История стоматологии

Существуют археологические свидетельства того, что люди тысячелетиями пытались заменить утраченные зубы «имплантатами с корнями». В древнем Китае (4000 лет назад) были найдены останки бамбуковых кольев, вбитых в кость для замены утраченных зубов, а в древнем Египте были найдены 2000-летние останки с кольями аналогичной формы^[10], изготовленными из драгоценных металлов. У некоторых египетских мумий были обнаружены пересаженные человеческие зубы, а в других случаях — зубы из слоновой кости^{[2]:26[3][11]}.

Этруски изготовили первые понтики из отдельных золотых полосок ещё в 630 году до нашей эры, а возможно, и раньше^[12][13]. В 1931 году Уилсон Попено и его жена на месте раскопок в Гондурасе, датируемом 600 годом нашей эры, обнаружили нижнюю челюсть молодой женщины из племени майя, у которой три отсутствующих резца были заменены кусочками ракушек, приданными форме зубов^[14]. Рост кости вокруг двух имплантатов и образование зубного камня указывают на то, что они были не только эстетическими, но и функциональными. В настоящее время этот фрагмент находится в остеологической коллекции Музея археологии и этнологии Пибоди при Гарвардском университете^[2][3].

В современную эпоху о зубных имплантатах-репликах было сообщено ещё в 1969 году, но аналог зуба из полиметакрилата был инкапсулирован мягкими тканями, а не остеоинтегрирован^[15].

В начале XX века было изготовлено несколько имплантатов из различных материалов. Одним из первых успешных имплантатов была система имплантатов Гринфилда 1913 года (также известная как «колыбель Гринфилда» или «корзинка»)^[16]. Имплантат Гринфилда, представлявший собой иридиоплатиновый имплантат, прикреплённый к золотой коронке, показал признаки остеоинтеграции и прослужил несколько лет^[16]. Впервые титан в качестве материала для имплантатов использовали Боте, Битон и Давенпорт в 1940 году, которые наблюдали, как кость срастается с титановыми винтами, и столкнулись с трудностями при их извлечении^[17]. Боте и др. были первыми исследователями, которые описали явление, которое позже стало называться остеоинтеграцией (название, которое позже было запатентовано Пер-Ингваром Брэнемарком). В 1951 году Готлиб Левенталь имплантировал титановые стержни кроликам^[18]. Положительные результаты Левенталя привели его к выводу, что титан является идеальным металлом для хирургии^[18].

В 1950-х годах в Кембриджском университете в Англии проводились исследования кровотока в живых организмах. Эти учёные разработали метод создания камеры из титана, которая затем вставлялась в мягкие ткани ушей кроликов. В 1952 году шведский хирург-ортопед Пер-Ингвар Брэнемарк заинтересовался изучением заживления и регенерации костей. Во время своих исследований в Лундском университете он использовал разработанную в Кембридже «камеру для ушей кролика» для бедренной кости кролика. После исследования он попытался извлечь эти дорогостоящие камеры из кроликов, но обнаружил, что не может их удалить. Брэнмарк заметил, что кость срасталась с титаном настолько, что фактически прилипала к металлу. Брэнмарк провёл дальнейшие исследования этого явления на животных и людях, которые подтвердили это уникальное свойство титана^[19].

Леонард Линков в 1950-х годах был одним из первых, кто вставил титановые и другие металлические имплантаты в кости челюсти. Затем к этим металлическим элементам прикрепили искусственные зубы^[19]. В 1965 году Брэнмарк установил свой первый титановый зубной имплантат добровольцу. Он начал работать в полости рта, поскольку она была более доступна для продолжения наблюдений, а высокий процент отсутствующих зубов среди населения в целом обеспечивал больше объектов для широкомасштабных исследований. Он назвал клинически наблюдаемое сращение кости с титаном «остеоинтеграцией»^[20]:626. С тех пор имплантаты эволюционировали в три основных типа:

1. Имплантаты в форме корня; наиболее распространённый тип имплантатов, предназначенный для всех видов использования. Внутри типа имплантатов в форме корня существует примерно 18 вариантов, все изготовлены из титана, но имеют разную форму и текстуру поверхности. Существуют ограниченные данные, свидетельствующие о том, что имплантаты с относительно гладкой поверхностью менее подвержены периимплантиту, чем имплантаты с более шероховатой поверхностью. Данные отсутствуют в отношении того, что какой-либо конкретный тип зубных имплантатов имеет превосходные долгосрочные результаты^[21].
2. Скуловая имплантация Zygoma — длинный имплантат, который может закрепляться на скуловой кости, проходя через верхнечелюстную пазуху, для удержания полного верхнего протеза при отсутствии кости. Хотя скуловые имплантаты представляют собой новый подход к лечению большой потери костной ткани верхней челюсти, они не продемонстрировали никаких функциональных преимуществ по сравнению с костной пластикой, хотя в зависимости от размера необходимой реконструкции могут быть менее инвазивным вариантом^[22].
3. Имплантаты малого диаметра — это имплантаты небольшого диаметра с цельной конструкцией (имплантат и абатмент), которые иногда используются для фиксации зубных протезов или ортодонтического крепления^[23].

Керамические имплантаты из оксида алюминия были введены в 1960—1970-х годах, но в конце концов были сняты с рынка в начале 1990-х годов из-за некоторых биомеханических проблем (таких как низкая вязкость разрушения) и заменены имплантатами из диоксида циркония^[24].

В 2000-х годах также была разработана роботизированная стоматологическая хирургия, в том числе для установки зубных имплантатов^[25][26].

Ещё в VII веке до нашей эры этруски в северной Италии изготавливали частичные зубные протезы из зубов человека или других животных, скреплённых золотыми полосками^[27][12]. Римляне, вероятно, заимствовали эту технику к V веку до нашей эры^[27][28].

Деревянные полные зубные протезы были изобретены в Японии в начале XVI века. В рот пациента вводили размягчённый пчелиный воск, чтобы сделать отпечаток, который затем заполняли более твёрдым пчелиным воском. Затем на основе этой модели тщательно вырезали деревянные зубные протезы.

Самые ранние из этих протезов были полностью деревянными, но в более поздних версиях для зубов использовались натуральные человеческие зубы или зубы, вырезанные из пагодита, слоновой кости или рога животных. Эти протезы были изготовлены с широким основанием, с использованием принципов адгезии для фиксации на месте. Это была передовая техника для того времени; она не была воспроизведена на Западе до конца XVIII века. Деревянные зубные протезы продолжали использоваться в Японии до открытия страны для Запада в XIX веке^[29].

В 1579 году парикмахер-зубной врач Амбруаз Паре создал золотые и серебряные зубные протезы для французского короля Карла IX. Амбруаз Паре считается одним из отцов хирургии и современной судебной медицины, а также пионером в области хирургических техник и полевой медицины, особенно в лечении ран^[28]. В 1728 году Пьер Фошар описал конструкцию зубных протезов с использованием металлического каркаса и зубов, вырезанных из костей животных^[29]. Первые фарфоровые зубные протезы были изготовлены около 1770 года Алексисом Дюшато. В 1791 году первый британский патент был выдан Николасу Дюбуа Де Шеману, бывшему помощнику Дюшато, за «Спецификацию Де Шемана»:

[…] состав для изготовления искусственных зубов, как одиночных, так и двойных, в рядах или в полных наборах, а также пружины для их крепления или фиксации более простым и эффективным способом, чем любой из известных до сих пор, причём указанные зубы могут быть изготовлены любого оттенка или цвета, который они будут сохранять в течение любого времени и, следовательно, будут лучше напоминать натуральные зубы^[30].

Он начал продавать свои изделия в 1792 году, причём большую часть фарфоровой пасты ему поставлял Веджвуд^[31][32].

Считается, что лондонский мастер XVII века Питер де ла Рош был одним из первых «зубных хирургов», то есть мужчин, которые рекламировали себя как специалистов по стоматологическим работам. Часто они были профессиональными ювелирами, токарями по слоновой кости или учениками цирюльников-хирургов^[33].

В 1820 году ювелир по профессии Сэмюэл Стоктон начал изготавливать высококачественные фарфоровые зубные протезы, установленные на 18-каратных золотых пластинах. Позднее, начиная с 1850-х годов, зубные протезы изготавливались из вулканита, разновидности затвердевшей резины, в которую вставлялись фарфоровые зубы. В XX веке стали использовать акриловую смолу и другие пластиковые материалы^[34]. В Великобритании последовательные обследования здоровья зубов взрослого населения показали, что в 1968 году 79 % людей в возрасте 65-74 лет не имели естественных зубов; к 1998 году эта доля снизилась до 36 %^[35].

Джордж Вашингтон (1732—1799) всю жизнь страдал от проблем с зубами, и историки подробно отследили его опыт^[36]. Он потерял первый коренной зуб в двадцать два года, а к моменту вступления в должность президента у него остался только один^[37]. Джон Адамс утверждал, что он лишился зубов, потому что использовал их для разгрызания бразильских орехов, но современные историки полагают, что причиной их потери, вероятно, был оксид ртути, который ему давали для лечения таких заболеваний, как оспа и малярия. Он заказал несколько комплектов зубных протезов, четыре из которых были изготовлены стоматологом по имени Джон Гринвуд. Вопреки распространённому мнению, ни один из этих комплектов не был изготовлен из дерева и не содержал деревянных элементов^[38].

Комплект, изготовленный, когда он стал президентом, был вырезан из бивня бегемота и слоновой кости и скреплён золотыми пружинами^[39]. До этого у него был комплект, изготовленный из настоящих человеческих зубов^[40], вероятно, купленных им в 1784 году у «нескольких неназванных негров, предположительно рабов из Маунт-Вернона»^[41]. Проблемы с зубами доставляли Вашингтону постоянную боль, от которой он принимал лауданум^[42]. Эту боль, предположительно, можно увидеть на многих его портретах, написанных, когда он ещё был президентом^[42], включая тот, который до сих пор используется на купюре в 1 доллар^[43].

Чарльз Дарвин (1809—1882) с раннего возраста страдал от проблем с зубами, вызванных постоянной рвотой, которая была характерной чертой его хронических болезней, и морской болезнью, от которой он страдал на борту HMS Beagle.

Как и у современных пациентов с повторяющейся рвотой, регургитация желудочной кислоты могла вызвать эрозию зубов. Когда «Бигль» находился в Хобарте (1836), он посетил местного стоматолога Генри Жаннере (1802—1886), а ранее во время путешествия (1833) он записал, что ему нужно отремонтировать зубной протез^[44]. Позже (в 1852 году) ему удалили пять «коренных» зубов (моляров) под хлороформом, и это одно из первых упоминаний об использовании этого вещества в качестве анестетика в стоматологии.

В XXI веке в стоматологии произошли значительные достижения благодаря использованию и развитию 3D-печати и визуализации. К этим инновациям относятся стереолитография и цифровая обработка света^[45].

Техника стереолитографии (SLA) была разработана Чарльзом Халлом и запатентована в 1986 году. Изначально эта технология была разработана для производственных целей, но впоследствии нашла применение во многих областях^[45]. В стоматологии эта технология широко используется для моделирования, изготовления временных протезов, фиксаторов, выравнивателей и ортодонтических моделей.

Ультрафиолетовый (УФ) лазер используется для отверждения жидкой полимерной смолы в слои. Затем жидкий полимер удерживается в контейнере, пока лазер полимеризует слои смолы. Этот процесс повторяется слой за слоем, а готовый продукт дорабатывается и отвердевает в УФ-печи или ванне с растворителем^[46].

Цифровая обработка света (DLP) была создана вскоре после технологии SLA в 1987 году в компании Texas Instruments. Методы SLA и DLP очень похожи, но метод DLP имеет несколько ключевых отличий. Эта технология применяется для изготовления индивидуальных стоматологических форм и моделей, а также индивидуального медицинского оборудования^[46].

DLP использует 3D-принтеры, которые принимают файлы компьютерного проектирования (CAD) и файлы. STL. Процесс начинается с опускания платформы для печати в ёмкость с жидкой смолой. Затем с помощью цифрового источника света каждый слой отвердевает. Источник света отвердевает смолу, и слои наслаиваются друг на друга, пока в конечном итоге не будут удалены из принтера. Обычно используется термореактивная смола, которая отвердевает под воздействием источника света. Принтеры DLP эффективны тем, что каждая координата в слое отвердевает одновременно^[46].

С помощью 3D-печати были напечатаны зачатки зубов, похожие на настоящие зубы^[47]. Другие области применения включают стоматологическое моделирование, цифровую ортодонтию, медицинское моделирование, сверлильные и режущие направляющие, а также каркасы частичных зубных протезов^[48].