Клініко-патогенетичне обґрунтування лікування вторинної часткової і повної адентії із застосуванням дентальних субперіостальних та ендоосальних імплантатів

Полтава - 2009

Уперше розроблено комплекс заходів щодо оптимізації хірургічного й ортопедичного етапів реабілітації та протокол моніторингу довгострокового контролю за результатами лікування пацієнтів.

Розроблена та впроваджена методика гістограмної морфометрії для ефективного моніторингу змін архітектоніки і щільності кісткової тканини щелепи у контексті субперіостальної та ендоосальної імплантації.

Уперше розроблена та застосована у практичній роботі комп'ютерна програма “Асистент імплантолога” для клінічної реєстрації протоколів субперіостальної та ендоосальної імплантації.

Розроблені та впроваджені в клінічну практику заходи щодо вдосконалення хірургічного протоколу субперіостальної та субперіостально-ендоосальної імплантації, зокрема спосіб одноетапної субперіостальної імплантації; вдосконалено стоматологічну відбиткову ложку для першого етапу субперіостальної імплантації; розроблено конструкцію ендоосально-субперіостального модуля і конструкцію діагностичного відбиткового штифта, які захищені авторськими правами.

Уперше створено адаптований варіант комплексної оцінки стану періімплантатних тканин за допомогою пародонтальних індексів (Патент України на корисну модель № 33472 від 25 червня 2008 р.).

Уперше запропонований лікувально-профілактичний комплекс підтримувальної остеотропної терапії та фізіотерапії (лазеротерапія) пацієнтам із субперіостальними й ендоосальними імплантатами залежно від щільності (архітектоніки) кісткової тканини щелеп.

Уперше запропоновано модель способу прогнозування інтеграції імплантатів залежно від щільності кісткової тканини.

Уперше розроблено показання та спосіб вибору одно- або двохетапної імплантації залежно від стану м'яких тканин слизової оболонки, окістя та прогнозу їх післяопераційної регенерації.

Уперше здійснено порівняння ефективності субперіостальної та ендоосальної імплантації на підставі статистичного аналізу до- і післяпротетичних ускладнень.

Практичне значення одержаних результатів. Проведені клінічні, морфологічні, лабораторні та експериментальні дослідження мають теоретичне і практичне значення для реабілітації пацієнтів з частковою або повною відсутністю зубів.

Означені місцеві фактори, що вливають на вибір варіантів стоматологічної імплантації та подальший вибір відповідних ортопедичних конструкцій.

На підставі власних наукових розробок і клінічного досвіду запропоновано конструкцію субперіостального імплантата, вдосконалений метод одноетапної субперіостальної імплантації та розпрацьовані ортопедичні конструкції, адаптовані до підокісних опор.

Результати досліджень упроваджені в лікувальний і навчальний процеси кафедр: ортопедичної стоматології та імплантології вищого державного навчального закладу України “Українська медична стоматологічна академія” (м. Полтава); кафедри пропедевтики ортопедичної стоматології вищого державного навчального закладу України “Українська медична стоматологічна академія” (м. Полтава); кафедри ортопедичної стоматології Івано-Франківського національного медичного університету; кафедри дитячої стоматології, дитячої щелепно-лицевої хірургії і імплантології Харківського національного медичного університету, а також у клінічну практику Полтавської обласної клінічної стоматологічної поліклініки, Сумської обласної дитячої стоматологічної поліклініки, Сумської обласної стоматологічної поліклініки, приватної стоматологічної клініки “Стоматологічна клініка Чертова С.О.” (м.Запоріжжя), приватної стоматологічної клініки “Імпластика” (м. Полтава).

Особистий внесок здобувача. Дисертація є науковою працею здобувача. Автор самостійно проаналізував літературу з проблеми, що досліджувалась, та здійснив патентно-інформаційний пошук; виконав клінічні та експериментальні дослідження; провів математично-статистичну обробку результатів дослідження; проаналізував та інтерпретував отримані результати, що дозволило дійти відповідних висновків і розробити практичні рекомендації. Морфологічні дослідження проведені на кафедрі патологічної анатомії (завідувач кафедри професор Гасюк А.П.) вищого державного навчального закладу України “Українська медична стоматологічна академія” (м. Полтава). Математичне моделювання проведено на базі кафедри залізобетонних та кам'яних конструкцій і опори матеріалів під керівництвом к.т.н., доцента Фенко О.Г. (завідувач кафедри д.т.н., професор Павліков А.М.) Полтавського національного технічного університету ім. Ю.Кондратюка. Провідною є участь дисертанта в підготовці до друку матеріалів досліджень.

Об'єкти, матеріали та методи досліджень. Для вирішення поставлених у роботі завдань проводили клінічні спостереження 150 пацієнтів контрольної та дослідних груп віком від 20 до 61 року і старшого віку, яким були встановлені внутрішньокісткові і підокісні імплантати з подальшим протезуванням.

Залежно від методу реабілітації пацієнти розподілені на 3 дослідні групи: 1 група - контрольна, що налічувала 25 осіб з інтактними зубними рядами віком від 20 до 40 років (додаткові дослідження); 2 група - дослідна, що налічувала 84 особи з встановленими внутрішньокістковими імплантатами; 3 група - дослідна, що налічувала 41 особу з встановленими підокісними імплантатами.

Значна перевага кількості пацієнтів з внутрішньокістковими імплантатами над кількістю пацієнтів з підокісними імплантатами (84 проти 41) пояснюється відмінностями імплантаційних методик за обсягом хірургічного втручання та травматизації, а також кращою обізнаністю пацієнтів. Крім того, внутрішньокісткова імплантація має значно більше показань і сприятливих умов до її застосування та сприятливих умов для її проведення.

У дослідних групах було виявлено 158 дефектів зубних рядів, серед яких 107 дефектів зареєстровано у другій дослідній групі, і 51 дефект у третій дослідній групі.

Загальний розподіл дефектів за класифікацією Кеннеді у двох дослідних групах виявився наступним: 1 клас - 32 дефекти (20,25%), 2 клас - 55 дефектів (34,81%), 3 клас - 63 дефекти (39,87%) та 4 клас - 8 дефектів (5,06%).

З метою обстеження пацієнтів дослідних груп застосовували клінічні та додаткові методи дослідження: об'єктивне обстеження; гігієнічні та гінгівальні індекси; побудову математичної моделі; морфологічні дослідження; гістограмну морфометрію; фотореєстрацію; рентгенологічні методи; реопародонтографію; електроміографію.

Одним із результатів дисертаційної роботи стала розроблена і впроваджена комп'ютерна програма «Асистент імплантолога», що поєднує в собі роботу з графічними зображеннями і можливості архівації накопичених даних. Базовий варіант програми має інтерфейс, що українізується.

Представлена програма призначена для: аналізу ортопантомограми|; планування подальшого лікування; консультативної допомоги; архівації даних; статистичної обробки отриманої інформації.

Мета побудови математичної моделі полягає у вивчені напружено-деформованого стану кісткової тканини кінцевих елементів при розбитті досліджуваної конструкції на окремі елементи достатньо простої конфігурації. Математичне моделювання виконувалося з використанням широкого відомого пакету моделювання і звичайно-елементного аналізу NASTRAN, призначеного для реалізації в середовищі Windows на РС. Розрахункове значення вертикального навантаження прийняте по Rus рівне 180 Н, тобто верхній межі сили, що виникає під час пережовування твердої їжі в області моляра. Горизонтальна складова навантаження, відповідно| , складає 10% від вертикальної і дорівнює 18 Н.

У своїй роботі нами було застосовано остеоінтегровані внутрішньокісткові імплантати систем Vitaplant та Implife (Україна, м. Запоріжжя) нерозбірної конструкції, що передбачає встановлення їх за одноетапним протоколом (Патент UAN № 45176 A від 15.03.2002). Абатмент імплантатів має чотирьохгранник для надійного захвату ключами та введення у підготовлене ложе. Встановлення внутрішньокісткових імплантатів проводилося за загальновідомими принципами одноетапного протоколу внутрішньокісткової імплантації.

Субперіостальні імплантати виготовлені із технологічного кобальто-хромового сплаву шляхом лабораторного лиття на моделі. Субперіостальний імплантат складається з опорних головок - абатментів, перекидних балок та опорних вестибулярних та оральних стрічок. Абатменти імплантатів мають конічну форму з кутом нахилу стінок приблизно 7 градусів та значним уступом, що відокремлює протетичну конструкцію від слизової періімплантатної манжетки.

Тонка шийка (трансгінгівальний елемент) повільно переходить у перекидні оральну та вестибулярну балки, що поєднують субперіостальну частину з абатментами. Розміри стрічок та балок завширшки 3 - 4 мм та 1,0 мм завтовшки. Слід зауважити, що поверхня субперіостальної стрічки плоска з боку опорної кістки та опукла по відношенню до слизово-окісного клаптя.

Фіксація субперіостального імплантату відбувається за рахунок міцного приєднання колагенових волокон окістя до кістки крізь великі отвори між субперіостальними елементами конструкції. Значну роль у надійній фіксації імплантату відіграє анатомічна ретенція альвеолярного відростка щелепи.

Відмінністю субперіостальної імплантації є її абсолютна індивідуальність. Це означає, що імплантат виготовляється в умовах зуботехнічної лабораторії за індивідуальними анатомічними параметрами щелепи конкретного пацієнта.

Одноетапний протокол імплантації полягає в попередньому аналізі та обробці томографічного зображення та перетворення його в стереолітографічну модель. Одержана під час сканування інформація обробляється в програмі SimPlant, яка аналізує отриману після сканування томографії інформацію і дає повне уявлення про анатомію, топографію і архітектоніку кісткової тканини. Використання подібної програми допомагає оцінити умови для проведення операції, побачити можливі ризики, правильно спланувати конструкцію і розробити тактику його установки.

Двохетапна методика передбачає необхідність проведення двох оперативних втручань, перше з яких проводять з метою отримання точного відбитка скелетованої кістки. Субперіостальний імплантат виготовляється в лабораторії методом прецизійного литва та встановлюється лікарем на другому хірургічному етапі.

Межі розрізу і площа відшарування клаптя, як правило відповідають зробленим на першому хірургічному етапі. Оскільки проблема «рожевої естетики» виникає часом, навіть у разі установки одиночного імплантата, тотальна атрофія альвеолярного відростка примушує шукати ортопедичні вирішення проблеми шляхом моделювання штучної ясенної маски. Результатом такого пошуку стала незнімна мостоподібна конструкція, армована литим каркасом, яка складається з акрилових ясен і гарнітурних акрилових зубів.

Клінічні етапи виготовлення такого протеза складаються зі зняття відбитків, реєстрації центральної оклюзії, примірки постановки штучних гарнітурних зубів та фіксації протеза. Конструкція має малу площу, що значно полегшує адаптацію до неї, адже відсутність штучного піднебіння дає можливість зберегти тактильну, смакову та температурну чутливість та не шкодить нормальній фонетиці.

Клінічне застосування подібної конструкції дозволило зробити наступні висновки: індивідуальне планування конструкції субпериостального імплантату дозволяє створити максимально вірне розташування опорних головок; індивідуальне планування та виготовлення опорних головок забезпечує якісну фіксацію протеза виходячи із конкретної клінічної ситуації; найбільш прийнятною для широкого практичного застосування слід вважати металево-армований протез з гарнітурними штучними зубами та ясеневою маскою; оптимальним варіантом фіксації покривного протеза на субперіостальному імплантаті слід вважати ригельну, замкову чи гвинтову фіксацію, що забезпечує постійний вільний доступ до протеза та періімплантатних ділянок; виготовлення покривних протезів незнімного типу на субперіостальних імплантатах не можна вважати найкращим варіантом з точки зору довготривалого контролю, але саме такий варіант фіксації залишається на сьогодні найбільш технологічно доступним до виконання в сучасних умовах надання стоматологічної допомоги населенню України.

Оцінка гігієнічного стану порожнини рота та стану періімплантатних тканини передбачала визначення наступних індексів: індекс Федорова-Володкіної (1971) із застосуванням стандартного Колор-тесту № 3 (фірма “ВладМива”, Росія); індекс Sillness J., Loe H. (1964) (індекс бляшок); проба Шиллера - Писарєва (йодне число Свракова) із застосуванням сучасного стандартного барвника Колор-тест № 1 (фірма “ВладМива”, Росія); індекс кровоточивості за Loesche W. (1979).

Аналізуючи переваги та недоліки проби Шиллера-Писарєва, та враховуючі особливості конструкції та функціонування субперіостального імплантату, нами була запропонована адаптована та модифікована проба, за якою розроблені більш точні цифрові критерії оцінки стану слизової оболонки навколо трансгінгівальних елементів субперіостальних імплантатів.

Модифікована проба Шиллера-Писарєва (Патент України на корисну модель № 33472 від 25.06.2008 р.). Слизова оболонка забарвлюється 2% водним розчином Люголя. У нормі відмічається темно-коричневе забарвлення губ, щік, перехідної складки, під'язичної ділянки. Зона запалення матиме синюшний відтінок. Реєструється товщина смужки запалення (мм) з вестибулярного, орального та апроксимальних боків.

Пропонується цифрове індексування забарвлення навколо трансгінгівальних елементів: відсутність зони забарвлення - 0 балів; зона забарвлення від 1 до 3 мм - 1 бал; зона забарвлення від 4 до 6 мм - 2 бали; зона забарвлення більше 6 мм - 3 бали; Індекс запалення (ІЗ) навколо трансгінгівального елементу вираховується шляхом поділу суми отриманих балів на 4 (вестибулярний, оральний та апроксимальні боки).

Виходячи з цього, індекс найліпшого стану слизової оболонки буде дорівнювати нулю. Найбільша ступінь запалення - 3 бали. Але, враховуючи особливість субперіостальної конструкції імплантату, на нашу думкує, є сенс вираховувати середній індекс запалення. Для цього необхідно визначити індекс запалення навколо кожного трансгінгівального елементу і отриману суму індексів поділити на кількість опор імплантату:

ІЗ= ?_ІЗ / n, де: ?_ІЗ сума балів навколо трансгінгівальних елементів;

n -кількість трансгінгівальних опор.

Таким чином, найбільш позитивному стану слизової оболонки у випадку 6 - опорного субперіостального імплантату буде відповідати індекс 0. Максимально можливому ступеню запалення буде відповідати індекс 3. Вдосконалена проба Шиллера-Писарєва дозволяє більш об'єктивно та точно оцінити стан слизової оболонки навколо опорних трансгінгівальних елементів субперіостальних імплантатів.

Виходячи з характеристик застосованих нами методик з індексною оцінкою, та для спрощення реєстрації їх результатів нами була створена «Карта індексного моніторингу». Для архівації одержаних візуальних даних запропоновано використовувати цифрове фотодокументування та графічні карти реєстрації результатів. Отримані результати реєструвались за допомогою оптичної системи DOCTORSEYES (Німеччина).

Беручи до уваги терапевтичні властивості лазерного випромінювання, нами була поставлена мета - розробити алгоритм фізіотерапевтичного лікування апаратом квантової терапії «Витязь», виробництва Республіканського унітарного виробничого підприємства «Витязь» (Білорусь), та дослідити наслідки такого фізіотерапевтичного впливу на швидкість і ефективність післяопераційного загоювання ран, якість і інтенсивність кісткового ремодулювання періімплантатної кістки після проведення ендоосальної та субперіостальної імплантації. Апарат має потрійну дію: лазерне імпульсно-модельоване низько-інтенсивне лазерне випромінювання інфрачервоного діапазону хвиль, лазерне безперервне випромінювання червоного світла та випромінювання постійного магнітного поля.

Дана схема була застосована після проведення хірургічного розтину слизово-окістя та ушивання рани в рамках ендоосальної та субперіостальної імплантації за одноетапним чи двохетапним протоколами. Клінічна результативність запропонованих схем лазеротерапії оцінювалась шляхом контрольних оглядів та повторної реєстрації індексів Шиллера - Писарєва (йодне число Свракова) та індексу кровоточивості за Loesche W. Морфологічні зміни кісткової тканини під дією лазеротерапії оцінювалися за допомогою повторної гістограмної морфометрії.

Пацієнтам на етапі підтримуючої терапії одразу після проведеної операції призначали фосамакс (алендронат), виробництва “Merck Sharp and Dohme B.V.“ для "Merck Sharp & Dohme Idea Inc” (Нідерланди/Швейцарія) по 1 таблетці зранку та перед сном, протягом 6-ти місяців, а також препарати кальцію: Кальцемін Адванс фірми “Bayer Schering Pharma“ (Німеччина) по 1 таблетці двічі на день протягом одного місяця та Кальцемін фірми “Bayer Schering Pharma“ (Німеччина) по 1 таблетці двічі на день. Тривалість підтримуючого остеотропного лікування становила 6 місяців. Підтримуюче остеотропне лікування проводили раз на рік.

Враховуючи подібність патогенетичного механізму деструктивних процесів при пародонтиті та на тлі застосування ендоосальних та субперіостальних імплантатів (травма під час імплантації та дистрофічні процеси у віддалений термін користування протезами на імплантатах), нами була обрана наступна схема корегуючої остеотропної терапії: фосамакс (алендронат) по 1 таблетці раз на добу (зранку) протягом місяця.

Сучасна стоматологічна імплантологія потребує простих доступних та інформативних методів моніторингу кісткової тканини альвеолярних відростків. Адже саме на цій інформації ґрунтуються планування не тільки хірургічного втручання, але і подальшої ортопедичної реабілітації.

Методика полягає у гістограмному аналізі зображення ортопантомограми із створенням його подальшої стандартизації отриманих даних та їх інтерпретації (Патент України на корисну модель № 42977 від 27.07.2009 р.). Такий спосіб аналізу інформації повністю відповідає загальним принципам морфометрії, як варіанту об'єктивної оцінки кількісних та якісних показників. Нами поставлена мета перевірити можливість застосування цифрової гістографії в якості морфометричного показника щільності кісткової тканини, ґрунтуючись на даних цифрової ортопантомографії.

Цифрова ортопантомограма розглядається будь-яким комп'ютерним редактором зображення, як чорно-біле зображення з 255 варіантами яскравості (від чорного до білого), що складається з пікселів. При цьому найбільш кальциновані та щільні ділянки щелепних кісток матимуть світле забарвлення, а декальценовані чи ділянки кісткових дефектів відповідатимуть найбільш темному забарвленню.

В нашій роботи була застосована комп'ютерна програма Corel Photo-Paint, відмінною рисою якої є можливість простого одержання гістограми будь-якої ділянки ортопантомографічного зображення з виведенням основних показників, що необхідні для інтерпретації одержаних даних.

Головним принципом стандартизації отриманих результатів є аналіз комп'ютерних ортопантомограм, що зроблені на одному й тому ж ортопантомографі. В рамках нашої експериментальної роботи у дослідженні було задіяно 28 ортопантомограм, що були зроблені у період з 2007 по 2008 рік на ортопантомографі приватного рентгенологічного кабінету «Ортопанорама» (м. Полтава) за терапевтичними та ортопедичними показаннями. Всі дослідні ортопантомограми були зроблені на апараті ORTHOPHOS XG DS/Ceph фірми “Sirona Dental Systems GmbH” (Німеччина), що автоматично стандартизує отримані цифрові зображення за яскравістю зображення. Загальна кількість гістограм - 126.

Ортопантомографічне зображення записувалось на цифровий носій (CD-R диск ) для архівації та подальшого дослідження. Пацієнти, яким проводилась цифрова ортопантомографія, розподілялися за статтю: 10 чоловіків та 18 жінок, та за віком: - до 30 років, від 31 до 50 років, від 51 - до 60 років, 60 років і старше.

Кожна з ортопантомограм мала 7 стандартних ділянок для вимірів, а саме: кут нижньої щелепи справа; кут нижньої щелепи зліва; підборіддя; бічна ділянка верхньої щелепи справа; бічна ділянка верхньої щелепи зліва; бічна ділянка нижньої щелепи справа; бічна ділянка нижньої щелепи справа зліва.

Оцінка морфометричних гістограм має візуальну та математичну складові. Перш за все, інформацію щодо щільності кісткової ділянки та її архітектоніки дає форма гістограмного графіку. Показники, що оцінювалися за отриманими даними, це сума пікселів (кількість пікселів дослідної ділянки; кількість максимально світлих пікселів на дослідній ділянці; рівень максимально темних пікселів на дослідній ділянці; середній показник світлості даної дослідної ділянки).

З метою вивчення ступеню остеопорозу кісткової тканини нами проведено вивчення трупного матеріалу на восьми альвеолярних відростках щелеп. Перший ступінь місцевого остеопорозу виявлено в трьох альвеолярних відростках, другий ступінь - в двох альвеолярних відростках, а третій ступінь - в трьох альвеолярних відростках.

Гістотопографічне вивчення кісткової тканини щелеп проводилося на декальцінованих і недекальцінованих блоках. Після декальцинації блоків тканин щелеп виготовляли гістологічні зрізи, на яких вивчали тканини альвеолярної кістки. Отримані блоки фіксувалися протягом 1-2 місяців у 10% розчині нейтрального формаліну. Потім кісткові блоки декальцінувалися у концентрованому розчині мурашиної кислоти протягом 2-4 тижнів.

Декальціновані блоки підлягали звичайній парафіновій гістологічній проводці. Надалі виготовлялися серійні гістотопографічні зрізи кісткової тканини, які забарвлювалися гематоксилін-еозином та пікрофуксином за Ван Гізон. Комбінованим забарвленням Шик-альцеановим синім визначається наявність нейтральних та кислих глюкозамінгліканів. Еластичний каркас окістя та судин виявлялися забарвленням за способом Харта. Нарешті, тінкторіальні особливості колагенових волокон (фібріноїдне набухання) визначалися гістохімічним забарвленням за способом Маллорі.

Використаний комплекс гістологічних і гістохімічних методів дослідження дозволив нам вивчити особливості деструктивних процесів, які виникають не тільки в клітинних елементах, а і у волокнистих структурах та в основній речовині органічного матриксу кісткової тканини альвеолярного відростка.

З метою виявлення змін у реґіонарних судинах унаслідок застосування імплантатів використовували реографію за тетраполярною методикою і реєстрували пульсові коливання кровонаповнення тканин пародонта при інтактних зубних рядах, дефектах зубних рядів до проведення операції імплантації і після протезування в різні терміни. Дослідження реґіонарної гемодинаміки проводили до оперативного втручання, через 1 місяць після операції імплантації, через 1 місяць і 1 рік після протезування.

Комп'ютерна програма дозволяє якісно і точно в короткий час проаналізувати стан мікроциркуляції в осіб, яким уживлялися імплантати і які користуються протезами з опорою на них. Аналізу підлягали такі показники реограм: реографічний індекс (РІ); показник тонусу судин (ПТС); індекс периферичного опору (ІПО); індекс еластичності (І Е).

Розшифровуючи та аналізуючи реограми, основні елементи і параметри реографічної кривої оцінювали якісно і кількісно. Якісна оцінка полягала у візуальному описанні основних елементів РГ-кривої. Усього отримано і проаналізовано 275 реограм.

Електроміографічні дослідження проводили за допомогою комп'ютерної програми, розробленої на кафедрі ортопедичної стоматології та імплантології Вищого державного навчального закладу України “Українська медична стоматологічна академія” під керівництвом професора В.В.Рубаненка (завідувач кафедри - доцент Дворник В.М.). Для запису електроміограм були використані чотириканальний міограф М-440 фірми “Медикор” (Угорщина), комп'ютер та принтер. За такою програмою були обстежені хворі дослідних груп та особи контрольної групи. Електроміографічні дослідження у хворих усіх дослідних груп проводили до протезування, через 1 місяць і 1 рік після протезування.

Після запису та комп'ютерної обробки електроміограм аналізували такі параметри: амплітуда (максимальна і мінімальна, у мкВ); координати залпів біоелектричної активності, які мають відповідно максимальну і мінімальну амплітуди коливань (у мсек.); показники часу активності і спокою (у мсек.) - відображають тривалість фази біоелектричної активності та фази біоелектричного спокою; коефіцієнт “К” - використовується для визначення співвідношення процесів збудження та процесів гальмування при різних функціональних пробах і при стомленні (К=Т_а / Т _с).

Статистичну обробку результатів проводили за допомогою Microsoft Excel для Windows XP на P-Ivз визначенням середньої та похибки середньої (M+m), визначенням критерію t-Стьюдента. При порівнянні даних використовували рівень значимості р<0,05.

Результати досліджень та їх обговорення. Методом гістограмної морфометрії нами простежена залежність морфологічних змін архітектоніки кісткової тканини відповідно до наявності чи відсутності зубів на щелепах на 924 зразках (224 зразки контрольної групи і 700 зразків дослідних груп).

Обсяг досліджень емалевого та дентиного шарів природних зубів склав 93 зразки. Шляхом математичного розрахунку було знайдене середнє значення емалевого шару ПМЩО (показник максимальної щільності ортопантомограми), який становив 199,40 у.о.

За допомогою гістограмної морфометрії були досліджені ділянки гайморових порожнин та порожнин носа (грушоподібний отвір) на 50 зразках. Показник мінімальної щільності, або порожнини, становив 41,25±2,05 у.о. Середній анатомічний коефіцієнт щільності (K_m) контрольної групи становив (199,40+41,25) /2 = 120,35 у.о.

Гістограмний аналіз кортикального та губчастого шарів кістки альвеолярних відростків верхньої та нижньої щелепи на 92 зразках постійного прикусу. На верхній щелепі кортикальний шар кістки альвеолярного відростка склав 126,82±5,81 у.о., а на нижній щелепі 98,84±3,75 у.о. На верхній щелепі показник щільності губчатого шару становив 97,67±4,72 у.о., а на нижній - 77,92±2,42 у.о.

Аналіз 100 зразків (55 верхньої щелепи, 45 нижньої щелепи) 22 ортопантомограм щелеп з наявними дефектами зубних рядів верхньої та нижньої щелеп враховував: середній показник гістограми; мінімальне значення гістограми; максимальне значення гістограми; індивідуальний анатомічний коефіцієнт; показник архітектоніки та графічний аналіз. Середнє значення гістограм контрольної групи на верхній щелепі становило 98,18 у.о. , а на нижній щелепі - 104,06 у.о., що є зрозумілим через відмінності у морфологічній будові та щільності кісткової тканини.

Роль у відмінностях середніх значень щільності зіграв і вік осіб дослідних груп. Мінімальне значення гістограми дослідної ділянки відповідає значенню максимально темного відтінку сірого кольору. Таке забарвлення мають не кальциновані ділянки з передбачуваною зниженою щільністю, або мікропорожнини будь-якого калібру.

Максимальне значення гістограми дослідної ділянки відповідає значенню найсвітлішого відтінку сірого кольору, що, в першу чергу, відповідає ділянкам емалевого шару природних зубів. Якщо в дослідній ортопантомограмі відсутні природні зуби, в математичні підрахунки підставлялося сформульоване вище середнє значення максимальної щільності - 199,40 у.о.

В рамках програми досліджень було проведено порівняльний аналіз середньостатистичних показників мінімальних та максимальних значень гістограм в зразках дефектів верхніх та нижніх щелеп. Одержані результати свідчать про майже однакові показники з незначним домінуванням мінімальних значень гістограми на верхніх щелепах та домінуванням максимальних показників на нижніх щелепах.

Середньо-анатомічний показник став еталонним орієнтиром щільності об'єктів органічної природи, зображених на цифрових ортопантомограмах. Наступним кроком на шляху індивідуалізації гістографічної інформації стало створення індивідуального анатомічного коефіцієнту щільності (K_i). З цією метою за допомогою запропонованої методики було знайдено показник мінімальної щільності та показник максимальної щільності.

Ще одним важливим показником гістограмної морфометрії кісткової тканини слід вважати так званий індекс архітектоніки. Нами запропонована формула І_min/I_max = I_arc, за якою індекс архітектоніки дорівнює відношенню індивідуального мінімального значення гістограми до індивідуального максимального значення гістограми.

Проведені підрахунки показали, що значення індексу архітектоніки у всіх дослідних зразках верхніх та нижніх щелеп коливаються в межах від 0,2 до 0,6. Але розподіл цих значень здається нам досить цікавим. Мінімальне значення індексу архітектоніки (0,2) більше притаманне зразкам верхньої щелепи. Кількість зразків з максимально великим значенням (0,6) індексу архітектоніки є зовсім незначною і однаковою як в зразках верхньої, так і в зразках нижньої щелепи.

Найбільшу за кількістю групу складають дефекти верхньої щелепи з індексом, що дорівнює 0,3. Значна та майже однакова кількість гістограмних зразків з індексом 0,4 припадає на дефекти верхньої та нижньої щелеп. Група зразків з індексом 0,5 значно поступається попередній за загальною кількістю. Крім того, в цій групі домінують дефекти нижньої щелепи.

Враховуючи все вищевикладене, нами були зроблені наступні висновки: найбільш розповсюдженими для зразків верхньої та нижньої щелеп слід вважати індекси архітектоніки, що дорівнюють 0,3 та 0,4, через значну статистичну перевагу ці значення можна умовно вважати варіантами норми; індекс 0,2 є показником занадто великої контрастності зображення, а отже - значної «аморфності» кісткової тканини, що є відхиленням від норми, що може трактуватись як місцевий остеопороз; індекс 0,6 є показником над значної гомогенності зображення, а отже - великої щільності кісткової тканини. Варіанти індексів 0,5 та 0,6 для зразків нижньої щелепи можуть розглядатися як варіанти норми, а для зразків верхньої щелепи - як прояв гіперкальцинозу в ділянці дефекту.

Характерною формою гістограми ділянки альвеолярного відростку є параболічна крива із значним піком (медіаною). Медіана вказує на найбільшу кількість точок одного відтінку зображення. Крива, що не має додаткових значних піків, характеризує наявність у зразку всіх відтінків сірого кольору в рівномірному пропорційному співвідношенні. Додаткові піки на анакроті та катакроті будуть демонструвати кількісне переважання більш контрастних темних точок у зображенні. Відсутність фрагментів кривої також свідчитиме про більшу контрастність зображення.

Нами запропоновані графічні ознаки характерної гістограми ділянки дефекту нижньої і верхньої щелеп. Для нижньої щелепи характерно, що середнє значення гістограми, що перевищує середні показники окремих гістограм; невеликий діапазон між мінімальним та максимальним значенням гістограми; відсутність додаткових піків на гістографічній кривій. Ділянки гістограми дефекту верхньої щелепи характеризує середнє значення гістограми, що менше за середнє; значний діапазон між мінімальним та максимальним значення гістограми; наявність додаткових піків на гістограмній кривій.

Таким чином, можливість проведення гістограмного морфологічного дослідження дозволяє враховувати стан кісткової тканини альвеолярних відростків верхньої і нижньої щелеп при проведені ендоосальної і субперіостальної імплантації.

Оцінка ступеню остеопорозу проводилась на декальцінованих зрізах альвеолярного відростка при різних гістологічних та гістохімічних забарвленнях. Встановлено, що всередині альвеолярного відростка спостерігається нерівномірний ступінь розсмоктування кісткової тканини, при чому кортикальний шар більш збережений по відношенню до окістя вестибулярної сторони. Перший ступінь остеопорозу з лінгвальної сторони характеризується вростанням судин Фольксмана, навколо яких відбувається лакунарне розсмоктування кісткової тканини із формуванням мікро- і макроячеєк. З вестибулярної сторони альвеолярного відростка спостерігається збереження кортикального шару та окістя з чітко вираженими контурами кісткової тканини забарвлений Шик-тіоніновим синім у червоний колір. При першому ступеню остеопорозу, згідно наших даних, очевидно, відбувається посилення розсмоктування кісткової тканини з язичного боку при збережені нормального остеогенезу кортикального шару з вестибулярної сторони альвеолярного відростка. При цьому зберігається структура окістя і багатошарового плоского епітелію.

При другому ступеню місцевого остеопорозу альвеолярного відростка, при малому збільшені, забарвленням тіоніновим-синім щелеп, визначається збереження шару окістя з частковою резорбцією кортикальної пластинки з накопиченням у кістці кислих глікамінгликанів, які забарвлені в різні відтінки синього кольору. Необхідно відмітити, що в залежності від цього спостерігається формування як макро- так і мікро- пазушних структур, не тільки в губчатому шарі альвеолярної кістки, а і в кортикальному. Як показують результати наших досліджень, при другому ступеню місцевого остеопорозу, спостерігається посилення розсмоктування кісткової тканини при послаблені аппозиції (кісткоутворення).

Третій ступінь місцевого остеопорозу альвеолярного відростка при забарвленні за Ван Гізон, характеризується стоншуванням кортикального шару кістки і появою середніх і великих кіст, заповнених ретикулярною тканиною. З появою одиничних остеокластів, відбувається фрагментація некротизованої кісткової тканини у вигляді секвестрів. Необхідно відмітити, що на гістотопографічних зрізах, забарвлених за способом Ван Гізон, виявлено два варіанта фуксинофільності забарвлення кісткової тканини. При третьому ступені остеопорозу альвеолярного відростку в окісті поряд з наявністю грубих гіалізованих пучків сполучної тканини спостерігається розшарування окремих пучків, а також вростання судин з резорбцією кортикального шару кісткової тканини.

Таким чином, як показують результати наших досліджень, різні ступені місцевого остеопорозу альвеолярного відростку зумовлені трьома варіантами розсмоктування та остеосинтезу кісткової тканини.

При першому ступеню остеопорозу відбувається розсмоктування кісткової тканини при нормальній аппозиції нової кісткової речовини, а при другому ступеню спостерігається розсмоктування при ослабленому остеосинтезі. При третьому ступеню розсмоктування не посилюється, але значно послаблюється утворення нової кісткової тканини.

Нами підтверджена необхідність вивчення будови кісткової тканини з метою визначення виду імплантатів для хворих з частковою та повною вторинною адентією, а саме: при першій і другій стадіях місцевого остеопорозу вважаємо за можливе застосування ендоосальних імплантатів, а при третій та четвертій стадіях - імплантатів субперіостальної конструкції.

Метою виконуваних математичних досліджень є аналіз напружено-деформованого стану конструкції підокісного імплантату на опорні тканини щелепної кістки, порівняння отриманих результатів з напружено-деформованим станом тканин кістки при використанні внутрішньокісткових імплантатів і вибір найбільш раціональних конструкцій імплантатів для окремих випадків зубного протезування. Глибина занурення імплантатів складала 10 мм, 12 мм і 14 мм, виходячи з найбільш поширених розмірів внутрішньокісткової частини імплантатів, що випускаються виробниками. Напружено-деформоване перебування внутрішньокісткового циліндрового імплантата і альвеоли відповідають вантаженню вертикальним навантаженням Fy = 180 Н, горизонтальними навантаженнями Fx = Fz = 18 Н і сумісній дії вертикального навантаження з кожною з горизонтальних складових.

Максимальна еквівалентна напруга, що виникає при вертикальному навантаженні в кортикальному і спонгіозному шарах щелепної кістки відповідно рівні Мпа і Мпа.

Найбільш навантаженою зоною внутрішньокісткового імплантата при дії горизонтальних навантажень є зона внутрішньокісткового імплантата над верхівкою альвеолярного гребеня, максимальна еквівалентна напруга в якій досягає Мпа при додатку горизонтального навантаження в орально-вестибулярному напрямі Мпа при дії горизонтального навантаження в уздовж осі зубного ряду Мпа при сумісній дії вертикального навантаження і горизонтального навантаження в орально-вестибулярному напрямі і Мпа при одночасному вантаженні вертикальним навантаженням і горизонтальною у напрямі осі зубного ряду. Набуті значення еквівалентної напруги менше межі міцності титану Мпа, що цілком досить для забезпечення міцності імплантата.

Максимальна еквівалентна напруга в кортикальном шарі щелепної кістки виникає в зонах безпосереднього примикання шийки внутрішньокісткового імплантата до компактної кістки і складає: Мпа при додатку горизонтального навантаження в орально-вестибулярному напрямі; Мпа при дії горизонтального навантаження з осі зубного ряду; Мпа при сумісній дії вертикального навантаження і горизонтального навантаження в орально-вестибулярному напрямі; Мпа при одночасному вантаженні вертикальним навантаженням і горизонтальною по осі зубного ряду.

Максимальні значення еквівалентної напруги, що виникає в спонгіозному шарі кістки, не є визначальною, оскільки при всіх варіантах завантаження знаходяться в межах 0,89 - 2,89 Мпа, що значно менше межі міцності Мпа. Також результати виконаних розрахунків свідчать про більший вплив саме горизонтальних складових функціонального навантаження на напружено-деформований стан, як внутрішньокісткового імплантата, так і опорних тканин щелепної кістки.

Якнайгіршим варіантом завантаження (що викликає максимальні значення еквівалентної напруги, як в імплантаті, так і в кортикальному і спонгіозному шарах щелепної кістки) є сумісна дія горизонтальних і вертикальних складових функціонального навантаження, що найточніше відповідає процесу подрібнення харчової грудки.

Помітне збільшення максимальних значень еквівалентної напруги в кісткових тканинах спостерігалося при зменшенні глибини занурення циліндрового внутрішньокісткового імплантата діаметром 4 мм, починаючи з 8 мм (глибина занурення в цьому випадку в два рази більше діаметру імплантата).