Торк имплантатов как критерий достижения их стабильности

25 апреля 2017, 8:09 25.04.2017 0

Термин «торк установки» в стоматологии обозначает момент силы, используемый для фиксации имплантата внутри костной ткани. Данный параметр влияет на первичную стабильность имплантата (механическую стабильность), которая, в свою очередь, позволяет добиться необходимой остеоинтеграции. Первичная механическая стабильность предусматривает отсутствие каких-либо микродвижений, которые еще можно отметить невооруженным глазом. Сдвиги конструкции в пределе от 100 мкм до 150 мкм могут компрометировать процесс структурно-функциональной связи титановой поверхности и костной ткани, влияя на периимплантатное ремоделирование кости, провоцируя, таким образом, формирование фиброзной капсулы и повышая риск потери внутрикостной опоры. Поэтому логично, что параметры торка при установке имплантата сильно взаимосвязаны с дальнейшим прогнозом его остеоинтеграции. Тем не менее, нерешенным остается конкретный вопрос: как сила торка влияет на различные аспекты заживления костной ткани после установки имплантата. В частности, какая минимальная сила торка необходимая для достижения первичной стабильности имплантата при установке такового в заживленную и в свежую постэкстракционную лунки при реализации протокола немедленной нагрузки? Какие параметры торка являются наиболее часто используемыми среди клиницистов? И способствует ли увеличение торка снижению показателей микродвижений и улучшению механической стабильности, и как это влияет на долгосрочный прогноз функционирования внутрикостной титановой опоры?

В данной статье мы попытаемся ответь на все из вышеперечисленных вопросов.

Торк имплантатов как критерий достижения их стабильности

Метод исследования

Анализ литературных данных проводился с использованием системы PubMed и ключевых слов: торк установки, торк установки имплантата, минимальные показатели торка, первичная стабильность имплантата, стабильность имплантата, немедленная нагрузка, контакт имплантата с костью, модификация поверхности имплантата. Из полученного списка литературы мы выбирали те статьи, которые могли содержать интересующую нас информацию. Данные одиночных клинических исследований, которые напрямую не касались интересующих аспектов, были исключены из анализа. Конечной датой анализа литературных публикаций было 5 января 2016 года.

Первичная и вторичная стабильность имплантатов

Первичная стабильность (механическая стабильность) имплантатов достигается за счет установки конструкций в структуре костной ткани при отсутствии каких-либо видимых их движений. Для достижения подобного эффекта нужно учитывать плотность кости (качество костной ткани), процентное соотношение контакта в области интерфейса имплантат-кость, геометрию титановой опоры, микроморфологию поверхности, значения торка во время установки конструкции, а также специфику хирургических манипуляций в ходе выполнения остеотомии. Вторичная стабильность имплантата возникает при формировании новой костной ткани вокруг установленной внутрикостной опоры, и она именуется биологической стабильностью. Депозиция нового объема костной ткани сопутствует биологическому анкоражу конструкции, что и представляет собой результат остеоинтеграции.

Отрицательный эффект микродвижений

Согласно теории деформации, для того чтобы два фрагмента переломанной кости срослись между собой, необходимо обеспечить адекватную их фиксацию с минимизацией любых типов движений. Смещение костных сегментов, напротив, может разрушить новые клетки и кровеносные сосуды, которые формируются в зазоре области перелома. В результате этого остеокласты резорбируют смежные области костной ткани, что приводит к развитию еще больших микродивжений на участке перелома, и как результат – к неудачному заживлению. Аналогичная ситуация может возникнуть и в области имплантатов при дефиците необходимых параметров их стабильности. С другой стороны, Sivolella и коллеги доказали, что торк не является решающим фактором для достижения эффекта остеоинтеграции; скорее – само отсутствие микродвижений более способствует данному процессу. Исследователи устанавливали собакам в области остеотомии имплантаты, которые по размерам были больше размеров самих титановых конструкций. При это имплантаты стабилизировали с помощью фиксационных пластин так, чтобы они не имели непосредственного контакта с костной тканью. Несмотря на это, все имплантаты успешно остеоинтегрировались, что подтверждает тот факт, что достижение первичной стабильности играет важную роль для исключения влияния разных типов микродвижений.

Аппараты для оценки первичной стабильности имплантатов

Наиболее часто для оценки стабильности имплантата используют Periotest (Medizintechnik Gulden) и Osstell (Osstell).

Прибор Periotest в своей структуре содержит электронно контролирую головку, посредством которой проводится перкуссия интраосальной опоры со щечной стороны. Наконечник, в котором содержится головка, соединен с микрокомпьютером для верификации времени, которое требуется для того, чтобы перкутационный элемент возвратился в исходную позицию. Возможные результаты варьируют в диапазоне от -8 до +50 (наименее стабильные).

Аппарат Osstell может работать по-разному. Сначала датчик устанавливают на имплантате и стимулируют его вибрацию магнитным импульсом, который исходит из наконечника. При этом оценивают частоту, при которой имплантат начинает вибрировать. Высокие показатели вибрации коррелируют с более надежно установленными имплантатами (резонансная частота при этом колеблется в диапазоне от 3500 Гц до 8500 Гц). Этот метод также называется резонансно-частотным анализом (РФА), а записанные данные частоты преобразуются в удобную для пользователя форму коэффициента стабильности имплантата (КСИ), который варьирует в диапазоне 1-100 условных единиц (наиболее стабильные). Пороговый балл в 65,5 КСИ используется для того, чтобы охарактеризовать адекватную первично достигнутую стабильность имплантата. Для этой же цели можно использовать и другие пороговые значения, роль которых продолжает обсуждаться. В результате консенсусной конференции Европейской академии остеоинтеграции в 2006 было принято решение о том, что использовать данные аппараты для верификации факта первичной стабильности – нецелесообразно, поскольку показатели таких значительно варьируют и напрямую никак не связаны с каким-либо прогнозом функционирования внутрикостной опоры.

С практической точки зрения, параметры торка можно определить и с использованием наконечника при выполнении отеотомии, а также при помощи динамометрического ключа (фото 1 - 2). Когда имплантат достигает так называемой замкнутой позиции, можно утверждать, что врачу удалось достигнуть его первичной стабильности.

Фото 1. Вид ручного ключа для определения силы торка и соединения частей имплантата. Данный инструмент помогает измерять торк в диапазоне 50-90 Нсм.

Фото 2. Практическое применения ключа для изменения торка: в данном случае показатель составляет 50 Нсм.

Корреляция торка и других параметров

Было установлено, что показатели торка имплантата на момент его установки значительно коррелируют с другими параметрами инфраконструкции. Trisi и коллеги обнаружили, что параметр КСИ не связан с показателем контакта, сформировавшегося между имплантатом и костью, а также с показателями торка на момент удаления внутрикостных опор. Другие исследователи также отметили, что КСИ не коррелирует даже с показателями торка на момент установки. С другой стороны, некоторые исследования демонстрируют зависимость между двумя данными параметрами. Norton отметил, что корреляция между КСИ и показателями первичного торка действительно очень слабая, так, например, имплантаты, установленные с торком в 30 Нсм и 100 Нсм могут иметь аналогичные параметры стабильности КСИ. Существует зависимость между плотностью костной ткани и величиной торка: в более плотной кости можно достичь более высоких показателей механической стабильности. Поскольку существует положительная корреляция между плотностью кости (определенной посредством компьютерной томографии в единицах Хаунсфилда) и значениями торка, можно утверждать, что оценка начальной плотности костной ткани помогает спрогнозировать параметры и возможность достижения первичной механичной стабильности имплантата.

Колебания стабильности со временем

Уровень первичной устойчивости обычно уменьшается через несколько недель после установки имплантата из-за процесса костного ремоделирования, который начинает прогрессировать после ятрогенной травмы в области остеотомии. С дальнейшим формированием и аппозицией кости в области имплантации постепенно будет возрастать и стабильность имплантата. Аналогично в начальном периоде после установки наблюдается падение показателей КСИ, которые начинают возрастать только через несколько недель. Дополнительные исследования подтвердили также тот факт, что при изъятии имплантата через несколько дней после его установки требовалось применить обратную силу гораздо меньше таковой, которая требовалась после достижения остеоинтеграции с той же целью в отдаленный период. Wilke и коллеги обнаружили, что для изъятия имплантатов, установленных в большеберцовую кость овец, требовалось применить обратной торк величиной 84-88 Нсм через две недели после установки конструкций, и более 200 Нсм уже через два месяца после имплантации. Таким образом, можно утверждать, что переходной период от начальной к средней стабильности является наиболее критическим, а установка абатментов в таковой требует особенной осторожности. В отдельных исследованиях уменьшения показателей стабильности через несколько недель после установки имплантата не было зарегистрировано вообще. Подобный эффект может быть объяснен различиями в особенностях поверхности имплантатов (при использовании фторидных или щелочно-обработанных покрытий). Отсутствие эффекта снижения стабильности имплантата также может быть аргументировано тем фактом, что в некоторых случаях прогрессирующий процесс биологической стабилизации значительно превышал эффект редукции механической стабильности в ходе костного ремоделиирования. Исходя из результатов многочисленных исследований, можно резюмировать, что модификация поверхности имплантата может ускорить процесс заживления области ятрогенного вмешательства, однако данных, которые бы подтверждали влияние различных покрытий инфраконструкций на достижения более качественной остеоинтеграции пока что еще не получено.

Величина торка, необходимая для достижения первичной стабильности

Как бы там ни было, величина торка считается объективной критерием оценки первичной стабильности имплантата. Поэтому важно понимать, какого торка рекомендовано достигнуть в различных клинических ситуациях (например, при заживлении гребня или при немедленной нагрузке имплантатов, установленных в свежих постэкстракционных лунках). Показатель гранично минимального уровня торка, который бы обеспечивал надежную первичную стабильность, пока что до сих пор не установлен. Trisi и коллеги сравнивали эффект низкого торка (10 Нсм) с эффектом высокого (110 Нсм) при установке имплантатов в челюсти овец. Через 6 месяцев имплантаты, которые устанавливались с достижением низких параметров торка, демонстрировали повышенную стабильность конструкции по сравнению с теми, которые устанавливались с достижением более высоких параметров торка. Разница между сопутствующими показателями при торках в 10 Нсм и 110 Нсм была следующей: КСИ - 69,25 и 68,25 соответственно; величина торка при изъятии конструкций - 40 Нсм и 61.33 Нсм соответственно; соотношение контакта имплантат-кость - 44,9% и 50,29% соответственно. Торк, необходимый для установки имплантатов в область здорового гребня, зависит от качества кости, формы имплантата, поверхности, а также специфики выполнения остеотомии. В ходе недавнего систематического обзора Benic и коллег было обнаружено, что наиболее часто клиницисты достигают торка в диапазоне от 20 до 45 Нсм. По данным Irinakis & Wiebe, величина начального торка должна быть равной около 49,7 Нсм, в то время как Grandi предлагает расширить данный диапазон до 30-100 Нсм со средним показателем в 65 Нсм. В случаях конусных имплантатов Rabel рекомендует использовать торк около 25,9 Нсм. Согласно исследованиям Alsaadi, рекомендуемый торк находится в районе около 30 Нсм, в то время как Turkyilmaz & McGlumphy предлагают увеличить его до 37 Нсм. В исследованиях Norton 47 имплантатов было установлено с торком в 25 Нсм, 11 – 20 Нсм, 7 с торком в 15 Нсм и 3 - 10 Нсм. Таким образом, однозначный показатель остается до сих пор неопределенным, хотя большинство респондентов предпочитает превышать исходной параметр торка за ≥30 Нсм. Хотя даже данный показатель может варьировать у разных людей, не говоря уже о особенностях такового на разных участках челюсти.

Величина торка, необходимая для немедленной нагрузки

Немедленная нагрузка имплантатов предполагает посадку протеза на инфраконструкции в течение 1 недели после установки самой интраоссальной опоры. Логично, что в подобных случаях достижение высоких показателей торка является рекомендованным, чтобы стабилизировать имплантат в свежей постэкстракционной лунке. Особенно важно достичь надежного торка, когда в результате остетомии не удалось обеспечить необходимую поддержку титановой опоры, а для лучшего прогноза желательно минимизировать эффект каких-либо микродвижений. Результаты нескольких систематических обзоров демонстрируют, что для немедленной установки провизорных конструкций и нагрузки имплантата у беззубых пациентов минимально необходимая сила торка колеблется в диапазоне ≥30-35 Нсм, у частично беззубых пациентов – ≥30 Нсм (варьируя от 15 до 45 Нсм). В ходе исследования, проведенного Ottoni и соавторами, было обнаружено, что успешной интеграции имплантатов удалось добиться при первичном уровне их торка ≥32 Нсм, в то время как имплантаты, установленные с силой в 20 Нсм, дезинтегрировались у 9 из 10 пациентов. В противоположность этому, в ходе других клинических исследований было продемонстрировано, что имплантаты, которые поддавались нагрузке в ходе реализации немедленного протокола функционирования, были клинически успешными, даже если установка таковых проводилась при относительно более низких показателях торка. Некоторые исследователи предлагали обеспечивать шинирование (соединение) интраоссальных конструкций, установленных на низких показателях торка, для того чтобы обеспечить лучшую их стабилизацию.

Влияет ли повышение показателей торка при установке имплантата на повышение показателей первичной стабильности?

Недостаточная первичная стабильность является одной из причин неуспешности дентальных имплантатов. Поэтому результаты многих исследований свидетельствуют об необходимости установки имплантатов при высоких показателях торка для обеспечения лучшей их стабилизации. Для проверки данной гипотезы Trisi и коллеги установили 120 интраоссальных опор в кость крупного рогатого скота, которую можно было по качественным характеристикам классифицировать как мягкую, нормальную и плотную. В ходе процедуры применялись силы торка в 20 Нсм, 35 Нсм, 45 Нсм, 70 Нсм и 100 Нсм. Авторы отметили, что увеличение пиковых показателей торка помогает уменьшить влияние микродвижений, а эффект таковых более выражен в мягкой, нежели в плотной ткани. Однако, при достижении торка в 45 Нсм разницы в объеме микродвижений среди разных видов плотности костной ткани практически не наблюдалось. Следовательно, Trisi резюмировал, что увеличение торка минимизирует эффект микродвижений в лабораторных условиях, когда на сами конструкции действуют латеральные силы. Однако подобный результат был отмечен в области не всех имплантатов и не при всех методах препарирования костной ткани (фото 3). Например, в условиях плотной костной ткани увеличение торка выше пикового уровня не обеспечивает никаких дополнительных преимуществ по сравнению с тем, чего можно достичь аналогичным путем в условиях более мягкой кости. Тем не менее, незначительное и постепенное увеличение торка в менее плотной ткани является эффективной процедурой для минимизации влияния микродвижений. С этой же целью можно использовать конусные имплантаты, которые благодаря специфике своей конструкции, обеспечивают достижение лучшей стабильности титановой опоры.

Фото 3. Вид имплантатов с разным дизайном резьбы: слева v-образная резьба, справа – более агрессивный тип. Имплантат справа был установлен с силой торка на 20 Нсм больше, нежели соседняя титановая опора.

Последствия чрезмерно высоких показателей торка

Высокие показатели торка (40-45 Нсм) провоцируют деформацию и компрессию костной ткани, тем самым уменьшая объем ее микроциркуляции. Подобный эффект может вызвать некроз кости с дальнейшей дезинтеграцией, хотя данная гипотеза требует еще дополнительных доказательств. Для выяснения связи между чрезмерной компрессией кости и процессом ее резорбции, Trisi и коллеги оценивали реакцию костной ткани на низкие и высокие показатели торка в овечьих челюстях. Они пришли к выводу, что высокие показатели (до 150 Нсм) не провоцируют возникновение некроза костной ткани или дезинтеграцию имплантата. Аналогично Consolo, проверяя влияние торка при установке имплантатов живым овцам (используя параметры в 24 Нсм и 105,6 Нсм в двух группах исследования соответственно), пришел к тому же выводу, что и Trisi. Повышение торка провоцировало возникновение большего количества микротрещин, хотя последние регенерировались в течение последующих 4-х недель после установки имплантата. Проблема состоит в том, что данные исследования были проведены на животных и их результаты напрямую не могут быть экстраполированы на человека. Khayat, в свою очередь, предложил следующий план исследования: в двух группах исследования пациентам устанавливались имплантаты с величиной торка ≥70 Нсм (до 176 Нсм – исследуемая группа) и в диапазоне от 30 до 50 Нсм (контрольная группа). При этом у исследуемой группы не было обнаружено ни признаков нарушения остеоинтеграции и большей потери костной ткани по сравнению с контрольной группой. В недавнем систематическом обзоре сравнивались результаты потери костной ткани в области имплантатов при установке таковых с величиной торка ≥50 Нсм и в диапазоне 35-45 Нсм. Никаких статистически значимых различий между группами исследования обнаружено не было. Таким образом, можно сделать вывод, что показатели торка ≥50 Нсм являются клинически применимыми, и редко приводят к резорбции костной ткани вне границ физиологической ее редукции в процессе ремоделирования по сравнению с более низкими исходными показателями стабильности костной ткани.

Причины снижения стабильности имплантата и возможности их коррекции

После установки имплантатов стабильность таковых может снижаться по причине действия сразу нескольких факторов, таких как параметры качества костной ткани, морфология свежей постэкстракционной лунки и чрезмерное препарирование области остеотомии. Имплантаты, установленные при низких показателях торка, могут быть своеобразными «волчками»: подобные случаи наблюдаются, когда инфраконструкции не соприкасаются с боковыми стенками и прокручиваются даже после полной посадки в область остеотомии. Подобные опоры характеризируются низким уровнем остеоинтеграции, однако не все из них обречены на клинический провал. Walker установил, что при возможности достижения максимального торка лишь в 15 Нсм кумулятивный показатель выживаемости имплантатов составляет 86%, в то время как имплантаты, установленные с силой в 30 Нсм, характеризируются коэффициентом выживаемости в 96% (средний период наблюдения – 3 года). Rodrigo также отметил, что имплантаты, которые изначально можно классифицировать как стабильные, характеризируются уровнем выживаемости в 99,1% (период наблюдения: 6-42 месяца), в то время как у нестабильных конструкций (у так называемых «волчков») данный показатель не превышает 94,1%. При дефиците первичной стабильности имплантатов можно углубить участок остеотомии или же использовать более широкий имплантат при наличие достаточного объема костной ткани. Дополнительно можно провести процедуры аугментации и конденсации костной ткани перед установкой титановой опоры. Кроме того, использование сверла на размер меньше размера имплантата помогает добиться латеральной конденсации кости, окружающей конструкцию самого интраосального винта, тем самым стабилизуя его в ложе. При наличии «волчка» нужно обеспечить время для его полной остеоинтеграции, и только после этого приступать к его нагрузке через 3-6 месяцев. Orenstein продемонстрировал улучшенные показатели выживаемости подвижных имплантатов, которые были покрыты гидроксиапатитом по сравнению с аналогичными конструкциями без покрытия (91,8% и 53,6%, соответственно после 3-летнего периода наблюдения). Balshi утверждает, что текстурированные подвижные имплантаты характеризируются лучшими параметрами выживаемости по сравнению с нетекстурированными аналогами (91,7% и 70,0%, соответственно). Результаты исследований, проведенные разными авторами на искусственной кости, помогают предположить, что имплантаты с шероховатой поверхностью могут достичь несколько высших показателей стабильности, нежели внутрикостные опоры с нетекстурированным интерфейсом. С другой стороны, Javed пришел к выводу, что влияние морфологии поверхности имплантата на первичную стабильность остается пока до конца не выясненной, а для изучения таковой необходимо провести ряд дополнительных исследований.

Высокие показатели торка при установке: отсутствие значительных преимуществ

Оказывается, что высокие начальные показатели торка обеспечивают некоторые непосредственные клинические преимущества, роль которых со временем значительно снижается. При низких исходных показателях Osstell (например, КСИ 55) и отсутствии подвижности конструкции, стабильность имплантата может возрасти до 76 за счет остеоинтеграции. С другой стороны, высокие начальные параметры стабильности через некоторое время уменьшатся за счет замены эффекта механической стабильности на эффект биологической, таким образом, показатели КСИ также регрессируют на несколько единиц. Данное предположение было подтверждено рядом исследований КСИ при низких и высоких показателях торка (например, исходный КСИ <56 и КСИ> 56 изменялись до КСИ <68 и КСИ>72 через определенное время). Olsson установил, что стабильность имплантатов с низким начальным КСИ возрастает со временем, а с высоким, напротив, уменьшается до момента фиксации супраконструкции (исходные значения КСИ в исследовании первоначально варьировали от 45 до 75). Среднее значение стабильности имплантатов колеблется от 60 до 65. Очевидно, что через некоторое время вокруг инфраконструкций с первично низким торком установки формируется такой же интерфейс костной ткани, как и вокруг внутрикостных опор с высоким исходным торком – таким образом, они уравниваются в определенный период времени (фото 4 - 5). Данный эффект имеет и обратный характер: в процессе заживления раны и формирования первичной стабильности исходные высокие показатели торка уменьшаются к значениям средней физиологической стабильности.

Фото 4. Вид имплантата после установки в свежую постэкстракционную лунку в области 28 зуба. Величина торка <10 Нсм: так называемый «волчок» (подвижный имплантат).

Фото 5. Вид имплантата в области 28 зуба с заглушкой большего размера для стабилизации конструкции в области остеотомии.

Потенциальные ошибки, связанные с чрезмерным использованием повышенных параметров торка

С помощью имплантологического наконечника клиницист может выбирать тот параметр торка, который будет использован им во время имплантации. Когда в ходе установки опоры достигается определенный показатель торка (например, 30 Нсм), движение имплантата в кости прекращается. Однако в таких случаях врач не может проконтролировать места связи интраосальной конструкции с костной тканью, и является ли подобная связь непрерывной по всей длине имплантата, или же она присутствует только в области кортикальной пластинки. Для того, чтоб определить плотность кости, клиницист может использовать в качестве первичного спиральное 2-мм сверло: плотная кость провоцирует определенное сопротивлении по всей длине имплантологического ложа и в подобной ситуации можно говорить о возможности достижения высокого торка конструкции и ее непрерывного контакта по всей длине винта. В случаях с наличием 1-2 мм плотной кортикальной пластинки и недостаточно плотной губчатой составляющей, нужно внимательно проанализировать параметры первичной стабильности, и установить, обеспечивается ли она только кортикальной пластинкой, или все же всем объемом костной ткани. Если в подобном случае приступить к немедленному протоколу нагрузки титановой опоры, можно спровоцировать редукцию кортикальной пластинки в аспекте восстановления параметров биологической ширины – таким образом, первичная стабильность имплантата значительно уменьшиться. Подобные имплантаты также характеризируются повышенной микроподвижностью, что может привести к нарушению остеоинтеграции. При недостаточных параметрах плотности костной ткани клиницист может модифицировать протокол препарирования ложа путем уменьшения диаметра остеотомии или погружения имплантата в кость для обеспечения защищенного заживления области ятрогенного вмешательства. Таким образом, тактильные ощущения в ходе первичного препарирования в сочетании с анализом возможных параметров торка могут помочь спрогнозировать первичную стабильность имплантата и динамику ее изменений.

Заключение и выводы

Уровень исходного торка при установке имплантата должен обеспечивать стабильность титановой конструкции. Величина торка ≥30 Нсм может быть использована при фиксации внутрикостной опоры как в области резиудального гребня, так и в области свежих постэкстракционных лунок. При реализации протокола немедленной нагрузки торк имплантатов также должен превышать 30 Нсм, находясь в диапазоне 30-40 Нсм. Данные нескольких исследований подтверждают тот факт, что высокие показатели торка (≥50 Нсм) помогают достичь высшей стабильности имплантата, не провоцируя при этом резорбции костной ткани. Подвижные инфраконструкции характеризуются низкими показателями торка, однако уровень успешности их остеоинтеграции остаётся достаточно высоким. Имплантаты с низким исходным уровнем торка могут достичь биологической стабильности, характерной для имплантатов, установленных со значительно большими показателями данного параметра. Для оптимизации процесса выбора уровня торка можно использовать разные хирургические сверла, которые помогают определить плотность костной ткани и спрогнозировать динамику изменения стабильности имплантата.

Автор:
Gary Greenstein, DDS, MS
John Cavallaro, DDS

0 комментариев