Результат интеллектуальной деятельности: Стоматологический имплантат

Изобретение относится к медицине, а именной к хирургической и ортопедической стоматологии, и может быть использовано для зубного протезирования пациентов с частичным или полным отсутствием зубов.

Известен стоматологический имплантат, выполненный из материала на основе керамического диоксида циркония (Патент США №6280193 от 28.08.01, А61С 8/00). Это цилиндрический имплантат с внутренней и наружной винтовой резьбой. Для его установки требуются технологические элементы, выполненные именно для данного имплантата. Недостатками имплантата являются сложность конструкции и наличие концентраторов напряжения, создаваемых наружной резьбой, что приводит к травме костной ткани ложа имплантата.

Из уровня техники известен дентальный имплантат, состоящий из соединенных между собой посредством резьбового соединения внутрикостной части с резьбой и внекостной части или головки имплантата с внутренней резьбой. Внекостная часть или головка имплантата содержит вдоль продольной оси внутреннее резьбовое отверстие и внутренний шестигранник (Патент РФ 2273464).

Известен стоматологический имплантат, состоящий из соединенных между собой посредством посадочного конуса и резьбового соединения внутрикостной части и внекостной части, при этом внутрикостная часть содержит коническую пришеечную часть с конической многозаходной резьбой и апикальную частью с шагом резьбы 0,75-1,5 мм, а внекостная часть последовательно состоит из следующих элементов: усеченного посадочного конуса с резьбой, десневого конуса, коронковой части, имеющую цилиндрический поясок, циркулярный уступ и усеченный конус с внутренней резьбой (Патент RU №2204356, А61С 8/00, 2001).

Известен внутрикостный имплантат, состоящий из апикальной части, с широкими витками резьбы и пришеечной частью конической формы, с конической многозаходной резьбой, при введении которого в костную ткань создается компрессия и вертикальная тяга между апикальной резьбой и пришеечной частью, которые находятся в разной по плотности костной ткани, витки имплантата под воздействием жевательной нагрузки подвергаются эластической деформации с образованием зон сжатия и растяжения, что приводит к образованию и увеличению уровня костной ткани (Патент РФ 2269970).

Недостатками указанных изобретений является материал, из которых они изготовлены, обладающий значительной разницей физико-механических свойств имплантатов и воспринимающей костной ткани, так и механизма сжатия и растяжения кости способного привести к перегрузке костной ткани. Сегодня в современной стоматологии не прекращается поиск конструкционных материалов дентальных имплантатов, несмотря на превосходную биосовместимость титановых сплавов и керамики. Материал для костных имплантатов должен отвечать требованиям биомеханической и биохимической совместимости с костной тканью. Это означает, что он должен быть схож с ней по механическим свойствам (обладать модулем Юнга 10-40 ГПа и проявлять эффект сверхупругости не менее 0,5%), содержать только безопасные компоненты, разрешенные к медицинскому применению, и обладать высокой коррозионной стойкостью в средах организма. Один из самых распространенных материалов для изготовления имплантатов - чистый титан. Этот материал обладает рядом достоинств: хорошие механические свойства; малый удельный вес; высокая биосовместимость за счет образования на поверхности прочной защитной биоинертной пленки из диоксида титана. В то же время по своим механическим свойствам титан плохо совместим с костью, в частности, имеет более высокий модуль Юнга (105 ГПа). Это приводит к тому, что в процессе эксплуатации в системе «кость - имплантат» большая часть нагрузки приходится на имплантат, в результате чего костная ткань не подвергается воздействию механических напряжений необходимой величины, что приводит к постепенной резорбции кости и ослаблению фиксации имплантат.

Известен металлокерамический биоимплантат с использованием диоксида циркония (Патент РФ №2132202 от 27.06.99, A61L 27/00). Керамическое покрытие улучшает свойства имплантата, касающиеся биосовместимости имплантата с костной тканью. Использование металлов для стоматологических имплантатов нежелательно, так как тепло- и электропроводность нивелируют положительное свойство металла - прочность.

Материалы для имплантатов на основе керамического диоксида циркония и имплантаты представлены в патентах Японии (JP 9239020 1997-09-16, JP 3186282 1991-08-14, JP 1203281 1989-08-16, JP 59112908 1984-08-29).

Стоматологический имплантат на основе керамического диоксида циркония, представленный в международном патенте (WO 9917675 1999-04-15), имеет очень сложную конструкцию.

Известен стоматологический остеоинтегрируемый имплантат с повышенными биоинертными свойствами (Пат. РФ №2185125 от 20.05.02, А61С 8/00). Имплантат содержит костную и внекостную части, выполненные из упрочненного сплава титана, на наружную поверхность внутрикостной части нанесено покрытие из йодидного циркония толщиной 10-20 мкм, Имплантат имеет цилиндрическую конструкцию, характеризующуюся неравномерным распределением давления на костную ткань, что является его существенным недостатком. Кроме того, металлический титан обладает малой плотностью по сравнению с тяжелым кристаллом ЧСЦ (6 и 16 г/см3 соответственно) и, следовательно, худшей остеоинтегрируемостью, поскольку, чем выше удельный вес материала имплантата, тем лучше остеоинтеграция.

Из уровня техники известен внутрикостный имплантат с памятью формы для установки в лунку многокорневого зуба или в соседние лунки однокорневых зубов верхней или нижней челюсти состоит из опорной головки в форме усеченного конуса с бороздками и внутрикостной части. Внутрикостная часть выполнена в виде S-образной ленты, контуры внутрикостной части в горизонтальной плоскости имеют форму буквы Н с закругленными сторонами, с активными элементами в верхней и нижней половине внутрикостной части, слева и справа от вертикальной оси имплантата. Изобретение позволяет повысить первичную стабильность и устойчивость конструкции к жевательным нагрузкам, адаптации имплантата к анатомо-топографическим особенностям лунки зуба (Патент РФ №2513690).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является одноэтапный универсальный стоматологический имплантат содержит внутриротовую, надкостную и внутрикостную части, выполненные как единое целое. Внутрикостная часть имеет апикальное окончание, выполненное в виде полусферы. Имплантат изготовлен из кристалла частично стабилизированного диоксида циркония с наноструктурой, кристаллографическая ось которого <100> совпадает с осью имплантата, поверхность внутрикостной части выполнена волнообразной и ее вертикальный профиль в направлении от надкостной части к апикальному окончанию представляет собой выпуклые по отношению к оси имплантата дуги окружностей с уменьшающимся радиусом, R11>R12>R13>R14>, причем касательная к окружностям составляет с осью имплантата угол ∞1=8-10°, переход от одной выпуклой дуги к другой сглажен вогнутой по отношению к оси имплантата дугой окружности радиусом R21≅1,1R11, R22≅1,1R12, R23≅1,1R13, R24≅1,1R14, вертикальный профиль надкостной части имплантата представляет собой дугу, вогнутой по отношению к оси имплантата окружности радиусом R3≅1,5-1,6R11, 1/4 надкостной части имплантата, прилежащая к внутриротовой части, выполнена в виде усеченного конуса, обращенного к оси имплантата, с которой образующая конуса составляет угол ∞2=18-20° (Патент РФ №2284790).

Задачей, на решение которой направленно изобретение является одномоментная дентальная имплантация системой, обладающей биомеханической и биохимической совместимостью с костной тканью с последующим зубным протезированием.

Техническим результатом изобретения является обеспечение равномерного давления в кортикальном и губчатом слоях кости при устойчивой фиксации имплантата, создание дозированной компрессии костной ткани, равномерное распределение нагрузок и повышение силы первичной фиксации имплантата. Технический результат изобретения достигается за счет того, что, стоматологический имплантат состоит из внутрикостной и наддесневой частей, при этом внутрикостная часть представлена апикальной и пришеечной частью, апикальная часть имеет треугольный профиль с углом 45 градусов, и шагом 0,4 мм, а пришеечная часть конической формы с многозаходной скругленной резьбой в направлении от наддесневой части к апикальному окончанию, надцесневая часть имплантата выполнена в виде усеченного конуса, обращенного к оси имплантата, с углом по отношению к оси имплантата 6 градусов, в месте перехода внутрикостной и наддесневой части имеется циркулярный скругленный уступ шириной в 0,5 мм имеющий угол 135 градусов, при этом имплантат монолитный изготавливается методом литья из наноразмерного сплава содержащего в ат. %: Ti 71,0-74,0, Nb 19,0-23,0, Та и/или Zr 4,0-9,0.

Преимущество предлагаемой конструкции заключается как в конструкционных особенностях имплантата, так и в конструкционном материале. Большой шаг резьбы апикальной части имплантата и коническая скругленная форма пришеечной части сознают компрессию между собой и конденсацию костной ткани вокруг имплантата, что позволяет его использовать у пациентов с различным типом кости. Но в отличие от прототипов, предлагаемый стоматологический имплантат изготавливается из сверхупругих сплавов Ti-Nb-Ta и Ti-Nb-Zr, полученных методом литья именно в соотношении элементов в процентном соотношении - Ti 71,0-74,0, Nb 19,0-23,0, Та и/или Zr 4,0-9,0. Сверхупругие сплавы титана (титан-ниобий и никелид титана) в сравнении с титановым сплавом снижают напряжения в кортикальной костной ткани при использовании в качестве внутрикостных дентальных имплантатов без явного влияния на напряженно-деформированное состояние губчатой костной ткани. Существенное увеличение напряжений в кости происходит при уменьшении числа опорных имплантатов несъемного протеза (независимо от материала имплантатов) и приложении нагрузки к боковой части несъемного протеза при полном отсутствии зубов. Максимальные величины напряжений в костной ткани при функциональной нагрузке титана локализуются в проекции шейки имплантатов. Кортикальная костная ткань имеет двукратный запас прочности при наличии титановых имплантатов, трехкратный - при имплантатах из эластичных сплавов титана.

Конструкция предлагаемого стоматологического имплантата поясняется чертежом где на фиг. 1:

1. Стоматологический имплантат

2. Внутрикостная часть стоматологического имплантата

3. Наддесневая часть стоматологического имплантата

4. Апикальная часть стоматологического имплантата

5. Пришеечная часть имплантата

6. Циркулярный скругленный уступ

Операция по установке предлагаемого имплантат осуществляется следующим образом:

1. Проведение местной анестезии адекватной проводимой операции

2. Проведение разреза, формирование слизисто-надкостничного лоскута, скелетирование кости.

3. С использованием физеодиспенсера, фрезой диаметром на 2 мм меньше диаметра имплантат в кости формируют ложе под имплантат.

4. Так же, при помощи физеодиспенсера при условии торка в 40 Н устанавливается стоматологический имплантат (1) состоящий из внутрикостной (2) и наддесневой частей (3), при этом внутрикостная часть представлена апикальной (4) и пришеечной частью (5), апикальная часть (4) имеет треугольный профиль с углом 45 градусов, и шагом 0,4 мм, а пришеечная часть (5) конической формы с многозаходной скругленной резьбой в направлении от наддесневой части (3) к апикальному окончанию, наддесневая часть (3) имплантата выполнена в виде усеченного конуса, обращенного к оси имплантата (1), с углом по отношению к оси имплантата 6 градусов, в месте перехода внутрикостной (2) и наддесневой части (3) имеется циркулярный скругленный уступ (6) шириной в 0,5 мм имеющий угол 135 градусов.

5. Стоматологический имплантат устанавливается в костную ткань до уровня 1,5 мм до начала циркулярного уступа (6).

6. Ушивание слизисто-надкостничного лоскута.