Обновлённая конструкция однокомпонентных керамических имплантатов для оптимизации менеджмента твёрдых и мягких тканей
Керамические имплантаты применялись в современной имплантологии с самого начала. Благодаря цвету, схожему с зубной эмалью, и отсутствию металлических примесей этот материал предпочитают использовать для реставраций на белых неметаллических имплантатах.
Преимущества белого имплантата особенно очевидны в ситуациях с тонкой слизистой оболочкой, поскольку исключается риск просвечивания тёмного металла сквозь слизистую. Тем не менее керамические имплантаты всё ещё мало распространены на рынке из-за особенностей обработки материала. Эти особенности необходимо учитывать, чтобы гарантировать успешность имплантации на том же уровне, что и при использовании титановых имплантатов.
Конструктивные особенности имплантатов
В прошлом применение керамики на основе оксида алюминия Al₂O₃ в качестве материала для изготовления имплантатов не оправдало себя из-за утраты механической стабильности и последующего разрушения имплантата, вызванного старением [27].
Таким образом, уже почти 20 лет на рынке представлены имплантаты из диоксида циркония. Однако у них также были обнаружены проблемы с механической стабильностью, поскольку их конструкция практически полностью повторяла конструкцию титановых имплантатов и не учитывала характерные свойства керамики. У имплантатов с уменьшенным диаметром и выраженной вогнутостью трещины появлялись даже после короткого периода применения.
В большинстве систем, имеющихся сегодня в продаже, этот опыт был учтён, поэтому разрушение из-за особенностей конструкции больше не предполагается [3, 23]. Также было доказано, что изготовление имплантатов из твёрдого оксида циркония методом горячего изостатического прессования HIP эффективно улучшает их долговременную стабильность.
Так как керамику, в отличие от металла, нельзя обрабатывать промышленным способом, а прочность зависит от минимальной толщины стенки, керамические имплантаты в основном выпускаются в виде однокомпонентных конструкций.
Для различных двухкомпонентных имплантатов, представленных на рынке, существуют разные способы присоединения абатмента. Однако из-за применения вспомогательных материалов полностью неметаллическая имплантация в таких случаях уже не выполняется: для соединения требуется винт, а использование специальных адгезивов во влажной среде ротовой полости требует значительных усилий. Поэтому большинство производителей предпочитает выпускать однокомпонентные имплантаты со встроенным абатментом.
Помимо особой конструкции керамического имплантата, большое значение имеет химический состав керамического материала. Хотя на ранних этапах применения диоксида циркония ZrO₂ в стоматологии появлялись предупреждения о загрязнении сырья радионуклидами [20], недавние исследования доказали, что сырьё, в зависимости от производителя, может быть загрязнено не только радионуклидами и другими радиоактивными элементами, но и цветными металлами [12].
Поскольку керамические имплантаты особенно часто устанавливают пациентам с непереносимостью титана и других металлов, сенсибилизация может произойти даже при слабом легировании такими металлами, как хром и особенно никель, а также радиоактивными элементами — торием и ураном.
Кроме белого цвета, керамика отличается хорошей совместимостью с мягкими тканями. Это свойство было замечено ещё у керамических имплантатов первого поколения и считается ещё одним преимуществом по сравнению с титановыми имплантатами.
Экспериментальные исследования показывают пониженное образование биоплёнки по сравнению с титаном. Однако это свойство вызывает споры, поскольку пластмасса также накапливает меньше налёта, чем керамика и титан. Поэтому предполагается, что основным воздействующим фактором здесь является топография поверхности, а не выбор материала.
Если учесть, что из-за высокой прочности керамические имплантаты почти невозможно модифицировать или повредить стоматологическими инструментами, особенно во время чистки, можно предположить, что они демонстрируют долговременную стабильность поверхности в трансгингивальной части.
Вогнутая конструкция шейки имплантата обеспечивает плотное прилегание ткани. Это было доказано ещё во времена Тюбингенского имплантата, поскольку интерфейс имплантата и кости погружён в околоимплантатную мягкую ткань и за счёт этого сохраняет герметичность.
Конструкция трансгингивальной части изготавливается промышленным способом, что позволяет добиться более однородной топографии поверхности по сравнению с индивидуально изготовленными конструкциями зубов в съёмных керамических протезах. Таким образом, в области боковых зубов абатментовая часть имплантата может выступать трансгингивально над мягкими тканями без каких-либо гигиенических ограничений.
Из-за однокомпонентной конструкции нельзя допускать микродвижений имплантата, поскольку это мешает остеоинтеграции. Добиться стабильности можно с помощью так называемых защитных шин или немедленной реставрации.
Для успешной немедленной реставрации, особенно при низком качестве костной ткани в верхней челюсти, высокая первичная стабильность является предпосылкой долговременной успешности имплантации. В таких случаях успешно применялась самонарезающая двойная резьба, которая обеспечивала латеральное уплотнение ложа имплантата при спланированном хирургическом вмешательстве.
Исследования на животных доказывают, что немедленная нагрузка на имплантаты при немедленной реставрации тренирует кость [9]. В результате физиологической нагрузки происходит ремоделирование околоимплантатных тканей и значительное улучшение качества контакта кости и имплантата по сравнению с качеством, которое обеспечивает технически сложная оптимизация поверхности имплантата [6, 16].
Хирургическая операция
Для подготовки костного ложа достаточных размеров часто требуется двухэтапная процедура аугментации. Регионарная аугментация, например с применением заменителя кости и мембранной техники, стала обычной процедурой при описанных дефектах у имплантатов с субгингивальным заживлением. В определённой степени она может успешно применяться и для имплантатов с трансгингивальным заживлением.
Кроме костной трансплантации по типу накладки, можно применять расщепление кости, если это позволяет ширина альвеолярного гребня. Тем не менее особое внимание необходимо уделять возможности достижения первичной стабильности.
Для достижения первичной стабильности рекомендуется использовать имплантаты с комбинированными коническими и цилиндрическими телами, которые позволяют добиться большей воспроизводимости результатов по сравнению с полностью коническими или полностью цилиндрическими имплантатами [18].
Таким образом, имплантаты с комбинированной цилиндрически-конической формой, а также с двойной резьбой, например whiteSKY, bredent, Зенден, выделяются на общем фоне. Чтобы полностью ввинтить такой имплантат в челюстную кость, требуется лишь несколько оборотов, что позволяет добиться высокой первичной стабильности.
Коническая конструкция обеспечивает фрикционную посадку в кость за счёт внутреннего уплотнения [13, 19]. Однако для этого необходимо, чтобы отверстия для имплантата в твёрдой кости можно было регулировать так называемыми гребневыми свёрлами (рис. 2–6).
Это позволяет препарировать костное ложе в соответствии с качеством кости и тем самым обеспечивает исходные условия для достижения высокой первичной стабильности, необходимой для немедленной реставрации.
Имплантаты поставляются в стерильной упаковке, а их держатель для транспортировки также позволяет выполнить первые обороты при установке в отверстие для имплантата. Финишное завинчивание имплантата выполняется с помощью ручного ключа с храповым механизмом или углового наконечника.
Требуемый крутящий момент составляет примерно 30 Н·см. Ни при каких обстоятельствах нельзя допускать превышения значения 50 Н·см [17]. Если имплантат не удаётся полностью ввести в полость, его необходимо удалить из препарированного ложа, чтобы дополнительно подготовить ложе гребневым сверлом (рис. 7–12).
Процедура протезирования
В качестве начального этапа установки однокомпонентных керамических имплантатов из диоксида циркония ZrO₂ рекомендовалось проводить обработку, похожую на обычную шлифовку абатментовой части, специальными инструментами. Это позволяло подогнать форму интегрированного абатмента, компенсировать наклон имплантата или индивидуализировать десневой контур.
Было доказано, что механическая обработка абатментовой части имплантата алмазным бором с размером зерна 120 мкм обеспечивает эффективную коррекцию формы. При этом обработка алмазным бором с меньшим зерном — 40 мкм — позволяет добиться точного контурирования и сглаживания поверхности, но занимает больше времени.
Трудоёмкая механическая обработка, которая применяется в системах некоторых производителей, сглаживает и упрочняет поверхность верхней части имплантата, что позволяет избежать возможных микротрещин в керамике [14].
С помощью трёхмерной диагностики и возможности изготовления хирургических шаблонов удаётся установить имплантаты таким образом, что последующая корректировка абатмента требуется только в исключительных случаях.
Во время планирования лечения протетическая конструкция для временной реставрации должна быть изготовлена заранее, чтобы её можно было установить с идеальной подгонкой на место отсутствующего зуба и с прочным сцеплением с естественными зубами.
Однако из-за однокомпонентной конструкции имплантата на этапе остеоинтеграции необходимо гарантировать его полную неподвижность. Давление языка или даже слизистой оболочки щеки на имплантат может привести к постоянному стимулированию в форме микродвижений [4], что, в свою очередь, может вызвать недостаточную остеоинтеграцию [8].
Следовательно, несколько установленных имплантатов, особенно в терминальных ситуациях, необходимо защищать временной протетической конструкцией и по возможности создавать максимально нефункциональную немедленную реставрацию.
С этой целью в качестве опор для шинирования также можно использовать обработанные терминальные пародонтально незаметные абатменты. При установке имплантатов на место отсутствующих зубов их стабильность сохраняется за счёт широких контактных поверхностей на примыкающих зубах.
После достижения остеоинтеграции, что обычно происходит через три месяца, временная протетическая конструкция снимается. Затем проводится обычное или цифровое снятие оттиска керамического имплантата для изготовления окончательной реставрации.
При традиционном снятии оттиска геометрия необточенной абатментовой части переносится с помощью оттискного колпачка таким образом, чтобы в лаборатории можно было установить положение лабораторного аналога для изготовления модели.
Если абатмент имплантата индивидуализирован, оттиск снимается как с культи препарированного зуба. При необходимости можно аккуратно разместить тонкую ретракционную нить.
Для внутриротового сканирования важно, чтобы геометрия имплантата сохранялась в базе данных программного обеспечения CAD/CAM для дальнейшей обработки. Это значит, что тело имплантата можно использовать в качестве скан-маркера в программе для моделирования зубных протезов. В результате появляется возможность изготавливать высокоточные протетические компоненты на основе оксида циркония [28] (рис. 13–19).
Обсуждение
Хотя титановые имплантаты также показывают хороший терапевтический результат с эстетической точки зрения, установка белого имплантата особенно показана для эстетических реставраций при тонкой слизистой оболочке.
С начала применения первых научно обоснованных керамических имплантатов для реставраций в эстетических зонах удавалось добиться требуемого прилегания мягких тканей к протетической конструкции на имплантатах без раздражения [26].
Положительная реакция мягких тканей на керамику на основе диоксида циркония ZrO₂ упрощает менеджмент мягких тканей, поскольку эпителий адаптируется к керамике лучше, чем к металлу. Кроме того, исключается риск просвечивания тёмного металла сквозь слизистую.
Благодаря низкой бактериальной колонизации циркониевой керамики риск периимплантита также снижен.
Сенсибилизация пациентов различными факторами внешней среды может приводить к непереносимости металлических имплантатов. Это позволяет выделить вторую группу пациентов, для которых керамические имплантаты представляют особый интерес, поскольку при их использовании не ожидается взаимодействия с компонентами существующих металлов и сплавов.
Однако необходимо учитывать, что в некоторых системах, представленных на рынке, содержатся металлические примеси. Это связано с тем, что при изготовлении керамики на основе диоксида циркония этот нетоксичный тяжёлый металл добывается из цирконийсодержащих минералов, например гранита [12].
Из-за ограниченного числа методов обработки керамики предпочтение отдаётся однокомпонентным системам, позволяющим добиться достаточной долговременной стабильности без осложнений. Для этого необходимо адаптировать процедуры хирургического и ортопедического лечения.
Так как поверхность имплантата нельзя модифицировать из-за инертных свойств материала, что также относится к современным поверхностям имплантатов с анодированием, радиационной обработкой или высокотемпературным протравливанием [5], такая поверхность не обладает микропористостью, сравнимой с титановыми имплантатами.
Тем не менее керамические имплантаты имеют микрошероховатую поверхность, необходимую для успешного достижения остеоинтеграции. Однако пористая микроструктура, сокращающая этап заживления, в их случае невозможна [7, 24].
Именно поэтому таким имплантатам требуется классический этап остеоинтеграции длительностью как минимум три месяца. При использовании немедленной нагрузки необходимо обеспечить направленное на кость препарирование ложа имплантата, чтобы достичь достаточной, но не чрезмерной первичной стабильности и предотвратить микросдвиги, препятствующие остеоинтеграции [11].
Шлифовка керамических имплантатов алмазными борами рассматривается в литературе с разных точек зрения [2, 10, 15]. Применение процесса фрезеровки по технологии CAD/CAM показало, что механическая обработка циркониевой керамики с высококачественной поверхностью не повышает риск разрушения.
Следовательно, как отмечалось при наблюдениях за фрезеровкой по технологии CAD/CAM, при индивидуальной шлифовке циркониевой керамики во рту пациента необходимо использовать достаточное охлаждение [14].
Для этой цели сегодня доступны угловые наконечники, которые также можно применять с физиологическим раствором в операционной области для имплантатов. Таким образом исключается повреждение мягкой ткани из-за нефизиологической осмолярности водяного спрея обычной стоматологической установки.
Сочетание боров с крупной и мелкой зернистостью также позволяет подогнать форму и выровнять поверхность с минимальными затратами времени.
Модификация тела имплантата в виде новой современной конструкции резьбы и применение набора инструментов, подходящего также для титановых имплантатов, позволяют экономично интегрировать циркониевые имплантаты в имплантационную практику.
Благодаря снижению высоты абатмента и добавлению дополнительных ретенционных свойств индивидуализация необходима только в исключительных случаях. Кроме того, внутриротовое сканирование можно проводить на постоянной основе в рамках цифрового рабочего процесса.
