ДЕНТАЛЬНЫЙ ИМПЛАНТАТ

Полезная модель относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, разделу «имплантология».
В число традиционных методов ортопедического лечения пациентов с частичным отсутствием зубов входят протезирование несъемными мостовидными протезами, мостовидными протезами на телескопических колонках, бюгельными протезами и др. Альтернативным способом лечения является фиксация зубопротезных конструкций на остеоинтегрированных имплантатах. Поэтому разработки дентальных имплантатов в настоящее время проводятся с позиций поиска оптимальных по медико-техническим характеристикам биопластических материалов для изготовления имплантатов и совершенствования конструкции самого дентального имплантата.
Современные материалы становятся более долговечными, повышается их качество, уменьшается риск осложнений, модифицируются оперативные методики, сокращаются сроки лечения.
Например, известен одноэтапный винтовой имплантат серии Radix-Gimlet и Radix-Gimlet из титана, одним из преимуществ которого является его прочность //Radix Dental Implant System. Каталог продукции//. Все компоненты имплантата изготовлены из титана промышленной очистки (степень очистки - 1У). Поверхность имплантатов создают фрезерованием или пескоструйной обработкой частицами диоксида титана. Имплантируемая часть представляет собой самонарезающиеся винты с резьбой и параллельными сторонами. Длину и диаметр устанавливаемых имплантатов выбирают исходя из высоты и ширины альвеолярной кости пациентов. Длина имплантатов обычно составляет от 8 до 19 мм с диаметром 3,5 и 4,0 мм. Апикальный конец имплантата отличается более узким стержнем, несущим начало апикальной резьбы. Данная резьба задумана также и для самонарезающего закрепления в кортикальном слое. Режущие пазы с широкими поверхностями позволяют проводить атравматическое распределение стружки самонарезающей резьбы на конце имплантата. Апикальная часть резьбы выражена в зависимости от длины имплантата по-разному. Минимальное расширение в переходной области снижает риск прорастания эпителия в нарезанную структуру резьбы и кости. За счет ступенчатой формы стержня имплантата достигается эффект внутренней компенсации. Благодаря этому эффекту при неудовлетворительном качестве кости происходит уплотнение костной ткани вокруг имплантата и тем самым повышенная первичная стабильность и в губчатой кости.
Однако, любые металлические включения, используемые в костной ткани как опоры или соединительные элементы, обладают существенным недостатком - толерантностью материала. Следы металла через некоторое время обнаруживают в крови, печени и других органах. Помимо этого, модуль упругости титанового имплантата существенно отличается от модуля упругости костной ткани, в которую он имплантируется, что может привести к деформации костной ткани.
Известны дентальные имплантаты, выполненные из пироуглеродного материала с титановым стержнем. Длина и диаметр устанавливаемых имплантатов соответствует высоте и ширине альвеолярной кости пациентов. Длина имплантатов от 8 до 19 мм с диаметром 3.5 и 4.0 мм. Такой пример конструкции дентального имплантата из монолитного пироуглерода описан в RU №53142, А61С 13/10, опубл. 10.05.2006 г. Материалы на основе углерода не обладают патогенностью, не вызывают выраженных некомпенсируемых повреждений тканевых структур при имплантации в костные дефекты. Пироуглерод не тормозит адаптивную перестройку костной ткани. В результате реактивных процессов, развивающихся в костной ткани при имплантации указанных материалов, происходит их успешная интеграция в окружающие тканевые структуры.
В качестве примера авторы предлагают вид имплантируемой искусственной опоры в разрезе с внутренним титановым стержнем. Имплантируемая искусственная опора конической формы длиной 14,5 мм, диаметром 4 мм, диаметром апикального конца 1 мм, резьбой круглого профиля и режущими пазами на наружной поверхности и титановым стержнем шириной 1 мм длиной 4 мм.
Недостаток данного дентального имплантата является то, что он представляет собой монолитную конструкцию, прочность которой обусловлена физическими характеристиками материала, из которого он изготовлен. Так как зубы постоянно подвержены динамическим нагрузкам, величина которых порой превышает прочностные показатели материала, из которого имплантат изготовлен, то возможно разрушение коронки или самого имплантата или изменение его пространственного положения относительно соседних зубов. Такая же картина наблюдается при некорректном пространственном расположении имплантата, в результате чего нагрузка на коронку приходится не по всей поверхности, а имеет локальный характер.
Известен дентальный имплантат, содержащий базовый элемент в виде искусственной опоры, вводимой в внутрикостное пространство и выполнено в виде втулки с наружно расположенными ребрами, внутри которой размещен упругий элемент типа резиновой шайбы с центральным отверстием, а так же абатмент, выполненный с головкой, в которой имеется шестигранное глухое отверстие для установки коронки, и цилиндрическим стержнем, который вводится в полость втулки до упора в упругий элемент, при этом стержень протаскивается через отверстие в резиновой шайбе, обеспечивая некоторое демпфирование абатмента относительно опоры, абатмент в опоре удерживается за счет упругого зажатия его стержня в шайбе (см. ЕР №2076206, А61С 8/00, А61С 13/08, А61С 13/225, опубл. 08.07.2009). Данное решение принято в качестве прототипа для заявленных объектов.
Наличие упругого элемента как амортизатора позволяет существенно снизить последствия силовой перегрузки зуба от внешнего давления. Недостаток данного дентального имплантата заключается в том, что абатмент имеет возможность упругого смещения точно по своей оси при динамической нагрузке на искусственный зуб (коронку). Боковые нагрузки не демпфируются, что может привезти к деформации опоры или к некорректному пространственному положению зуба.
В статье "Абатмент с микроамортизатором" (автор - Доктор Томас Лаукс (университет города Сараево), выложенной в режиме он-лайн в Интернет на официальном сайте «DENT» компании «Айдент», по адресу: http://ident2.ru/catalogue/abatments/article/ указано, что «вживленные в кость имплантаты обнаруживают по сравнению с натуральными зубами исключительно линейное отклонение, так как они не имеют пародонтальной связки натуральных зубов, колагенные структуры которых выполняют особую роль при приеме и распределении жевательных сил. Эластичная соединительная ткань волокон Шарпея (Sharpey) десмодонта является в натуральных зубах чем-то вроде амортизатора при воздействии на них какой-либо механической силы. Таким образом, собственная подвижность натурального зуба при вертикальной нагрузке будет составлять до 20 мкм.
Однако за счет анкилотической фиксации имплантатов в окружающей их костной ткани имплантаты уступают возникающим при вертикальной нагрузке жевательным силам всего 2 мкм. Поэтому механическая перегрузка имплантата может привести к переломам и трещинам как в нем самом, так и в застывшем абатменте зубного протеза. Также она порой рассматривается как дополнительный фактор, объясняющий возникновение периимплантита.
С помощью установленного на имплантате титанового амортизатора обеспечивается синхронная подвижность пародонтальной связки натуральных зубов и неподвижных имплантатов в мостовом соединении. Результатом этого является достижение постоянной равномерности распределения жевательной силы на различные мостовые опоры.
В неподвижных абатментах по результатам FEM-исследования были обнаружены области высокого напряжения с пиками напряжения в преимплантарном корковом веществе челюстной кости и, особенно, в зубном протезе, в то время как в абатментах-амортизаторах не было выявлено подобных пиков напряжения, причем жевательная сила равномерно распределялась на преимплантарное корковое вещество и на зубной протез».
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по созданию дентального имплантата, имеющего возможность пространственной самоустановки (самопозиционирования) и демпфирования боковых и осевых пиковых динамических нагрузок с распределением этой нагрузки на смежно расположенные зубы.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение эксплуатационных свойств имплантата, повышение его надежности и долговечности за счет формирования в имплантате демпфирующих свойств и самоустановки при динамическом воздействии с функцией рассосредоточения нагрузки.
Указанный технический результат достигается тем, что в дентальном имплантате для протезирования зубов, содержащем корневую часть, выполненную в виде продолговатой формы элемента с глухим отверстием, и мобильную основу в виде стержня, вставленного в полость глухого отверстия, к дну которого прикреплен один конец размещенного в полости этого отверстия упругого элемента, другой конец которого прижат к торцевой поверхности стержня, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде упругого блока из полимерного материала или сплава или в виде винтовой пружины, винтовой частью вкрученного в дно глухого отверстия корневой части, стержень со стороны, противоположной стороне опирания на упругий блок, выполнен с элементом прикрепления ортопедической конструкции и выполнен цилиндрическим с поперечным размером, превышающим поперечный размер стержня со стороны опирания на упругий блок, при этом участок перехода цилиндрической части стержня к части, опирающейся на упругий элемент, выполнен в виде фрагмента поверхности второго порядка, а стенка глухого отверстия на участке контакта с поверхностью стержня в виде фрагмента поверхности второго порядка и с цилиндрической поверхностью этого стержня выполнена повторяющей наружную поверхность этого стержня.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - продольный разрез дентального имплантата в сборе;
фиг.2 - общий вид дентального имплантата с частичным вырезом.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция дентального имплантата, используемого для протезирования искусственного зуба. При этом данный имплантат выполняется с функцией демпфирования (амортизирования) нагрузки на зуб и коррекции пространственного положения зубного протеза в режиме самоустановки (самопозиционирования). При этом в рамках настоящей полезной модели не рассматриваются вопросы, связанные с использованием специальных материалов, металлов или сплавов.
Согласно настоящей полезной модели дентальный имплантат для протезирования зубов (фиг.1 и 2) содержит корневую часть 1, выполненную в виде продолговатой формы элемента с глухим отверстием (внешняя структура или форма этого элемента не представляет интереса и в описании не затрагивается, представляет собой имплантат корневидной формы, выполняет ту же роль, что и корень зуба, потому его расположение должно быть схожим - корневой имплантат должен быть окружен костной тканью и не должен выпячиваться из-под десны), и мобильная основа в виде стержня 2, вставленного в полость глухого отверстия, под которым размещен упругий элемент 3.
Один конец упругого элемента 3 прикреплен ко дну глухого отверстия, другой конец этого элемента прижат к торцевой поверхности стержня. Упругий элемент выполнен в виде упругого блока из полимерного материала или сплава или в виде винтовой пружины, винтовой частью вкрученного в дно глухого отверстия корневой части.
Стержень со стороны, противоположной стороне опирания на упругий блок, выполнен с элементом прикрепления ортопедической конструкции и выполнен цилиндрическим с поперечным размером, превышающим поперечный размер стержня со стороны опирания на упругий блок. Участок 4 перехода цилиндрической части 5 стержня к части, опирающейся на упругий элемент, выполнен в виде фрагмента поверхности второго порядка (дугообразная форма, сферообразная форма и т.д.), а стенка глухого отверстия на участке контакта с поверхностью стержня в виде фрагмента поверхности второго порядка и с цилиндрической поверхностью этого стержня выполнена повторяющей наружную поверхность этого стержня.
Таким образом, мобильная опора в подпружиненном состоянии имеет возможность некоторого осевого перемещения (режим амортизации) и углового смещения за счет взаимодействия сферообразных контактирующих поверхностей головки стержня и углубления в стенке глухого отверстия. Угловые смещения становятся возможным благодаря тому, что любой поперечный размер глухого отверстия на участке от сферообразной головки стержня до его выхода наружу из глухого отверстия выполнен несколько больше поперечного размера стержня (наличие зазоров). Угловое смещение выполняется в рамках выбора зазоров.
Используется дентальный имплантат следующим образом.
На стержень 2 сверху устанавливается ортопедическая конструкция и, например, с помощью резьбы и винта неподвижно прикручивается. Нагрузка с этой конструкции передается на мобильную основу и упругий элемент, тем самым, происходит сжатие упругого элемента и контактное скольжение поверхностей второго порядка стержня и корневой части, что приводит к разсосредоточению нагрузки.
С помощью прибора для анализа резонансной частоты были измерены изменения стабильности имплантатов у пациентов, протезы которых изготовлены на абатментах с демпферами. Показатели, полученные в данном исследовании доказывают, что коэффициенты стабильности имплантатов исследованных сразу после установки в них амортизаторов и испытания на нагрузку даже при различных исходных показателях через несколько недель уравниваются и демонстрируют высокий уровень стабильности. Кроме того, во время исследования не было отмечено ни одного факта перелома протеза. Поэтому основа с демпфированием и возможностью углового позиционирования гарантируют оптимальную биомеханику и оптимизирует протезирование.
Настоящая полезная модель промышленно применима, может быть изготовлена с использованием известных технологий, применяемых при изготовлении имплантатов в современной стоматологии.