Влияние микро- и макрорельефа поверхности имплантатов на остеоинтеграцию и долговечность имплантатов

Введение. Имплантология в настоящее время является одним из наиболее динамично развивающихся направлений стоматологии, что обусловлено растущей распространенностью частичного и полного отсутствия зубов, а также возросшей потребностью пациентов в высокоэффективных методах, нацеленных на восстановление жевательной функции. Ключевым фактором успешности имплантации выступает остеоинтеграция – процесс формирования прочной связи между костной тканью и дентальным имплантатом. Эффективная остеоинтеграция обеспечивает не только надежность и долгосрочную функциональность имплантатов, но и стабильность всей конструкции. Существующие исследования о влиянии микро- и макрорельефа поверхности имплантатов на процесс остеоинтеграции предоставляют противоречивые данные.

Целью данного обзора литературы является оценка влияния различных типов поверхностей дентальных имплантатов на скорость и качество остеоинтеграции, а также на долговечность имплантатов.

Методы. Для исследования был проведен подробный поиска научных данных в электронных базах данных PubMed, Cyber Leninka, Elibrary, Google Schoolar. Поиск ограничивался статьями на русском и английском языках с использованием терминов «остеоинтеграция» и «микро- и макрорельеф имплантов».

Результаты. Исследование показало, что правильный выбор характеристик поверхности в зависимости от анатомических особенностей пациента и условиями эксплуатации могут значительно повысить вероятность успешного исхода лечения и обеспечить долговременную функциональность дентальной имплантации.

Вывод. Полученные результаты подчеркивают важность остеоинтеграции для устойчивости, жизнеспособности и эффективности дентальной имплантации, что напрямую зависит от его микро- и макрорельефа поверхности.

1. Наумович С.А., Головко А.И. Анализ факторов, влияющих на процесс остеоинтеграции дентальных имплантатов при планировании ортопедического лечения. Современная стоматология. 2019. № 3(76), с. 44–50.

2. Воробьев А.А., Шемонаев В.И., Михальченко Д.В., Величко А.С. Взгляд на проблему дентальной имплантации в свете современных научных представлений. Волгоградский научно-медицинский журнал. 2009. № 2, с.19–24.

3. Davies JE. Mechanisms of endosseous integration. Int J Prosthodont. 1998 SepOct;11(5):391–401. PMID: 9922731.

4. Иванов П.В., Макарова Н.И., Булкина Н.В., Зюлькина Л.А. Современные представления об остеоинтеграции дентальных имплантатов. Известия вузов. Поволжский регион. Медицинские науки. 2018. № 4(48), с. 191–202.

5. Поройский С.В., Михальченко Д.В., Ярыгина Е.Н., Хвостов С.Н., Жидовинов А.В. К вопросу об остеоинтеграции дентальных имплантатов и способах ее стимуляции. Вестник ВолГМУ. 2015. № 3(55), с. 6–9.

6. Михальченко В. Ф., Михальченко Д. В., Порошин А. В. Способ улучшения процесса остеоинтеграции дентального имплантата. Волгоградский научно-медицинский журнал. 2014. № 3, с. 89–94.

7. Исроилов С.А., Абсаламова Н.Ф., Саттарова Х.Ю., Джавадова Л.М., Холбаева Н.А. Разработка системы прогнозирования исходов дентальной имплантации. Достижения науки и образования. 2019. № 12(53), с. 65–68.

8. Негматова Д. У., Камариддинзода М. К. Современные подходы к решению биомеханических проблем дентальной имплантологии. Вопросы науки и образования. 2019. № 7(53), с. 227–234.

9. Chrcanovic BR, Kisch J, Albrektsson T, Wennerberg A. Analysis of risk factors for cluster behavior of dental implant failures. Clin Implant Dent Relat Res. 2017 Aug;19(4):632-642. doi: 10.1111/cid.12485. Epub 2017 Mar 22. PMID: 28332286.

10. Le Guéhennec L, Soueidan A, Layrolle P, Amouriq Y. Surface treatments of titanium dental implants for rapid osseointegration. Dent Mater. 2007 Jul;23(7):844–54. doi: 10.1016/j.dental.2006.06.025. Epub 2006 Aug 14. PMID:16904738.

11. Albrektsson T, Brånemark PI, Hansson HA, Lindström J. Osseointegrated titanium implants. Requirements for ensuring a long-lasting, direct bone-toimplant anchorage in man. Acta Orthop Scand. 1981;52(2):155–70. doi:10.3109/17453678108991776. PMID: 7246093.

12. Воложин Г.А., Алехин А.П., Маркеев А.М. Влияние физикохимических свойств поверхности титановых имплантатов и способов их модификации на показатели остеоинтеграции (Часть I. Основные показатели остеоинтеграции в зависимости от свойств поверхности имплантата). Институт стоматологии. – 2009. – № 3(44). – С. 81–83.

13. Sennerby L, Ericson LE, Thomsen P, Lekholm U, Astrand P. Structure of the bone-titanium interface in retrieved clinical oral implants. Clin Oral Implants Res. 1991 Jul-Sep;2(3):103-11. doi: 10.1034/j.1600-0501.1991.020302.x. PMID: 1843463.

14. Cochran DL, Schenk RK, Lussi A, Higginbottom FL, Buser D. Bone response to unloaded and loaded titanium implants with a sandblasted and acidetched surface: a histometric study in the canine mandible. J Biomed Mater Res. 1998 Apr;40(1):1-11. doi: 10.1002/(sici)1097-4636(199804)40:1<1::aidjbm1>3.0.co;2-q. PMID: 9511093.

15. Rausch-fan X, Qu Z, Wieland M, Matejka M, Schedle A. Differentiation and cytokine synthesis of human alveolar osteoblasts compared to osteoblast-like cells (MG63) in response to titanium surfaces. Dent Mater. 2008 Jan;24(1):102-10. doi: 10.1016/j.dental.2007.03.001. Epub 2007 Apr 27. PMID: 17467048.

16. Calciolari E, Hamlet S, Ivanovski S, Donos N. Pro-osteogenic properties of hydrophilic and hydrophobic titanium surfaces: Crosstalk between signalling pathways in in vivo models. J Periodontal Res. 2018 Aug;53(4):598-609. doi:10.1111/jre.12550. Epub 2018 Apr 23. PMID: 29687451.

17. Stich T, Alagboso F, Křenek T, Kovářík T, Alt V, Docheva D. Implantbone-interface: Reviewing the impact of titanium surface modifications on osteogenic processes in vitro and in vivo. Bioeng Transl Med. 2021 Jul 12;7(1):e10239. doi: 10.1002/btm2.10239. PMID: 35079626; PMCID: PMC8780039.

18. Lin X, Zhou L, Li S, Lu H, Ding X. Behavior of acid etching on titanium: topography, hydrophility and hydrogen concentration. Biomed Mater. 2014 Feb;9(1):015002. doi: 10.1088/1748-6041/9/1/015002. Epub 2013 Dec 16. PMID: 24343349.

19. Ermrich M. Titanium hydride and hydrogen concentration in acid-etched commercially pure titanium and titanium alloy implants: a comparative analysis of five implant systems. Clin Oral Implants Res. 2010 Sep;21(9):944-50. doi:10.1111/j.16000501.2010.01938.x. Epub 2010 May 3. PMID: 20465551.

20. Wong M, Eulenberger J, Schenk R, Hunziker E. Effect of surface topology on the osseointegration of implant materials in trabecular bone. J Biomed Mater Res. 1995 Dec;29(12):1567-75. doi: 10.1002/jbm.820291213. PMID: 8600147.

21. Aljateeli M, Wang HL. Implant microdesigns and their impact on osseointegration. Implant Dent. 2013 Apr;22(2):127-32. doi:10.1097/ID.0b013e318278a90b. PMID: 23364448.

22. Рожнов С.М. Состоятельность зубов и имплантатов: морфометрические характеристики в сравнении с конструкционными особенностями. Российская стоматология. – 2015. – Т. 8, № 2. – С. 49–57.

23. Кулик К.С. Оценка остеоинтеграции дентальных имплантатов с поверхностью Hybrid Surface Treatment. European Scientific Conference: сборник статей VII Международной научно-практической конференции: в 2 частях, Пенза, 07 ноября 2017 года. Том Часть 1. – Пенза: «Наука и Просвещение» (ИП Гуляев Г.Ю.), 2017. – С. 199–203.

24. Винников Л.И., Савранский Ф.З., Симахов Р.В., Гришин П. О. Преимущества Clean PorousTM нового технологического метода обработки поверхности дентальных имплантатов. SR. 2015. № 4(7), с. 61–68.

25. Schispake H., Schanveber D., Dard M., et al. Functionalization of dental implants surface usingadhesion molecules. Journal of Biomedical Maferia’s Research, 2005, vol. 73, pp. 83–96.

26. Misch C.E. Contemporary Implant Dentistry. St. Louis: Mosby Elsevier 2008.

27. Stanford CM, Schneider GB. Functional behaviour of bone around dental implants. Gerodontology. 2004 Jun;21(2):71–7. doi: 10.1111/j.1741-2358.2004.00006.x. PMID: 15185986.

28. Fazel A, Aalai S, Rismanchian M. Effect of macro-design of immediately loaded implants on micromotion and stress distribution in surrounding bone using finite element analysis. Implant Dent. 2009 Aug;18(4):345–52. doi:10.1097/ID.0b013e31819cd938. PMID: 19667823.

29. Stanford C.M. Surface modifications of dental implants. Aust Dent L, 2008, vol. 53. pp. 26–33.

30. Sahiwal IG, Woody RD, Benson BW, Guillen GE. Macro design morphology of endosseous dental implants. J Prosthet Dent. 2002. May;87(5):543–51. doi: 10.1067/mpr.2002.124432. PMID: 12070518.