Внутрикостная дентальная имплантация представляет собой получивший широкое применение во всем мире метод хирургического лечения пациентов с частичной и полной адентией [1]. Его высокая распространенность обусловлена как эффективностью применения при восстановлении дефектов зубных рядов, так и возможностью последующего протезирования в условиях повышенных требований к эстетике и комфорту. Важнейшим аспектом успешной имплантации является остеоинтеграция. Данный процесс был открыт шведским ученым П.-И. Браннемарком, охарактеризовавшим его как «очевидное прямое (непосредственное) прикрепление или присоединение живой костной ткани к поверхности имплантата без внедрения прослойки соединительной ткани». Наряду с остеоинтеграцией, высокую ценность имеет стабильность дентальных имплантатов, представляющая собой степень устойчивости последних в костной ткани и выражающаяся в отсутствии клинической подвижности [2—4]. Выделяют первичную, или биомеханическую, стабильность, возникающую при установке имплантата, а также вторичную стабильность, формирующуюся в ходе приживления последнего [5].

Стабильность является значимым компонентом успешной остеоинтеграции. Кроме того, достаточная величина первичной стабильности, а также крутящего момента или торка обусловливает возможность немедленной или ранней ортопедической нагрузки. Большинство социально активных пациентов склонны провести этап протезирования как можно раньше, что определяет важность вышеуказанных показателей [6]. На основании результатов многочисленных исследований, представленных на 5-й Консенсусной конференции ITI (англ.: International Team for Implantology), были приняты рекомендации по нагрузке имплантатов, согласно которым значения торка в диапазоне 35—45 Н/см и коэффициента стабильности ISQ (англ.: Implant Stability Quotient) 68 и выше являются оптимальными для раннего протезирования [7, 8].

Среди факторов, оказывающих влияние на показатели первичной стабильности, выделяют методику формирования остеотомического ложа, макродизайн имплантата, а также количество и плотность костной ткани [9]. Величина крутящего момента и коэффициента стабильности прямо пропорциональна последней [10].

Макродизайн имплантата, характеризующийся не только формой, длиной и диаметром, но и конструкцией резьбы, а также методика формирования остеотомического ложа являются важнейшими компонентами, необходимыми для достижения оптимального уровня торка и первичной стабильности. Среди большого разнообразия имплантологической продукции особый интерес вызывают образцы, архитектоника которых формирует «полости заживления» или «healing chambers» (досл. «камера заживления»). Данные участки представляют собой углубления определенной формы, располагающиеся между витками резьбы. Интерес к имплантатам подобной конфигурации обусловлен особенностями регенерации костной ткани, протекающей этих зонах [11]. Кроме того, имеющиеся данные литературы свидетельствуют о возможности получения необходимых значений крутящего момента и ISQ для раннего протезирования в ходе использования такого вида имплантатов. Так, работа S. Gehrke и соавт. (2021) посвящена анализу вышеуказанных показателей имплантатов подобной конструкции, установленных в полиуретановые блоки, имитировавшие костную ткань низкой плотности типа D3 и D4 по классификации Misch [12]. Имплантация была проведена по трем различным методикам, а именно по стандартному (рекомендованному фирмой-производителем) протоколу, а также по двум протоколам неполного препарирования, заключавшимся в создании остеотомической полости уменьшенного диаметра без использования финальной фрезы и формировании экстрамалого имплантационного ложа. В ходе исследования авторы выяснили, что при установке в блоки типа D4 полученные значения крутящего момента и первичной стабильности, независимо от используемого протокола, были неудовлетворительными. В то же время при имплантации в блоки типа D3 по 2-му и 3-му алгоритмам величины торка и ISQ составили >30 Н/см и 60 единиц соответственно.

Таким образом, плотность кости является важнейшим фактором, влияющим на возможность получения оптимальных значений показателей, характеризующих остеоинтеграцию, вследствие чего периодически необходимо прибегать к адаптации протокола остеотомии, что особенно актуально при работе в костной ткани низкой плотности, в том числе при использовании имплантатов с «активной» резьбой.

Цель исследования — анализ показателей крутящего момента и первичной стабильности у дентальных имплантатов с «классической» и «активной» резьбой, установленных в кость низкой плотности различными методами.

Материал и методы

Характеристика применяемых материалов

В качестве исследуемых образцов были использованы имплантаты серий Classic (далее имплантат 1) и Rock (далее имплантат 2) имплантационной системы AS 2 (ООО «Арт Стомус», Россия) размером 3,5×11 мм. Имплантаты 1 изготавливаются из титанового сплава Grade 4, имеют SLA поверхность (англ.: Sand-blasted, Large grit, Acid-etched), которая характеризуется крупнозернистой пескоструйной обработкой и кислотным травлением, а также прогрессивный профиль резьбы (рис. 1)

Рис. 1. Профиль резьбы у имплантата 1.

Имплантаты 2 идентичны по материалу и обработке поверхности имплантатам стандартной серии, однако имеют более «активную» резьбу, формирующую вышеупомянутые «healing chambers» (рис. 2).

Рис. 2. Профиль резьбы имплантата 2.

На основании данных ранее проведенных исследований, в качестве экспериментальной модели была выбрана грудная кость свиньи [13, 14]. Данный материал является оптимальным с точки зрения изучения показателей крутящего момента и первичной стабильности дентальных имплантатов в кости низкой плотности, которая часто встречается в дистальных отделах верхней челюсти человека. При работе в кости подобной структуры затруднительно добиться необходимого уровня вышеуказанных величин для проведения ранней нагрузки.

Для чистоты и точности эксперимента предварительно было проведено КЛКТ-исследование используемых грудных костей системой конусно-лучевой 3-мерной томографии и 2-мерной панорамной стоматологической визуализации KAVO OP 3D Vision («KaVo Dental GmbH», Германия). При помощи программы для просмотра КТ-файлов Vatech («Vatech Co. Ltd.», Южная Корея) изучена средняя плотность костной ткани грудины в сагиттальной, коронарной и аксиальной проекциях. По данным исследования плотности предполагаемых участков имплантации в сагиттальной плоскости, общие средние значения были равны 292 единицам по шкале Хаунсфилда у грудины №1 и 279 единицам по шкале Хаунсфилда у грудины №2, находясь в диапазоне от 217 до 345 единиц у грудины №1 и от 226 до 329 у грудины №2, что соответствует плотности кости типа D4 по классификации Misch [15] (рис. 3, 4). Толщина среза составляла 0,2 мм.

Рис. 3. Сагиттальный срез КЛКТ одного из участков имплантации грудины №1.

Рис. 4. Сагиттальный срез КЛКТ одного из участков имплантации грудины №2.

Как было указано ранее, при работе в костной ткани низкой плотности довольно затруднительно получение необходимого для раннего протезирования уровня торка и первичной стабильности, вследствие чего перед специалистами периодически возникает необходимость в адаптации протокола подготовки имплантационного ложа, в том числе при помощи альтернативных техник. Одним из подобных способов является метод остеоденсификации, заключающийся в формировании остеотомического ложа путем конденсации костной ткани и переносе ее частиц в область стенок и вершины создаваемой полости [16, 17]. Данная манипуляция проводилась при помощи специальных боров Densah («Versah LLC», США) (рис. 5). В режиме остеоденсификации указанные инструменты вращаются против часовой стрелки с частотой 800—1200 об/мин [18]. Строение используемых фрез, а также работа в указанном режиме позволяют не вырезать костную ткань, а сохранять и уплотнять [19].

Рис. 5. Набор для остеоденсификации.

Имплантаты были разделены на 2 группы согласно используемым протоколам. Каждая группа включала в себя 20 единиц по 10 образцов каждого вида. Выбор грудины проводился случайным образом с учетом необходимости установки одинакового количества изделий в каждую кость. В ходе работы все образцы были имплантированы в губчатое вещество грудины субкрестально с погружением на 1—2 мм при помощи физиодиспенсера и хирургического углового наконечника (ООО «W&H Dentalwerk Bürmoos», Австрия). На всех этапах препарирование сопровождалось постоянным водяным охлаждением. Подготовка остеотомического ложа в 1-й исследуемой группе была проведена согласно рекомендациям производителя с использованием стандартных хирургических фрез фирмы «А2». Протокол включал пилотное сверление, препарирование бором-формирователем, а также конической разверткой в режиме против часовой стрелки, при котором происходит остеоконденсация, что допускается при работе в кости низкой плотности.

Во 2-й исследуемой группе препарирование проводилось по методике остеоденсификации согласно рекомендациям производителя боров для имплантатов диаметром 3,5 мм при работе в кости низкой плотности.

Величина торка, получаемого в ходе имплантации, определялась непосредственно в процессе установки при помощи используемого физиодиспенсера. Далее при помощи аппарата Osstell Beacon и штифта Smartpeg (ООО «W&H Dentalwerk Bürmoos», Австрия) №16 бесконтактным методом определялся коэффициент стабильности при измерении в вестибулооральном и медиодистальном направлениях. Определение происходит неинвазивно и основано на принципе частотно-резонансного анализа. Далее рассчитывалось среднее значение путем сложения полученных величин и деления данной суммы на 2. Для большей информативности было проведено аналогичное измерение со штифтами Multipeg №16 («Integration Diagnostics AB», Швеция) с последующей поправкой для получения корректных данных.

Статистический анализ

Для обоснования объема выборки использовались положения некоторых работ, посвященных медицинской статистике [20, 21].

Далее, принимая во внимание рекомендации вышеупомянутых трудов, для выбранного нами уровня значимости нами были приняты значения переменной A (метод M. Bland), равные 0,05, мощности исследования 80%, и при помощи многовариантного специализированного калькулятора рассчитан необходимый объем выборки. Кроме того, необходимые значения объема выборки, рассчитанные различными способами, включая формулу Лера, не превышали 10. В связи с этим нами было решено для проведения экспериментов ограничиться объемом выборки по 10 единиц каждого вида имплантатов в обеих группах.

Статистическая обработка данных производилась при помощи лицензионной программы StatTech v. 4.7.1 (ООО «Статтех», Россия). В ходе работы программы первичные данные проверялись на соответствие нормальному закону распределения. В случае их соответствия рассчитывались среднее арифметическое выборки (M), стандартное отклонение (SD) и доверительный интервал. При несоответствии закону нормального распределения рассчитывались значение медианы (Me), а также нижнего и верхнего квартилей (Q1—Q3). При соответствии закону нормального распределения рассчитывался t-критерий Стьюдента или t-критерий Уэлча (при неравенстве дисперсий). В противном случае определялось значение U-критерия Манна—Уитни. Различия считались статистически значимыми при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Для того чтобы определить влияние протокола установки имплантатов на исследуемые характеристики, все данные, полученные по протоколам 1 и 2, были подвергнуты статистической обработке (табл. 1).

Таблица 1. Описательная статистика количественных переменных в зависимости от протокола установки имплантатов

Примечание. * — различия показателей статистически значимы (p<0,05)

Медианное значение крутящего момента по стандартному протоколу составило 15,0 Н/см со значениями квартилей 12,75 и 16,00. Следовательно, данный протокол в условиях эксперимента позволяет получить невысокие значения крутящего момента, которые недостаточны для успешного проведения одномоментной нагрузки. В то же время методика остеоденсификации обеспечила среднее значение крутящего момента 44,0 Н/см со значениями квартилей 36,00 и 52,25, что превышает среднее значение по стандартному протоколу в 2,93 раза.

Протокол остеоденсификации обеспечивает и существенные различия средних значений по коэффициентам стабильности ISQ. Так, среднее значение данного показателя при измерении со штифтом Smartpeg по первому протоколу составило 68,00 со стандартным отклонением 4,47 и 77,55 по второму протоколу со стандартным отклонением 2,26. Следовательно, повышение коэффициента стабильности в среднем составило 12,31%.

Определение показателей первичной стабильности с использованием штифта Multipeg показало, что медиана коэффициента ISQ по стандартному протоколу составила 69,5 с квартилями 68,75 и 71,00, а по протоколу остеоденсификации — 78,0 с квартилями 77,00 и 78,25. Это означает, что протокол остеоденсификации способствует повышению этого показателя на 10,9%.

Особенно актуальны результаты статистического анализа, проведенного в ходе сравнения показателей крутящего момента и коэффициента стабильности у имплантатов одного типа, установленных по различным протоколам (таб. 2, 3).

Таблица 2. Описательная статистика количественных переменных имплантатов 1 в зависимости от протокола установки

Примечание. * — различия показателей статистически значимы (p<0,05).

Таблица 3. Описательная статистика количественных переменных имплантатов 2 в зависимости от протокола установки

Примечание. * — различия показателей статистически значимы (p<0,05).Среднее значение крутящего момента по группе имплантатов A2 Classic, установленных по стандартному протоколу, составило 15,5 Н·см с квартилями 15,00 и 16,00, а по протоколу остеоденсификации — 52,5 с квартилями 48,75 и 56,25. Следовательно, протокол остеоденсификации обеспечил увеличение этого показателя в 3,4 раза.

Также при применении второго протокола имеет место увеличение коэффициента стабильности ISQ при определении последнего со штифтом Smartpeg. Так, если при использовании стандартного протокола среднее значение коэффициента стабильности составило 69,00, то при установке имплантатов данного типа по протоколу остеоденсификации — уже 78,00 (увеличение на 11,5%).

Похожая картина получена и при изучении первичной стабильности при помощи штифта Multipeg. При применении стандартного протокола медиана коэффициента стабильности ISQ составила 70,00 с квартилями 69,25 и 70,75, а при применении протокола остеоденсификации — 78,00 с квартилями 77,00 и 78,75 соответственно (увеличение на 10,2%).

Результаты статистической обработки данных по установке имплантатов A2 Rock по различным протоколам показали, что среднее значение крутящего момента при использовании стандартного протокола составило 13,50 Н·см, а стандартное отклонение — 2,07 Н·см. При применении протокола остеоденсификации среднее значение возросло и составило 35,80 Н·см, а стандартное отклонение было равно 5,63 Н·см, что означает увеличение в 2,65 раза.

Кроме того, в результате применения протокола остеоденсификации отмечается увеличение коэффициента стабильности ISQ при измерении со штифтами как Smartpeg, так и Multipeg. Прирост составил 13,1 и 12,1% соответственно.

Как видно из вышеизложенного, в рамках проведенного эксперимента стандартная методика имплантации при работе в кости низкой плотности оказалась малоэффективной. В то же время применение протокола остеоденсификации позволило получить достаточные для немедленной нагрузки показатели крутящего момента и первичной стабильности. Тем не менее при использовании данной методики с имплантатами 1 фактически был получен гиперторк. Авторы предполагают, что это обусловлено не только особенностями данного протокола, но и конструкцией резьбы имплантатов, вследствие чего в ходе установки происходило избыточное давление на стенки костного ложа. Исходя из этого, рекомендуется использовать сочетание имплантатов подобной конфигурации и метода остеоденсификации с осторожностью, особенно при работе в костной ткани более высокой плотности. В то же время применение имплантатов с «активной» резьбой в комбинации с вышеупомянутой методикой позволило получить значения крутящего момента коэффициента ISQ, фактически находящиеся в рекомендуемом для немедленной нагрузки диапазоне величин.

Заключение

При работе в кости низкой плотности и необходимости немедленной или ранней ортопедической нагрузки применение стандартного протокола препарирования малоэффективно, в том числе при использовании имплантатов с «активной» резьбой.

Остеоденсификация является альтернативной методикой подготовки остеотомического ложа в кости низкой плотности для имплантатов с «активной» резьбой.

Установка имплантатов с классическим «неагрессивным» макродизайном по методу остеоденсификации должна проходить с осторожностью ввиду высокого риска получения гиперторка даже при работе в кости низкой плотности.

Несмотря на полученные результаты, требуется проведение дальнейших исследований, обусловленных необходимостью применения такого протокола препарирования и хирургического инструментария для имплантатов типа 2, предоставляющих возможность получения оптимальных для немедленной нагрузки показателей крутящего момента и первичной стабильности без излишней травматизации костной ткани.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.