Непосредственная дентальная имплантация в условиях стимулированного ангиогенеза

Материал и методы исследования.
Диссертациясостоитиздвухразделов:экспериментально-
морфологического и клинического. Эксперименты проведены на беспородных
собаках (n= 15) массой 10,0-15,0 кг в ООО «Ветеринарная клиника «Друг».
Содержание,кормлениеиветеринарноеобслуживаниеживотных
осуществлялось в соответствии с рекомендациями, позволяющими обеспечить
их здоровье, неспецифическую резистентность и обезболивание на высоком
уровне.Оперативныеманипуляциивыполнялисьвоперационной
ветеринарной клиники в соответствии с Российскими и Международными
этическими принципами. На проведение эксперимента и на его дизайн
получено разрешение локального этического комитета Медицинского
университета «Реавиз» (№9 от 14.09.2016 г.). Протокол непосредственной
дентальнойимплантациивусловияхстимулированногоангиогенеза
апробирован на собаках, поскольку именно они наиболее часто используются
в стоматологических экспериментах [Иващенко А. В., 2017; T. Albreksson, H.
Wennenberg, 2019]. Собакам основной группы (n= 5) после удаления 2.2 и 2.3.
зубов были установлены в зубные альвеолы дентальные имплантаты
AnyRidge (MegaGen, Южная Корея). Периимплантатные пространства
заполнялисьотечественнымматериалом«ЛитАр»,полученнымпо
оригинальной технологии [Литвинов С.Д., 1993] и зарегистрированным
(удостоверение № ФС 01263011-3308 от 05.07.2006г.), как медицинское
изделие.
Собакам контрольной группы (n= 4) периимплантатные пространства
заполнялись биоматериалом «Bio–Oss®» (Geistlich, Biomaterials, Швейцария).
Под внутривенной анестезией [Золетил Virbas, (Франция, 125 мг/кг] собакам
основной группы установлено 10, а собакам контрольной группы 8
имплантатов.
Животные выводились из эксперимента передозировкой анестетика
через 30, 90 и 180 суток после установки дентальных имплантатов. Для
исследования биопсийного материала были использованы импрегнационные
методывыявлениямикрососудистогорусла[МарковИ.И.,2016],
гистологические окраски (гематоксилином и эозином по Ван Гизону,
парарозанилином и толуидиновым синим, азур II-эозином), просвечивающая
электронная микроскопия, выполненная по стандартной методике. Для
изучения динамики образования трабекулярной кости в провизорном
регенерате использовалась тетрациклиновая метка [Никитюк Б.А., Спирин
Б.А., 1961], слабый раствор азотнокислого серебра [Марков И.И., 2013] и
маркер пролиферации – белок Ki-67.
Общая характеристика исследуемых пациентов.
Курация пациентов основной (n = 82) и контрольной (n=98) групп
осуществлялась с 2015 по 2021 годы встоматологических клиниках
Медицинского университета «Реавиз». Всем пациентам была выполнена
непосредственная дентальная имплантация с использованием материала
«ЛитАр» (пациенты основной группы) и биоматериала«Bio–Oss®»
(пациенты контрольной группы).
Атравматичное бережное удаление причинных зубов проводилось под
инфильтрационной анестезией [4% раствор ультракаина (1,7 мл) с раствором
эпинефрина 1:200.000)].
У пациентов основной группы (n = 82) удалено 235 зубов и установлено
157 дентальных имплантатов AnyRidge (MegaGen, Южная Корея), у пациентов
контрольной группы (n=98) удалено 335 зубов и установлено 234 дентальных
имплантата AnyRidge (MegaGen, Южная Корея).
Характеристика клинических этапов.
Цифровой протокол непосредственной дентальной имплантации в
условияхстимулированногоангиогенезавключал:1)клиническое
обследование пациентов и постановку диагноза; 2)определение показаний; 3)
подготовительный этап: подбор имплантационной системы и размеров
имплантатов [Булат А.В., Параскевич В.Л., 2000; Astura J. [et al], 2016]; 4)
проектирование и изготовление направляющего шаблона [Патент РФ на
изобретение №2674919 от 13.12.2018 г.]; 5) предоперационную подготовку:
получениедобровольногоинформированногосогласия,лабораторную
диагностику, оформление медицинской карты стоматологического больного
[Кулаков А.А., 2016]; 6) хирургический этап: удаление причинных зубов,
подготовку зубных альвеол, фиксацию навигационного хирургического
шаблона, создание костного ложа, установку дентального имплантата через
навигационный шаблон [Патент РФ на изобретение №2674919 от 13.12.2018
г.], заполнение периимплантатного пространства материалом «ЛитАр»
(основная группа) и биоматериалом «Bio–Oss®» (контрольная группа),
формирование донорского соединительнотканного аутотрансплантата и его
фиксацию в реципиентной зоне [Патент РФ на изобретение № 2718241 от
31.03.2020г.],установкискан-абатментаиегосканировании7)
ортопедическийэтап:моделированиевременнойортопедической
конструкции, ее фрезерование и установку, а через 60 суток – установку
постоянной ортопедической конструкции из диоксида циркония. Достоверная
оценка состояния костной ткани пародонта проводилась на конусно-лучевом
компьютерном томографе, а ее плотность определялась пошкале
Хаунсфильда. (рис.1).
Оценка эффективности непосредственной дентальной имплантации в
условиях стимулированного ангиогенеза.
Клинические методы: 1) толщина десны над платформами дентальных
имплантатов; 2) степень рецессии десны; 3) степень остеоинтеграции
имплантатов; 4) выживаемость имплантатов.
Лабораторные методы: 1) оценка стабильности имплантатов (RFA –
техника; значения ISQ); 2) оценка демпфирующей способности имплантатов
(периотестметрия – РТY).
Статистическая обработка полученных данных проводилась с
определением средних показателей (М) и средней статистической ошибки
(+m), а также с учетом групповых различий исследуемых показателей.
При обработке морфометрических параметров использовался пакет
программ профессионального математического анализа ANSYS 5.6 и пакет
прикладных программ STATISTICdv. 70 (StatSoft – Russia, 1990).
Рис.1 Хирургический и ортопедический этапы непосредственной
дентальной имплантации в условиях стимулированного ангиогенеза.

Результаты исследования и их обсуждение.
Официальнаястатистикарезультатовкакотсроченной,таки
непосредственной дентальной имплантации в мире отсутствует, а данные
литературы на эту тему чрезвычайно разрознены и противоречивы. И это
несмотрянаогромноечислопубликаций,посвященнойтолько
непосредственной дентальной имплантации – ранней реабилитации пациентов
с частичной и полной адентией [Иванов С.Ю., Мураев А.А. и др.2015].
Сегодня только непосредственная дентальная имплантация способна к
решению этой проблемы, несмотря на высокую стоимость имплантационных
систем и еще сохраняющийся высокий риск их отторжения. Но альтернативы
у непосредственной дентальной имплантации нет несмотря на то, что ее
отдаленные результаты не столь оптимистичны, как результаты первых лет
эксплуатации имплантатов. Через 5 лет происходит потеря 5%, а через 10 лет
– 7% дентальных имплантатов. Общее количество осложнений еще более
значительно: они выявляются у 33,6% пациентов в течение первых пяти лет
после операции. Основные осложнения, в первую очередь, периимплантиты,
связаны с дефицитом кровотока в периимплантатных зонах. В настоящее
время сосудистая концепция пародонтита профессора А. И. Евдокимова,
сформированнаяещев1939-1940годах,получилаобоснованиев
морфологическихибиофизическихработах,результатыкоторых
опубликованы в периодической печати и в монографиях [Богонатов Б.Н. и
др.], 1976; Денисов-Никольский Ю.И. [и др.], 1987; Марков А. И. [и др.], 2003;
Копытов А.А. [и др.], 2014; Cadenat H [et al.], 1992]. И только в учебниках
анатомии и в анатомических атласах человека до сих пор декларируется, что
челюстно-лицевая область в целом и пародонт, в частности, интенсивно
кровоснабжаются и имеют развитую систему артериальных коллатералей
[Сапин М.Р. [и др.], 2013; Билич Г.Л. [и др.], 2013; Баженов Д.В. [и др.], 2014;
Литвиненко Л.М. [и др.], 2017].
Кровоснабжение челюстной области у млекопитающих, имеющих
каротидно-вертебральнуюсистемукровоснабжения,действительно
интенсивно [Козлов В.И. [и др.], 1991]. Об этом свидетельствуют их мощные
челюсти и мощные височно-нижнечелюстные суставы и, тем более
постоянное, как у грызунов, восстановление резцов. Формирование же
каротидно-вертебральнойсистемыв антропогенезепроисходилопод
влиянием формирования головного мозга, для увеличения объема и массы
которого потребовалось резкое увеличение скорости объемного кровотока в
системе внутренних сонных артерий. Это произошло за счет развития
синдромаобкрадываниясистемынаружныхсонныхартерийпутем
уменьшения их диаметра и значительного снижения скорости объемного
кровотока. Объемный кровоток во внутренних сонных артериях (350 мл/мин)
более чем в 2 раза превышает объемный кровоток в наружных сонных
артериях [Парфенов В. А. 1991; Селиверстов А. А., 2000]. В связи с этим, в
зоне бифуркации общих сонных артерий, происходит процесс гемосепарации.
Во внутренние сонные артерии поступает кровь с высоким гематокритом
[Мчедлишвили Г. И., 1989; Марков И. И., 2002], а в наружные сонные артерии
– с низким гематокритом. Это привело в антропогенезе к уменьшению
параметров челюстно-лицевой области, с одной стороны, и к увеличению
объема и массы головного мозга, с другой. В результате, в пародонте
сформировались и функционируют три жидкостные системы: сосудистая,
периодонтальная и интерстициальная. Сосудистая система пародонта связана
с общей системой циркуляции и имеет достоверную корреляционную связь с
показателями кровотока в общей сонной артерии [Плескановская Н.В.,
Арутюнов С.Д., 2011]. Периодонтальная и интерстициальная системы
функционируют под воздействием жевательной нагрузки как поровые
гидравлические системы. Ишемические повреждения пародонта возникают
при значительном снижении жевательной нагрузки. Поэтому каждый зуб
рассматривается,как«периферическоесердце»,способствующее
перемещению жидкости в поровых системах пародонта.
Сложность циркуляции жидкости в них позволяет рассматривать
пародонт, как зону дефицитного кровотока [Марков А.И. [и др.] 2003].
Ишемическоеповреждениепародонта:рецессиядесныиатрофия
альвеолярных отростков – всегда развивается при вторичной адентии. Поэтому
при непосредственной дентальной имплантации для профилактики ишемии в
периимплантатныхзонахиспользуютсянетольковазоактивные
лекарственные препараты, но и различные физиотерапевтические процедуры.
Вероятнее всего, использование указанных воздействий эффективно в
раннемпослеоперационномпериодедляустранения«синдрома
повреждения». Методы же стимуляции ангиогенеза непосредственно в
периимплантатныхзонахи,положительновлияющиенапроцесс
остеоинтеграции дентальных имплантатов, в клинике не применяются.
Нами разработан, апробирован в эксперименте, внедрен в клинику и
запатентован способ стимуляции ангиогенеза в свободных соединительно-
тканных аутотрансплантатах материалом «ЛитАр» (патент РФ на изобретение
№ 2718241 от 31.03.2020).
Предварительная апробация способа проведена на слизистой оболочке
верхнечелюстных бугров собак основной (n=3) и контрольной (n=2) групп.
Биодеградация отечественного материала «ЛитАр» происходила достаточно
быстро, а на его основе формировался провизорный регенерат с активным
вазо- и ангиогенезом. Его особенность – наличие значительного числа
микрососудов, в стенках которых определялись многочисленные перициты.
Они создают условия для роста новых капиляров путем почкования и
образования их de novo путем вазогенеза [Сушков С. А. [и др.]; Zhiven M.K.
[et al] 2015]. Перициты – это малодифференцированные клетки, способные
деффиренцироваться в фибробласты и остеобласты [Lautan I [et al] 2016;
Esteves C.d., Donateu F.,2018]. Полученные нами данные свидетельствуют о
том, что вазо- и ангиогенез инициируется продуктами биодеградации
материала «ЛитАр». (рис.2)

Рис. 2. Вазоиды провизорного
регенерата в соединительно-
тканном трансплантате. 15суток
эксперимента.
а) перициты (1); просвет вазоида
(2); б) просвет вазоида (1);
перицит (2).
а) гематоксилин и эозин; б)
электронограмма.
аба) Ув. 900; б) Ув. 12500.
В провизорном регенерате в 8,0 раз увеличивается, по сравнению с
контролем, число растущих капиляров, в 3,1 раза – число функционирующих
капиляров, в 2,1 раза – плотность микрососудов. Создаются условия для
ремоделирования всех компонентов микрососудистого русла и
формирования новой, более эффективной перфузионной системы.
Происходит увеличение числа перицитов за счет их активной пролиферации:
возрастает их Ki-67-позитивная популяция (рис.3).

Рис. 3. Экспрессия маркера Ki-67
перицитами (2,3) венулы (2)
собственной пластинки слизистой
оболочки бугра верхней челюсти
собаки. 30 суток эксперимента.
Моноклональные антитела к Ki-
67. Ув. 900

Консервация постэкстракционных зубных альвеол проведена у собак
(n=3) по методике Alveolar ridge preservation (ARP) с целью сохранения и
увеличения объема костной ткани альвеолярного гребня. После туалета
альвеол, они заполнялись материалом «ЛитАр», края десны сближались,
кровотечение останавливалось, раны ушивались наглухо резорбируемой
нитью. В течение первых семи суток после операции в альвеолах
формировался провизорный регенерат, основу которого составляла рыхлая
соединительная ткань, замещающая биодеградирующий материал «ЛитАр».
Для получения образцов биоптатов на более поздних сроках эксперимента
(30 и 60 суток) использовался трепан диаметром 3,0 мм. Изучение серийных
срезов трансплантатов позволило установить факт вступления в провизорный
регенерат кровеносных сосудов из костного мозга через многочисленные
отверстия в дне и стенках альвеол и в межзубных перегородках. Таким
образом, в провизорный регенерат поступают прогениторные клетки,
которые мобилизируются из костного мозга, и дифференцируются в зрелые
эндотелиоциты [Hristov M.,Erl W.,2003; Urbich C.,Dimmerer St., 2004]. Из
вновь образованных микрососудов, включенных в общую циркуляцию с
микрососудами костного мозга, в провизорный регенерат мигрируют и
остеогенные клетки-предшественники. Эволюция рыхлой соединительной
ткани провизорного регенерата проходит в направлении формирования в
начале фибробластического дифферона (рис.4), а затем – ретикулофиброзной
и далее – пластинчатой костной ткани трабекулярной кости (рис. 5).

Рис. 4
Фибробласт (1) в провизорном
регенерате постэкстракционной
альвеолы 2.2 зуба собаки. (2) малые
лимфоциты. 7 сутки эксперимента.
Электронограмма. Ув. 9500.

Рис.5.
Вновь образованные трабекулы
трабекулярной кости в
постэкстракционной альвеоле 2.2
зуба собаки. 60 суток эксперимента.
Люминисцентная микроскопия.
Тетрациклиновая метка. Ув. 400.

Оценка интеграции дентальных имплантатов с использованием
отечественного материала «ЛитАр» и биоматериала «Bio-Oss®» проведена в
экспериментах на собаках после удаления 2.2 и 2.3 зубов и установки в
постэкстракционныеальвеолыдентальныхимплантатов.Инсталляция
имплантатов проводилась с величиной торка от 40 до 80Н/см2 и первичной
стабилизацией 60-80 ед. ISQ. Из общего числа имплантатов, установленных
собакам основной группы (n=10) интегрировано 10 имплантатов, из общего
числа имплантатов, установленных собакам контрольной группы ( n=8)
интегрировано 7 имплантатов.
Для извлечения имплантатов из трепаноблоков собак контрольной
группы потребовалось нарастание величины вращательного момента от 82
Н/см2 (30 суток эксперимента) до 92 Н/см2 (90 суток) и до 98 Н/см2 (180
суток).
Для удаления имплантатов из трепаноблоков собак основной группы
потребовались более значимые величины вращательного момента: 102 Н/см2,
120 Н/см2 и 138 Н/см2. Таким образом, отечественный материал «ЛитАр» в
эксперименте стимулировал более жесткую остеоинтеграцию имплантатов,
чем биоматериал «Bio-Oss®». Кроме того, материал «ЛитАр» и материал
«Bio-Oss®» улучшали гистоструктуру прикрепленной и свободной межзубной
десны. Ее ширина увеличивалась до 4,5 см. У животных контрольной группы
наблюдалась медленная резорбция биоматериала «Bio-Oss®»: в начале
фрагментация его гранул макрофагами, а затем его туннельная резорбция
вместе с участками уже сформированной ретикулофиброзной костной ткани.
Самостоятельной биодеградацией, которая характерна для материала
«ЛитАр», биоматериал «Bio-Oss®» не обладает. Поэтому биоматериал «Bio-
Oss®»создаетнестабильныеусловиядляинтеграциидентальных
имплантатов в ранние сроки после их установки.
Полученные экспериментально – морфологические данные послужили
основой для проведения клинических испытаний материала «ЛитАр», как
стимулятора ангиогенеза при непосредственной дентальной имплантации.
Пациентам основной и контрольной групп наиболее часто имплантаты
устанавливались по показаниям в концевых, реже – во фронтальных отделах
челюстей.Длядостиженияпервичнойстабилизацииимплантатов
использовались финальные сверла на один размер меньше диаметра
имплантата. В большинстве случаев коэффициент стабилизации повышался
при формировании канала диной 2,0 – 3,0 мм на дне зубной альвеолы и
проникающеговтрабекулярнуюкостьальвеолярныхотростков.
Несоответствие диаметров имплантатов и постэкстракционных зубных
альвеолустранялсяплотнойконденсациейматериала«ЛитАр»и
биоматериала «Bio-Oss®» в перидентальных пространствах.
Первичная стабилизация имплантатов у пациентов контрольной группы
составляла 63,5±3,9 ISQ, у пациентов основной группы – 67,2±2,7 ISQ.
Параметры альвеолярных гребней оставались стабильными в ранние и
отдаленные сроки после установки имплантатов. Через 360 суток атрофия
костной ткани в периимплантатных зонах у пациентов контрольный группы –
0,25 мм, у пациентов основной группы – 0,1мм. Заполнение периимплантатных
пространств материалом «ЛитАр» и биоматериалом «Bio-Oss®» не влияло на
позиционирование дентальных имплантатов. Показатели плотности костной
тканивпериимплантатныхзонахпациентовосновнойгруппы
последовательно увеличивались в нижней челюсти от 415±12 HU до 1250±65
HU, в верхней челюсти – от 387±41 HU до 985±31 HU., пациентов контрольной
группы от 402±14 HU до 1050±75 HU в нижней челюсти и от 320±31 HU до
824±26 HU – в верхней челюсти. На конусно-лучевых компьютерных
томограммах пациентов основной и контрольной групп, определялась жесткая
фиксациядентальныхимплантатовнаосновеихзавершенной
остеоинтеграции.
Позитивной динамике остеоинтеграционного процесса способствовала
ранняя функциональная нагрузка имплантатов, обеспечивающая высокую
степень их контакта с формирующейся костной тканью. Таким образом, в
эксперименте и в клинике доказано, что отечественный материал «ЛитАр» при
непосредственной дентальной имплантации в условиях стимулированного
ангиогенеза,болееэффективен,чембиоматериал«Bio-Oss®».Он
стимулирует ангио-остеогенез и обеспечивают длительную и надежную
эксплуатацию дентальных имплантатов.
Выводы.
1.Структурнаяорганизация циркуляциижидкостив поровом
гидравлическом пространстве пародонта, функционирующем автономно от
системной гемоциркуляции, создает условия для формирования в нем зон
дефицитного кровотока.
2.Формированиепровизорногорегенерата,замещающего
биодеградируемый отечественный материал «ЛитАр» в периимплантатной
зоне и его трансформация по механизму и динамике развития аналогичны
генетическизапрограммированномуостеогенезуизавершаются
остеоинтеграцией дентальных имплантатов.
3. Материал «ЛитАр» является своеобразной биодеградируемой
матрицей, на которой пролиферируют и дифференцируются клетки различных
клеточныхдифферонов:фибробластического,остеобластического,
остеокластического, миелоидного и перицитарного. На этом фоне в
провизорном регенератев течение первых 30 суток происходит активный вазо-
и ангиогенез, на основе которого происходит постепенная трансформация
регенерата в ретикулофиброзную (60 суток), а затем в пластинчатую костную
ткань трабекулярной кости (120 суток).
4.Материал«Bio–Oss®»вызываетвпериимплантатнойзоне
воспалительнуюреакциюспараллельнопротекающимипроцессами
репаративного остеогенеза и остеоклазии. Формирующиеся фрагменты
первичного остеогенеза подвергаются сложному процессу фестончатой,
лакунарной и туннельной резорбции, замедляющей остеоинтеграцию
дентальных имплантатов.
5.Непосредственнаядентальнаяимплантацияпроводитсяв
соответствии с цифровым протоколом в условиях стимуляции ангиогенеза
отечественнымматериалом«ЛитАр»прилюбойлокализациии
протяженности зубных рядов. Объективными критериями этого процесса
являются: 1) постоянное нарастание отрицательных периометрических
показателей; 2) увеличение среднего показателя стабилизации имплантатов
(ISQ – от 69,8 ± 7,1 до 87,9 ± 4,7); 3) высокие показатели выживаемости
имплантатов – 99,7%; 4) низкие показатели атрофии костной ткани (0,1 мм).
6.Непосредственнаядентальнаяимплантация,проводимаяв
соответствии с цифровым протоколом в условиях стимулированного
ангиогенезаобеспечиваетвысокийдолговременныйпрогнозируемый
клинический результат (пять лет наблюдений) и значимый эстетический
эффект любой локализации и протяженности.
7.Непосредственнаядентальнаяимплантация,проводимаяв
соответствии с цифровым протоколом в условиях стимулированного
ангиогенеза, обеспечивает надежную пролонгированную профилактику
периимплантитов при длительной эксплуатации дентальных имплантатов.
Практические рекомендации
1. Рекомендуется использовать отечественный материал «ЛитАр» для
консервации зубных альвеол при планировании отсроченной дентальной
имплантации.
2. Рекомендуется использовать отечественный материал «ЛитАр» при
проведении непосредственной дентальной имплантации в соответствии с
цифровым протоколом.
3.Рекомендуетсяиспользоватьрезультатыэкспериментального
исследования ангио- и остеогенеза в учебном процессе на кафедрах анатомии,
гистологии и стоматологии.