обработка гидроксиаппатитом/кислотное травление).

Все имплантаты функционировали от 3 до 10 лет, удаление имплантатов проводилось по диагнозу — периимплантит. После удаления поверхность имплантатов подвергнута обработке лазером Er;Cr; YSGG длиной волны 2780 нм при следующих характеристиках: мощность 1.5 Вт, частота 15 Гц, вода/воздух 20/20. Для контроля использовали по одному имплантату из стерильной упаковки от каждого производителя. Исследованию подвергали 3 поверхности: 1 — инфицированную поверхность имплантата, которая находилась в непосредственном контакте с грануляционной тканью без обработки лазером; 2 — инфицированную поверхность, подвергшуюся обработке лазером Er;Cr; 3 — поверхность абсолютно нового, из упаковки имплантата — контроль. Электронно-микроскопические исследования проводили в лаборатории электронной микроскопии Центра коллективного пользования Сибирского федерального университета на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) JEOL JSM 7001-F (Япония), укомплектованном энергодисперсионным спектрометром. Морфологию поверхности изучали во вторичных электронах на увеличениях: ×1,5к и ×5к. Качественный и количественный элементный анализ поверхности имплантатов производился методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX).

Результаты и обсуждение

Исследование поверхности имплантатов проведено методами сканирующей электронной микроскопии, СЭМ изображения типичных структур поверхности имплантатов (контроль), полученные на увеличении 1.5k, представлены на рисунке.

СЭМ изображения структуры поверхности новых имплантататов (контроль), ×1.5k.

Анализ изображений структуры поверхности контрольного имплантата NobelBiocare — поверхность TiUnite показал, что его поверхность — микропористая, имеются трещины, которые возникают, скорее всего, в процессе анодирования (см. рисунок, а).

На поверхности TiUnite имплантата с диагнозом периимплантит, выявлены загрязнения, в составе которых обнаружены углерод ©, фосфор (Р), кислород (О), а также алюминий (Al), кремний (Si), кальций (Ca), натрий (Na), по-видимому, произошла диффузия этих элементов из костной ткани, причем доля фосфора и углерода довольно значительна (табл. 1).

Таблица 1. Элементный состав, поверхность TiUnite, атомн. %

Анализ поверхности имплантата с диагнозом «периимплантит», обработанной лазером, показал элементный состав, в котором присутствует фосфор (Р), тем не менее, по химическому составу он практически соответствует первоначальному состоянию (контролю) (см. табл. 1).

Контрольный имплантат XIVE Dentsplay, поверхность SLA, имеет микрошероховатую поверхность, гетерогенную вследствие загрязнений (см. рисунок, б). Анализ структуры поверхности и элементного состава новых имплантатов XIVE Dentsplay выявил значительное наличие загрязнений, состоящих из углерода ©, азота (N), алюминия (Al), натрия (Na), кремния (Si), цинка (Zn), фосфора (P), хлора (Cl), серы (S) (табл. 2).

Таблица 2. Элементный состав поверхности SLA

Поверхность SLA имплантата с периимплантитом также сильно загрязнена (см. табл. 2), определено большое количество углерода © и алюминия (Al), который, по-видимому, остался после пескоструйной обработки, также выявлено наличие цинка (Zn) и серы (S).

Поверхность SLA с периимплантитом, подвергнутая обработке лазером, выглядит значительно чище контрольного имплантата. На поверхности имеются следы оплавления с микротрещинами. Анализ ее элементного состава показал снижение содержания углерода ©, отсутствует цинк (Zn) и сера (S) (см. табл. 2).

Поверхность контрольного имплантата BioHorizon имеет микрошероховатость, довольно чистая, обнаружено незначительное количество посторонних включений (см. рисунок, б), в составе которых присутствуют углерод ©, причем только в области апекса, а также кальций (Ca) и фосфор (P), вероятно, оставшиеся после струйной обработки (табл. 3).

Таблица 3. Элементный состав поверхности RBM

Исследование поверхности имплантата BioHorizons с периимплантитом выявило наличие большого количества посторонних включений. Элементный состав включений вывил такие элементы, как углерод ©, кислород (О), фосфор (Р), серу (S), хлор (Cl), кальций (Ca), никель (Ni), хром (Cr) (см. табл. 3).

Поверхность c периимплантитом, обработанная лазером, имеет следы оплавления. Она значительно чище и по элементному составу практически соответствует составу контрольного имплантата. Кроме того, не обнаружено элементов кальция (Ca) и фосфора (P), но выявлено высокое содержание кислорода (О), что говорит об образовании оксидов (см. табл. 3).

Заключение

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что поверхность исследуемых новых стерильных имплантатов не идеальна, на ней присутствуют следы импрегнации неорганическими соединениями, выявлено большое количество посторонних химических элементов, особенно на поверхности SLA имплантата XIVE Dentsplay. Поверхность опытных имплантатов с диагнозом периимплантит сильно загрязнена химическими элементами, причем количество таких, как углерод ©, фосфор (Р), сера (S), кремний (Si) и др. образующихся на поверхности во время воспаления, является значительным. После обработки этой же поверхности лазером Er; Cr; YSGG длиной волны 2780 нм происходит очищение поверхности, и элементный состав практически полностью соответствует контрольному. Возможно, воздействие лазера не только позволяет деконтаминировать поверхность от бактерий, но и очистить от посторонних включений, которые в свою очередь могут побуждать иммунный ответ со стороны организма, что в свою очередь может сказаться на не благоприятном прогнозе лечения периимплантита.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для корреспонденции: Фурцев Тарас Владимирович — профессор института медицинских проблем Севера ФГБНУ КНЦ СО РАН, ул. П. Железняка, 3ж, Красноярск, Россия, 660022; моб. тел.: +7(902)924-5004; e-mail: taras.furtsev@gmail.com