Компьютерная рентгенмикротомография узла соединения дентальных имплантатов со стандартными и индивидуальными абатментами

Двухэтапная методика имплантации с использованием разборных имплантатов является важнейшим условием высокой эффективности остеоинтеграции дентальных имплантатов [1—5]. Это связано с отсутствием функциональной нагрузки и изоляцией от ротовой жидкости в период остеоинтеграции. Кроме того, разборность имплантатов в значительной степени обусловлена востребованностью индивидуально изготовленных абатментов с адекватными анатомическими и размерными параметрами для конкретной клинической ситуации.

В то же время разборные имплантаты имеют существенный недостаток, неустранимый на современном технологическом уровне — микрозазор между контактирующими поверхностями имплантата и абатмента. Микрозазор узла соединения «имплантат-абатмент», по общему мнению, колонизируется микроорганизмами рта и провоцирует воспалительные осложнения в периимплантатных тканях в виде мукозита и периимплантита [6—10]. Размеры типичных представителей микробиоты рта не превышают 10 мкм [11].

Зазор между имплантатом и абатментом также может привести к микроподвижности протетической супрастуктуры и способствовать перегрузке костной ткани вокруг имплантата [12—14].

В настоящее время недостаточно сведений о точности изготовления абатментов, особенно индивидуальных.

Цель исследования — сравнительное изучение прецизионности узла соединения современных систем имплантатов с стандартными и индивидуальными абатментами.

Исследование проводили методом компьютерной рентгеновской микротомографии на рентгеновском микротомографе Heliscan micro CT (лаборатория «Системы для микроскопии и анализа» технопарка Сколково); метод позволяет проводить неинвазивные исследования внутренней структуры объектов с последующим анализом с помощью программы ImageJ [15, 16]. Измерение ширины зазора между имплантатом и абатментом для каждого образца проводилось в 20 точках по алгоритму: определяли общую протяженность соединения имплантата с абатментом; измеряли шаг (расстояние) между 5 равноудаленными точками вдоль контакта абатмента и имплантата (точка 1 — на уровне платформы имплантата; точка 3 — середина соединения; точка 5 — окончание соединения имплантата и абатмента); измерения повторялись в 2 перпендикулярных сечениях вдоль оси узла соединения (рис. 1).

Рис. 1. Схема точек измерения зазора в узле соединения «имплантат-абатмент».

Проведено изучение конфигурации и размерных параметров узлов соединения дентальных имплантатов с титановыми стандартными и индивидуально изготовленными абатментами на примере семи распространенных в России систем. Каждый экспериментальный образец изготавливали в количестве трех; винтовое соединение абатмента с имплантатом производилось с регламентируемым усилием (в большинстве случаев 25 Н/см²). Индивидуальные абатменты изготавливали в лабораториях «CAD/CAM ОРТОС» и «CAD/CAM GERMAN LAB». На примере одной системы имплантатов изучено влияние на узел «имплантат-абатмент» многократной функциональной нагрузки 250 Н под углом 45° (7,6 млн циклов) (схема нагрузки ASTM14801) (рис. 2).

Рис. 2. Экспериментальная модель имплантата для функциональной нагрузки.

С помощью компьютерной рентгенмикротомографии получены для измерений картины узлов соединения стандартных абатментов с изучаемыми имплантатами (рис. 3).

Рис. 3. Узлы соединения имплантатов и стандартных абатментов по данным компьютерной рентгенмикротомографии.

По протяженности контакта со стандартным абатментом распространенные имплантаты можно поделить на 3 группы: свыше 1000 мкм, близко к 1000 мкм и до 350 мкм (максимально 1300 мкм, минимально 268 мкм) (табл. 1). При входе в имплантат (платформа имплантата) абатменты имеют зазор от 5 до 11,7 мкм; во второй точке после входа в имплантат — от 4,4 до 12,6 мкм. Разница величины зазора на протяжении контакта вдоль пяти точек (колебания максимальных и минимальных размеров на протяжении вглубь имплантата) составляет у разных имплантатов 6,7—14,2 мкм. Разница величины зазора на протяжении четырех горизонтальных анализируемых срезов контакта абатмента и имплантата (симметричность контакта) колеблется от 2,4 до 14,2 мкм.

Таблица 1. Параметры контакта имплантатов со стандартными абатментами (мкм)

Примечание. 1 — протяженность контакта; 2 — максимальный зазор у платформы имплантата; 3 — максимальный зазор на уровне точки 2; 4 — разница величины зазора на протяжении контакта вдоль пяти точек; 5 — разница величины зазора на протяжении четырех горизонтальных анализируемых срезов.

При сравнении параметров узла соединения изученных имплантатных систем на уровне платформы имплантата и стандартного абатмента заметны различия по длине контакта имплантата и абатмента. Меньший контакт характерен для имплантатов с конусным соединением абатмента величиной 45°, больший контакт у узких конусов (11°). Выявлено варьирование у разных имплантатов ширины зазора «имплантат-абатмент» у платформы, по контакту абатмента с имплантатом вглубь и вдоль диаметра контакта.

Сравнение стандартных и индивидуальных титановых абатментов, изготовленных в CAD/CAM-лабораториях Москвы, показало близость их размерных параметров (табл. 2) на примере одного вида имплантатов. Незначительные отличия зарегистрированы по симметричности зазора между абатментами и имплантатами; в некоторых абатментах выявлены технологические дефекты.

Таблица 2. Параметры контакта имплантата с индивидуальными абатментами из разных лабораторий в сравнении со стандартным абатментом (мкм)

Примечание. 1 — протяженность контакта; 2 — максимальный зазор у платформы имплантата; 3 — разница величины зазора на протяжении контакта вдоль пяти точек; 4 — разница величины зазора на протяжении четырех горизонтальных анализируемых срезов.

Воздействие экспериментальной многократной нагрузки 250 Н приводило к деформации узла соединения имплантата с абатментом. Отмечается увеличение зазора между абатментом и имплантатом в двух верхних точках контакта. Ввиду большего усилия при соединении абатмента с имплантатом в экспериментальных условиях нагрузки величина зазора в узле соединения до начала испытаний не превышала 2 мкм; после цикла нагрузки на уровне платформы (точка 1) он увеличивался максимально на 7,4 мкм, на следующей подлежащей точке 2 — на 10,4 мкм (рис. 4). В других точках по направлению вглубь имплантата изменений не произошло; по диаметру платформы зазор увеличивался в меньшей степени по сравнению со стороной нагрузки.

Рис. 4. Сравнение параметров узла соединения «имплантат-абатмент» до и после многократной нагрузки: величина (а) и симметричность (б) зазора.

Полученные результаты демонстрируют возможности метода компьютерной рентгеновской микротомографии, который можно использовать для контроля качества изготовления разборных дентальных имплантатов, точности изготовления индивидуальных абатментов в CAD/CAM-лабораториях, а также при разработке новых систем дентальных имплантатов. Размерные параметры узла соединения обусловливают преимущества глубокого конусного соединения имплантата и абатмента. Исследование также обосновывает целесообразность конструирования ортопедических конструкций на дентальных имплантатах с использованием индивидуальных абатментов, изготовленных методом CAD/CAM-фрезерования, поскольку их прецизионность близка к таковой у стандартных абатментов. Разборность современных имплантатов требует систематического проведения профессиональной гигиены рта и контроля индивидуальной гигиены пациента.

Прецизионность узла соединения современных имплантатов со стандартными абатментами различна и характеризуется протяженностью контакта от 268 до 1300 мкм, зазором на уровне платформы от 5,0 до 11,7 мкм, несимметричностью контакта по диаметру на 2,4—14,2 мкм. Индивидуально изготовленные в современных CAD/CAM лабораториях абатменты не имеют значимых размерных различий со стандартными абатментами, но у них выявляются технологические дефекты. Функциональная нагрузка расширяет и деформирует зазор узла соединения имплантата и абатмента в верхней половине их контакта.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.