Дентальная имплантация. Доступно о сложном

Свойства сплавов. Грейд – что это?

В чистом виде титан не обладает достаточными прочностными свойствами, поэтому при его использовании в зависимости от технических требований используют сплавы. Стандартные сплавы титана разделены по своим характеристикам на классы (Grade). При изготовлении дентальных имплантатов используют 1 – 5 классы (Grade)

Химический состав титана по ISO 5832/II и ASTM F 67—89

**– Данные ISO и ASTM совпадают во многих пунктах, при их расхождении показатели ASTM приведены в скобках

В зависимости от Grade меняются и прочностные свойства конструкции (имплантата).

Наиболее известные имплантаты распределяются в зависимости по составу сплава титана следующим образом.

Методики обработки поверхности имплантатов

Казалось бы, что чем выше Grade сплава титана, тем прочнее и лучше имплантат. Так оно и есть, но надо помнить, что ванадий и алюминий токсичны. И если не создать достаточно прочную изоляцию металла от кости, то возникнет некроз тканей. Отграничение можно провести путем создания на поверхности имплантата окисной пленки. Окисную пленку можно создать путем воздействия на поверхность имплантата химическими веществами или физическими факторами (анодированием).

Модификация поверхности имплантата посредством ее обработки химическими и физическими факторами

1.Титаноплазменная обработка

Процесс титаноплазменного напыления заключается в создании плазменной струи, вводе в нее титанового порошка, расплавлении и разгоне частиц, их движении в потоке плазмы и осаждении на поверхности имплантата.

2.Воздушно-абразивная (дробеструйная) обработка.

Метод заключается в нагнетании на поверхность имплантата твердых керамических частиц с большой скоростью в струе сжатого воздуха. Степень шероховатости поверхности будет зависеть главным образом от дисперсности используемых частиц. Al2O3, SiO2, обработка гранулами на основе фосфатов кальция, в первую очередь гидроксиапатита и трикальцийфосфата.

3.Кислотная обработка поверхности имплантатов (кислотное травление)

Травление высококонцентрированными растворами кислот, осуществляется с целью придания поверхности имплантата развитой, шероховатой топографии. Для этого используются следующие кислоты: HCl, H2SO4, HNO и HF. Кислотное травление приводит к образованию на поверхности имплантата микроскопических пор, размер которых находится в пределах от 0,5 до 2 мкм в диаметре.

4.Обработка имплантатов методом анодирования (анодного оксидирования)

Получение поверхности с микро- и нанопористым рельефом возможно путем потенциостатического или гальваностатического анодирования титановой поверхности, находящейся в среде сильных кислот (H2SO4, H3PO4, HNO3, HF) с высокой плотностью тока (200 A/m2) или напряжения (100V). Следствием анодирования является получение поверхности имплантата с толщиной оксидной пленки более 1000 нм.

5. Нанесение на поверхность имплантата биоактивных веществ, для оптимизации процессов остеоинтеграции.

Неорганические вещества

Напыление кальцийфосфатной керамики

Различают следующие типы фосфатов кальция: 1) Трикальцийфосфаты (ТКФ); 2) Гидроксиапатит; 3) Тетракальцийфосфат.

Кальцийфосфатные соединения резко усиливают прочность соединения с костью. К достоинствам трикальцийфосфатной керамики следует отнести высокую биосовместимость, интеграцию материала с мягкими тканями и костью, минимальную термо- и электропроводность, наиболее близкий к костной ткани модуль эластичности (30—120 GPa) и предельная гибкость (15—120 MPa).

Органические вещества

Нанесение хитозана на поверхность имплантата

Хитозан (1—4,2-амино-2-деокси-b-D-глюкан) – биополимер, деацетилированное производное полисахарида хитина. Хитозан усиливает остеоинтегративные процессы

Нанесение морфогенетических белков на поверхность имплантата

Запуская каскад реакций, данные сигнальные молекулы (костные морфогенетические белки, КМБ), относящиеся к суперсемейству трансформирующих факторов роста ?, играют одну из ключевых ролей в остеоинтеграции, начиная от первичного тканевого ответа и до завершения вторичной перестройки. Эти вещества не только обладают стимулирующим эффектом на митотическую активность клеток, способствуя их делению, но и влияют на морфогенез ткани.

Нанесение адгезивных молекул на поверхность дентальных имплантатов.

Возможным способом потенцирования адгезии клеток остеобластического ряда является иммобилизация на поверхности имплантата пептидов, содержащих аргинин-глицин-аспартатовую кислоту. Исследования последних лет показали, что тетра-клеточные молекулы адгезии, являющиеся адгезивными субстанциями, способствуют дифференциации остеобластоподобных клеток, культивированных на неорганическом костном минеральном матриксе бычьего происхождения.

Существует международная организация POSEIDO, которая является некоммерческой международной научной организацией, созданной для проведения объективных и независимых научных исследований в области пародонтологии, хирургии черепно-челюстно-лицевой области и полости рта, эстетической и реставрационной стоматологии и в особенности имплантологии. Целью этой организации является оценка характеристик имплантационных систем по составу, качеству обработки поверхности, а так же по наличию остаточных примесей на поверхности имплантатов после окончательной обработки.

Ниже представлены данные исследования некоторых известных систем:

AstraTech «OsseoSpeed, AstraTech (AstraTech, Мёльндаль, Швеция) – поверхность, полученная после струйной обработки частицами диоксида титана (TiO2), травления плавиковой кислотой и неизвестного процесса субтрактивной импрегнации и микро- / нанотекстурирования (SIMN). Отмечена остаточная импрегнация поверхности фтором. Загрязнение поверхности обнаружено не было.

Nobel Biocare TiUnite (Nobel Biocare, Гетеборг, Швеция) анодированную поверхность с толстым слоем диоксида титана TiO2 (> 100 нм). Поверхность химически изменена путем интеграции большого количества фосфора во время ее анодирования. Обнаружено неорганическое загрязнение поверхности фторидами и сульфатами.

Straumann «Straumann SLA (ITI Straumann, Базель, Швейцария) представляет собой поверхность, обработанную пескоструем и протравленную кислотой. В ходе анализа было выявлено неорганическое загрязнение поверхности кремнием.

Dentsply Friadent «Ankylos (Dentsply Friadent, Мангейм, Германия) – поверхность, обработанная пескоструем/ подвергнутая кислотному травлению.На поверхности обнаружены частицы оксида алюминия (Al2O3). Кроме того, на поверхности были выявлены натрий, фтор, кальций, фосфор (в виде фосфата), цинк, хлор и сера (в виде сульфата).