1 Частотно-резонансный анализ стабильности дентальных имплантатов. (Обзор литературы)1 Полноценная остеоинтеграция внутрикостных имплантатов является основополагающим условием долгосрочного успеха протезирования с опорой на дентальные имплантаты. Процесс остеоинтеграции зависит от значительного числа внешних и внутренних факторов. К ним относятся: -строение и структура костной ткани челюстей; -объем костной ткани в месте имплантации; -характеристики инструментов для формирования костного ложа имплантата; -методика проведения оперативного вмешательства; -сроки функциональной нагрузки имплантатов; -материал и особенности поверхности имплантатов; -свойства и методика применения остеопластических материалов; -остеорепаративный потенциал организма больного. В связи с этим надежная оценка степени остеоинтеграции внутрикостных имплантатов имеет решающее значение для выбора конструкции протеза, тактики функциональной нагрузки имлантатов, прогнозирования эффективности ортопедического лечения. Важнейшим условием интеграции имплантатов является первичная стабильность, а стабильность имплантата в разные сроки процесса остеоинтеграции и после её завершения является отражением надежности остеоинтеграции. Известны несколько возможностей косвенной оценки степени остеоинтеграции и стабильности имплантатов: - клинический (перкутирование, мануальный контроль устойчивости имплантата); - рентгенологический ( в том числе с определением плотности костной ткани вокруг имплантата) - эхоостеометрия; - периотестометрия; - гнатодинамометрия; - торк-тест с помощью динамометрического ключа; - частотно-(или магнитно-) резонансный анализ. В последнее время внимание клиницистов и исследователей привлек новый метод оценки стабильности имплантатов с помощью метода частотнорезонансного анализа - Resonance Frequency Analysis (или RFA-техника)[1-29]. Метод частотно-резонансного анализа имплантатов предложен Олесова В.Н., Арутюнов С.Д., Маркин В.А.,Мушаев И.У., Гарафутдинов Д.М., Поздеев А.И.(ИПК ФМБА, МГМСУ) 1 2 N. Meredith в 1997 году; в клинической практике используется прибор “Osstell mentor” производства фирмы Integration Diagnostics (Швеция). Прибор состоит из приборного блока с компьютерным анализатором, излучателя-приемника электромагнитного поля и намагниченного штифта, присоединяемого к имплантату. Метод основан на регистрации резонансных электромагнитных колебаний имплантата и окружающей кости при воздействии на них электромагнитного поля посредством намагниченного штифта; устойчивость выражается в единицах коэффициента стабильности имплантата - Implant Stability Quotient (ISQ) по шкале от одного до ста. N.Meredith в 1997 г. установил среднее значение первичной стабильности имплантатов у 20 пациентов, равные на верхней челюсти - 58 и на нижней челюсти – 66 единиц ISQ [18]. Не было разницы в показателях ISQ у нижних имплантатов при измерениях в момент операции, в 3 и 6 месяцев; установлено непрерывное увеличение стабильности имплантатов на верхней челюсти до выравнивания показателей ISQ с нижними имплантатами (соответственно 61 и 65 единиц). B.Friberg, L.Sennerby et al (1999 г.) применили “Osstell mentor” для измерения стабильности непосредственно нагруженных имплантантов в межментальной области нижней челюсти при опоре на них мостовидного протеза [4,5]. Через 15 недель функционирования произошло уменьшение показателей ISQ ~ на 3 единицы из-за резорбции костной ткани вокруг имплантатов на 0,5 мм. При измерении через год изменений в стабильности не обнаружено. Авторы рекомендуют непосредственное нагружение имплантатов в межментальной зоне. B.Friberg, L.Sennerby et al показали, что у имплантата с первичной низкой стабильностью увеличиваются показатели, а с высокой – не меняются или становятся ниже, однако, авторы предостерегают, что это не означает плохого результата имплантации. R.Glausеr, L.Sennerby, N.Meredith et al (2001г.) проверили обоснованность мнения о целесообразности использования конусных имплантатов и сверл меньшего, чем имплантат, диаметра для достижения прочной первичной стабильности. Исследованы 127 имплантатов как с немедленной нагрузкой, так и с отсроченной [8]. Авторы получили большое число осложнений через год (17,3%); больше на верхней челюсти (19,7%) в сравнении с нижней челюстью (5,9%). Неудачи больше отмечались в III-IV типе кости (27%), меньше в I-II типе (8%). В их исследовании первичная стабильность 70 ISQ через 2 месяца уменьшилась до 61 и далее в течение года вновь увеличивалась до первоначальной величины 70 ISQ. “Слабеющие” имплантаты уже через месяц редко превышали 39 единиц ISQ. Авторы сделали вывод о временном характере высокой первичной стабильности от сдавления костной ткани конусными имплантатами и узкими сверлами; она уменьшалась из-за механического расслабления трабекул кости. L.Senerby, N.Meredith et al (2002 г.) рекомендуют в зависимости от первичных показателей RFA выбирать одно или двухфазную технику 3 применения имплантатов [29]. Они считают, что RFA может выявить падающую стабильность имплантатов в связи с перегрузкой, что позволяет принять меры к их лечению. В стендовом эксперименте эти авторы установили некоторое влияние на показатели ISQ расположения имплантата относительно уровня кости. При одинаковой устойчивости имплантата в экспериментальной модели при расположении имплантата выше уровня кости на 1 мм ISQ повышалось на 2-3 единицы из-за изменения уровня присоединения трансдуктора прибора. L.Senerby и N.Meredith сформулировали несколько выводов после применения RFA имплантатов [29]. Они считают средним уровнем ISQ для полностью интегрированных имплантатов 66-69 единиц. Высокая первичная стабильность затем снижается (~ до 65 ISQ) , а низкая первичная стабильность (< 60 единиц) увеличивается. При показателе ISQ 65 процент неудач минимален. Прогнозируемую неудачу имплантации эти авторы определили при ISQ 49 на верхней челюсти при норме показателя ISQ 58. Для двухфазной имплантации риск неудачи установлен ими при ISQ 55. Авторы считают возможной непосредственную и раннюю нагрузку имплантатов при ISQ во время установки 60-65 единиц. При меньших значениях ISQ они допускают раннюю нагрузку имплантатов при их большом количестве или небольшом протезе. В исследовании L.Senerby и N.Meredith при установке имплантатов в среднем ISQ колебался от 50 до 80 единиц (50-60 на верхней челюсти и 60-80 на нижней челюсти). Значения первичной стабильности ниже 45, по их мнению, требуют продления периода остеоинтеграции на 9-12 месяцев. Снижение ISQ во время функции имплантатов на 10 единиц расценивается ими как перегрузка имплантатов независимо от начальных цифр (например, с 75 до 65 или с 60 до 50). Снижение ISQ ниже 40 свидетельствует о неудаче имплантации. Авторы обращают внимание на необходимость рентгенологического обследования имплантатов при снижении ISQ, поскольку это может быть следствием резорбции края кости или деминерализации кости; резорбцию края кости авторы относят к менее тревожному состоянию. Обращается внимание на метод RFA, как необходимый в юридических аспектах при доказательстве достигнутой первичной стабильности имплантатов. Несмотря на то, что метод для широкой практики стал доступен недавно, авторы подчеркивают его полезность из-за «тенденции индивидуализации лечения, где немедленное протезирование – конечная цель». P.Balleri, A.Cozzolino. L.Ghelli et al в 2002 году наблюдали 45 имплантатов через год функциональной нагрузки [1]. В их исследовании не установлено разницы в показателях ISQ во фронтальном и боковом отделах (средняя ISQ 69 + 6,5 с разбросом от 57 до 82). Также не установлено разницы в стабильности имплантатов по показателям ISQ в зависимости от их длины . Авторы сделали вывод о возможности размещения коротких имплантатов в боковом отделе челюсти. Они же рекомендуют удалять имплантат с низким 4 ISQ уже на этапе его установки, так как в исследовании “слабеющие” имплантаты были изначально с невысокими показателями первичной стабильности . Sjostrom et al через 6 месяцев после проведения синус-лифтинга установили 222 имплантата Branemark и контролировали их стабильность с помощью “Osstell mentor” при установке имплантатов, при присоединении абатментов через 6 месяцев и через 6 месяцев под нагрузкой протезами [29]. В эти сроки получены следующие средние показатели ISQ: 58,5; 60,2; 62,5. Не отмечено разницы в ISQ на верхней челюсти при установке имплантатов без проведения синус-лифтинга (соответственно 61,5 ; 60,9; 63,0 единиц ISQ). Неудачей после проведении синус-лифтинга расценено состояние 17 имплантатов, после имплантации без проведения синус-лифтинга удален только один имплантат. Из 17 неудачных имплантатов у 13 факт отсутствия стабильности обнаружен на этапе фиксации абатмента. У этих имплантатов средний ISQ в момент установки имплантата был ниже (54,6 против 58,5). Вообще невысокий ISQ при установке имплантатов после синус-лифтинга отмечен у 20 имплантатов (52,8 единицы); из них 7 удалены (35%). Через 3 года у оставшихся имплантатов в исследовании Sjostrom еt al средний уровень стабильности составил 66 + 4,1 ISQ независимо от того, проводился синуслифтинг или нет. R. M. Barewal, W.Oates, N.Meredith et al (2003 г.) считают полезным RFA для оценки раннего заживления вокруг однофазных имплантатов [2]. Они исследовали методом RFA имплантаты у 12 пациентов. Имплантаты в количестве 1-4 размещались в боковых отделах верхней челюсти и нижней челюсти с различными типами костной ткани. Измерения аппаратом “Osstell mentor” производили в день операции и через 6, 8, 10 недель. Раннее расшатывание у 1 имплантата развилось из-за мышечной парафункции челюстно- лицевой области. Самый низкий средний уровень стабильности был на 3 неделе для всех типов кости (более всего в IV типе - 8,6%). Наибольшее увеличение стабильности происходило в период от 3 до 10 недель (26,9%). Стабильность имплантатов не изменялась в течение 10 недель в I типе кости. На пятой неделе наблюдения не было различий показателей ISQ во всех типах костной ткани. A.Samiotis, M.Batniji, L.Galiyardo-Lopes et al (2003 г.) 20 пациентам провели имплантацию с использованием 47 имплантантов Astra [25]. Диаметр и длина имплантатов варьировали соответственно от 3,5 до 5,0 мм. и от 9,0 до 15 мм. Имплантаты размещали на верхних и нижних челюстях по двухфазной методике; абатменты присоединялись через 90 дней. Ни один имплантат не был удален. Средняя величина ISQ при установке имплантатов равнялась 67,35 . Более высокий ISQ отмечался на нижней челюсти (69,46), чем на верхней (65,25). На втором этапе измерения стабильность имплантата увеличилась в среднем на 2,64 единицы и стала 69,99. Более значительное увеличение стабильности произошло на нижней челюсти (на 3,6 единиц), где ISQ достиг 5 73,06. На верхней челюсти увеличение стабильности произошло на 1,83 единиц, т.е. достигла ISQ 67,08. Такой обнадеживающий результат, особенно для верхней челюсти, позволил авторам поставить цель следующего исследования – сократить период остеоинтеграции имплантата до 56 дней. Условием более ранней нагрузки авторы считают стабильность имплантата свыше 65,00 единиц ISQ ; если такой стабильности не будет обеспечено, планируется оставлять такие имплантаты без нагрузки ещё 56 дней. H.Schubert, F.Schubert et al в 2003 году измерили показатели RFA у 376 имплантатов ITI сразу во время операции имплантации и затем через 3 и 6 недель, когда нагружали имплантаты временными протезами [26]. Ими установлены средние показатели стабильности имплантатов: во фронтальном отделе верхней челюсти 55,80 единиц ISQ , в боковом отделе верхней челюсти 55,97 , во фронтальном отделе нижней челюсти 61,98 , в боковом отделе нижней челюсти 64,0. Отклонения от средних показателей не превышали 1,0 единицу. Через пять недель отмечены почти те же средние показатели стабильности имплантатов и отклонения от средних значений. Более высокие показатели были характерны для плотной кости, чаще на нижней челюсти. Выявлена закономерность: высокие первичные показатели ISQ в плотной кости затем уменьшаются, по-видимому, из-за процесса ремоделирования кости, а в “мягкой” кости, напротив, более низкие первичные показатели ISQ увеличиваются в процессе остеоинтеграции. Через 6 недель, по данным RFA, имплантаты обладали достаточной стабильностью для их нагрузки, например, на нижней челюсти ISQ составлял 56-67. Эти же авторы привели пример продления периода заживления имплантата до четырех месяцев под коротким формирователем десны при низком ISQ через три недели после операции (29 единиц). Эта мера позволила добиться высокой стабильности имплантата (65 единиц). R.Glausеr, L.Senerby, N.Meredith et al (2004 г.) в течение года обследовали 81 имплантат Branemark с машинной обработкой поверхности у 23 пациентов с ранней и непосредственной функциональной нагрузкой [9]. На фоне соблюдения необходимых условий ранней нагрузки, касающихся количества и состояния костной ткани, авторы не исключали курение и парафункциональную активность мышц челюстно-лицевой области. Замещались как одиночные, так и частичные и полные дефекты зубного ряда, а также проводилась имплантация в лунку удаленного зуба. Диаметр имплантатов был 4,0-5,0 мм. и длина 7-18 мм. Использовали все типы кости, но III и IV типы с осторожностью. Временные протезы фиксировались в день операции или через 11 дней, они функционировали в течение года. За год удалены 9 имплантатов у 6 пациентов (11,1%) спустя 2-47 недель после фиксации протезов. 6 Первичная стабильность в среднем была равна 68 единиц ISQ. В течение первых двух месяцев ISQ падал до 60, а затем стабилизировался и возрастал к 12 месяцу. По сравнению с первичной стабильность имплантатов была ниже после 1-3 и 6 месяцев. Периоды первичного падения ISQ (3 месяца) и последующего увеличения (3-12 месяцев) равны временным промежуткам костного ремоделирования вокруг имплантата, описанного Roberts в 1993 г. (активация – резорбция – формирование). Авторы обратили внимание, что из 9 имплантатов с пониженными показателями RFA через месяц были подвижны только два, т.е. RFA показывал доклиническую несостоятельность имплантатов. Через 2 месяца “слабеющие” имплантаты показали в среднем ISQ 43 единицы, а успешные имплантаты - 60. Это послужило основанием для рекомендации обязательно измерять стабильность и в более поздние сроки после операции имплантации для выявления несостоятельных имплантатов. M.Bischof, R.Nedir et al (2004 г.) сравнили две группы пациентов (по 18 человек в каждой) с непосредственной и отсроченной на 3 месяца нагрузкой соответственно 43 и 63 имплантатов ITI [3]. На имплантатах фиксировались одиночные коронки или небольшие мостовидные протезы. В исследовании не включали IV тип костной ткани по U.Lekholm & G.A.Zarb. Авторы измерили первичную стабильность, которая не различалась в обеих группах (56,8 + 6,6 и 57,2 + 7,0 ISQ). Не выявлено статистически достоверной разницы между имплантатами на верхней и нижней челюстях (соответственно 55,0 + 6,8 и 59,8 + 6,7 ISQ), также как не выявлена зависимость ISQ от локализации, диаметра и длины имплантата. В I типе костной ткани первичная стабильность была выше, в III типе – ниже. Через 12 недель стабильность имплантатов при непосредственной и отсроченной нагрузке была одинакова (соответственно 60,3 + 4,8 и 60,3 + 6,8 ISQ). На нижней челюсти ISQ был выше, чем на верхней (63,9 + 6,0 и 57,9 + 6,0). Не было разницы в показателях стабильности в зависимости от локализации, диаметра, длины имплантата, а также и в зависимости от типа кости. В контролируемых группах удалено по одному имплантату; оба длиной 8 мм и в III типе костной ткани. При непосредственной нагрузке удаление произошло через 4 недели и ISQ с 53 упало до 46. При отсроченной нагрузке удаление было через 2 недели, начальный ISQ 48 единиц упал до 43. В целом успешность непосредственной и отсроченной имплантации достигнута при непосредственной и отсроченной имплантации в 98,4% и 97,7%. Авторы не подтвердили методом RFA клиническое предположение о лучшей стабильности широких имплантатов, основанное на мнении о большем контакте с кортикальной костью. Кроме того, ими изучалась разница в показателях ISQ имплантатов, расположенных на уровне кости и выше уровня на один ммиллиметр – разницы не обнаружено. Авторы провели обсуждение влияния макрогеометрии и дизайна имплантата на первичную стабильность и сравнили данные RFA в собственном исследовании, касающемся имплантатов ITI, с данными предыдущего своего 7 исследования по имплантатам Branemark. Соответствующие цифры первичной стабильности были равны 57,4 + 6,8 и 54,0 (по N.Meredith). Опираясь также на данные D.O’Sullivan (2000 г.), не нашедшего разницы в показателях ISQ между поверхностями имплантатов Osseotite и Tioblast на верхней челюсти (несмотря на разницу в торк-тесте при введении), и данные Rasmusson (2001 г.), не нашедшего разницы в стабильности имплантатов Branemark и Astra в нижней челюсти собаки, M.Bischof и R.Nedir сделали вывод, что многие имплантаты могут показывать хорошую первичную стабильность. Имплантатный дизайн меньше влияет на стабильность, чем местные костные факторы. Они высказали предположение, что метод RFA лучше определяет плотность кости вокруг имплантата, чем очень локальные взаимосвязи между поверхностью имплантата и контактирующей костью. Показатели RFA по стабильности имплантатов согласуются с процессом заживления поддерживающей кости, но они не корреспондируются с площадью остеоинтеграции имплантатов. Указанный тезис дается авторами со ссылкой на Rasmusson (1999-2001 г.г.), который установил схожую стабильность имплантатов, характеризующихся разной степенью костно - имплантатного контакта (25,5% - 52,3%) и, наоборот, разную стабильность имплантатов с одинаковым костно - имплантатным контактом. То же говорится об устойчивости имплантатов, чем подтверждается вывод о том, что RFA не дает информацию по поверхности имплантат - кость (как торк-метод), но лучше оценивает расширенный костно имплантатный комплекс. Авторы подчеркивают, что перечисленные выше закономерности, включая подробное сравнение поведения непосредственно и отсроченно нагруженных имплантатов, нуждаются в более длительном гистологическом изучении. Анализ немногочисленных опубликованных исследований по применению RFA в имплантологии показывает перспективность метода при определении показаний к непосредственной и ранней нагрузкам и в динамике при комплексной оценке эффективности имплантации. По одиночным публикациям нельзя принять мнение, что стабильность имплантата не зависит от размеров имплантата и его дизайна. Не вполне ясна динамика показателей RFA в первые три месяца после нагрузки имплантатов. Совсем не изучен вопрос сопоставления других методов оценки остеоинтеграции и RFA. Судя по литературному обзору, с достаточной определенностью можно утверждать, что средние показатели ISQ при установке различных имплантатов находятся в области 60-65 единиц, что достаточно для непосредственной нагрузки имплантата. Очевидно, первичные показатели ISQ выше на нижней челюсти и в плотной костной ткани. Через 3 месяца функционирования имплантаты с ранней и отсроченной нагрузкой, как правило, не различаются по показателям ISQ. К этому времени исчезает разница в показателях ISQ в зависимости от челюсти и типа костной ткани.