Application of digital technologies for the fabrication of gerostomatological shape-memory implants: a randomized controlled open-label laboratory study

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Анализируя литературу за последние десятилетия, можно заметить, что сегодня использование имплантатов во врачебной практике является основополагающей составляющей множества сложных операций. По данным современной научной литературы, количество пациентов с хроническими заболеваниями, а также пожилых лиц постоянно увеличивается. Такие факторы неизбежно формируют спрос на медицинские имплантаты [1].

В частности, в стоматологии имплантология получила обширное развитие. На сегодняшний день известны различные способы установки дентальных имплантатов, способы и методики направленной тканевой регенерации, которые также широко применяются у пожилых пациентов при неблагоприятных для данных манипуляций условиях, преимущественно с высокой степенью атрофии костной ткани [2].

Восстановление функционирования зубочелюстного аппарата у пожилых пациентов является достаточно сложной задачей. Как правило, у пациентов гериатрического профиля чаще всего наблюдаются состояния с полным отсутствием зубов в полости рта. В таких сложных клинических ситуациях остаётся нерешённым вопрос адекватной фиксации протезов, при этом его не всегда удаётся решить, используя широко распространённые методы [3]. В исследованиях этой проблемы изучают материалы, новые способы изготовления супраструктур, способы их фиксации для улучшения функциональной составляющей и в конечном счёте — для повышения качества пережёвывания пищи. Наибольшее внимание уделяется изучению свойств сплава никелида титана ТН-10 и сплава титана ВТ1-0. Эти сплавы предлагаются в качестве импортозамещения сплавов, применяемых в имплантологии. Использование сплавов никелида титана с эффектом памяти формы даёт возможность решить самые сложные задачи в стоматологической практике. Никелид титана и его сплавы соответствуют медико-техническим составляющим имплантационных материалов. Они биосовместимы, их физико-механическое поведение соответствует поведению тканей организма. Имплантаты с памятью формы нашли широкое применение в таких направлениях медицины, как травматология и ортопедия, хирургия позвоночника, челюстно-лицевая хирургия, стоматология, гинекология, урология, сосудистая хирургия, хирургия, панкреатобилиарная хирургия, онкология, офтальмология и др. [4].

Большинство дентальных имплантационных систем изготавливают из титана Grade 4 и Grade 5. Биосовместимость титановых сплавов подтверждена успешно проведёнными внутрикостными операциями [5]. Наряду с положительными результатами также возможны случаи скорого отторжения имплантатов. Такие ситуации происходят при определении недостаточного количества имплантатов в качестве опор будущей конструкции, что приводит к функциональной перегрузке костной ткани. Данный факт объясняется отличием физико-механических свойств титана и воспринимающей костной ткани. Для улучшения результатов необходимы дальнейшие исследования с применением передовых технологий и методов аддитивного производства [6].

Использование цифровых технологий, а также материалов с памятью формы при изготовлении конструкций зубных протезов позволяет добиться эффективного перераспределения нагрузки во время жевания на бóльшую площадь опорных структур, чем в традиционных ортопедических системах, что снижает сроки адаптации протезов в зубочелюстной системе [7].

Материалы с памятью формы особенно актуальны при изготовлении мини-имплантатов, поскольку сохраняют их высокую прочность, тогда как из титана Grade 4 и Grade 5 невозможно изготовить прочные мини-имплантационные системы. Такие системы в первую очередь ориентированы для старых пациентов, используются в ситуациях с атрофированным альвеолярным отростком челюстной кости. Для более точной детализации их необходимо изготавливать с применением аддитивных технологий [8].

Авторами [9] получены данные о возможности и необходимости применения в стоматологической практике дентальных имплантатов, изготовленных из сплава никелида титана с памятью формы «Титанид» (Научно-исследовательский институт медицинских материалов и имплантатов с памятью формы Сибирского физико-технического института при Томском государственном университете, Россия), для непосредственной и отсроченной имплантации, поскольку этот сплав имеет наибольшую биомеханическую совместимость по сравнению с другими материалами, используемыми для изготовления имплантатов. В связи с этим нами была поставлена задача разработать и запатентовать однофазный геростоматологический имплантат с памятью формы из нового литьевого сплава.

ЦЕЛЬ

Разработка и апробация технологического процесса изготовления индивидуальных геростоматологических имплантатов из сплава никелида титана с памятью формы с использованием методов аддитивных технологий и 3D-моделирования.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено экспериментальное одномоментное контролируемое (в качестве контрольной группы исследовались образцы имплантатов, отлитые в газовой среде) рандомизированное открытое исследование.

Условия проведения исследования

Лабораторные исследования выполнены на базе кафедры стоматологии и имплантологии Института фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета. Описываемая в статье часть исследования выполнена в январе – феврале 2025 г. Испытания проводили в соответствии с ГОСТ 19807-91 «Титан и сплавы деформируемые».

Экспериментальная модель

Критерии соответствия экспериментальных образцов: сохранение эффекта памяти формы у отлитых образцов геростоматологических имплантатов; соответствие размеров отлитых образцов геростоматологических имплантатов созданным в программе 3D-моделирования Blender (Blender Foundation, Нидерланды).

Подбор образцов в группы. 10 образцов имплантатов (объектов исследования) случайным образом были разделены на 2 группы: 1-я (основная) — образцы имплантатов, отлитые по стандартной методике; 2-я (контрольная) — образцы имплантатов, отлитые в газовой среде.

Подготовка к эксперименту. Лабораторное исследование включало следующие этапы.

1. Подготовка образцов.
2. Использование лабораторных методов: моделирование образцов в программе 3D-моделирования, печать на 3D-принтере из беззольной пластмассы, литьё образцов по традиционной методике и в газовой среде.

Использовали литьевой сплав никелида титана в соответствии с ГОСТ 19807-91 «Титан и сплавы деформируемые». Литьевой сплав с памятью формы «Титанид»^Ⓡ производится в Научно-исследовательском институте медицинских материалов и имплантатов с памятью формы Сибирского физико-технического института при Томском государственном университете (Россия).

Согласно постановлению от 19.06.1984 Всесоюзного научно-исследовательского и испытательного института медицинской техники при Министерстве здравоохранения СССР, сплавы с памятью формы из никелида титана удовлетворяют требованиям для изделий медицинской техники. Отсутствие канцерогенных свойств никелида титана подтверждено приказами К-96, а/87 от 03.12.1987, 1768 от 17.08.1987 Института канцерогенеза ВОНЦ АМН СССР. На комплект имплантатов из никелида титана по ТУ 9437-007-22926347-2009 получено регистрационное удостоверение № ФСР 2009,04558 от 26.03.2018 с бессрочным сроком действия.

Экспериментальное воздействие

Технология литья. После моделирования репродукции напечатанного имплантата на огнеупорной модели создают литниковую систему, которой фиксируют образцы напечатанных имплантатов, а также контрольный образец (пробник) в виде U-образно изогнутой пластинки стандартного бюгельного воска длиной 20 мм, шириной 2 мм, толщиной 0,3 мм. Изготавливают литейную форму по общеизвестным методикам. Выплавляют воск при температуре 300 °С в течение 30 мин, литейную форму прокаливают до температуры 950 °С в течение 30–40 мин, после чего в тигель помещают 30–60 г (в зависимости от объёма литья) литейного сплава никелида титана с памятью формы в виде монолитной цилиндрической заготовки. Далее включают индукционный генератор плавильно-литейной установки, температуру увеличивают до 1230– 1250 °С на 20–30 с и проводят расплавление данного литейного сплава в инертной среде (аргон) со скоростью подачи газа 5–6 л/мин. После окончания литья опоку охлаждают до комнатной температуры, отливку удаляют из опоки, очищают в пескоструйном аппарате, срезают литники.

Оценку свойств отлитых изделий из никелида титана осуществляют методом определения температурной зависимости изменения деформации при многократном проявлении эффекта памяти формы [10].

Контрольный образец, полученный одновременной отливкой с имплантатами, оценивают на эластичность и восстановление формы путём его деформирования с использованием стандартной установки в режиме изгиба или растяжения в условиях постоянной температуры.

При соответствии рабочего образца имплантата свойствам сплава марки ТН-10 его деформация при 0 °С составляет 8–10%, а полное восстановление первоначального состояния конструкции происходит при температуре 36 °С. Визуальный контроль эластичности и восстановления формы готового изделия осуществляется путём изгиба пробника с незначительным усилием, затем пробник проходит диагностический цикл «охлаждение–деформация–нагрев» 5–10 раз. Далее рабочий образец каркаса подвергают механической обработке и химической полировке в смеси азотной, плавиковой кислот и воды (в соотношении 4:1:4) [11].

Для решения поставленной задачи нами была проведена опытно-конструкторская работа, разработан и запатентован однофазный геростоматологический имплантат с памятью формы (патент на изобретение № 2799130 от 04.07.2023) [12].

Однофазный геростоматологический имплантат с памятью формы изготавливается из никель-титанового сплава единым блоком и условно разделён на внутрикостную и внекостную части, при этом внутрикостная часть содержит по вертикальной оси в своей средней части резьбовую часть, в апикальной части имплантата расположены амортизирующие элементы с памятью формы из никелида титана в виде лепестков, выполненных с возможностью равномерного распределения жевательного давления от имплантата на костную ткань альвеолярного отростка, а также бикортикальной фиксации в кости [12].

Экспериментальные модели имплантатов моделировали в программе 3D-моделирования. Однофазный геростоматологический имплантат с памятью формы, смоделированный в программе 3D-моделирования, показан на рис. 1 и 2.

 

Рис. 1. Однофазный геростоматологический имплантат с памятью формы, смоделированный в программе 3D-моделирования Blender (вид сбоку).

Fig. 1. A single-phase gerostomatological shape-memory implant modeled in the Blender 3D modeling software (lateral view).

 

Рис. 2. Однофазный геростоматологический имплантат с памятью формы, смоделированный в программе 3D-моделирования Blender (вид сверху).

Fig. 2. A single-phase gerostomatological shape-memory implant modeled in the Blender 3D modeling software (top view).

 

Моделирование включало следующие этапы:

1. моделирование внутрикостной части имплантата корневидной формы;
2. моделирование резьбовой части имплантата;
3. моделирование элементов с памятью формы в виде лепестков;
4. моделирование внекостной части имплантата;
5. моделирование фиксирующего шаровидного элемента.

Для создания моделей индивидуальных имплантатов использовали снимки компьютерной томограммы пациента, сделанные на томографе Planmeca ProMax 3d Classic (Planmeca, Финляндия), в зависимости от высоты и ширины альвеолярного отростка по классификации Аппильгейта:

А — ширина альвеолярного отростка не менее 5 мм, высота альвеолярного отростка не менее 10 мм, длина дефекта зубного ряда менее 5 см;

В — ширина 2,5 мм, высота 10 мм, длина больше 5 см;

С — ширина 2,5 мм, высота меньше 10 мм;

D — альвеолярный отросток атрофирован полностью.

Некоторые составные элементы видоизменяли под конкретный клинический случай в зависимости от объёма и структуры костной ткани. Изменениям подвергались размеры имплантатов (по длине и диаметру), а также элементы для фиксации съёмных протезов и амортизирующие элементы с памятью формы для возможности бикортикальной фиксации имплантата в костной ткани пациента.

Параметры альвеолярного отростка беззубой челюсти пациента в зоне предполагаемой дентальной имплантации (в области зуба 4.3) были следующими: ширина альвеолярного отростка 10 мм (из них 7 мм губчатого вещества, остальное — кортикальный слой), высота альвеолярного отростка 10,7 мм.

По данным параметров моделировали имплантаты со следующими характеристиками: диаметр — 4 мм, длина внутрикостной части — 8 мм.

В апикальной части имплантатов расположены элементы с памятью формы в виде «лепестков», толщина которых составляет 0,3 мм. Расстояние между «лепестками» в расправленном состоянии — 7 мм (для последующей бикортикальной фиксации имплантата при раскрытии элементов с памятью формы).

Затем готовые модели помещали в программу 3D-слайсера (рис. 3). Далее устанавливали поддержки для печати (рис. 4).

 

Рис. 3. Готовые модели однофазных геростоматологических имплантатов с памятью формы, помещённые в программу 3D-слайсера.

Fig. 3. Finished models of single-phase gerostomatological shape-memory implants loaded into the 3D slicer software.

 

Рис. 4. Установка поддержек для печати.

Fig. 4. Placement of printing supports.

 

Имплантаты печатали на 3D-принтере Shenzhen (Creality Китай) из беззольной смолы Dental Cast Cherry (HARZ Labs, Россия) (рис. 5).

 

Рис. 5. Процесс печати имплантатов из беззольной пластмассы.

Fig. 5. Printing process of the implants from ashfree plastic.

 

Исходы исследования

Основной исход исследования. Основным исходом исследования являлось соответствие свойств и геометрии отлитого имплантата заданным параметрам (цифровой модели и требованиям к сплаву с памятью формы). Изучали точность воспроизведения заданных параметров и сохранение функциональных свойств (эффект памяти формы) при использовании двух разных методов литья: традиционного (в атмосфере воздуха) и в инертной газовой среде. Оценивали по двум критериям: 1) функциональная точность (наличие «эффекта памяти формы»): способность имплантата деформироваться при охлаждении и полностью восстанавливать исходную форму при нагреве до температуры тела (36 °C) без разрушения; 2) геометрическая точность (прецизионность): соответствие фактических размеров готового имплантата (диаметр, длина, толщина лепестков и т. д.) размерам, заданным в программе 3D-моделирования.

Дополнительные исходы исследования. Дополнительный целевой показатель — качество поверхности (отсутствие поднутрений, дефектов, соответствие пропорциям).

Методы регистрации исходов. В настоящем исследовании применяли метод прямого (инструментального) измерения каждого образца и сопоставления его линейных параметров с размерами, предусмотренными в программе 3D-моделирования. Поскольку фактически измеренные параметры образцов контрольной группы (табл. 1) полностью совпали с теоретическими (разница 0,00 мм), а образцы основной группы вышли за пределы допусков, статистический анализ не применялся. Оценка ограничилась констатацией факта соответствия/несоответствия заданным критериям, что является стандартной практикой в технологических исследованиях. Для измерения размеров изготовленных нами имплантатов использовали штангенциркуль по ГОСТ 166-89. Измеряли следующие параметры геростоматологических имплантататов: диаметр, длину внутрикостной части, толщину элементов с памятью формы в виде «лепестков», расстояние между «лепестками» в расправленном состоянии. Измерения штангенциркулем были нужны для технического контроля качества, а не для статистического сравнения.

 

Таблица 1. Параметры отлитых образцов геростоматологических имплантататов

Table 1. Advantages of a single-phase gerostomatological shape-memory implant compared to standard implants

Группа/образец		Диаметр, мм	Длина внутрикостной части, мм	Толщина элементов с памятью формы в виде «лепестков», мм	Расстояние между «лепестками» в расправленном состоянии, мм
1-я группа	1	4,3	8,2	0,6	9
	2	4,1	7,8	0,5	8
	3	4,4	8,3	0,63	8,3
	4	4,2	8,12	0,54	8,12
	5	4,14	7,92	0,47	7,8
2-я группа	1	4	8	0,3	7
	2	4	8	0,3	7
	3	4	8	0,3	7
	4	4	8	0,3	7
	5	4	8	0,3	7

 

Анализ в подгруппах

Оценивали функциональные свойств (эффект памяти формы). Для этого контрольный образец (U-образную пластинку из того же сплава) охлаждали в хладагенте (замороженный фурацилин), чтобы сделать его пластичным, и затем изгибали с использованием стандартной установки в режиме изгиба и нагревали до 36 °C. Успешным результатом считали следующий: образец деформировался, а затем при нагреве полностью восстановил свою прежнюю форму (в таком случае его относили ко 2-й группе); неудачей считали разрушение образца при изгибании (1-я группа).

Далее оценивали геометрическую точность (см. табл. 1) с помощью штангенциркуля (по ГОСТ 166-89). Измеряемые параметры: диаметр (мм), длина внутрикостной части (мм), толщина элементов с памятью формы («лепестков») (мм), расстояние между «лепестками» в расправленном состоянии (мм). Проводили прямое измерение каждого из 10 готовых образцов (по 5 в каждой группе). Результаты заносили в таблицу и визуально сравнивали с заданными параметрами (диаметр 4 мм, длина 8 мм, толщина лепестков 0,3 мм, расстояние 7 мм). Оценивали качество поверхности, для чего проводили визуальный осмотр отлитых имплантатов в обеих группах. Отмечали наличие дефектов (поднутрения, несоответствие пропорциям) по сравнению с напечатанной моделью.

Измерения геометрических параметров (см. табл. 1) выполняли исключительно для целей технического контроля соответствия полученных образцов заданным 3D-моделям. Поскольку все образцы 2-й, контрольной, группы (литьё в газовой среде) продемонстрировали стопроцентное совпадение с заданными параметрами (диаметр 4 мм, длина 8 мм), а образцы 1-й, основной, группы — систематическое отклонение, различия очевидны на дескриптивном (описательном) уровне и не требуют подтверждения с помощью статистических гипотез.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Характеристика выборки

Данные, полученные в ходе исследования, представлены в табл. 1.

Основные результаты исследования

Продемонстрированы этапы планирования изготовления индивидуальных и стандартных конструкций имплантатов в зависимости от структуры, параметров и объёма костной ткани по данным компьютерной термограммы конкретного пациента, высокоточного моделирования на основе применения цифровых технологий, способа литья под контролем сохранения деформационных биомеханических свойств материала, изготовленного из сплава с памятью формы. Для чистоты эксперимента проводили отливку образцов геростоматологических имплантатов по традиционной методике и в газовой среде. Всего изготовили 10 индивидуальных геростоматологических имплантатов, из которых 5 полностью соответствовали заданным характеристикам (сохранение эффекта памяти формы, высокая точность воспроизведения заданных смоделированных параметров).

В результате исследования получали репродукции имплантатов из беззольной пластмассы (рис. 6).

 

Рис. 6. Репродукции имплантатов из беззольной пластмассы.

Fig. 6. Reproductions (printed patterns) of the implants made of ash-free plastic.

 

Затем их отправляли в литьё. Получали готовые прецизионные однофазные геростоматологические имплантаты с памятью формы (рис. 7).

 

Рис. 7. Однофазный геростоматологический имплантат с памятью формы.

Fig. 7. Single-phase gerostomatological shape-memory implant.

 

Отливали по 5 имплантатов с контрольным образцом путём использования традиционной методики отливки и в газовой среде.

Образцы 1-й группы, отлитые с использованием традиционной методики, не соответствуют свойствам сплава марки ТН-10 и подвержены разрушению при деформировании; у них отсутствует эффект памяти формы. Они также не соответствуют размерам образцов, смоделированных и напечатанных на 3D-принтере. Образцы 2-й группы, отлитые в газовой среде, соответствуют свойствам сплава марки ТН-10; элементы с памятью формы возвращаются в первоначальное состояние конструкции при температуре 36 °С. Размеры образцов 2-й группы точно повторяют размеры смоделированных и напечатанных на 3D-принтере.

Дополнительные результаты исследования

Дополнительным исходом исследования стало визуальное сравнение отлитых геростоматологических имплантатов в обеих группах: у образцов 1-й группы на поверхности наблюдались поднутрения и несоответствие пропорциям напечатанных геростоматологических имплантатов до отливки; образцы 2-й группы идентичны напечатанным геростоматологическим имплантатам.

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме основного результата исследования

При использовании традиционного метода литья (1-я группа) контрольный образец разрушился, что свидетельствует об отсутствии эффекта памяти формы. Геометрическая точность также оказалась неудовлетворительной: диаметр составил 4,3 мм вместо 4 мм, а толщина лепестков — 0,6 мм вместо 0,3 мм. Кроме того, на поверхности наблюдались поднутрения и несоответствие пропорциям, т. е. изделия 1-й группы не соответствуют требованиям. В отличие от этого литьё в газовой среде (2-я группа) обеспечило сохранение эффекта памяти формы: контрольный образец деформировался и полностью восстановил форму. Размеры изделий точно соответствовали заданным параметрам (4 мм, 8 мм, 0,3 мм, 7 мм), поверхность была гладкой, а форма идентична напечатанной модели, что подтверждает полное соответствие метода предъявляемым требованиям.

Интерпретация результатов исследования

Разработаны и изготовлены конструкции индивидуальных геростоматологических имплантатов из сплава с памятью формы с помощью методов аддитивных технологий и 3D-моделирования. Для улучшения фиксации традиционных конструкций полных съёмных протезов используют дентальные имплантаты, изготовленные из титана Grade 4 и Grade 5. Однако не всегда удаётся достичь хорошей первичной фиксации имплантатов в кости ввиду недостаточного объёма костной ткани, который необходимо восполнять, а также однополюсного контакта с кортикальной костью преимущественно в пришеечной области имплантата и расположения большей части имплантата преимущественно в губчатом слое костной ткани [13, 14]. Наше исследование позволило устранить эти недостатки благодаря разработке и изготовлению однофазного геростоматологического имплантата из нового биохимически и биомеханически совместимого с тканями организма материала с памятью формы.

За счёт расположенных в апикальной части имплантата амортизирующих элементов с памятью формы из никелида титана в виде лепестков удаётся достичь высокой первичной стабильности имплантата путём бикортикального соединения с костной тканью. Кроме того, элементы с памятью формы за счёт своей эластичности обладают амортизирующей функцией и способствуют равномерному распределению жевательного давления.

Преимущества имплантатов из нового литьевого сплава с памятью формы по сравнению с имплантатами, изготовленными из титана, представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Преимущества однофазного геростоматологического имплантата с памятью формы по сравнению со стандартными имплантатами

Table 2. Advantages of a single phase herostomatological shape memory implant compared to standard implants

Вид имплантата	Преимущества
	Первичная стабильность	Возможность немедленного нагружения	Амортизирующая функция и распределение жевательного давления
Стандартные однофазные имплантаты	Недостаточная, ввиду установки преимущественно в губчатом слое челюстной кости и однополюсным контактом с кортикальной костью в пришеечной области имплантата	Не всегда удаётся достичь хорошей первичной фиксации для немедленного нагружения	Отсутствует
Однофазные геростоматологические имплантаты с памятью формы	Высокая благодаря бикортикальному соединению имплантата за счёт элементов с памятью формы	Да, за счёт высокой первичной стабильности и бикортикального соединения с костной тканью	Происходит за счёт элементов с памятью формы

 

Ограничения исследования

К ограничениям исследования можно отнести малый объём выборки, выполнение исследования in vitro, а также отсутствие клинической апробации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В исследовании представлена важная информация о новом биомеханически и биохимически совместимом материале из сплава с памятью формы. С применением методов аддитивных технологий и 3D-моделирования, а также современного метода литья удаётся создавать максимально точные модели индивидуальных геростоматологических однофазных имплантатов с возможностью бикортикальной фиксации, используемых в сложных клинических ситуациях, которые связаны с высокой степенью атрофии челюстных костей, для повышения качества жизни и решения медико-социальной проблемы гериатрической стоматологии, импортозамещения и доступности путём снижения себестоимости, а также персонализации. Дальнейшее исследование в этом направлении будет продолжено и позволит решить проблему фиксации полных съёмных протезов в гериатрической стоматологической практике.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. М.М. Романов — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала; редактирование текста; И.Р. Хафизов — сбор и обработка материала, написание текста; Р.Г. Хафизов — концепция и дизайн исследования, финальное редактирование, утверждение окончательного варианта статьи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Благодарности. Авторы выражают благодарность Академии наук Республики Татарстан за выделение гранта, предоставленного образовательным организациям высшего образования, научным и иным организациям на поддержку планов развития кадрового потенциала в части стимулирования их научных и научно-педагогических работников к защите докторских диссертаций и выполнению научно-исследовательских работ.

Этическая экспертиза. Работа одобрена Локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» (протокол № 66 от 19.06.2017).

Источник финансирования. Работа выполнена за счёт гранта, предоставленного Академией наук Республики Татарстан образовательным организациям высшего образования, научным и иным организациям на поддержку планов развития кадрового потенциала в части стимулирования их научных и научно-педагогических работников к защите докторских диссертаций и выполнению научно-исследовательских работ (Соглашение от 22.12.2025 № 12/2025-ПД-КФУ).

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов (личных, профессиональных или финансовых), связанных с третьими лицами (коммерческими, некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Все данные, полученные в настоящем исследовании, доступны в статье.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа направлена в редакцию журнала в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: M.M. Romanov: conceptualization, study design, data curation, writing—review & editing; I.R. Khafizov: data curation, writing—original draft; R.G. Khafizov: conceptualization, study design, writing—review & editing, supervision, final approval of the version to be published. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Acknowledgments: The authors thank the Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan for the grant supporting research and doctoral dissertation activities of academic and research staff.

Ethics approval: The study was approved by the Local Ethics Committee of Kazan (Volga Region) Federal University (Minutes No. 66 dated June 19, 2017).

Funding sources: The study was supported by a grant from the Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan to support human resource development by encouraging academic and research staff to complete doctoral dissertations and conduct research activities. (Agreement No. 12/2025-PD-KFU dated December 22, 2025).

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities or interests for the last three years related with for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously obtained or published material (text, images, or data) was used in this study or article.

Data availability statement: All data obtained in this study are available in the article.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This article was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.

About the authors

Maxim M. Romanov

Kazan (Volga Region) Federal University

Author for correspondence.
Email: rov.maks@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7965-2770
SPIN-code: 1681-2229

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Kazan

Irek R. Khafizov

Kazan (Volga Region) Federal University

Email: khafozovirek@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4077-2788
SPIN-code: 9973-5280

MD, Cand.Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Kazan

Rais G. Khafizov

Kazan (Volga Region) Federal University

Email: implantstom@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-6578-6743
SPIN-code: 4041-9445

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Kazan

References

Supplementary files