Tikslesnė ir saugesnė dantų implantavimo metodika
Technologijų pažanga padarė didelę įtaką odontologijos mokslui ir klinikinei praktikai, kokius juos turime šiandieną: inovacijos – skeneriai ir tūrinė kompiuterinė tomografija – leido gydytojams odontologams perkelti didelę dalį paciento anatominių 3D duomenų į kompiuterį.
„Tokia asmeninė veido, dantų ir žandikaulių būklės kopija kompiuteryje – paciento skaitmeninė „versija“ – tapo kasdieniu odontologo įrankiu atliekant dantų protezavimą“, – teigė dr. Rokas Borusevičius.
Anot jo, galimybė kompiuteryje planuoti gydymą ir prognozuoti galutinį rezultatą – ypatingai svarbi atliekant dantų implantacijas.
„Šiandieną yra įprasta, kad, pacientui netekus danties, protezavimas yra atliekamas ant danties implanto: prarasto danties vietoje į žandikaulio kaulą yra įsriegiamas implantas, kuris būna pagamintas iš biologiškai suderinamos medžiagos ir funkcionuoja tarsi dirbtinė danties šaknis. Ant šios dirbtinės šaknies vėliau padaromas vainikas – kramtymui reikalinga matoma danties dalis“, – pasakojo gydytojas.
Pasak dr. R. Borusevičiaus, visus šiuos komponentus galima įvertinti remiantis kompiuteriniais duomenimis: numatyti būsimo danties vainiko vietą, įvertinus gretimas anatomines struktūras, kurios gali būti jautrios pažaidai (nervo kanalą, nosies dugną, prienosinio ančio („sinuso“) dugną, gretimų dantų šaknis ir kt.), žandikaulyje parinkti tikslią paties implanto padėtį. Kompiuteryje suplanuota implanto padėtis gali būti perkeliama į paciento burną skirtingų technologijų pagalba.
Viena jų – 3D spausdintuvu atspausdinta šablonas-kapa (statinis chirurginis gidas), dedama į paciento burną implantacijos metu.
„Šis šablonas-kapa leidžia gydytojui odontologui nukreipti įrankius tiksliai į suplanuotą padėtį. Dar kita, naujesnė technologija yra dinaminė navigacija, kuri realiame laike kompiuterio ekrane seka ir perduoda informaciją apie instrumentų padėtį žandikaulyje. Tai – tarsi kelio navigacija išmaniajame telefone. Moksliniai tyrimai rodo, kad taikant šias technologijas reikšmingai sumažinama žmogiškoji „laisvos rankos“ paklaida. Taigi šie metodai numato tikslesnį ir saugesnį paciento gydymą“, – pasakojo mokslininkas, savo disertacijoje tyręs būtent statinę ir dinaminę gidinės implantacijos metodikas.
Klinikinės simuliacijos ir bendradarbiavimas su GMC
„Remdamasis žmogaus žandikaulių modeliais simuliavau skirtingas klinikines situacijas, vertinau įvairių susijusių veiksnių įtaką šių dviejų technologijų tikslumui, lyginau jas tarpusavyje. Pagal skaitmeniniu būdu sukurtą planą buvo sriegiami dantų implantai į modelius, po to – nuskenuojamas gautas implantų padėties rezultatas, kuris kompiuteryje palygintas su pradiniu planu, išmatavus 5 skirtingus paklaidų tipus. Tyrimo metu viso išanalizuotos 4 skirtingos klinikinės situacijos (nuo vieno danties trūkumo iki būklės, kai netekama visų dantų), palygintas ne tik pačių technologijų tikslumas, bet ir implantų padėties, skirtingo implanto dizaino ir naudojamų atskaitos objektų įtakos“, – apie tyrimo eigą pasakojo dr. Rokas Borusevičius.
Pasak jo, ilgalaikė tokio tikslaus danties implanto pozicionavimo žandikaulyje sėkmė priklauso ne tik nuo kaulinio audinio ląstelių atsako, gana plačiai išdiskutuoto mokslinėje literatūroje, bet ir nuo dantenų ląstelių atsako.
„Dantenos sudaro apsauginį barjerą, kuris apgaubia iš jų išnyrančią implanto vainikėlio dalį. Tai apsaugo implanto paviršių, kaulą ir kitus, gilesnius audinius nuo bakterijų ar kitų žalingų veiksnių. Barjero tvirtumą sąlygoja ne vien dantenos, bet ir implanto komponento medžiagos paviršiaus, prie kurio kimba dantenų ląstelės, savybės“, – teigė periodontologas.
Kartu su VU Gyvybės mokslų centro (GMC) biochemikų komanda dr. Rokas Borusevičius tyrė žmogaus dantenų fibroblastų pirminės kultūros proliferaciją ant 11 skirtingų protezavime naudojamų medžiagų paviršių. Iš jų 5 polimerinės medžiagos, įskaitant ir inovatyvius, mažiau ištirtus polimerus (PEEK, PEKK) bei 3D būdu spausdinamus polimerus (PMMA). Taip pat tirti 5 keraminių medžiagų ir titano paviršiai.
„Šių medžiagų paviršiai buvo nupoliruoti laikantis standartinių gamintojų rekomendacijų, kaip protezuoti dantis ir implantus paciento burnoje. Buvo įvertintas vidutinis kiekvienos medžiagos paviršių šiurkštumas ir hidrofiliškumas. Iš ankstesnių mokslinių tyrimų žinoma, kad tai – svarbios paviršiaus charakteristikos, susijusios su ląstelių atsaku. Žmogaus dantenų fibroblastų proliferacija vertinta matuojant gyvybingumą MMT fotokolorimetriniu metodu po 24, 48 ir 72 valandų inkubacijos. Taip pat, siekiant palankesnio ląstelių atsako, vertinta galimybė aktyvuoti cirkonio oksido keraminių medžiagų paviršius ultravioleto spinduliuote“, – apie tyrimą pasakojo mokslininkas.
Viso disertacijos tyrimas apėmė skaitmeninių technologijų tiksliam implantų pozicionavimui kaule ir žmogaus dantenų ląstelėms palankiausios protezinės medžiagos vertinimą.
Pagrindiniai iššūkiai – menkai praminti takai
„Nors skaitmeninės technologijos vystosi labai greitai, medicinos srityje jos dažnai įgauna „uždarų“ komercinių produktų formą. Tai, žinoma, savaime suprantama. Tačiau rengiant disertaciją reikėjo atrasti būdų, kaip integruoti skaitmenines technologijas, kaip jas palyginti vienodu protokolu“, – teigė dr. Rokas Rokas Borusevičius.
Pasak mokslininko, teko „atsimušti“ į nemažai akligatvių, kol pavyko rasti tinkamus sprendinius. Žmogaus dantenų ląstelių tyrimo dalyje reikėjo išbandyti įvairius metodus, kol paaiškėjo, kurie toliau formuos darbo rezultatus ir „nuguls“ galutiniame rankraštyje.
„Mane dažnai motyvuodavo tai, kad vaikštome terra incognita, tiriame dėmesio ir inovacijų „smaigalyje“ esančią odontologijos temą. Noras tęsti tyrimą ir judėti pirmyn ypatingai sustiprėdavo, kai PubMed duomenų bazėje pasirodydavo naujutėlaitės užsienio kolegų mokslininkų publikacijos labai artimomis tyrimų temomis. Taip pat stipriai motyvavo ir tai, jog dirbau su pirmuoju Lietuvoje dinaminės navigacijos įrenginiu (Navident), kuris Europoje tuo metu tebuvęs vos keliose dešimtyse klinikų“, – pasakojo dr. Rokas Borusevičius.
Gydytojas įsitikinęs, kad mokslinio tyrimo sėkmė didele dalimi priklauso nuo tarpdiscipliniškumo, inovatyvumo ir rezultatų praktinio pritaikomumo, mokslinių tyrimų ir jų rezultatų sklaidos tarp kolegų mokslininkų bei praktikų Lietuvoje ir užsienyje, taip pat – sklaidos ir komunikacijos, pasiekiančios tiesiogiai su tyrimu nesusijusią visuomenės dalį.
Dėkingas įkvepiančiai aplinkai
„Jau nuo pirmųjų studijų metų dalyvavau studentų mokslinės draugijos veikloje. Man pasisekė, jog anksti įsitraukiau į vystomus mokslinius tyrimus Vilniaus universiteto Medicinos fakulteto Odontologijos institute (VU MF OI). Studentų mokslinė tiriamoji veikla leido man susipažinti su profesoriumi Vygandu Rutkūnu, kurio dėka atradau dominančią odontologijos kryptį. Pati disertacijos tyrimo tema formavosi ir gryninosi tiek pirmosios pakopos, tiek rezidentūros studijų laikotarpiu. Skaitmeninės odontologijos ir inovatyvių technologijų, taip pat – biologinio dantenų ląstelių atsako temos man visada atrodė labai įdomios ir pritaikomos praktikoje“, – pasakojo dr. Rokas Borusevičius.
Anot jo, kiekvienas gydytojas kartu yra ir mokslininkas: „Gydant pacientus privalu išmanyti mokslu bei įrodymais pagrįstos medicinos ir odontologijos principus. Reikia gebėti skaityti, suprasti, analizuoti ir vertinti atliktus mokslinius tyrimus. Studijuojant VU MF OI netrūko įkvepiančių žmonių, kurie – ne tik puikūs savo srities gydytojai specialistai, bet ir mokslininkai, dėstytojai. Labiausiai įkvėpę mane – prof. dr. Vygandas Rutkūnas, prof. dr. Vytautė Pečiulienė, prof. dr. Vilma Brukienė, dr. Arūnas Rimkevičius, doc. dr. Rūta Rastenienė, doc. dr. Saulius Drukteinis, doc. dr. Linas Zaleckas ir doc. dr. Ieva Gendvilienė. Manau, kad Medicinos fakulteto Odontologijos institutas – tikrai labai turtingas savo šviesia, įkvepiančia akademine bendruomene. Džiaugiuosi turėjęs galimybę augti ir mokytis šalia iš puikių pavyzdžių, kurie manyje įdiegė svarbiausias akademines vertybes.“
Gydytojas taip pat džiaugėsi turėjęs galimybę dirbti tarpdisciplininėje aplinkoje – kartu VU GMC Biochemijos instituto Biologinių modelių skyriaus komanda (dr. Virginija Bukelskiene, dr. Daiva Baltriukiene), MF Anatomijos, histologijos ir antropologijos katedra (doc. dr. Arūnu Barkumi), VU Lazerinių tyrimų centru (dr. Domu Paipulu). „Gebėjimas suprasti susijusių mokslo sričių metodus ir tyrimus ženkliai prisidėjo prie mano, tiek kaip mokslininko ir specialisto, tiek – asmenybės, augimo“, – interviu pabaigoje sakė dr. R. Borusevičius.