Клінічно-рентгенологічні особливості дистальних відділів щелеп та шляхи попередження ускладнень на етапі дентальної імплантації

АНОТАЦІЯ
Гудзан Я.С. Клінічно-рентгенологічні особливості дистальних відділів щелеп та шляхи попередження ускладнень на етапі дентальної імплантації. –
Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
    Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 221 – Стоматологія. – Львівський національний медичний
університет імені Данила Галицького МОЗ України, Львів, 2023.
   У дисертації викладено теоретичне узагальнення і запропоновано вирішення актуального медичного завдання – лікування пацієнтів із беззубими
дистальними відділами верхньої (ВЩ) та нижньої щелеп (НЩ) шляхом дентальної імплантації (ДІ), що має суттєве значення для охорони здоров’я.
У роботі наведено аналіз фахової літератури останніх років, що розкриває досліджувану проблему та поглиблює знання про розвиток та профілактику ускладнень ДІ у пацієнтів із адентією дистальних відділів щелеп. Здійснено пошук літературних джерел за останні 20 років в наукометричних медичних базах інформації SciVerse, PubMed-NCBI, Medline, CochraneLibrary, EMBASE, ResearchGate за ключовими словами: «Posterior mandibular region», «Posterior maxillary region», «Implantation` complications», «Inferior alveolar nerve bypassing», «Tubero-pterygoid implant», «Lateral implant insertion». Усього проаналізовано 196 джерел анґлійською та українською мовами, з яких відібрано
ті, що стосуються променевого дослідження морфології дистальних відділів щелеп, застосування комп’ютерного планування та навігації при встановленні дентальних імплантатів у ділянці кінцевих дефектів. Результати цих досліджень було систематизовано та подано у вигляді огляду літератури. Клінічне дослідження ґрунтується на вивченні 72 випадків розвитку ускладнень ДІ серед пацієнтів, що перебували на лікуванні у відділенні щелепнолицевої хірургії (ЩЛХ) ЛОКЛ, яке є клінічною базою кафедри хірургічної стоматології та ЩЛХ, аналізі 90 конусно-променевих комп’ютерних томограм (КПКТ) пацієнтів із беззубими дистальними відділами ВЩ і НЩ, а також оцінці віддалених результатів ДІ у 127 пацієнтів із встановленням 233 дентальних імплантатів. В дослідженні було використано проспективний аналіз, клінічноанамнестичні, загальноклінічні, променеві (ОПТГ, КПКТ, МСКТ, 3Dмоделювання), електрофізіологічні та статистичні методи, які дозволили описати поширеність та структуру ускладнень ДІ, визначити оптимальні методи діагностики та оцінити клінічну ефективність пропонованих методів реабілітації, а саме горбово-крилоподібної імплантації в дистальних відділах ВЩ, техніки ДІ «в обхід» нижньо-альвеолярного нерва (НАН) та латеральної імплантації при вираженій атрофії на НЩ. Усі дослідження проводились у відповідності до Конвенції Ради Європи «Про захист прав людини і людської гідності в зв’язку з застосуванням досягнень біології та медицини: Конвенція про права людини та біомедицину (ETS №164)» від 04.04.1997р. і Гельсінської декларації Всесвітньої медичної асоціації (2008р.). Усіма пацієнтами було підписано інформовану згоду на участь у дослідженні, а зі сторони дослідників – вжито всіх заходів для забезпечення анонімності пацієнтів. Протокол дослідження схвалено на засіданні комісії з питань етики
наукових досліджень, експериментальних розробок і наукових творів при Львівському національному медичному університеті імені Данила Галицького (Протокол №4 від 18.04.2022р.). Результати дослідження було опрацьовано способом описової статистики за допомогою програми IBM SPSS STATISTICS 25 (IBM Corporation, Armonk, NY, USA). Первинні дані перевірено на нормальність розподілу шляхом аналізу показників ексцесу, асиметрії та W критерію Шапіро-Уїлка. Статистичний аналіз проводили обчислюючи середнє арифметичне (М) та стандартне відхилення (SD), оскільки було встановлено гаусівський розподіл. Враховуючи об’єми вибірок, результати у групах порівнювали за допомогою параметричного
критерію Манна-Уітні та коефіцієнта кореляції Пірсона (χ2) при довірчому інтервалі репрезентативності р<0,05. Для оцінки частоти виживання та успіху ДІ було використано попарне порівняння, одно-факторний тест ANOVA та точний F-тест.
З’ясовано, що проблема реабілітації пацієнтів із частковою/повною адентією у дистальних відділах щелеп шляхом протезування з опорою на ДІ не
втрачає своєї актуальності впродовж десятиліть. З одного боку, складні анатомічні умови та виражена атрофія залишаються факторами ризику розвитку низки ускладнень ДІ в цих ділянках, серед яких найчастіше трапляються перфорації верхньо-щелепного синуса (ВЩС) та пошкодження НАН. З іншого боку, дискусія між прихильниками та противниками різних тактик у реабілітації беззубих пацієнтів спонукає до використання нових підходів до їхнього лікування та удосконалення існуючих методик ДІ. Запропоновані в різний час методики реабілітації пацієнтів із адентією дистальних відділів щелеп різняться як за місцем встановлення ДІ, рівнем інвазивності, так і за ортопедичними протоколами. Аналізуючи інформацію, викладену у фахових літературних джерелах, оптимальними методами ДІ в дистальних відділах щелеп є ті, що знижують ризики найпоширеніших ускладнень та потребують мінімуму втручань, чим скорочують час на відновлення якості життя пацієнтів.  Встановлено, що найпоширенішим ускладненням ДІ в дистальних відділах ВЩ є перфорація дна ВЩС (65,6%) як під час виконання додаткових операційних втручань з метою збільшення об’єму кісткової тканини, так і безпосередньо ДІ. Серед ускладнень ДІ на НЩ домінує пошкодження НАН, що здебільшого пов’язано із анатомічними особливостями та атрофією АВ. Проведена порівняльна оцінка інформативності різних променевих
методик показала найбільшу ефективність комп’ютерних технологій в діагностиці ускладнень ДІ (p<0,05), і перш за все у випадках перфорації ВЩС, і розвитку синуситу. Водночас, встановлено діагностичні критерії, які дозволили об'єктивізувати оцінку зниження чутливості шкіри обличчя при пошкодженні НАН внаслідок ДІ у дистальних відділах НЩ та виокремити 3 ступені ураження, що мають різний прогноз.  Використання горбово-крилоподібних імплантатів у поєднанні з іншими видами кортико-базальних імплантатів (здебільшого компресійними гвинтовими) для заміщення часткових/повних дефектів зубних рядів на ВЩ/НЩ в протоколі негайного функціонального навантаження продемонструвало високу частоту виживання горбово-крилоподібних імплантатів (97,6%) впродовж 24-60
місяців спостереження.  Встановлено, що середня довжина крилоподібно-верхньощелепного з’єднання, яке є цільовим пунктом при встановленні горбово-крилоподібних імплантатів, становить 16,1 мм (10,1мм – 21,8мм, p<0,01). Встановлено, що медіальна пластинка у аксіальній проекції була значно масивнішою від латеральної, що підтверджує доцільність введення апікальної частини горбовокрилоподібного імплантата власне в напрямку медіальної пластинки.  При втраті горбово-крилоподібних імплантатів не було встановлено статистично значущої різниці як між розміром імплантатів, так і між особливостями дефекту, який заміщували. Статистично значущого зв’язку між втратою горбово-крилоподібних імплантатів та соматичним статусом (артеріальна гіпертензія, діабет) чи шкідливими звичками (куріння) пацієнтів встановлено не було. Не було виявлено жодних клінічних чи рентгенологічних ознак періімплантиту серед горбово-крилоподібних імплантатів впродовж 24-60 місяців спостереження.
Натомість факт розкручування фіксуючих гвинтів на горбово-крилоподібних імплантах через 12-24 місяці експлуатації вказує на
необхідність регулярних (кожні 6-12 місяців) контрольних оглядів для перевірки надійності з’єднань.  Беручи до уваги присутність в дистальних відділах НЩ більш чи менш вираженої піднижньощелепної ямки (ПНЩЯ), пошкодження якої може супроводжуватись кровотечею, вираженість язикової увігнутості повинна враховуватись при плануванні ДІ, а препарування ложа та введення імплантата
здійснюватись під певним кутом, мінімізуючи ризик перфорації язикової кортикальної пластинки. Таким чином встановлено, що середня відстань від нижньо-щелепного каналу (НЩК) до вестибулярної кортикальної пластинки становить 5,12±1,04 мм, до язикової кортикальної пластинки – 2,95±0,89 мм, до вершини альвеолярного відростка – 6,18±1,9 мм (р<0,001). Виокремлено 3 конфігурації ПНЩЯ (Р-, С- та U-подібна), серед яких найпоширенішою формоює С-подібна, що було виявлено у 52,0% обстежуваних. Також визначено, що найбільша глибина ділянки ПНЩЯ спостерігається на рівні другого моляра, зменшуючись на рівні третього моляра, першого моляра та другого премоляра відповідно.  Результати проведеного дослідження, які є у відповідності із результатами публікацій інших дослідників, дають підстави стверджувати, що встановлення
дентальних імплантатів у дистальних відділах нижньої щелепи «в обхід» НАН є вагомою альтернативою традиційним методикам, таким як вертикальна аугментація, оскільки в значно коротші терміни дозволяє відновити як форму, так і функцію зубо-щелепної системи при дотриманні протоколу негайного навантаження імплантатів. В той же час, методика встановлення імплантатів «в обхід» НАН з язикового чи вестибулярного боку вимагає глибоких знань анатомії ЩЛД та ретельного планування із використанням КПКТ. Для забезпечення належної опори майбутній ортопедичній конструкції при різко вираженій вертикальній атрофії дистальних відділів щелеп запропоновано встановлення латеральних (дискових) імплантатів. В умовах малої вибірки, частота виживання латеральних (дискових) імплантатів у дистальних відділах щелеп становила 90,9% (p<0,5) при періоді спостереження 48 місяців. Таким чином, отримані результати досліджень, дозволили встановити, що реабілітація пацієнтів з дистальними дефектами зубних рядів супроводжується низкою ускладнень та недоліків при використанні усталених методів лікування. Натомість, використання таких технік як горбово-крилоподібна імплантація, обхід НАН чи латеральна (дискова) імплантація дозволяють зменшити потенційні ризики, скоротити необхідний час реабілітації та зменшити її вартість у порівнянні з традиційними методами ДІ. В той же час, володіння вище згаданими методиками ДІ вимагає прецизійного знання анатомії ЩЛД.
   Ключові слова: атрофія щелеп, беззубі щелепи, верхня щелепа, дентальна імплантація, дефекти зубних рядів, дистальні відділи щелеп, конусно-променева комп’ютерна томографія, горбово-крилоподібна ділянка, нижньо-альвеолярний нерв, нижня щелепа, щелепно-лицева ділянка.

СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Наукові праці, в яких опубліковані основні наукові результати дисертації:
1. Vares Y, Gudzan Y. Tubero-pterygoid implant as means of rehabilitation of
patient with adentia and atrophy of distal maxillary aspect. Case report. Inter. J.
Curr. Res. 2019; 11(2): 1161-1163.
2. Vares YaE, Gudzan YaS, Student VO, Vares YaYa. Possibilities of dental
implants installation “bypassing” inferior alveolar nerve: Results of CBCT
analysis and own experience. J. Cranio-Maxillofac. Implant Dir., 2020. 14(2),
165-174.
3. Варес ЯЕ, Студент ВО, Гудзан ЯС. Особливості конусно-променевої
комп’ютерної томографії (КПКТ) горбово-крилоподібної ділянки. Новини
стоматології, 2020. 1(100).
4. Варес ЯЕ, Студент ВО, Гудзан ЯС, Варес ЯЯ. Особливості конуснопроменевої комп’ютерної томографії (КПКТ) дистальних відділів нижньої
щелепи та можливості встановлення дентальних імплантатів «в обхід»
нижнього альвеолярного нерва: огляд літератури та результати власного
досвіду. Клінічна Стоматологія, 2020. 4: 27–38.
https://doi.org/10.11603/2311-9624.2020.4.11715
5. Варес ЯЕ, Гудзан ЯС, Студент ВО, Філіпська ТА, Варес ЯЯ. Можливості
застосування латеральних (дискових) імплантатів у випадках атрофії
дистальних відділі нижньої щелепи: результати власного клінічного
досвіду. Сучасна стоматологія, 2021. 1: 62-62. DOI:
https://doi.org/10.33295/1992-576X-2021-1-62
6. Vares Y, Vares Y, Shtybel N, Gudzan Y. Results of long-term observations on
tuberopterygoid implants. International Journal of Medical Dentistry, 2023.
27(1):63-73. (Web of Science).
Наукові праці, які засвідчують апробацію матеріалів дисертації:
1. Варес ЯЕ, Гудзан ЯС. Горбово-крилоподібні імплантати – як
альтернативне рішення для реабілітації пацієнтів з кінцевими дефектами
8
верхньої щелепи. Proceedings of the III International Scientific Forum of
Scientists "East–West" (January 11, 2019). Premier Publishing s.r.o. Vienna.
2019: 144-146.
2. Варес ЯЕ, Гудзан ЯС, Штибель НВ. Переваги використання горбовокрилоподібних імплантантів для реабілітації пацієнтів з кінцевими
дефектами верхньої щелепи. Питання експериментальної та клінічної
стоматології: збірник наукових праць. Вип. 14. Ред. Рябоконь Є.М., Харків,
2019:24-26.
3. Варес ЯЕ, Гудзан ЯС, Штибель НВ. Топографо-анатомічні особливості
беззубих дистальних відділів верхньої щелепи. Матеріали науковопрактичної конференції з міжнародною участю «Сучасні аспекти
теоретичної та практичної стоматології». Чернівці, 2020: 15-16.
4. Гудзан ЯС, Варес ЯЕ. Віддалені результати застосування горбовокрилоподібних імплантатів у дистальних відділах верхньої щелепи.
Матеріали міжнародного наукового конґресу «XVIII Конґрес Світової
Федерації Українських Лікарських Товариств». Львів-Київ-Чікаго,
2020:146.
5. Гудзан ЯС, Варес ЯЯ. Вивчення морфологічних особливостей
піднижньощелепної ямки – як передумова встановлення дентальних
імплантатів у дистальних відділах нижньої щелепи. Збірник тез 2-ї
Міжнародної студентської наукової конференції «International Medical
Students Conference in Poltava 2021». Ред. Ждан ВМ, Полтава, 2021: 56.
6. Гудзан ЯС, Варес ЯЕ, Штибель НВ, Варес ЯЯ. Застосування дискових
імплантатів як терапевтичної опції при атрофії дистальних відділів нижньої
щелепи. Матеріали міжнародного наукового конґресу «XІХ Конґрес
Світової Федерації Українських Лікарських Товариств». Ужгород, 2022:
114.
9
ANNOTATION
 Gudzan Ya.S. Clinical and radiological features of the distal parts of the jaws
and the methods of prevention of complications at the stage of dental implantation. –
Qualified scientific work on the rights of the manuscript.
 Thesis for a doctor of Philosophy degree in specialty 221 – Dentistry. Danylo
Halytsky Lviv National Medical University Ministry of Health of Ukraine, Lviv, 2023.
The dissertation provides a theoretical generalization and a new solution to a
problem of current interest in the field of modern medicine - rehabilitation of patients
with edentulous distal parts of the upper and lower jaws by means of dental
implantation, which is of essential importance for health care. The work presents an
analysis of the professional literature of recent years, which reflects the investigated
problem and deepens knowledge about the development and prevention of
complications of dental implantation in patients with adentia of the distal parts of the
jaws. A search was conducted for literature sources over the past 20 years in the
scientometric medical information databases, such as SciVerse, PubMed-NCBI,
Medline, CochraneLibrary, EMBASE, ResearchGate, using the keywords: "Posterior
mandibular region", "Posterior maxillary region", "Implantation` complications",
"Inferior alveolar nerve bypassing", "Tubero-pterygoid implant", "Lateral implant
insertion". A total of 196 sources in English and Ukrainian were analyzed, from which
those related to the radiographic study of the morphology of the distal parts of the jaws,
the use of computer planning and navigation during the installation of dental implants
in the area of terminal defects were selected. The results of published studies were
systematized and presented in the form of a literature review.
The clinical study is based on 72 cases of complications of dental implantation
among patients who were treated in the Department of Surgical Dentistry and
Maxillofacial Surgery of the Lviv Regional Clinical Hospital, the clinical base of the
Department of Surgical Dentistry and Maxillofacial Surgery of Danylo Halytsky Lviv
National Medical University, the analysis of 90 cone-beam computer tomograms of
cases of edentulous distal parts of the upper and lower jaws, and the evaluation of longterm results of dental implantation in 127 patients with 233 dental implants installed.
10
The methods used for the investigation, including retrospective analysis, clinical
and anamnestic, general clinical, radiological (orthopantomography, cone-beam
computed tomography, 3D-modeling), electrophysiological and statistical research
methods, made it possible to describe the prevalence and structure of complications of
dental implantation, to determine optimal diagnostic methods and evaluate the clinical
effectiveness of such methods of rehabilitation as tubero-pterygoid implantation in the
distal parts of the upper jaw, as well as the "bypass" and lateral implantation techniques
in cases of severe atrophy of the lower jaw. All studies were conducted in accordance
with the Convention for the Protection of Human Rights and Dignity of the Human
Being with regard to the Application of Biology and Medicine: Convention on Human
Rights and Biomedicine (ETS No. 164) dated 04.04.1997, and WMA Declaration of
Helsinki (2008). Each patient signed an informed consent to participate in the study,
and the researchers took all measures to ensure patient anonymity. The research
protocol was approved at the meeting of the committee on the ethics of scientific
research, experimental developments and scientific works at the Danylo Halytsky Lviv
National Medical University (Protocol No. 4 dated April 18, 2022).
The obtained research results were processed by the method of descriptive
statistics using the IBM SPSS STATISTICS software, v. 25 (IBM Corporation,
Armonk, NY, USA). Primary data was analyzed to ensure normal distribution by
measurement of skewness and curtosis, and the Shapiro-Wilk W test. Since the
Gaussian distribution was established, the statistical processing was carried out by
calculating the arithmetic mean and the standard deviation. Taking into account the
sample sizes, the results in the groups were compared using the Mann-Whitney
parametric test and the Pearson correlation coefficient (χ2) with a confidence interval
of representativeness p<0.05. Mean values were reported as percentages (M) with
standard deviation (SD). Pairwise comparison, one-way ANOVA test, and exact F-test
were used to evaluate survival rate and success of dental implantation.
It was found that the problem of rehabilitation of patients with partial/complete
edentia in the distal parts of the jaws by means of fixed implant-based prosthetics does
not lose its relevance for decades. On the one hand, complex anatomical conditions
11
and pronounced atrophy remain risk factors for the development of a number of
complications of dental implantation in this area, among which perforations of the
maxillary sinus and damage to the lower alveolar nerve most often occur. On the other
hand, the debate between supporters and opponents of different tactics in the
rehabilitation of edentulous patients encourages the use of new approaches to their
treatment and improvement of existing methods of dental implantation. The methods
of rehabilitation of patients with adentia of the distal parts of the jaws, proposed at
different times, differ both in the place of dental implants, the level of invasiveness,
and in orthopedic protocols. After the analysis of information presented in professional
literary sources it was confirmed that the optimal methods of dental implantation in the
distal parts of the jaws are those that reduce the risks of the most common
complications and require a minimum of interventions, thereby shortening the time for
restoring the quality of life of patients.
It was established that the most common complication of dental implantation in
the distal parts of the upper jaw is perforation of the floor of the maxillary sinus (65.6%)
both during additional surgical interventions aimed at increasing the volume of bone
tissue, and during dental implantation itself. Damage to the lower alveolar nerve
dominates among the complications of implantation on the lower jaw, which is mostly
related to anatomical features and atrophy of the alveolar process. A comparative
assessment of the informativeness of various radiation techniques showed the greatest
effectiveness of computer technologies in the diagnosis of complications of dental
implantation (p<0.05), and above all in cases of perforation of the maxillary sinus and
the development of sinusitis. At the same time, diagnostic criteria were established,
which made it possible to objectively assess the decrease in sensitivity of the facial
skin in case of damage to the lower alveolar nerve due to dental implantation in the
distal parts of the lower jaw and to distinguish 3 degrees of damage with different
prognoses.
The use of tubero-pterygoid implants in combination with other types of corticobasal implants for the replacement of partial/complete defects of the dentition in the
upper/lower jaw in the protocol of immediate functional loading demonstrated high
12
occurence of survival of tubero-pterygoid implants (96,7%) during 24-60 months of
observation. It was found that the average length of the pterygoid-maxillary junction,
which is the target point for placement of tubero-pterygoid implants, is 16.1 mm (10.1
mm - 21.8 mm, p<0.01). It was established that the medial plate in the axial projection
was significantly more massive than the lateral one, which confirms the feasibility of
inserting the apical part of the tubero-pterygoid implant in the direction of the medial
plate.
In the case of loss of tubero-pterygoid implants, no statistically significant
difference was established between the areas of installation (tubero-pterygoid area,
frontal section of the upper and lower jaw) and between the characteristics of the
recipient bed (healed bone, post-extraction pits, periodontally compromised areas,
etc.). No statistically significant relationship between the loss of tubero-pterygoid
implants and the somatic status (hypertension, diabetes) or bad habits (smoking) of the
patients was established. There were no clinical or radiographic signs of periimplantitis among 169 pterygoid implants during 24-60 months of follow-up. On the
other hand, the fact that the locking screws on tubero-pterygoid implants loosen after
12-24 months of operation indicates the need for regular (every 6-12 months) control
examinations to check the reliability of the connections.
 Taking into account the presence in the distal parts of the lower jaw of a more
or less pronounced submandibular fossa, the damage of which can be accompanied by
bleeding, the severity of lingual concavity should be taken into account when planning
dental implantation, and the preparation of the bed and the introduction of the implant
should be carried out at a certain angle, minimizing the risk of perforation of the lingual
cortical plate. Thus, it was established that the average distance from the mandibular
canal to the vestibular cortical plate is 5.12±1.04 mm, to the lingual cortical plate –
2.95±0.89 mm, to the top of the alveolar process – 6.18±1.9 mm (p<0.001). There are
3 configurations of the submandibular fossa (P-, C- and U-shaped), among which the
most common form is C-shaped, which was found in 52.0% of the examined. It was
also found that the deepest point of the submandibular fossa is predominantly at the
level of the second molar, and that it is more shallow in the area of the third molar, first
13
molar and second premolar, respectively.
 The results of our study, which are fully consistent with the reports of other
researchers, give grounds for asserting that the installation of dental implants in the
distal parts of the lower jaw "bypassing" the lower alveolar nerve creates a serious
alternative to traditional methods of vertical augmentation, allows to restore the
functional status of the dentomaxillar system in the shortest possible time system
thanks to the implementation of the protocol of immediate loading of implants. At the
same time, the procedure for installing implants "bypassing" the inferior alveolar nerve
from the lingual or vestibular side requires in-depth knowledge of the anatomy of the
maxillofacial region and careful planning using cone-beam computed tomography.
Lateral (disc) implants under conditions of careful planning and adherence to the
protocol of their installation can be successfully used in cases of extreme vertical
atrophy of the distal parts of the lower jaw, providing reliable support for future
orthopedic restoration. In the conditions of a small sample, the survival rate of lateral
(disc) implants in the distal parts of the jaws was 90.9% (p<0.5) at a follow-up period
of 48 months.
Thus, according to the research results, it was established that the rehabilitation
of patients with distal dentition defects is accompanied by a number of complications
and shortcomings when using traditional treatment methods. Instead, the use of such
techniques as tubero-pterygoid implantation, "bypass" of the inferior alveolar nerve or
lateral (disc) implantation allow to reduce potential risks, shorten the required
rehabilitation time and reducethe costs of treatment compared to traditional methods
of dental implantation. At the same time, mastering the above-mentioned dental
implantation techniques requires precise knowledge of the anatomy of the
maxillofacial region.
Key words: bone loss, cone-beam computed tomography, dental implantation,
edentuless jaw, inferior alveolar nerve, mandible, maxilla, maxillofacial area, tuberopterigoid area.

ЕЦП: https://drive.google.com/file/d/1Wz7HNiW89SmOrIvNRjrj2oi_cPiarU3E/view?usp=sharing