ИМПЛАНТАТ-РАСШИРИТЕЛЬ ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ ГРЕБНЯ ЧЕЛЮСТНОЙ КОСТИ
IMPLANT DILATOR FOR CRESTAL BONE DILATION

Область техники
Изобретение относится к способу расширения гребня кости, то есть расширения или увеличения ширины гребня челюстной кости пациента в том случае, когда упомянутый гребень является слишком узким для него для правильного размещения в нем зубного имплантата. Изобретение также относится к имплантату-расширителю, используемому при выполнении способа согласно настоящему изобретению.
Предшествующий уровень техники
Как известно, зубной имплантат представляет собой изделие, предназначенное для размещения в челюстной кости пациента и действующее в качестве опоры для присоединения зубного протеза или искусственного зуба. Зубной имплантат, установленный в челюстной кости пациента, подвергается процессу, известному как остеоинтеграция, который приводит к структурному и функциональному соединению между остеоцитами живой кости вокруг зубного имплантата и поверхностью самого зубного имплантата. Для того, чтобы произошла остеоинтеграция имплантата, должно пройти несколько месяцев с момента вставки имплантата в челюстную кость.
Остеоинтеграция между имплантатом и окружающей костью происходит благодаря определенным свойствам зубных имплантатов. С одной стороны, имплантат изготовлен из биологически совместимого материала, то есть, из материала, способного быть имплантированным в живой организм. Кроме того, имплантат изготовлен из материала, который также является остеокондуктивным, другими словами, имплантат способен действовать как пассивный остов, обеспечивающий поддержку образования и роста новой кости. Биологически совместимым и остеокондуктивным материалом, наиболее широко используемым при изготовлении имплантатов, является титан. Титан также имеет механические свойства, аналогичные механическим свойствам кости, а это означает, что когда он подвергается воздействию нагрузок, то он претерпевает деформации, аналогичные деформациям, которые претерпевает кость, это предотвращает относительные микродеформации между костью и имплантатом, которые оказывают негативное влияние на скорость реконструкции кости и, следовательно, уменьшают остеоинтеграцию.
Механическая конструкция зубного имплантата также может способствовать его остеоинтеграции. Следовательно, имплантаты обычно имеют оптимизированное тело и наружную резьбу для предотвращения передачи имплантатом напряжения кручения и напряжения сдвига на кость при осевых нагрузках, которые оказывают отрицательное влияние на интерфазу кость-имплантат с точки зрения реконструкции кости. Кроме того, важно, что наружная резьба имплантата является такой, что не возникают максимумы напряжения между первыми витками упомянутой наружной резьбы и костью, которые могут вызывать рецессию кости. Фактически наружная резьба должна быть сконструирована таким способом, чтобы она передавала умеренные напряжения, которые являются полезными для процесса реконструкции кости. Кроме того, на микрометрическом уровне поверхность имплантата, контактирующая с костью, может быть увеличена посредством таких процедур, как, например, обработка кислотой, описанная в публикации заявки на европейский патент № EP1352665B1, выданный заявителю, которые увеличивают остеоинтеграцию. Кроме того, на микрометрическом уровне существуют также такие процедуры, как, например, обработка кислотой, описанная в публикации заявки на европейский патент № EP1352665B1, которые делают поверхность гидрофильной, другими словами, притягивающей жидкости человеческого организма (кровь, богатую тромбоцитами плазму и т.д.) на начальных этапах остеоинтеграции, способствуя ей.
Зубные имплантаты размещают в удлиненном возвышении челюстной кости, известном как гребень кости. Иногда гребень кости может быть слишком узким для того, чтобы вмещать зубной имплантат, следовательно, необходимо выполнять процедуру расширения гребня кости для увеличения ширины гребня кости. Процедура этого типа описана в публикации заявки на патент № WO2004019807, в которой объяснено, что гребень кости расширяют посредством просверливания узких первоначальных альвеол в гребне кости, который после этого расширяют путем последовательной вставки расширителей гребня кости увеличивающейся ширины, используемых в сочетании со сверлами, которые увеличивают диаметр альвеол для их подготовки для того, чтобы они вмещали следующий расширитель гребня кости. Когда альвеолы приобретают необходимый размер, и гребень кости является достаточно широким, обычно выполняют процедуру регенерации кости посредством применения обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP) (например, плазмы, обогащенной факторами роста, (PRGF), полученной согласно патенту EP1066838). Наконец, в расширенном гребне кости высверливают полностью новую полость или альвеолу, причем упомянутой новой полостью является полость, вмещающая окончательный зубной имплантат.
Расширители, используемые в предшествующем уровне техники, представляют собой инструменты, обычно изготавливаемые из хирургической нержавеющей стали, вследствие чего их стерилизация может производиться в автоклаве, и они не являются цитотоксическими, вследствие чего они могут использоваться в качестве хирургического инструмента для проведения операций, при которых они обязательно должны соприкасаться с живой тканью в течение нескольких минут.
Задачей настоящего изобретения является создание альтернативного способа расширения гребня кости, который обеспечивает ряд биологических и медицинских преимуществ по сравнению с описанным выше способом. Этими преимуществами являются, в том числе, способность осуществления расширения гребня кости, где гребень кости представляет собой восстановленную кость с более высоким качеством и улучшенной васкуляризацией; этот эффект приводит к улучшенной изначальной устойчивости окончательного зубного имплантата или даже обеспечивает возможность выполнения последующего расширения (известного как эффект "аккордеона").
Краткое описание изобретения
Задачей этого изобретения является создание способа расширения гребня кости, то есть, расширения гребня кости пациента для того, чтобы он вмещал установленный окончательный зубной имплантат. Так же, как и обычные способы, способ, предложенный в настоящем изобретении, содержит операцию формирования альвеолы в гребне кости. Однако специфический признак способа, предложенного в настоящем изобретении, состоит в том, что для расширения гребня кости в нем используют изделие со свойствами имплантата. Другими словами способ, предложенный в настоящем изобретении, содержит операцию вставки в упомянутые альвеолы, для целей расширения, изделия, изготовленного из биологически совместимого и остеокондуктивного материала. Это изделие, именуемое ниже «имплантатом-расширителем», позволяет достичь двух эффектов внутри гребня кости: во-первых, имплантат-расширитель вызывает расширение гребня кости; и, во-вторых, в результате остеоинтеграции имплантата-расширителя внутри альвеол (которая вызвана биологически совместимыми и остеокондуктивными характеристиками имплантата-расширителя) имплантат-расширитель вызывает образование васкуляризированной костной ткани вокруг него. После этого имплантат-расширитель удаляют (наиболее атравматическим способом, насколько это возможно), после чего может быть установлен окончательный зубной имплантат, или могут быть выполнены последующие этапы расширения.
Другими словами, в отличие от обычных способов расширения в способе согласно настоящему изобретению гребень кости расширяют с использованием зубного имплантата или аналогичного изделия (именуемого имплантатом-расширителем, поскольку он используется для расширения) вместо использования просто расширителей гребня кости. Однако способ согласно настоящему изобретению не исключает дополнительного использования одного или большего количества расширителей согласно обычным способам.
Как изложено выше, имплантат-расширитель, используемый в способе согласно настоящему изобретению, представляет собой элемент, имеющий свойства биологической совместимости и остеокондуктивности, которые придают ему способность остеоинтеграции с окружающим гребнем кости. Кроме того, он может иметь другие характеристики, способствующие остеоинтеграции, такие как, например, шероховатость или гидрофильность поверхности, полученные после обработки кислотой, резьбовое тело, имеющее оптимизированную конструкцию, и т.д., но это не является обязательным условием.
Одно из главных преимуществ настоящего изобретения состоит в том, что имплантат-расширитель, используемый для расширения гребня кости, действует в качестве опоры для кости и, следовательно, помогает укрепить раздробленное место гребня кости (гребень кости раздроблен так, чтобы он мог быть расширен) и способствует формированию васкуляризированной костной ткани вокруг имплантата-расширителя. Другими словами, посредством способа расширения согласно настоящему изобретению, вокруг имплантата-расширителя образуется костная ткань высокого качества (васкуляризированная), тогда как в обычных способах, основанных на использовании обычных расширителей, вокруг расширителя не образуется костная ткань, причем эти расширители просто расширяют раздробленное место, сформированное в гребне кости.
Другое важное преимущество способа согласно настоящему изобретению состоит в том, что он обеспечивает возможность достижения более значительных увеличений ширины вследствие того факта, что имеется возможность выполнения последующих этапов расширения благодаря тому, что процесс расширения происходит одновременно с образованием высококачественной костной ткани вокруг имплантата-расширителя. Таким образом, когда имплантат-расширитель удален, то может быть выполнен дополнительный этап расширения уже частично расширенного гребня кости согласно той же самой процедуре или иным процедурам.
Другое важное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно обеспечивает возможность исправления угловой ориентации гребня кости, что является полезным в тех ситуациях, когда окончательный зубной имплантат должен быть ориентирован в ином направлении, чем то направление, которое предлагает гребень кости. В этих ситуациях вследствие того факта, что когда имплантат-расширитель удален, то оставшаяся костная ткань является высококачественной, могут быть открыты новые альвеолы в ином направлении, чем направление первоначального имплантата-расширителя, а затем может быть вставлен окончательный зубной имплантат, или процедура может быть продолжена другим способом расширения. Выражаясь иными терминами, способ согласно настоящему изобретению позволяет, если это требуется на практике, исправлять угловую ориентацию альвеол внутри гребня кости, чтобы окончательный зубной имплантат был ориентирован в правильном направлении, для обеспечения возможности правильной ориентации окончательного зубного протеза.
Другое преимущество, которое является следствием предыдущих преимуществ, состоит в том, что способ согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность расширения гребней кости, которые изначально являются очень узкими (шириной 2,5 мм) и которые невозможно обрабатывать обычным способом расширения посредством расширителей. Это возможно вследствие двух факторов: во-первых, за счет использования достаточно узкого имплантата-расширителя; а, во-вторых, потому, что упомянутый имплантат-расширитель способен образовывать вокруг себя высококачественную костную ткань, заполняя раздробленное место гребня кости. В этом случае узкий гребень кости может быть расширен в два этапа, в результате чего могут быть достигнуты расширения до 200%.
Дополнительным преимуществом способа согласно настоящему изобретению является его прогнозируемый характер, что является особенно полезным при расширении узких гребней, расширение которых до настоящего времени давало слишком непредсказуемые или случайные результаты.
Еще одной задачей этого изобретения является создание имплантата-расширителя, специально разработанного для обеспечения возможности оптимального расширения гребня кости с использованием способа согласно настоящему изобретению.
Краткое описание чертежей
Подробности настоящего изобретения можно увидеть на сопроводительных чертежах, не являющихся ограничивающим признаком:
На чертежах Фиг.1a-Фиг.1j показан пример способа согласно настоящему изобретению.
На чертежах Фиг.2 и Фиг.3 на виде в вертикальном разрезе и на виде сверху показан вариант осуществления имплантата-расширителя согласно настоящему изобретению.
На чертежах Фиг.4 и Фиг.5 на виде в вертикальном разрезе и на виде сверху показан второй вариант осуществления имплантата-расширителя согласно настоящему изобретению.
На чертежах Фиг.6 и Фиг.7 на виде в вертикальном разрезе и на виде сверху показан третий вариант осуществления имплантата-расширителя согласно настоящему изобретению.
На чертежах Фиг.8 и Фиг.9 на виде в вертикальном разрезе и на виде сверху показан четвертый вариант осуществления имплантата-расширителя согласно настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
В изобретении предложен способ расширения гребня кости, то есть, расширения гребня кости пациента, чтобы он мог вмещать вставленный окончательный зубной имплантат, причем упомянутый способ содержит операцию формирования альвеолы в гребне кости, которую затем расширяют. Специфический признак способа согласно настоящему изобретению состоит в расширении альвеолы и гребня кости, он содержит вставку в упомянутые альвеолы изделия, снабженного свойствами биологической совместимости и остеокондуктивности (во всем этом документе упомянутое изделие именуют имплантатом-расширителем). Когда имплантат-расширитель заполняет альвеолу, то происходит остеоинтеграция имплантата-расширителя вследствие его свойств биологической совместимости и остеокондуктивности. В результате, как предложено в настоящем изобретении, использование изделия со свойствами имплантата для расширения гребня кости позволяет достичь двух эффектов: во-первых, достигнуто само расширение; во-вторых, укреплено раздробленное место гребня кости, причем вокруг имплантата-расширителя сформирована васкуляризированная костная ткань, а упомянутая костная ткань имеет очень высокое качество даже при очень узких гребнях кости (шириной 2,5 мм), которые не могут быть расширены обычными способами. Это влечет за собой несколько дополнительных преимуществ, которые будут объяснены на более позднем этапе.
6
4
Предпочтительно имплантат-расширитель изготовлен из титана, и, особо предпочтительно, из титана марки 5 (TiAlV). Титан марки 5 не имеет такой высокой биологической совместимости, как чистый титан (CP4), но он имеет механические свойства, которые являются более схожими с механическими свойствами кости. В результате, его считают идеальным для использования при изготовлении изделия, разработанного для способа согласно настоящему изобретению, которое подлежит установке в кости на временной основе.
Предпочтительно имплантат-расширитель, выполненный из титана, имеет шероховатую поверхность, полученную путем обработки поверхности кислотами. Это обеспечивает то, что вокруг имплантата-расширителя формируется только лишь костная ткань и не формируется какая-либо соединительная ткань.
После того, как гребень кости был расширен, и произошло укрепление раздробленного места, имплантат-расширитель удаляют. Для выполнения его удаления как можно более атравматическим образом, насколько это возможно, могут, например, использоваться такой инструмент и такая процедура, которые описаны в публикации заявки на патент № W02009153372, выданный заявителю. Эта процедура позволяет удалять имплантат-расширитель без изменения окружающей кости и требует приложения очень низкого противодействующего крутящего момента в 100 процентах случаев. В качестве примера, если было выполнено расширение гребня кости с изначальной шириной 2,5 мм, то вычисляют, что когда имплантат-расширитель удален, гребень кости является расширенным до 5 мм.
Альвеола, которая остается после удаления имплантата-расширителя, имеет размер, по существу, равный размеру удаленного имплантата, и может быть практически подготовлена (что требует легкого просверливания) для установки окончательного зубного имплантата большего диаметра.
В способе согласно настоящему изобретению также предполагается возможность последовательного использования более одного имплантата-расширителя, обычно постепенно большего диаметра. Это обеспечивает возможность постепенного расширения гребня кости и позволяет создавать еще большие расширения.
В некоторых вариантах осуществления способа согласно настоящему изобретению, и в зависимости от клинического случая при лечении, в этом способе предусмотрена возможность коррекции угловой ориентации альвеолы внутри гребня кости при его расширении. Другими словами, в случае использования одного имплантата-расширителя и вставки после этого окончательного зубного имплантата, в изобретении предусмотрена возможность вставки имплантата-расширителя в первоначальном направлении и вставки окончательного зубного имплантата в ином направлении, чем первоначальное направление. Кроме того, в изобретении предусмотрена возможность того, что в случае последовательного использования различных расширяющих имплантатов направление вставки расширяющих зубных имплантатов не является неизменным, другими словами, предусмотрена возможность коррекции угловой ориентации альвеолы для того, чтобы окончательный зубной имплантат был ориентирован надлежащим образом. Эта коррекция угловой ориентации, которую на практике необходимо выполнять очень часто, может быть выполнена благодаря тому факту, что первоначальный имплантат-расширитель создал вокруг себя высококачественную васкуляризированную костную ткань.
Предпочтительно гребень кости расширяют с использованием имплантата-расширителя, снабженного резьбовым участком диаметром в интервале от 2 до 3,5 мм, другими словами, имеющим очень малый диаметр. Это позволяет обеспечивать постепенный и надежный способ расширения, являющийся особенно полезным для очень узких гребней кости (например, шириной 2,5-3 мм), которые не могут быть прогнозируемо обработаны обычными способами, в которых кость всегда теряют в верхней части, поскольку кровоснабжение не доходит до этой области.
Возможно, но не обязательно, на гребень кости могут быть применены частичные трансплантаты одновременно с каждым имплантатом-расширителем для перекоррекции формы гребня кости помимо выполнения его расширения. Также к гребню кости и/или к альвеоле может быть применена обогащенная тромбоцитами плазма (PRP), причем упомянутая обогащенная тромбоцитами плазма (PRP) предпочтительно содержит плазму, обогащенную факторами роста, (PRGF), которая получена например, согласно способу из патента № EP1066838. Добавление PRP/PRGF в альвеолу способствует коагуляции и остеоинтеграции имплантата-расширителя в кости, а также упрочнению раздробленного места гребня кости, вызванного расширением.
Несмотря на то, что обычный способ расширения гребня кости посредством расширителей по-прежнему является пригодным для применения, использование зубных имплантатов для обеспечения возможности расширения гребня кости имеет некоторые преимущества:
- могут быть получены более широкие гребни кости, чем при обычной процедуре, поскольку гребень кости расширяют более постепенно (это объясняется тем, что, способ согласно настоящему изобретению предпочтительно выполняют с использованием имплантатов-расширителей малого диаметра). Это уменьшает риск перелома стенок гребня кости, а также улучшает васкуляризацию,
- окончательный зубной имплантат может быть установлен в более разнообразных направлениях благодаря тому факту, что способ согласно настоящему изобретению способен корректировать и изменять осевую симметрию альвеолы для ориентации ее в том направлении, в котором должны быть установлены окончательный зубной имплантат и соответствующий зубной протез. Коррекция осевой симметрии возможна потому, что способ обеспечивает возможность более значительного расширения гребня кости вместе с формированием высококачественной костной ткани (васкуляризированной костной ткани).
Пример выполнения этой процедуры можно увидеть в последовательности операций, подробно изображенной на чертежах Фиг.1a-Фиг.1j. На чертеже Фиг.1a показан исходный гребень (1) кости, закрытый десной (2). После того, как десна (2) открыта, как показано на чертеже Фиг.1b, делают надрез в гребне (1) кости, как показано на чертеже Фиг.1c, для создания первоначального отверстия или первоначальной альвеолы, как показано на чертеже Фиг.1d. Затем в упомянутую первоначальную альвеолу вставляют имплантат-расширитель (3) в соответствии с направлением (A), как показано на чертеже Фиг.1e. Как показано на чертеже Фиг.1f, затем прикладывают корпускулярный трансплантат для перекоррекции гребня кости, затем десну (2) закрывают и зашивают, таким образом, имплантат-расширитель (3) становится введенным в толщу тканей. После того, как произошла остеоинтеграция имплантата-расширителя (3), и раздробленное место гребня кости укрепилось (с имплантатом-расширителем, действующим в качестве опоры), имплантат-расширитель (3) удаляют атравматическим способом, оставляя отверстие, как показано на чертеже Фиг.1g. В этой ситуации гребень кости был расширен ровно в два раза по сравнению с его изначальной шириной. Затем, как показано на чертеже Фиг.1h, после легкого просверливания вставляют окончательный зубной имплантат (4) в ином направлении (B), чем направление (A) имплантата-расширителя (3), поскольку он установлен в упомянутом новом направлении (B), в котором должен быть расположен окончательный зубной имплантат (4), чтобы окончательный зубной протез был правильно ориентирован во рту пациента. Затем добавляют корпускулярный материал трансплантата, как показано на чертеже Фиг.1i, и десну (2) закрывают и зашивают. На чертеже Фиг.1j показано конечное состояние гребня (1) кости, значительно расширенного и с установленным окончательным зубным имплантатом (4).
6
4
Способ, предложенный в настоящем изобретении, может быть выполнен, в принципе, с любым зубным имплантатом или с аналогичным инструментом, который имеет свойства биологической совместимости и остеокондуктивности, которые обеспечивают для имплантата возможность генерации вокруг него качественной васкуляризированной костной ткани при расширении гребня кости. Однако в изобретении также предложен конкретный имплантат-расширитель, особо пригодный для выполнения способа, предложенного в настоящем изобретении. Как изложено выше, упомянутый имплантат-расширитель изготовлен из биологически совместимого и остеокондуктивного материала, предпочтительно из титана и, особо предпочтительно, из титана марки 5 (TiAlV).
На чертежах Фиг.2 и Фиг.3 показан первый вариант осуществления упомянутого имплантата-расширителя. Видно, что имплантат-расширитель (3) содержит, так же, как и другие обычные зубные имплантаты, резьбовое тело (5), область (6) коронки и верхушку (7). Однако предложенный в настоящем изобретении имплантат имеет определенные заметные специфические признаки, которые делают его идеальным для обеспечения возможности расширения гребня кости. Наиболее примечательным являются следующие: область (6) коронки имеет наружный диаметр, неразрывный с наружным диаметром резьбового тела (5), область (6) коронки не является более широкой, чем резьбовое тело (5) (другими словами, в качественных категориях, в отличие от обычных имплантатов имплантат-расширитель не имеет головки, под "головкой" понимают конец в форме коронки, который является более широким, чем резьбовое тело). Это обеспечивает возможность равномерного и очень точного регулирования расширения по всему гребню (который может быть очень узким) без риска полного перелома гребня кости. Кроме того, область (6) коронки содержит глухое отверстие (8), предотвращающее поворот, для вставки инструмента для приложения крутящего момента, что обеспечивает возможность позиционирования и ввинчивания имплантата-расширителя (3) в гребень кости. В дополнение к этому, согласно настоящему изобретению, область (6) коронки имплантата, по меньшей мере, частично является резьбовой (в этом варианте осуществления изобретения она является полностью резьбовой).
На чертежах Фиг.4 и Фиг.5 показан второй вариант осуществления имплантата-расширителя (3), более узкого, чем предыдущий, специфическим признаком которого является тот факт, что область (6) коронки не является полностью резьбовой, а имеет резьбовые внешние стенки со все более и более глубокими характеристиками резьбы до тех пор, пока они не будут совпадать с характеристиками резьбы резьбового тела (5). Это помогает увеличить толщину стенок области (6) коронки в области входа в глухое отверстие (8), упрочняет имплантат-расширитель в этой области и, следовательно, уменьшая риск его поломки во время вставки его в гребень кости.
Предпочтительно резьбовое тело (5) содержит цилиндрическую резьбовую часть (5a), более близкую к области (6) коронки, и резьбовую часть с уменьшающимся диаметром (5b), более близкую к верхушке (7), для уменьшения крутящего момента, который должен быть приложен к имплантату для вставки его в гребень кости, вследствие чего упомянутую вставку выполняют мягко и без усилий. Упомянутая резьбовая часть с уменьшающимся диаметром (5b) может иметь коническую форму, например, подобную форме, показанной в вариантах осуществления изобретения, изображенных на чертежах Фиг.2-Фиг.5.
На чертежах Фиг.6-Фиг.9 показаны два дополнительных варианта осуществления имплантата-расширителя (3) согласно настоящему изобретению со специфическим признаком, заключающимся в том, что в этих вариантах осуществления изобретения резьбовая часть с уменьшающимся диаметром (5b) имеет криволинейные боковые поверхности. Кроме того, в этих вариантах осуществления изобретения верхушка (7) также является резьбовой.
С точки зрения размера цилиндрическая резьбовая часть (5a) промежуточного зубного имплантата (3) имеет диаметр в интервале от 2 мм до 3,5 мм. Этот малый диаметр позволяет выполнять способ расширения посредством имплантата-расширителя не только постепенно, но и без риска для гребня кости даже в тех случаях, когда гребни кости имеют очень малую ширину, при которой результат выполнения обычного способа расширения гребня кости является непредсказуемым.