состав для покрытия зубных имплантатов

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ЗУБНЫХ ИМПЛАНТАТОВ, содержащий биологически совместимые вещества и растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения репарационной активности, в качестве биологически совместимых веществ используют полиуретан и 1-(хлорметил)силатран, а в качестве растворителя - диметилацетамид при следующем количественном соотношении компонентов, мас.

Полиуретан 10,8-11,1

1-(Хлорметил)силатран 0,27-1,61

Диметилацетамид Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к ортопедической стоматологии, и может быть использовано в качестве покрытия зубопротезных конструкций в полости рта.

Известен состав для покрытия искусственных зубов, состоящий из модифицированных уретанами (мет)акрилатных олигомеров и фторсодержащих смол, а также состав, состоящий из синтетической смолы.

Недостатком указанных составов является отсутствие амортизационных свойств, которые при имплантации зубов приводят к рассасыванию костной ткани, и низкое стимулирующее остеогенез действие, результатом чего является плохое приживление имплантатов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав для покрытия искусственных зубов, содержащий гидроксид кальция с синтетическим гидроксилапатитом и жидкий вспомогательный материал, полученный путем растворения в дистиллированной воде динатрий- фосфата, фторида натрия и глицина.

Однако известный состав имеет следующие недостатки: покрытие указанным составом является твердым и не обладает амортизационными свойствами, в отдельных случаях может происходить резорбция гидроксилапатита без замещения костной тканью, а также стимулирующим остеогенез действием.

Целью предложения является сокращение сроков приживления имплантата за счет наличия стимулирующего остеогенез действия и амортизационных свойств состава.

Поставленная цель достигается тем, что состав для покрытия зубных имплантатов содержит в качестве биологически совместимых веществ полиуретан и 1-(хлорметил)силатран, растворенные в диметилаце- тамиде при следующем соотношении компонентов, мас. Полиуретан 10,8-11,1 1-(Хлорметил)силатран 0,27-1,61 Диметилацетамид Остальное

Сопоставленный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный состав отличается от известного введением новых компонентов, а именно: полиуретана и 1-(хлорметил)силатрана, растворимых в диметилацетамиде.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных составов для покрытия искусственных зубов показал, что в качестве покрытия указанные компоненты не использовались.

Полиуретан использовался в стоматологии в качестве базисного материала при изготовлении съемных зубных протезов, но не с целью улучшения приживления имплантатов в костной ткани. Применение предложенного покрытия позволяет в течение 2-3 месяцев получить полноценную остеоинтеграцию, в то время как известные покрытия дают ее на 6-9 месяц. Таким образом, данный состав компонентов придает покрытию новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

Примеры конкретного использования. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были подготовлены смеси ингредиентов следующим образом.

Состав 1. Для получения покрытия использовался полиуретан, обладающий наиболее высокими биосовместимыми свойствами. Оценка биосовместимых свойств выполнена по методу изучения реактогенности соединительной ткани на полимерные материалы. Полиуретан содержит следующие компоненты; полиоксиметиленгликоль (мол. м. 1500) 78,8% 4-4-диизоционатдифенилметан 19,97% этилендиамин 1,12%

1,0 г 1-(хлорметил)силатрана растворяется в 33 г диметилацетамида и этот раствор вводится в 100 г исходного 20%-ного раствора полиуретана, что приводит к получению рабочего раствора полиуретана с включением 1% 1-(хлорметил)силатрана. Имплантат троекратно погружали в рабочий раствор и высушивали в струе теплого воздуха для получения пленки на поверхности имплантата толщиной 0,18-0,25 мм.

Состав 2. 0,5 г 1-(хлорметил)силатрана растворяется в 33 г диметилацетамида и этот раствор вводится в 100 г исходного 20%-ного раствора полиуретана, что приводит к получению рабочего раствора полиуретана с включением 0,5% 1-(хлорметил) силатрана.

Состав 3. 3 г 1-(хлорметил)силатрана растворяется в 33 г диметилацетамида и этот раствор вводится в 100 г исходного 20%-ного раствора полиуретана с включением 3% 1-(хлорметил)силатрана.

Имплантация искусственных зубов, покрытых предложенным составом, осуществлялась следующим образом. Операционное поле обрабатывают 1%-ным раствором гексидина с добавлением вазопрессоров. Доступ к поверхности альвеолярного отростка челюсти осуществляют двумя сходящимися разрезами слизистой и надкостницы вдоль гребня альвеолярного отростка и перпендикулярно к переходной складке. Отслаивают треугольный слизисто-надкостничный лоскут и обнажают альвеолярный отросток в месте предполагаемой имплантации. С помощью сверла на малых оборотах (не более 30 об./мин) проводят перфорацию кортикальной пластинки на вершине альвеолярного гребня. Этим же сверлом в зоне предполагаемого введения имплантата формируют канал глубиной 8-12 мм, в который вводят имплантат покрытый пленкой, состоящей из полиуретана и 1-(хлорметил)силатрана при определенном соотношении компонентов. После введения имплантата слизисто-надкостничный лоскут возвращают на место и подшивают. Послеоперационную рану обрабатывают обычным способом.

Ожидаемые клинические признаки: после введения имплантата в кость на 6-7 сут появляется слабое реактивное воспаление кости вокруг имплантата. На R-грамме изменений в костной ткани не наблюдается. На 10-12 день воспаление исчезает и вокруг имплантата формируется тонкая фиброзная капсула. В дальнейшем (через 2-3 мес.) толщина фиброзного слоя, покрывающая канал, не увеличивается. На R-графии видно, что остеоидная ткань плотно охватывает имплантат.

Ожидаемые положительные результаты имплантации составили: на нижней челюсти 97-99% на верхней челюсти 93-95%

Процент положительных результатов имплантации не достигает цифры 100, но он достаточно высок.

В частности 1-(ХМС) является стимулятором (репаративных процессов) остеосинтеза не только здоровой костной ткани, но и при наличии ее ослабленной репаративной способности.

П р и м е р 1. Для получения покрытия имплантата использовали состав 1.

Экспериментальному животному (собаке) после разреза тканей в подчелюстной области и скелетизации тела челюсти в проекции жевательных зубов формировался костный канал и в него погружался, полученный описанным методом, имплантат. Операционная рана послойно ушивалась кетгутом и капроном. Заживление раны наступило первичным натяжением на 5-е сут после операции. Через четыре месяца мягкие ткани в оперируемой области спокойные, операционный рубец не прослеживается.

На R-грамме нижней челюсти костная ткань плотно охватывает имплантат и имеет обычный петлистый рисунок.

П р и м е р 2. Для получения покрытия имплантата использовали состав 2.

Экспериментальному животному (собаке) устанавливали полученный имплантат, как описано в примере 1. Заживление раны наступило на 10-11 сут после операции.

П р и м е р 3. Для получения покрытия имплантата использовали состав 3.

Экспериментальному животному (собаке) устанавливали имплантат как в 1 и 2 примере. При наличии 3% 1-(хлорметил)силатрана, наблюдается кристаллизация препарата на поверхности пленки, что ухудшает ее физико-химические свойства. Применение более высокой концентрации препарата является нецелесообразным. Как видно из примеров, наиболее оптимальными в использовании являются покрытия из состава 1, так как обеспечивают наиболее быстрое приживание имплантата.

Для подтверждения преимуществ предлагаемого способа и изучения свойств нового биоматериала были выполнены эксперименты на животных. Имплантацию проводили на 100 кроликах породы "Шиншилла" весом 3 кг и 60 собаках весом от 3 до 6 кг. Под гексеналовым наркозом вскрывали кожные покровы и вводили имплантаты в перфорационное отверстие нижней челюсти. Затем накладывали кожные швы. Костную часть ткани вокруг имплантатов исследовали на 14-е сут и через 2 месяца после операции общепринятыми гистологическими и биохимическими методами.

Животные эксперименте были поделены на следующие группы: I группа фоновый контроль, II группа имплантировали металлические штифты без покрытия пленкой, III группа имплантаты, покрытые пленкой из полиуретана и 1-(хлорметил)силатрана.

Контролем служила интактная костная ткань нижней челюсти с другой стороны без имплантата (срок 14 сут). Для проведения биохимических исследований костной ткани использовали систему количественного биохимического анализа соединительной ткани. Полученные данные приведены в табл.1.

Предлагаемый имплантат, покрытый пленкой на 14-е сут и через 2 месяца после операции, вызывал статистически значимые изменения биохимических показателей костной ткани. В костном веществе возросла, судя по концентрации кальция и фосфора, степень минерализации в сравнении с контролем.

При этом повысилось содержание азотистых веществ, о чем свидетельствует концентрация общего азота. Происходит сдвиг в сторону увеличения синтеза коллагеновых и неколлагеновых белков (гидроксипролин, аргинин, тирозин). Коллагеновые белки способны образовать структурно-стабильные волокна, играющие важную биомеханическую роль, существует прямая корреляционная зависимость между концентрацией коллагена и биомеханическими параметрами.

Увеличение концентрации ДНК и РНК свидетельствует об интенсификации пролиферации клеток и их биосинтетической деятельности. Отмечается тенденция к увеличению гликозаминогликанов, участвующих в образовании фибриллярных структур, а также гликопротеинов, которые связывают клеточные элементы и фибриллярные образования внеклеточного матрикса, а также фибриллярные образования между собой и с агрегатами протеогликанов. Сдвиг сиалопротеинов способствует снижению воспалительных явлений, которые имеют место при введении имплантатов в костную ткань. Биохимические показатели подтверждаются гистологическими.

Введение металлического имплантата в костную ткань челюсти на 14-е сут вызывают следующие изменения. Поверхность канала покрыта тонким слоем фиброзной ткани, за которой следует слой рыхлой остеоидной ткани. В дальнейшем слой рыхлой остеоидной ткани уменьшается и практически исчезает к двум месяцам. Через 2 месяца после операции реакция со стороны костной ткани в области канала практически отсутствует, а сама поверхность канала выстлана тонким слоем фиброзной ткани. Этой картине соответствует соотношение биополимеров костной ткани.

При микроскопическом исследовании костной ткани в месте имплантации металлического штифта, покрытого пленкой, наблюдается поверхность канала, выстлан- ного тонким слоем фиброзной ткани, местами переходящую в компактную костную ткань, а местами в участки активного роста остеогенной ткани.

К двум месяцам участки активного роста остеогенной ткани вокруг имплантата увеличились.

Все рассмотренные данные свидетельствуют, что предлагаемая модификация имплантата вызывает более оптимальное соотношение биохимических биополимеров органического матрикса костной ткани и минеральных компонентов, а это влечет за собой более выраженный остеосинтез ткани. Через два месяца случаев отторжения имплантата не наблюдалось. Фиксация имплантатов устойчивая, проявлений воспалитель- но-дистрофического процесса не обнаружено.

Для обоснования оптимального варианта состава покрытия их образцы наносили на имплантаты, которые затем вводили в челюсти экспериментальным животным. Результаты исследования указаны в табл.2.

Предложенный состав для покрытия поверхностей имплантатов возможно использовать для стимуляции контактного остеогенеза при эндопротезировании костей и суставов.

Таким образом, использование предлагаемого имплантата с биологическим покрытием позволяет, по сравнению с существующими, добиться более надежной его фиксации, восстановления костной ткани и сократить сроки с момента введения имплантата до протезирования.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ имплантации позволяет получить следующие преимущества:

обеспечивается плотное соединение имплантата с костной тканью;

закономерности распределения напряжения близки к естественным за счет создания амортизационного слоя из полиуретана;

исключается травмирование тканей;

в течение двух-трех месяцев наблюдается остеоинтеграция и ремоделирование поврежденных тканей при имплантации различных конструкций;

сокращаются сроки с момента введения имплантата до протезирования (полного) в 2,5 раза по сравнению с контролем и с прототипом.