- История протезирования зубов
История протезирования зубов
Каков возраст зубного протезирования?
Для современных людей, которые только на своем веку замечают, какой скачок проделало протезирование зубов, и неустанно движется вперед в своем стремлении достичь идеала, даже странно, наверное, слышать, что история протезирования зубов насчитывает уже не одно столетие, а по некоторым свидетельствам, счет идет уже на тысячи лет… Но это действительно так!
Видимо, и нашим далеким предкам было очень не по душе сверкать испорченной из-за потери зубов улыбкой, и испытывать затруднения в жевании совершенно натуральной, заметьте, то есть довольно грубой пищи. Это подтверждают археологические находки на территории современного Гондураса, где был найден фрагмент черепа инка, жившего в VI в. до н.э., в нижней челюсти которого на месте отдельных зубов виднелись имплантаты из панциря морских мидий. А во Франции был обнаружен череп, датированный I в. н.э., с металлическим имплантатом в лунке клыка верхней челюсти. В раскопках города Тарквиния, где жили этруски, были найдены протезы из искусственных зубов и ряда золотых колец, укреплявшихся на соседних здоровых зубах. И уже в Древнем Риме появились первые учебники по зубоврачебному ремеслу, написанные римскими цирюльниками и ювелирами, которые занимались протезированием зубов. На Востоке первопроходцем стал знаменитый арабский хирург Абуль-Касим, который одним из первых заявил, что зубопротезирование - это медицина, так как помогает человеку излечить недуг и исправить дефект. Но с древности до недавних времен подавляющее количество людей просто безвозвратно теряло зубы, так как лечение было одно – удаление, и только очень обеспеченные особы могли себе позволить протезирование зубов, да и то, по нашим меркам, довольно экзотическими способами. До середины XVIII века искусственные зубы изготавливались из костей крупного рогатого скота, зубов лошадей, моржей, слоновой кости, и прикреплялись к соседним посредством золотой или серебряной проволоки. Использовались также человеческие зубы, купленные у бедных или удаленные у трупов. Например, первый президент США Джордж Вашингтон пользовался костью бегемота с фиксированными на ней восемью человеческими зубами. И вызывает большое сомнение, что это было действительно удобно и красиво…
Считается, что современные вставные зубы придумал дантист Людовика XV Пьер Фошар, который делал протезы для самых знаменитых людей своего времени. Он был настоящим исследователем и постоянно совершенствовал применяемые зубные конструкции. Фошару, в частности, принадлежит идея применения фиксирующих протезных пружин из утолщенной золотой проволоки или из спирали: оттисков в то время еще не было, а пружины позволяли устанавливать зубной протез гибко, учитывая индивидуальные особенности пациента. Он же изобрел штифтовые зубы, и придумал укреплять на одном или двух штифтах несколько соединенных зубов, что явилось прототипом современных мостов. И что замечательно, начал подбирать цвет искусственных зубов, и даже пытался придать зубам из слоновой кости более естественный вид, он покрывал их колпачками из золота, на которые наносился слой обожженной фарфоровой эмали различных цветов.
Так что именно с этого времени, а наиболее явственно и массово с конца XIX века, ортопедическая стоматология начинает развиваться как наука, занимающаяся восстановлением структуры и функции жевательного аппарата. Но, как видите, уже тогда появились основные идеи, совершенствуемые в нынешней ортопедической стоматологии, которая на протяжении всей истории протезирования зубов, тщательно отбирала наиболее разумные возможности восстановления зубов, и сейчас пытается довести их до идеала.
Любопытный факт
Широкое применение имплантатов в современной стоматологии стало возможным благодаря профессору Ингвару Бранемарку из Швеции, который в 1965 году открыл остеоинтеграцию – процесс заживления и сращивания костной ткани с титановым имплантатом. Биоинертность титана практически свела на нет его отторжение организмом.
Первыми "стоматологами" были этруски. Они вырезали искусственные зубы из зубов различных млекопитающих уже в 7 веке до н.э., а также умели изготавливать мостовидные протезы, достаточно прочные для жевания.
Травмы, опухоли, возрастные и гормональные изменения и прочие неприятности становятся причиной разрушения костных и хрящевых тканей.
Большинство заболеваний опорно-двигательной системы – неизлечимы, и может либо убрать симптомы, такие как и спазмы, или немного притормозить дегенеративный процесс. Еще один фактор и причина неизлечимости - неспособность хрящевой ткани к регенерации.
Самыми атакуемыми различными болезнями и повреждениями суставами являются коленный и тазобедренный. Если бы не появление такого феномена, как эндопротезирование, большинство людей с подобными проблемами были бы обречены на постоянную боль, инвалидное кресло, а некоторые – даже на летальный исход. Эндопротезированием называют частичную или полную замену поврежденного сочленения имплантатом.
Как появилось эндопротезирование
Еще в 1890 году в немецкой столице,Темистоклес Глюк произвел переворот в лечении болезней суставов, впервые в истории применив из слоновой кости, дав начало истории развития эндопротезирования. Изобретательный немец для закрепления протеза в теле человека использовал хитрую смесь из гипса, канифоли и пемзовой пудры. Глюк установил собственноручно выточенные имплантаты трем подопытным пациентам, страдающим . Хоть «слоновьи» суставы и не прослужили долго, однако первый «кирпичик» в фундаменте обширного комплекса терапии сочленений под названием «эндопротезирование» был заложен.
Следующим «Колумбом» в области протезирования конечностей стал Сми-Петерсон, предложивший в 1917 году новаторскую идею о покрытии головки бедренной кости колпачком из виталиума. Однако сплав дал осложнение в виде , но положил начало развитию истории эндопротезирования этого соединения.Первой успешной инвазией по тотальной в 1938 году провел Вайлс. Имплантат полностью состоял из стали и крепился к костям при помощи шурупов. Способ удержания протеза на месте был выбран бесцементный - впервые в истории.
За Вайлсом последовали братья Жуде. Они опробовали гемипластику для замены бедренного сочленения. Однако низкая износостойкость заставила этот материал кануть в лету, дав старт новаторским идеям середины прошлого века.Более-менее долговечная операция по тотальному замещению тазобедренного соединения была проведена в 1951 году. Новый протез состоял из сплава хрома и кобальта, а чашка крепилась к тазу с помощью штифтов из металла. Вплоть до конца 60-х по разработкам французов с 1951 года использовались тотальные протезы из плексигласа, которые крепилась к костям бесцементным способом.
Создание основы основ - цементного способа
Наконец, в 1959 году сэр Джон Чанли спроектировал «прародителя» всех современных имплантатов, использовав полиэтилен для его создания, а также впервые применил метилметакрилат в качестве костного цемента, которым пользуются и по сей день. Чанли по праву считается отцом-основателем цементного эндопротезирования тазобедренных суставов и основателем его истории.
Ученый создал первую в своем роде лабораторию по исследованию биомеханики бедренного сочленения. Его труды считаются «Библией» для современного поколения разработчиков искусственных суставов. В своих трудах он описывал силу трения, механику ротации и другие особенности поведения соединения в человеческом теле.
Бесцементное крепление имплантатов
Бесцементное протезирование требует длительного периода восстановления после хирургии, так как искусственное соединение должно стать одним целым с костной тканью пациента.
Сегодня бесцементная фиксация применяется намного чаще своей предшественницы, так как в случае ревизионного эндопротезирования имплантат намного легче заменить, когда он не «приклеен» цементом.
В основе принципа установки лежит скрупулезный «подгон» кости под объемы ножки протеза. Существуют и такие модели, которые оснащены резьбой и ввинчиваются в костный канал, обеспечивая стабильную фиксацию. В случае с обтачиванием кости действует метод «press fit», который по своей технологии можно сравнить с механизмом защелкивания кнопки. Ножка протеза имеет небольшое расширение, которое, попадая в кость, защелкивается, как кнопка на рубашке.
Современные материалы
Надежность и долговечность имплантата зависит от материалов, из которых он изготовлен.
Существуют следующие виды имлантатов:
- металл + металл. Это означает, что головка и впадина будут металлическими. Полностью металлические эндопротезы устанавливаются мужчинам, ведущим активный образ жизни. Женщинам, планирующим родить ребенка, не рекомендуется такое протезирование, так как ионы металла могут навредить малышу. Токсичность продуктов трения сделала эти модели запрещенными в некоторых странах мира;
- металл + пластик. Недорогие по стоимости имплантаты имеют существенный недостаток – быстрое истирание компонентов. Однако токсичность их умеренна, и в России используются именно они;
- керамика + керамика - очень качественные, нетоксичные, гипоаллергенные изделия обладают одним недостатком – высокой стоимостью. Благодаря особой структуре именно эти модели обеспечивают самое надежное сращение при установке бесцементным методом;
- керамика + пластик. Самые недолговечные из всех моделей. На них нельзя давать даже умеренные нагрузки. Если они и применяются, то только для установки пациентам «в годах», не отличающимся активностью движений. Срок службы подобного «гибрида» составляет всего 6-7 лет.
Сейчас одна из главных проблем стоматологии – это восстановление утерянных зубов . Ученые постоянно изобретают новые технологии, однако на самом деле люди с древних времен были обеспокоены этим вопросом и старались находить решения в меру сил и развития технологий.
Древнейшее протезирование
Археологи утверждают, что первая попытка протезирования зубов относится еще к VI веку до нашей эры . Ученым удалось раскопать череп с имплантатом в челюсти. Имплантат был изготовлен из панциря мидии. А вот протезирование без имплантации относится к гораздо более позднему периоду – первый зубной протез, замещающий сразу несколько зубов, был обнаружен в древнем городе Тарквиния . Это изделие закреплялось на здоровых зубах золотыми кольцами.
Ученым известны попытки восстановления зубов на Востоке и в Древнем Риме – там даже существовали целые труды по протезированию. Однако вплоть до XVIII века протезирование зубов было очень дорогим удовольствием . Кроме того, протезы изготавливались из весьма необычных материалов – костей скота, зубов моржей или лошадей, и даже человеческих зубов покойников или бедняков. Крепили такие протезы обычно с помощью золотой или серебряной проволоки к здоровым зубам.
Первые шаги к современному протезированию
Принято считать, что протезы в том виде, в котором привыкли их видеть мы, изобрел в XVIII веке дантист Людовика XV Пьер Фошар. Он описал многие собственные разработки, в том числе съемные протезы и зубные мосты . Также он первым стал укреплять искусственные коронки из кости слоем золота и применять керамику для придания протезам естественного вида. Однако доступность протезирования все равно оставалась под вопросом – сам Пьер Фошар делал протезы только для богатых и состоятельных аристократов.
Существует множество ярких примеров, как наука помогает всему человечеству и конкретным группам людей. Один из них - это помощь людям с ограниченными возможностями. Эта тема очень обширная, в ней большое количество аспектов, а по всему миру живут тысячи людей, которые не сломались, не смотря на физические ограничения, и вдохновляют своим примером других.
В этой статье вы найдете краткий исторический экскурс в индустрию протезирования и рассказ о двух инженерах, которые внесли в нее огромный вклад.
Древние протезы
Упоминания о протезировании встречаются еще в древности. Например, древние египтяне были знакомы с протезированием, о чем свидетельствует мумия Нового Царства с деревянным пальцем. Также все мы с вами слышали и видели пиратские крюки и деревянные ноги, хоть все это и далеко от современных протезов для конечностей.
Протезирование в средние века
Также протезированием занимались в средневековье, протезы изготавливались из металла(оно и понятно - эпоха рыцарей и доспехов). Врачи старались копировать саму конечность и максимально подражать природе.
Развитие протезирование в конце XIX - начале XX веков
Бурное развитие протезирования началось в XX веке. Так, например, немецкий врач -Герман Крукенберг сразу после окончания Первой мировой разработал протез, напоминающий «клешню» . В основе протеза лежала конструкция, состоящая из концов лучевой и локтевой костей. Этот протез был предназначен для раненых с травматической ампутацией кисти.
Обувных дел мастер - гений протезов Джеймс Джиллингем
Теперь стоит отдельно поговорить про такого человека, как Джеймс Джиллингем родом из Англии. Он внес немалый вклад в индустрию протезирования конечностей. Его мастерством можно только восхищаться. Он притворял свои идеи в жизнь, начиная с середины XIX столетия, когда технологии находились в зачаточном состоянии, а медицина не могла предоставить обширный спектр услуг.
В то время, потеря конечности была трагедией для человека - он становился инвалидом без возможности на реабилитацию, но Джеймс Джиллингем давал людям второй шанс.
У Джеймса открылся талант, когда в 1866 году он, находясь в своей обувной мастерской, познакомился с человеком, потерявшем руку. Врачи оказались бессильны и пострадавшему оставалось только смириться с утратой и продолжать жизнь, однако Джеймс, не долго думая, решил помочь и создал протез для потерпевшего. Протез получился легким, прочным и совершенно не вызывал дискомфорта.
Слухи об этом случае разлетелись по всей Англии и официальная медицина обратила внимание на мастера.
Джиллингему за короткий период времени (1866−1910 гг.) удалось невозможное сделать возможным - он протезировал более 15 000 человек, вернув им не только возможность стать на ноги, но и восстановить подвижность рук. Многих пациентов он фотографировал, публикуя снимки в медицинских справочниках и журналах, при этом, давая врачам советы, как лучше проводить ампутации. Хоть Джеймс и говорил, что в его протезах не было ничего сложного и особенного, все же главный секрет, делающий эти конструкции столь уникальными, так и остался не разгадан.
Хью Герр - наступление трансгуманизма неизбежно
Хью Герр - одна из центральных личностей в сфере протезирования, американский альпинист, инженер-биофизик, доцент Массачусетского технологического института. Хью родился 25 октября 1964 года в США. Его хобби сделало его инвалидом: в возрасте 17 лет в 1982 году ему ампутировали обе голени, отмороженные во время альпинистского восхождения. Именно это несчастный случай мотивировал Хью начать работу в этой сфере.
С тех пор, Хью стал одержим идеей создания протезов нижних конечностей, превосходящих по параметрам обычные ноги. Герр имеет на вооружении большое количество« ног» собственной разработки. В течении дня он меняет протезы, например, для бега он использует длинные карбоновые дуги, а в повседневной жизни обычные протезы для ходьбы.
Инвалидность - не помеха любимому хобби!
Как упоминалось выше, Герр потерял свои конечности в результате несчастного случая, во время альпинистского восхождения, он отморозил ноги и их ампутировали. Однако это не помешало ему в «покорении вершин». Хью не потерял любовь к альпинизму. поэтому разработал несколько специальных протезов для скалолазания. В их числе: длинные алюминиевые протезы с небольшой резиновой стопой, которые увеличивают рост до 2.1 метра, протезы со стопой в виде алюминиевых когтей и клиновидные, из полиэтиленовые протезы-ледорубы.
Люди не ограниченны. Человек не может быть сломлен. Наша искусственная среда, наши технологии - вот, что может быть ограничено и сломлено. Мы, люди, не должны принимать наши ограничения, ведь мы можем превзойти инвалидность за счет технологических инноваций.
Выступление Хью на лекции TED
Запись лекции с русской озвучкой:
Такие личности как Хью Герр и Джеймс Джиллингем, не смотря на разницу во времени, сделали огромный вклад в борьбу инвалидов за полноценное существование. Их идеи дали толчок к развитию в этом направлении для того, чтобы в ближайшем будущем с развитием технологий такое понятие как« инвалидность» перестало существовать, а многие люди смогли жить полноценной жизнью. Упорством и силой духа таких людей можно только восхищаться!
Изготавливать искусственные зубы взамен потерянных люди пытались с древних времён.
В Египте найдены останки людей с зубами, связанными между собой золотой проволокой. Так они укрепляли шатающиеся зубы, но в некоторых случаях к своим зубам были привязаны зубы из слоновой кости, или человеческие зубы со спиленными корнями. Это были прообразы будущих мостовидных протезов .
Древнеегипетский "мост"
В 1951 году первый раз применили титан в травматологии, а через несколько лет шведский учёный Ингвар Бранемарк сформулировал принципы остеоинтеграции - взаимодействия поверхности металла с костью. Начал он заниматься этой темой почти случайно. Исследовал микроциркуляцию кости с помощь микроскопа в титановом корпусе, вставленного в кость живого кролика. Через некоторое время микроскоп практически "врос" в кость и Бранемарк стал изучать условия, при которых это происходит лучше всего.
Но что-то мы забежали далеко вперёд, вернёмся обратно, в средевековье.
Итальянский купец Марко Поло, побывавший в Китае в конце 13 века, рассказывал о людях, носивших на зубах золотые пластинки. Есть сведения, что в это время там уже делали и съёмные деревянные зубные протезы.
Деревянные протезы были и в средневековой Японии. Сначала изготавливали черновой вариант (слепков тогда ещё не делали), а потом подгоняли во рту, окрашивая специальной краской. Точно так же современные стоматологи подгоняют пломбы и протезы с использованием бумажной или аэрозольной копирки. Иногда в протезы вместо деревянных зубов ставили зубы из кости или мрамора, чтобы лучше жевали.
Такой же кустарщиной занимались и в средневековой Европе. Известный французский хирург Амбруаз Парэ в 16 веке делал блоки зубов из слоновой кости и крепил их к оставшимся зубам золотой проволокой.
Основателем современной стоматологии считают Пьера Фошара (не путать с Пьером Ришаром! ) - знаменитого французского врача. Начал он работать хирургом в 15 лет, после двухгодичного обучения в своём родном городе Анжер. Работал Фошар очень успешно, но через несколько лет решил покорить столицу в качестве стоматолога.
Пьер Фошар
Читал древние трактаты о зубах, написанные финикийцами, арабами и римлянами - врачами, цирюльниками и ювелирами. Изучал опыт своих европейских коллег.
В 1720 году Фошар переехал в Париж, где обзавёлся клиентурой из самых известных людей того времени и высшего света. Его пациентом был даже сам король Франции ЛюдовикⅩⅤ.
Фошар открыл клинику, похожую на современную. В приёмной сидели обученные администраторы, в кабинете стояло оборудование, сделанное по его чертежам. В протезной мастерской работали ремесленники, цирюльники и ювелиры, которых он сам набирал, обучал и только после сдачи экзаменов допускал к работе. Была там и лаборатория, где он проводил исследования.
У Фошара много заслуг в стоматологии. Что касается протезирования - он первый начал покрывать золотые колпачки фарфоровой массой. Это был прототип металлокерамических коронок. Стал изготавливать искусственные зубы на штифтах, укреплять на штифтах несколько зубов - это мостовидные протезы.
Мы уже говорили о том, что зубы вытачивали из слоновой кости, подгоняли зубы животных и людей. Для получения человеческих зубов во время войн за войсками следовали специалисты, удалявшие зубы у погибших солдат. Все это мародёрство ("зубодёрство"), к счастью, постепенно прекратилось.
В конце 18 века Мутон изобрёл металлические коронки , а аптекарь Дюшато и хирург Дюбуа де Шеман впервые поставили искусственные зубы из фарфора. Их фабричное производство было налажено только к середине 19 века, но уже не французами, погрязшими к тому времени в революциях и наполеоновских войнах.
В тридцатых годах прошлого века американский стоматолог Чарльз Пинкус придумал для исправления цвета и формы зубов голливудских актёров делать на них тонкие фарфоровые накладки - "Hollywood Laminates" (сейчас их называют виниры.) Тогда и появился термин "голливудская улыбка". Надолго приклеить винир к зубу в то время было ещё нечем, поэтому их ставили временно, для съёмок. И только больше чем через полвека, с изобретением надёжных средств фиксации (адгезивных систем), виниры стали широко применяться в стоматологии.
Слепки зубов начали снимать в середине 18 века, воском или сургучом, почти тогда же догадались отливать по ним гипсовые модели. Почти через сто лет стали снимать слепки и гипсом.
Слепочные материалы постоянно совершенствовались в течение двух с половиной веков, и вот сейчас наступило время, когда для самых современных технологий они стали не нужны.
Вместо этого сканируют зубы специальной аппаратурой, и 3D-принтер печатает точную копию зубов пациента (модель), или фрезерная машина вырезает сразу зубы. А из чего - об этом поговорим в разделе несъёмное протезирование .
Вадим Алямовский, 2017 г.