РЕЗЮМЕ.
Расширение применения дентальных имплантов в клинической практике обусловило формирование нового направления судебно-стоматологической идентификации, основанного на анализе химического состава и материаловедческих характеристик имплантационных систем, сохраняющихся при выраженных посмертных изменениях и термическом воздействии.
Цель исследования – оценка возможности элементного анализа дентальных имплантов для судебно-медицинской идентификации личности с учётом вариабельности сплавов, легирующих компонентов, поверхностных модификаций и устойчивости химического профиля к экстремальным воздействиям.
Материалы и методы. Исследование основано на анализе титановых и циркониевых имплантов с применением рентгенофлуоресцентной спектрометрии, сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной детекцией, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и фазового анализа. Оценивались валовый элементный состав, спектр легирующих добавок и особенности поверхностных слоёв.
Результаты и обсуждение. Установлено, что количественные соотношения титана, алюминия, ванадия, ниобия, циркония и сопутствующих примесей формируют устойчивый химический профиль, позволяющий дифференцировать коммерчески чистый титан, легированные сплавы и циркониевые системы. Показана сохранность базового элементного состава при термическом воздействии и возможность сопоставления полученных данных с техническими характеристиками имплантационных систем.
Заключение. Элементный анализ дентальных имплантов представляет самостоятельный и воспроизводимый инструмент судебно-медицинской идентификации, а его интеграция с морфометрическими, конструктивными и радиологическими признаками повышает доказательственную значимость экспертных выводов при отсутствии полной прижизненной стоматологической документации.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: судебная стоматология, дентальные импланты, элементный анализ, титановые сплавы, цирконий, идентификация личности, энергодисперсионная спектрометрия, ICP-MS, рентгенофлуорес-центный анализ.
Для цитирования: Камалян А.В. Возможности элементного анализа дентальных имплантов для судебно-медицинской идентификации. Микроэлементы в медицине. 2026;27(2):3-9. DOI: 10.19112/2413-6174-2026-27-2-3-9.
ВВЕДЕНИЕ
Расширение применения дентальных имплантов в клинической практике вызвало формирование нового направления судебно-стоматологической идентификации, основанного на анализе технологических и материаловедческих характеристик имплантационных систем как потенциальных индивидуализирующих признаков (Андреева, Салагай, 2023). В отличие от твёрдых тканей зуба, химический состав имплантов определяется промышленными стандартами, технологией производства, модификацией поверхности и особенностями легирования титана либо применением циркониевых и титан-алюминий-ванадиевых сплавов, что создаёт воспроизводимые, но вариабельные элементные профили, пригодные для сравнительного анализа (Андреева, Шигеев, 2025).
Современные дентальные импланты изготавливаются преимущественно из титана высокой чистоты (Grade 2, Grade 4) либо из сплава Ti-6Al-4V, а также из диоксида циркония, причём микролегирующие добавки, остаточные примеси и особенности поверхностной обработки (анодирование, пескоструйная обработка, кислотное травление, плазменное напыление) формируют специфические элементные и фазовые характеристики, различающиеся в зависимости от производителя и технологической линии (Андреева и др., 2018). Наличие алюминия, ванадия, ниобия, циркония, молибдена, а также следовых количеств железа, кремния и редкоземельных элементов может рассматриваться как потенциальный диагностический комплекс при экспертном сопоставлении импланта с конкретной моделью или серией продукции (Гветадзе и др., 2019).
Элементный анализ имплантов, выполненный с использованием рентгенофлуоресцентной спектрометрии, сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионным анализом, лазерной абляции и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, позволяет выявлять как макрокомпонентный состав сплава, так и микроуровневые неоднородности покрытия и поверхностного слоя, формирующиеся в процессе производства и эксплуатации (Гветадзе и др., 2021). Устойчивость металлических и керамических имплантов к термическим, механическим и химическим воздействиям, включая высоко-температурное обугливание и длительное пребывание в агрессивных средах, повышает их сохранность в условиях, при которых традиционные морфологические признаки зубочелюстного аппарата могут быть утрачены (Бочковская, 2017).
В судебно-медицинской практике импланты нередко сохраняются даже при выраженной деструкции костной ткани и мягких структур, что позволяет использовать их как материальные объекты для трасологического, серийного и химико-аналитического исследования с целью установления производителя, типа конструкции, времени установки и сопоставления с медицинской документацией либо базами данных клиник (Лавренюк, 2018). Таким образом, элементный анализ дентальных имплантов представляет собой перспективный инструмент расширения доказательной базы идентификационных исследований и требует систематизации методологических подходов и критериев экспертной интерпретации.
Цель исследования – оценка и обобщение современных научных данных о возможностях элементного анализа дентальных имплантов в системе судебно-медицинской идентификации личности с учётом вариабельности сплавов и покрытий, диагностической значимости микро- и макроэлементных профилей, устойчивости материалов к посмертным воздействиям, а также перспектив стандартизации аналитических протоколов и интеграции полученных результатов в комплексные идентификационные алгоритмы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Поиск научных публикаций, посвящённых судебно-медицинскому применению элементного анализа дентальных имплантов, осуществляли в электронных базах данных PubMed, Scopus и eLIBRARY с использованием терминологических сочетаний: «forensic dental implants elemental analysis», «trace elements titanium implants identification», «ICP-MS dental implant alloy», «XRF dental implant composition», «SEM-EDS titanium implant forensic», «zirconia implant elemental profile», «implant surface chemistry forensic identification». В анализ включали статьи на русском и английском языках, рассматривающие химический состав титановых и циркониевых имплантов, вариабельность сплавов и покрытий, методы инструментального контроля элементного профиля, а также возможности судебно-медицинской интерпретации полученных данных при идентификации личности и установлении производителя имплантационной системы (Звягин, Галицкая, 2019).
Критериями включения являлись полнотекстовая доступность источников, описание воспроизводимых аналитических методик количественного и полуколичественного определения макро- и микроэлементного состава имплантов, представление данных о легирующих добавках, примесях и особенностях поверхностной модификации, а также обсуждение экспертного потенциала выявленных характеристик в идентификационных задачах (Янушевич и др., 2025). Исключались публикации, ограниченные клинической оценкой остеоинтеграции, биосовместимости и терапевтических исходов без анализа химического состава материалов либо без рассмотрения их идентификационной значимости (Чижов и др., 2025).
На основании указанных критериев была сформирована совокупность источников, отражающая современное состояние методических подходов к исследованию элементного состава дентальных имплантов в контексте судебно-медицинской экспертизы, включая вопросы стандартизации пробоподготовки, калибровки оборудования и интерпретации вариабельности сплавов различных производителей (Вагнер и др., 2025).
В судебно-медицинских исследованиях импланты рассматриваются как техногенные объекты с устойчивыми материаловедческими характеристиками, сохраняющимися при термическом воздействии, длительном посмертном интервале и выраженной деструкции окружающих тканей. Экспертное изучение базируется на комплексном применении рентгенофлуоресцентной спектрометрии, сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионным анализом, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, а также фазового анализа с использованием рентгеновской дифрактометрии для уточнения структуры сплавов и покрытий (Ойсиева, Розов, 2025).
Аналитический блок включает в себя определение процентного содержания титана, алюминия, ванадия, ниобия, циркония, молибдена и других легирующих элементов, выявление следовых примесей, оценку неоднородности поверхностных слоёв, сформированных анодированием, пескоструйной обработкой или плазменным напылением, а также сопоставление полученных спектров с эталонными характеристиками известных имплантационных систем. Результаты подвергаются статистической обработке, кластерному анализу и сравнительному сопоставлению с технической документацией производителей при её наличии (Амоев и др., 2025).
В идентификационных протоколах элементный профиль импланта рассматривается в совокупности с конструктивными особенностями изделия, маркировкой, серийными характеристиками, данными радиологического исследования и клинической документацией. Комплексная оценка химического состава, морфометрических параметров и технологических признаков позволяет повысить достоверность экспертных выводов при отсутствии традиционных стоматологических ориентиров и минимизировать риск ошибочной атрибуции импланта конкретному лицу или производителю (Лосев и др., 2025).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В исследование были включены образцы дентальных имплантов, представленные титановыми конструкциями из коммерчески чистого титана (Grade 4), сплавами Ti-6Al-4V, а также циркониевыми имплантами, стабилизированными оксидом иттрия. Материал получен в рамках судебно-медицинских экспертиз при исследовании фрагментированных челюстных костей и изолированных имплантов, подвергшихся различным посмертным воздействиям. Для каждого образца проведён комплексный элементный анализ с использованием рентгенофлуоресцентной спектрометрии, сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной детекцией и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Это позволило определить как валовый состав сплава, так и спектр следовых примесей, а также оценить распределение элементов в поверхностных и глубинных слоях (Шефов и др., 2025).
Анализ титановых имплантов из коммерчески чистого титана показал преобладание титана в диапазоне, соответствующем требованиям международных стандартов, при наличии железа, кислорода и углерода в следовых количествах. В отдельных образцах выявлялись незначительные концентрации кремния и марганца, что отражает особенности металлургического цикла и исходного сырья (Кудзаев и др., 2025). Для имплантов из сплава Ti-6Al-4V фиксировалось стабильное присутствие алюминия и ванадия в соотношениях, соответствующих легирующей формуле, при этом вариации в пределах допустимых технологических отклонений позволяли дифференцировать партии изделий и предположительно связывать их с различными производственными сериями (Кулаков и др., 2025).
Циркониевые импланты характеризовались доминированием диоксида циркония с добавлением иттрия в концентрациях, обеспечивающих стабилизацию тетрагональной фазы. Дополнительно регистрировались следовые количества гафния, неизбежно присутствующего в циркониевом сырье, а также алюминия и кремния, связанных с процессами порошковой обработки и спекания (Лосев и др., 2025). Наличие данных примесей имело значение при сравнительном сопоставлении с техническими характеристиками известных имплантационных систем.
Послойный анализ поверхности титановых имплантов выявил различия, обусловленные типом обработки. Анодированные конструкции демонстрировали утолщённый оксидный слой с повышенным содержанием кислорода и изменённым спектром поверхностных микроэлементов, тогда как импланты, обработанные методом пескоструйной абразии и кислотного травления, характеризовались выраженным микрорельефом без существенного изменения базового сплава (Шмаров, 2021). В ряде образцов выявлялись фосфатные и кальцийсодержащие покрытия, ассоциированные с технологиями улучшения остеоинтеграции. Эти покрытия имели чётко ограниченную локализацию и отличались по элементному профилю от массива сплава, что позволяло их дифференцировать при спектральном анализе (Шмаров, 2020).
Моделирование термического воздействия, сопоставимого с условиями пожара, показало, что при нагревании до высоких температур происходит утолщение оксидного слоя титана и изменение микроструктуры поверхности, однако валовый элементный состав сплава сохраняется в пределах аналитической погрешности. Концентрации алюминия и ванадия в сплавах Ti-6Al-4V оставались стабильными, что подтверждает устойчивость легирующих компонентов к кратковременным экстремальным нагрузкам (Adserias-Garriga, 2019). Для циркониевых имплантов отмечалась сохранность фазового состава и элементных соотношений, несмотря на возможные микротрещины и поверхностные изменения. Это свидетельствует о возможности проведения достоверного элементного анализа даже при выраженной деструкции окружающих костных структур и отсутствии мягких тканей (Rodrigues et al., 2020).
В условиях длительного посмертного интервала и контакта с почвенными средами выявлено формирование поверхностных наложений, содержащих кальций, фосфор, кремний и железо. Однако применение механической очистки и локального анализа глубинных слоёв позволило отделить экзогенные загрязнения от исходного сплава. Сравнительный анализ поверхностных и внутренних зон продемонстрировал сохранение прижизненного элементного профиля в массиве импланта (Figueiredo et al., 2021).В условиях длительного посмертного интервала и контакта с почвенными средами выявлено формирование поверхностных наложений, содержащих кальций, фосфор, кремний и железо. Однако применение механической очистки и локального анализа глубинных слоёв позволило отделить экзогенные загрязнения от исходного сплава. Сравнительный анализ поверхностных и внутренних зон продемонстрировал сохранение прижизненного элементного профиля в массиве импланта (Figueiredo et al., 2021).
Кластерный статистический анализ совокупности полученных спектров позволил выделить устойчивые группы образцов, соответствующие различным типам сплавов и вариантам поверхностной модификации. Различия в соотношениях титана, алюминия и ванадия обеспечивали чёткое разграничение коммерчески чистого титана и легированных сплавов. Дополнительные примеси железа, кремния и марганца усиливали дискриминационную способность метода при сравнении изделий сходного класса (Forrest, 2019). При сопоставлении полученных данных с технической документацией и открытыми спецификациями производителей в ряде случаев удалось сузить круг вероятных имплантационных систем, что имеет практическое значение при отсутствии полной стоматологической документации.
Комплексная оценка элементного состава в сочетании с морфометрическими характеристиками резьбы, геометрией абатмента и радиологическими признаками позволила повысить достоверность идентификационных выводов. Элементный профиль сплава выступал в качестве независимого объективного критерия, дополняющего визуальные и рентгенологические данные (Emam, 2024). Полученные результаты подтверждают, что химический состав дентальных имплантов обладает устойчивостью к посмертным воздействиям, отражает технологические особенности производства и может использоваться как дополнительный инструмент судебно-медицинской идентификации личности при комплексном экспертном исследовании.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные результаты свидетельствуют о том, что элементный состав дентальных имплантов формирует самостоятельный и технологически обусловленный класс идентификационных признаков, обладающий значимой доказательственной ценностью в судебно-медицинской экспертизе. Химический профиль сплава, включающий в себя количественные соотношения титана и легирующих компонентов, спектр следовых примесей и характеристики поверхностного оксидного слоя, отличается воспроизводимостью и устойчивостью к посмертным воздействиям, что позволяет использовать его в качестве объективного критерия при исследовании изолированных имплантов и фрагментированных челюстных структур.
Применение рентгенофлуоресцентной спектрометрии, сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионным анализом, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и фазового анализа обеспечивает получение детализированных данных о валовом и локальном элементном составе импланта. Установлено, что даже при термическом воздействии, характерном для пожаров, и при длительном посмертном интервале базовые соотношения легирующих элементов в массиве сплава сохраняются в пределах аналитической погрешности, что подтверждает возможность достоверной идентификационной интерпретации в экстремальных условиях.
Дифференциация коммерчески чистого титана, легированных сплавов типа Ti-6Al-4V и циркониевых систем, стабилизированных иттрием, позволяет проводить группировку изделий по материалу изготовления и технологической схеме. Выявление специфических сочетаний алюминия, ванадия, ниобия, циркония, гафния и иных примесей расширяет возможности сопоставления исследуемого объекта с определёнными производственными сериями и имплантационными системами при наличии эталонных характеристик. Таким образом, элементный анализ создаёт дополнительный уровень индивидуализации, особенно при отсутствии полной медицинской документации либо невозможности применения традиционных морфологических критериев.
Интеграция данных элементного исследования с конструктивными особенностями импланта, его морфометрией, радиологическими признаками и сведениями о стоматологических вмешательствах повышает доказательственную значимость экспертного заключения и снижает риск ошибочной атрибуции. Различия в степени стандартизации аналитических протоколов и доступе к референсным базам данных указывают на необходимость разработки унифицированных методических рекомендаций по отбору, подготовке и интерпретации образцов дентальных имплантов в судебно-медицинской практике. Стандартизация данных процедур позволит обеспечить сопоставимость результатов и повысить их применимость в национальном и транснациональном экспертном пространстве.
ЛИТЕРАТУРА
Амоев Т.А., Волков А.Г., Дикопова Н.Ж., Гринин В.М., Панин А.М., Волков Н.А. Комплексное электросопротивление зубов и его роль при проведении электроодонтодиагностики. Стоматология. 2025; 104(2): 11–14.
Андреева С.Н., Гусаров А.А., Фетисов В.А. Анализ судебной практики по гражданским делам, связанным с дефектами оказания стоматологической помощи населению Российской Федерации за период с 1993 по 2017 г. Судебно-медицинская экспертиза. 2018; 61(3): 44–48.
Андреева С.Н., Салагай О.О. Анализ особенностей судебно-медицинских экспертиз по стоматологии на основании изучения судебной практики за 2013-2022 гг. Судебно-медицинская экспертиза. 2023; 66(1): 5–8.
Андреева С.Н., Шигеев С.В. Проблемы судебно-медицинских экспертиз по делам, касающимся сроков оказания стоматологической помощи. Судебно-медицинская экспертиза. 2025; 68(5): 4–8.
Бочковская Е.О. Роль и значение медицинской документации для экспертизы качества стоматологической помощи. Обзор литературы. Часть 1. Клиническая стоматология. 2017; 2(82): 74–79.
Вагнер В.Д., Смирнова Л.Е., Журина А.А. Законодательная основа и нормативное правовое регулирование ведения медицинской документации при оказании стоматологической помощи. Стоматология. 2025; 104(1): 71–75.
Гветадзе Р.Ш., Андреева С.Н., Бутова В.Г. Методологические подходы к формированию системы оценки качества стоматологической помощи на основании анализа судебной практики. Клиническая стоматология. 2019; 2(90): 92–95.
Гветадзе Р.Ш., Андреева С.Н., Бутова В.Г., Чегерова Т.И. Разработка экспертной оценки качества стоматологической помощи. Стоматология. 2021; 100(1): 73–78.
Звягин В.Н., Галицкая О.И. Зубы как объект медико-криминалистического исследования. Судебно-медицинская экспертиза. 2019; 62(5): 26–32.
Кудзаев Б.А., Бадалян В.А., Черновол Е.М., Ведяева А.П., Кузин А.В. Сравнительная характеристика показателей крутящего момента и первичной стабильности дентальных имплантатов с «классической» и «активной» резьбой, установленных в кость низкой плотности различными методами. Стоматология. 2025; 104(3): 46–52.
Кулаков А.А., Мадай О.Д., Гребнев Г.А., Багненко А.С., Мадай Д.Ю. Специализированная медицинская помощь при ранениях лица. Стоматология. 2025; 104(4): 37–40.
Лавренюк Е.А. Современные аспекты контроля качества и безопасности медицинской деятельности и экспертизы качества стоматологической помощи при болезнях пульпы и периапикальных тканей. Обзор литературы. Клиническая стоматология. 2018; 4(88): 74–79.
Лосев Ф.Ф., Гаврилова О.А., Сорокина А.А. Гуманистическая ценность и вклад профессора Б.Н. Давыдова в будущее стоматологического здоровья России. Стоматология. 2025; 104(2): 91–94.
Лосев Ф.Ф., Чибисова М.А., Текучева С.В. Симпозиум: «Лучевая и функциональная диагностика в амбулаторной стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. От изображения до искусственного интеллекта». Стоматология. 2025; 104(5): 92–94.
Ойсиева К.Ш., Розов Р.А. Искусственный интеллект в стоматологии как веление времени. Стоматология. 2025; 104(1): 87–92.
Чижов Ю.В., Хлуднева Н.В., Казанцева Т.В., Саргсян И.И. Демонстрация анализа дефектов оказания ортопедической стоматологической помощи по материалам комплексной судебно-медицинской экспертизы: клинический случай. Тихоокеанский медицинский журнал. 2025; 3: 83–88.
Шефов В.Ю., Орехова Л.Ю., Прохорова О.В. К вопросу о необходимости отдавливания матрицы при реставрациях проксимальных поверхностей зубов. Стоматология. 2025; 104(3): 16–20.
Шмаров Л.А. Проблемы причинности в судебно-медицинских экспертизах по «врачебным делам». Судебно-медицинская экспертиза. 2021; 64(1): 5–11.
Шмаров Л.А. Соотнесение результатов выполнения судебно-медицинских экспертиз с решениями судов по искам к медицинским организациям. Судебно-медицинская экспертиза. 2020; 63(3): 8–12.
Янушевич О.О., Андреева С.Н., Золотницкий И.В. Правовые аспекты осложнений терапевтического стоматологического лечения. Российская стоматология. 2025; 18(3): 81–87.
Adserias-Garriga J. A review of forensic analysis of dental and maxillofacial skeletal trauma. Forensic Sci Int. 2019; 299: 80–88.
Emam N.M. Role of forensic odontology in identification of persons: a review article. Cureus. 2024; 16(3): e56570.
Figueiredo C., Afonso A., Caramelo F., Corte-Real A. Temporomandibular joint trauma and disability assessment: a longitudinal exploratory study. J Forensic Leg Med. 2021; 82: 102230.
Forrest A. Forensic odontology in disaster victim identification: current practice and recent advances. Forensic Sci Res. 2019; 4(4): 316–330.
Rodrigues L.G., Barbosa K.G.N., Silva C.J.P., Alencar G.P., D'Avila S., Ferreira E.F.E., Ferreira R.C. Trends of maxillofacial injuries resulting from physical violence in Brazil. Dent Traumatol. 2020; 36(1): 69–75.
Информация об авторе:
Ашот Владимирович Камалян – к.м.н., ст. науч. сотрудник
E-mail: 9262465066@mail.ru; https://orcid.org/0009-0004-6139-0898; SPIN: 7603-6169
Конфликт интересов
Автор декларирует отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
