Крепкие зубы всегда имели большое значение для здоровья человека. Любые проблемы в этой области создавали массу неудобств, в том числе и для людей древности. Даже они, как показывают исторические раскопки, пытались восстанавливать целостность зубного ряда подручными средствами, используя их в качестве протезов. Но история имплантации началась тогда, когда появились первые попытки «вживить» искусственные зубы в челюстную кость.
Самые первые случаи применения зубных имплантов
Еще несколько столетий до нашей эры финикийцы пытались использовать подобия имплантов, которые фиксировали золотой проволокой. Попытки «прирастить» новые «зубы» применялись на протяжении многих веков, но не были успешными, так как организм отторгал инородные предметы.
Однако около 1500 лет назад, эскулапам, похоже, удалось внедрить в челюстную кость импланты. Рентгенограмма нижней челюсти, которая принадлежала человеку того времени, показала наличие в кости имплантированных кусочков ракушек, обросших костной тканью. Понятно, что в древности попытки «вживить» в челюсть новые зубы были единичными и далеко не всегда успешными. Тогда еще не было понятия о необходимости стерильности. Люди ничего не знали также и о свойствах многих материалов. Поэтому те первые попытки были скорее лишь «предвестниками» нового метода восстановления зубов.
Начало применения научного подхода к зубной имплантации
В конце 19-го века впервые с докладом о зубной имплантации на одном из съездов врачей выступил российский доктор Н. Н. Знаменский. Ученый обратил внимание медицинского сообщества на то, что:
- имплант нужно устанавливать в кость, а не в лунку удаленного зуба;
- костную ткань необходимо правильно обрабатывать, готовить к внедрению искусственного корня;
- имплант должен изготавливаться из материала, биосовместимого с тканями организма.
Результаты исследований ученого привлекли внимание, но передать свои записи наследникам доктор не успел. Поэтому в истории имплантации наступил перерыв, продлившийся до середины 20-го века.
История имплантации зубов
10 ноября 2010 — среда
Возможность восстановления утраченных зубов интересовала человека не одну тысячу лет. Это подтверждают археологические находки. Найденный, например, на территории современного Гондураса фрагмент нижней челюсти инка (VI в. до н. э.), в котором на месте 42, 41 и 31-го зубов сохранились имплантаты из панциря морских мидий. На территории Шантамбре (Франция) найден череп женщины, жившей в I в. н. э., с металлическим имплантатом в лунке клыка верхней челюсти.
Первые попытки в современной истории имплантации зубов
К идее дентальной имплантации некоторые специалисты обратились в конце XVIII столетия. В 1809 г. Maggilio использует имплантат из золота. Не смотря на то, что уже в то время уровень развития механики и инженерной мысли был довольно значительным, попытки имплантации зубов оказались неудачными, т.к. ещё не были известны понятия асептики и антисептики, а также практически не изучены процессы интеграции зубных имплантов в костную ткань. Из-за этого имплантаты отторгались и от идеи имплантации пришлось отказаться более, чем на 100 лет, до введения Листером понятия «антисептики» почти всегда происходило инфицирование операционной раны и отторжение имплантатов «Об антисептическом принципе хирургической практики» (1867 г.)
Первые фундаментальные исследования в истории имплантации зубов
В 1888 г. Berry разрабатывает принцип биосовместимости. В 1891 г. на IV Пироговском съезде, а затем в журнале «Медицинское обозрение» был представлен доклад приват-доцента Н.Н. Знаменского » Имплантация искусственных зубов». Он указывал, что для установки имплантата лучшим местом является не лунка удаленного зуба, а восстановившаяся кость, а материал для него не должен реагировать на физиологические процессы в кости. Начинается использование различных биологических материалов для изготовления, как имплантата, так и протеза, изучаются свойства инертности, толерантности, происходит активное внедрение в клиническую практику металлов. Активное развитие метода как самостоятельного и научно-обоснованного направления в стоматологии начинается с момента использования в качестве имплантационного материала кобальтохромового сплава «Vitallium», обладающего высокой коррозионной устойчивостью к электрохимическому воздействию тканевой жидкости. Новое развитие идея имплантации зубов получила в 40-е годы XX века, когда были проведены фундаментальные исследования в имплантологии, в частности, при создании систем имплантации для использования в челюстно-лицевой хирургии, травматологии, протезирования зубов.
Начало новой эры в истории имплантации зубов
Пер-Ингвар Бранемарк
Дентальная имплантация в современном её виде обязана исследованиям шведского ученого Пера-Ингвара Бранемарка, который в 1952 году открыл явление остеоинтеграции, что в 1977 г. было сформулировано P. I. Branemark как «Прямая структурная и функциональная связь между высокодифференцированной живой костью и поверхностью опорного имплантата, выявляемая на уровне светового микроскопа». Как это часто случается в истории открытий, явление остеоинтеграции Бранемарком было обнаружено в ходе исследований, далеких от использования в стоматологии имплантации зубов, да и вообще от имплантологии. Бранемарк изучал посттравматические процессы в костной ткани и костном мозге, для чего вводил в костную ткань подопытных животных оптическую камеру, корпус которой был изготовлен из титана. В качестве корпуса оптической камеры Бранемарк решил использовать титан. Этот металл был обнаружен в 1791 году, но его чистая форма была получена более чем через 100 лет. Его коммерческое производство требовало развития новых методов механической обработки, чтобы достигнуть той структуры поверхности, которая воспринимается живыми тканями. Титан обладает высокой стойкостью к химическому воздействию и является более стойким к коррозии, чем безупречная нержавеющая сталь. Благодаря этим свойствам, чистый титан стал идеальным металлом для экспериментов Бранемарка. Кроме того, этот металл был рекомендован хирургом-ортопедом Хансом Эмневсом из Лунда, который исследовал различные металлы, используемые в качестве бедренных протезов. Бранемарк получил образец металла, изготовленного Avesta Jernverk, и начал использовать чистый титан для изготовления камер. В ходе экспериментов Бранемарк обнаружил, что дорогостоящая камера повторному использованию не подлежит, т. к. из-за биоинертности титана корпус камеры настолько прочно сросся с костной тканью, что фактически стал её частью. Биоинертность определяется как полное отсутствие реакции отторжения со стороны организма — иммунные клетки этот металл попросту не способны определить как чужеродный и атаковать.
В 1952 г. шведский ученый P.Branemark сформулировал необходимые условия для успеха зубного протезирования с опорой на имплантаты — стерильность, чистота поверхности, атравматичность, геометрическое равенство ложа и конструкции, что приводит к прочному сращиванию поверхности металла с костью, названному позднее «остеоинтеграцией».
В 1965 г. профессор Ингвар Бранемарк возглавлял группу исследователей в Университете Гетеборга (Швеция) предложил использовать в стоматологии импланты, состоящие из двух частей — внутрикостной и прикручиваемой к ней опоры для коронковой части — абатмента.
Первым пациентом Бранемарка стал Госта Ларссон, имеющий долгое время проблемы с зубами, при посещении своего дантиста случайно услышал об исследованиях, проводимых в Университете Gothenburg и решил стать добровольцем в этих ранних исследованиях. Он потерял все зубы на нижней челюсти еще в возрасте 34 года, у него была расщелина неба, деформирована верхняя челюсть и подбородок, он испытывал постоянную боль и значительные трудности при еде и разговоре. Он уже практически смирился с этими проблемами, пока не услышал о новом исследовании. Ему на нижнюю челюсть были установлены 4 импланта, после чего проведено протезирование зубов, т. е. фактически первый опыт в стоматологии имплантации зубов фактически стал первым случаем протезирования на имплантах. Ларссон после проведенного лечения, мог жевать, есть и говорить и жил с этим протезом полноценной жизнью, до самой смерти в 2006 году. Двухэтапная методика имплантации, предложенная Бранемарком, успешно используется и по сей день.
Начинается время активной разработки конструкций разнообразных по форме имплантатов.
В 1963 г. на основе имплантатов A. Strock, R. Chercheve и S. Tramonte американский ученый L. Linkow создал винтовой имплантат с отверстием в нижней трети внутрикостной части, что позволило улучшить его ретенцию.
В 1965 г. P. Branemark предложил применять разборную конструкцию винтового имплантата, состоящего из внутрикостной части и прикручиваемой к ней опорной головки (абатмента). В 1969 г. L. Linkow изобрел еще один имплантат с внутрикостной частью в форме пластины, что позволило применять его при узких альвеолярных отростках челюстей.
В 1964 г. I. A. Small начал разрабатывать имплантат, представлявший собой пластину с ретенционными и чрескостными штырями для атрофированной нижней челюсти, а голландские хирурги H. Bosker и L. VanDijk предложили разборный вариант этой конструкции, назвав его трансмандибулярным имплантатом.
В 1970 г. H. Roberts предложил еще одну конструкцию имплантата для атрофированной нижней челюсти, представляющий собой дугообразную пластину, рассчитанную для внедрения в трех местах нижней челюсти.
В 80-е годы было предложено огромное количество конструкций, большинство из которых являются модификацией имплантата системы Branemark. Конструкция двухэтапных винтовых имплантатов P.Branemark нашла широкое применение на практике.
Однако, враждебное отношение Общества Стоматологов Швеции лично к Бранемарку (Пер Ингвар Бранемарк по образованию не являлся дантистом) тормозило развитие имплантологии. Личные и профессиональные нападки, направленные против Бранемарка, заставили его с большой осторожностью исследовать и внедрять в практику явление остеоинтеграции.
Когда Джордж Зарб — один из наиболее влиятельных исследователей в области разработки искусственных заменителей корней зубов (Университет Торонто, Канада), узнал об исследовании, проводимом Бранемарком, он немедленно отправился в Гётебург, где провел шесть месяцев, убеждая Бранемарка поделиться результатами своих исследований с миром. Зарб и его группа были первыми, кто проводил исследования за пределами Швеции параллельно с Бранемарком.
Для того чтобы ускорить распространение концепции остеоинтеграции в 1982 году в Торонто (Канада), на базе одной из стоматологических клиник, при поддержке Университетов Торонто и Гетеборга, была проведена конференция по остеоинтеграции. Зарб лично написал приглашение многим известным исследователям и ученым, приглашая их изучить новую оригинальную методику восстановления зубов.
Большинство стоматологов приняли участие в конференции только из-за приглашения профессора Зарба, и позже отмечали, что они никак не ожидали, что новая технология будет лучше, чем все предыдущие попытки.
Несмотря на 15 лет клинических исследований, и не только в Швеции, Бранемарк был обеспокоен, примет ли высокое стоматологическое общество его презентацию; однако, по завершении конференции, его исследования были высоко оценены, и в течение последующих лет, многие участники этой конференции даже стали его сотрудниками.
С тех пор, несколько всемирно известных институтов присоединились к команде разработчиков и исследователей остеоинтеграции в таких странах как: Соединенные Штаты, Канада, Австралия, Бельгия, Швеция, Испания, Италия, Бразилия, Чили, Япония и Корея.
В 90-е годы на основе экспериментальных исследований была доказана возможность остеоинтеграции при использовании одноэтапных винтовых имплантатов.
Циркониевые импланты
В последнее время, в качестве материала для изготовления имплантатов, все чаще цирконий, являющийся почти полным аналогом титана по своим физико-химическим, механическим и биологическим свойствам. Использование циркония в качестве материала для имплантатов, абатменов (конструкция заменяющая наддесневую часть зуба) и каркасов реставраций позволяет добиться лучших результатов в плане эстетики.
(по материалам Главы 1 книги «У истоков — Бранемарк и Развитие остеоинтеграции» — McClarence, Элайн — Книги Квинтэссенции, Берлин, Германия, 2003).
Имплантология нового времени
Появлением первых зубных имплантов, по типу тех, которые используются сейчас, стоматология обязана шведскому ученому Ингвару Бранемарку. Профессор занимался исследованием такого явления, как остеоинтеграция, которую он открыл в 1952 г. При проведении своих экспериментов доктор Бранемарк случайно обнаружил удивительные свойства титана – его биоинертность и способность прочно срастаться с костной тканью. На основе этих и других полученных шведским ученым данных и были разработаны первые титановые импланты, которые предназначались для фиксации зубных протезов.
Помимо Бранемарка, со свойствами титана экспериментировали и другие специалисты. Например, стоматолог-ортопед Л. Линкоу свой первый титановый имплант установил еще в 1952 г. и успешно занимался этим вплоть до 2002 г., поэтому некоторые специалисты именно его считают родоначальником современной имплантологии.
Первые научные исследования
Вначале Бранемарк не намеревался развивать процедуру вживления титановых компонентов в кость, так как его интерес был направлен на изучение воспроизводства и поведения клеток крови in vivo. Тезис докторской диссертации учёного основывался на исследовании кровоснабжения кости и костного мозга, так как в то время было недостаточно информации относительно воспроизводства клеток крови. Бранемарк хотел изучить регенерацию костной ткани, взаимодействие между костью, костным мозгом и кровью, описать процессы, происходящие в костном мозге после травмы. Чтобы выполнить эту задачу, он проводил серию экспериментов, в которых использовал маленькую оптическую камеру, установленную хирургическим путем в большеберцовую кость кролика, и исследовал кровоснабжение в кости. Это было первым шагом на пути открытия явления остеоинтеграции.
В качестве корпуса оптической камеры Бранемарк решил применять титан. Этот металл открыли в 1791 году, но его чистая форма была получена более чем через 100 лет. Коммерческое производство требовало развития новых методов механической обработки для достижения такой структуры поверхности, которая воспринималась бы живыми тканями. Когда выяснилось, что титан обладает высокой стойкостью к химическому воздействию и коррозии, в чем превосходит даже безупречную нержавеющую сталь, чистый титан стал идеальным металлом для экспериментов Бранемарка. Кроме того, этот металл был рекомендован хирургом-ортопедом Хансом Эмневсом из Лунда, который исследовал различные металлы, используемые в качестве бедренных протезов. Бранемарк получил образец металла, изготовленного Avesta Jernverk, и начал использовать чистый титан для изготовления камер.
При введении титановой камеры в большеберцовую кость кролика Бранемарк следовал наиболее щадящей хирургической процедуре, с тем чтобы нанести тканям минимальное повреждение. Он полагал, что кость имеет ограниченную способность к заживлению и должна быть обработана так же тщательно, как и другие хрупкие ткани тела, такие как глаз или мозг. Через несколько месяцев экспериментов Бранемарк доказал, что регенерация кости — это диалоговая функция костной ткани и костного мозга. С другой стороны он с грустью заметил, что камера, помещенная в большеберцовую кость кролика, стала неотъемлемой частью структуры кости и не могла быть повторно использована. Таким образом, стала очевидна необходимость дополнительных затрат на проведение дальнейших исследований.
Развитие зубной имплантации в наши дни
Современный классический имплант изготавливается из титана и имеет форму конуса или цилиндра, с обязательной резьбой. Но имплантология продолжает развиваться. Одно из ее перспективных направлений – применение для изготовления искусственных корней диоксида циркония. Этот материал так же прочен, биоинертен и близок к титану по некоторым другим свойствам. Однако циркониевые импланты дают стоматологам больше возможностей в плане эстетичности протезирования.
История имплантации сегодня еще не завершена. Ученые многих стран продолжают поиск новых производственных технологий и способов установки зубных имплантов. Цель – повысить качество, комфортность и эффективность лечения и продлить срок службы заменителей корня.
