Три лучших техники обработки поверхности зубного имплантата

Популярные виды поверхности зубного имплантата и их характеристики

Многочисленными исследованиями установлено, что свойства поверхности зубных имплантатов играют ключевую роль в скорости и качестве их интеграции в костную и эпителиальную ткань пародонта.

Разработано множество технологий обработки внутрикостных стержней, все они имеют свои особенности, достоинства и недостатки.

Содержание статьи:

Связь дизайна, остеоинтеграции и первичной стабильности

Дизайн дентальных систем определяет основные свойства внутрикостных систем – первичную стабильность, распределение жевательной нагрузки на кость альвеолярного отростка, скорость и характер остеоинтеграции.

Форма и структура поверхности обуславливает принцип взаимодействия титанового стержня с костной и мягкой тканью.

Стабильность

Первичная стабильность определяется макрорельефом имплантата: формой титанового стержня, диаметром, шагом и конфигурацией резьбы.

Результаты эксплуатации систем людьми, и специальные исследования, проведенные на животных, позволили установить оптимальную для большинства клинических случаев форму наружности имплантата.

«Идеальная» конструкция имеет умеренную конусность, небольшой шаг и углубленные острые витки резьбы. Такой макрорельеф обеспечивает высокую первичную стабильность, большую площадь контакта с костью, сравнительно низкую механическую нагрузку благодаря хорошему распределению жевательной нагрузки.

Остеоинтеграция

Остеоинтеграцией в стоматологии называют структурно-функциональное соединение окружающей его системы с костной тканью.

Вживление импланта – сложный биохимический процесс, представляющий собой ремоделирование костной ткани вокруг стержня.

Остеоинтеграция сопровождается адсорбцией белков на поверхности внутрикостной части системы, механическим креплением к ней коллагена и фибрина, адгезией участвующих в остеогенезе клеток, образованием фибро- и остеобластов.

Материал и свойства микроповерхности имплантата ключевым образом влияют на все эти процессы.

Установлено, что адсорбция, миграция и дифференциация клеток успешнее всего происходит на шероховатых имплантах. Лучшими для остеоинтеграции параметрами обладает поверхность, имеющая следующие характеристики:

  • Шероховатость – 2-4 мкр, размер микропор – 3-11 мкр. Такие параметры обеспечивают наилучшие условия для образования минерализованной кости на стержнях, особенно на ранней стадии.
  • Отсутствие загрязнения абразивом и кислотой.
  • Смачиваемость (гидрофильность).
  • Большая удельная площадь имплантата.

Неоднозначным параметром является микропористость поверхности. С одной стороны она увеличивает удельную площадь, что является несомненным плюсом. С другой – повышает опасность бактериальной колонизации.

Связь эпителиальных тканей с имплантатом

Для интеграции внутрикостный конструкции большое значение имеет связь эпителия десны с шейкой изделия.

Установлено, что гладкая поверхность в зоне контакта титанового стержня с эпителиальными тканями десны препятствует накоплению и размножению бактерий, снижая тем самым риск периимплантита.

Нанотехнологии

Нанотехнологии применяются для создания на импланте поверхностей со специфической типографией и химическим составом, обеспечивающих предсказуемую интеграцию стержня в костную ткань.

Получаемый нанометрический рельеф способствует взаимодействию внутрикостной конструкции с интегринами – клеточными рецепторами, передающими межклеточные сигналы. От их работы зависит подвижность и форма вновь образующихся фибро- и остеоклеток.

Молодые костные клетки – остеобласты копируют трехмерную поверхность, созданную с помощью нанотехнологии, и модулируют приращение кости в соответствии с ее характеристиками.

Наномодификации обеспечивают улучшенный контакт имплантов с костью, положительно влияют на их клиническое применение.

Для нанесения наноструктур используются разные методики, к наиболее востребованным относятся следующие.

  • плазменное напыление;
  • пескоструйная обработка.

Методика осаждения частиц:

Может применяться сочетание физических и химических способов.

Основные характеристики коротких имплантов и сферы их применения.

Заходите сюда, чтобы больше узнать о технологии имплантации Teethxpress.

Модификации

Как уже отмечалось, модифицирование поверхности титановых имплантов может осуществляться по различным технологиям. Наиболее известные из них – SLA и RBM.

Аббревиатура SLA означает «Sand-blasted/Large grit/Acid-etched» – пескоструйная обработка с использованием крупнозернистого абразива + кислотное травление.

В качестве абразива используется оксид алюминия (корунд, Al2O3). После его воздействия с имплантом образуется макрошероховатая поверхность, протравливаемая затем смесью кислот (H2SO4 и HCl).

Травление оставляет после себя шероховатость с микроуглублениями 2-4 мкр.

Преимущества имплантов SLA

  • Отсутствует микропористость поверхности, увеличивающая риск бактериальной колонизации.
  • Ускоряется и улучшается остеоинтеграция, благодаря увеличению удельной площади, повышенной гидрофилии (смачиваемости), и улучшению взаимодействия клеток, участвующих в остеогенезе, с шероховатой поверхностью.

Многочисленные гистологические исследования на животных, сопровождавшиеся извлечением систем на разных стадиях вживления, подтвердили, что костная интеграция на имплантах SLA имеет большое преимущества перед гладкими поверхностями (плазменное напыление, фрезерование, покрытие гидроксиапатитом). Особенно сильно это проявляется на начальной стадии вживления.

Чтобы обладать соизмеримой площадью контакта с костью, как при использовании технологии SLA, машинно-обрабатываемые системы должны иметь размер на 30–40% больше.

Недостатки SLA

Основным недостатком технологии SLA являются остатки на поверхности импланта абразива (оксида алюминия), которые ухудшают остеоинтеграцию. В некоторых случаях это приводит к периимплантиту.

Протравливание высококонцентрированной кислотой вымывает оксид алюминия, однако в результате может явиться побочный эффект в виде «смазывания» кислотой шероховатости, достигнутой пескоструйной обработкой.

Кроме этого, металлургический распад из-за высокой концентрации кислоты может приводить к ослаблению прочностных свойств титана. Негативным последствием применения кислот является и загрязнение ими поверхности.

Расшифровывается эта аббревиатура как «Resorbable Blast Media» – пескоструйная обработка резорбируемым абразивом средней зернистости.

Технология RBM предусматривает пескоструйную обработку системы частицами Ca3O8P2 (фосфорнокислым кальцием). После пескоструя поверхность имплантата обрабатывают органической низкоконцентрированной кислотой, которая полностью удаляет частицы бета трикальций фосфата.

Важной особенностью Ca3O8P2 является резорбируемость (растворимость) абразива тканями альвеолярного отростка. Если какая-то часть абразива не будет удалена протравливанием, она раствориться в дальнейшем под действием аутогенных клеток, оставив вместо себя микроуглубление.

На поверхности титана, обработанного по технологии RBM, остаются более глубокие микропоры, чем при SLA. Благодаря этому увеличивается удельная площадь импланта, повышается его остеоинтеграционная способность.

Метод RBM используется при производстве брендов: Alpha Dent, BioHorizons, Lifecore, Osstem, Adin, Apolonia, ABDental, MegaGen, Perio Type.

Преимущества RBM по сравнению с SLA

Поверхность, полученная с помощью RBM, считается оптимальной с точки зрения остеоинтеграции.

Высокая степень шероховатости (большая удельная площадь) и полное отсутствие загрязнений поверхности абразивом и кислотой способствует эффективному вживлению импланта в кость.

  • шероховатость поверхности (2.05-3.09 мкм) и размер микропор (5-10 мкм), получаемые при RBM, попадают в диапазон оптимальных значений (см. подзаголовок «Остеоинтеграция»);
  • удельная площадь поверхности имплантов при RBM больше, чем при SLA .

Анодированное покрытие

Анодное оксидирование (анодирование), заключающееся в образовании на поверхности импланта оксида титана (TiO2) относится к наиболее часто используемым в стоматологии нанотехнологиям. Размеры частиц оксида находятся в диапазоне 20-150 нм.

Нанесение производится гальваническим способом. Титан в качестве анода и платиновая пластинка в качестве катода связываются между собой медными проводами и подключаются к источнику питания (30В, 3А). Изменяя силу напряжения и время оксидирования можно получать различные размеры нанотубул.

Анодирование является сравнительно простым и экономичным способом формирования поверхности титанового стержня. Оно положительно влияет на контакт «имплант-кость» при образовании новой кости в периимплантатной области.

Исследования позволили установить, что размеры титан-оксидных наночастиц около 100 нм способствуют лучшей интеграции, чем более мелкие (30-70 нм).

В каких случаях проводится имплантация зубов детям и мнения экспертов.

В этой публикации рассмотрим преимущества односоставных зубных имплантатов.

Оценка качества и анализ результатов

С момента начала применения дентальной имплантации и по сегодняшний день было проведено большое количество исследований в области имплантологии.

Изучались качество и скорость остеоинтеграции систем в зависимости от свойств поверхности, сравнивались разные технологий ее получения. Приводим результаты 2-х из них.

Влияние шероховатости на скорость и качество вживления

Buser et al. провел следующие исследования. В длинные кости свиней были установлены 6 имплантатов, обработанных разными способами.

  • с гладкими поверхностями, полученными машинной обработкой;
  • различные виды и сочетания обработки пескоструем и травлением кислотой.

Каждое покрытие обладало уникальными характеристиками. Качество вживления проверялось через 3 и 6 недель гистологически и по крутящему моменту при выворачивании имплантатов.

Была установлена выраженная положительная зависимость между шероховатостью и качеством контакта «имплантат-кость». Шероховатые поверхности показали гораздо более высокую прочность крепления кости к стержню, чем гладкие.

На обоих контрольных этапах (3-6 недель) прочность вживления изделий с шероховатой поверхностью значительно превосходила остеоинтеграцию гладких систем.

Сравнение метода SLA и RBM.

В бедренные кости 24-х белых кроликам устанавливали по 2 импланта, один из которых был обработан по технологии SLA, другой — RBM. Результаты вживления проверялись через 1, 2, 3, 4 и 8 недель. Извлеченные образцы протравливались и изучались под микроскопом.

У 4-6 недельных образцов с SLA-обработкой обнаружили многочисленные области с неминерализованной остеоидной матрицей.

У образцов RBM того же времени эксплуатации костная ткань была минерализованной, причем во многих областях отмечалось наличие остеоидной матрицы непосредственно на поверхности имплантата.

Был сделан вывод, что системы RBM обладают значительно большим контактом с костью и более остеокондуктивны, чем конструкции SLA.

В видео смотрите, как проводится обработка поверхности на примере имплантов Alpha Dent.

Клинические обоснования и выводы

Многочисленные исследования костной имплантации на животных и результаты эксплуатации, позволили сделать следующие выводы:

    Шероховатая поверхность внутрикостных конструкций, полученная пескоструйной обработкой, обладает гораздо большей остеоинтеграционный силой, чем гладкая, полученная механической обработкой, титано-плазменным напылением или гидроксиапатитное покрытием.

Особенно большое различие отмечалось в начальной стадии вживления.

  • На качество остеоинтеграции влияет вид и размеры абразива. Бета трикальций фосфат (технология RBM) обеспечивает лучшую с тоем, характер интеграции имплантов в кость определяется первичной стабильностью, зависящей от формы и параметров резьбы, а также характечки зрения интеграции поверхность, чем корунд (технология SLA).
  • Результат зависит также от чистоты обработанной поверхности, наличия или отсутствия на ней абразива и кислоты. Резорбируемый материал бета трикальций фосфат в технологии RBM обеспечивает более высокую чистоту, а, следовательно, и большую силу интеграции, чем корунд.
  • Имеет значение и концентрация использующейся для травления кислоты или их смеси. После разных кислот остаются различные размеры микропор, что влияет на внедрение тканевых клеток в имплантат, быстроту и качество его вживления.
  • В общем, характер интеграции имплантов в кость определяется первичной стабильностью, зависящей от формы и параметров резьбы, а также характеристиками микроповерхности.

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    технологии обработки поверхности имплантатов BioLine

    Сплав титана ценится за свою прочность и превосходную биосовместимость. Компания BioLine использует для производства своей продукции имплантатов и протетических компонентов сплав титана — Ti-6Al-4V ELI Grade 5

    Макроскопические и особенно микроскопические свойства поверхности имплантата играют важную роль в приживаемости. Шероховатая поверхность имплантата способствует быстрой остеоинтеграции. В соответствии с показаниями микрометра, топография костей влияет на стабильность соединения, а также на рост остеобластов.

    Компания BioLine применяет технологию пескоструйной обработки резорбируемыми абразивами с целью воздействия на субмикротопографию поверхности имплантата.

    Технология RBM основана на использовании фосфата кальция, материала с высокими показателями резорбируемости и биосовместимости. Также применение фосфата кальция исключает необходимость применения сильных кислот для удаления остатков дробеструйного материала.

    Поверхности имплантатов, подвергнутые RBM, считаются более остеокондуктивными. Результаты исследований демонстрируют более высокий процент контакта кость-имплантат при обработке последнего по технологии RBM. Данное наблюдение может быть особенно актуальным при тяжелых клинических состояниях, к примеру при снижении качества костной ткани по типу D4, а также в случаях ранней или немедленной функциональной нагрузки имплантата или после экстракции зуба.

    машинная обработка

    пескоструйная обработка

    кислотное травление (натуральными не агрессивными кислотами)

    обработке частицами бета-трикальцийфосфата (Ca3O8P2)

    кислотное травление (натуральными не агрессивными кислотами)

    Анодное оксидирование

    электронное микроскопирование – контроль качества поверхности зубных имплантов

    Имплапнты изучаются с помощью электронного микроскопа при разном увеличении. В ходе такого исследования выявляют имеется ли загрязнения поверхности титана органическими и неорганическими реагентами. Если загрязнения обнаруживаются, то вся партия имплантов бракуется отделом контроля качества.

    обработка потоком Гамма-квантов

    Стерилизация зубных имплантатов проводится когда они уже упакованы в герметичную упаковку. Стерилизация проводится при помощи гамма излучения, самого надежного способа стерилизации.

    покрытие зубных имплантатов разных производителей

    физико-химические свойства, биологическое исполнение и методология устранения неровностей поверхности зубов.

    Чистый титан и титановые сплавы являются стандартными материалами для зубных имплантатов благодаря широкоизвестному сочетанию механической прочности, химической стабильности и биологической совместимости. Интеграция титановых имплантатов с окружающей костью является важнейшим критерием для успешной регенерации ипоследующеголечениясегоиспользованием.Концепцияостеоинтеграциибыласформулирована Брэйнмаркомиего сотрудниками, и оказала существенное влияние на клиническое лечение зубными имплантатами.

    Читайте также:  Информация про базальные имплантаты популярных марок

    Первое поколение имплантатов с гладкой поверхностью успешно используется дантистами, уже более 50 лет. С тех пор поверхность имплантатов претерпела многочисленные изменения, поскольку играет важную роль в молекулярном взаимодействии, эстетическом внешнем виде и приживаемости. Ученые всего мира трудятся над новыми разработками имплантатов с поверхностью, которая может ускорить и улучшить их приживаемость.
    Во втором поколении используемых в клинической практике имплантатов применяется несколько методов заключительной обработки, каждый из которых имеет свои преимущества и успешно применяется.

    Основной целью разработок различных модификаций поверхностей имплантатов является обеспечение быстрой приживаемости в структуру кости, что дает более стабильные результаты, ускоряет процесс выздоровления и позволяет перейти к дальнейшему лечению. Развивающиеся в последнее время микро- и нанотехнологии подтолкнули разработку более сложных свойств поверхностей, их морфологию, химию, кристаллическую структуру, физические и механические качества.

    Покрытия, модифицированные на уровне микро- и нано свойств, могут представлять следующее поколение систем зубных имплантатов,однако клинически не доказано, какая поверхность лучше для вживления : шероховатая или гладкая. Кроме того, пока еще нет достаточно надежных результатов клинических испытаний, чтобы говорить о том, что эти имплантаты имеют лучшие клинические показатели, чем ранее изготовлявшиеся и использовавшиеся имплантаты машинной обработки RBM.

    Тем не менее, экспериментальные доказательства, полученные в результате исследования на живых организмах, твердо указывают, что некоторые типы модифицированных покрытий дают более быстрое образование кости, чем имплантаты с старым покрытием. Предположительно, увеличение остеопроводимости при использовании конструкций с таким покрытием связано с изменением рельефа, что в результате усиливает адгезиюкостных и околокостных тканей и ведет к ускоренному формированию кости. Вместе с тем, использование титановых имплантатов вызывает сложное взаимодействие так же с компонентами крови, инициирующее дополнительные факторы заживления и реконструкции кости. Таким образом, различные методы модификации поверхности могут влиять на уникальные свойства и совокупность реакций имплантата.

    В этой главе рассматривается состояние развития технологии стоматологических имплантатов и современные тенденции в модификации поверхностей, способствующих ускорению остеоинтеграции, а также обзор наиболее популярных разработок нашей компании.

    шероховатость поверхности титановых имплантатов

    Шероховатость поверхности была определена в качестве важного параметра для имплантата и его способности прочно закрепляться в костной ткани. Есть различные способы изготовления, направленные на то, чтобы увеличить шероховатость поверхности имплантата, и наиболее часто используемыми являются:

    • Механическая обработка
    • Пескоструйная обработка
    • Травление кислотой
    • Анодирование
    • Лазерная модификация

    Или комбинация нескольких из них. Кроме того, имеющиеся в продаже имплантаты были классифицированы в зависимости от уровня шероховатости (Sа) в 4 группы:
    Гладкие (Sa 2,0 мкм).

    Значение Sa представляет среднюю высоту пиков и углублений на поверхности, в то время как другой важный параметр Sdr, который представляет собой разработанную площадь поверхности по сравнению с идеальной плоской поверхностью. Большая площадь поверхности обеспечивает больший контакт с костной тканью.

    Существует еще порядка 50 прямых или комбинированных параметров шероховатости поверхности, однако не существует исследований, свидетельствующих об их важности .
    НаизмерениеSaвлияютразныефакторы,втомчисле, типиспользуемогооборудования,измеряемаяплощадь, место выполнения измерений.

    Для получения более сопоставимых значений в литературе опубликованы рекомендации для подобных измерений. Шероховатость поверхности имплантата влияет на ее поверхностную химию и фазовый состав.

    лазерно модифицированная микро- и нано-структурированные поверхности

    Лазер успешно используется в качестве инструмента микрообработки для получения объемных объектов на микро- и нано-уровне. Этот метод используется в основном для геометрически сложных поверхностей.
    Техника состоит в генерации коротких импульсов света одной длины волны, что обеспечивает сосредоточение энергии в определенном месте.

    Сравнение материалов для изготовления зубных имплантов

    С каждым годом процедура имплантации зубов приобретает все большую популярность. На сегодняшний день более семидесяти производителей занимаются изготовлением зубных имплантов. Существуют разные виды искусственных зубных корней. Самыми распространенными являются изделия цилиндрической и конической формы, имеющие шероховатую поверхность и специальную резьбу для вкручивания в кость.

    Для производства ортодонтических конструкций используют различные современные материалы, причем, каждый крупный производитель стремится улучшить качество своей продукции, чтобы повысить конкурентоспособность на рынке стоматологических услуг. Давайте проведем сравнение материалов для изготовления зубных имплантов, чтобы узнать плюсы и минусы каждого из них.

    Требования к зубным имплантам

    Дентальная имплантационная система включает в себя несколько компонентов:

    • Имплантат (искусственный зубной корень). Это главный компонент системы, который представляет собой штифт, вживляемый в челюстную кость
    • Абатмент. Специальный переходник между имплантом и коронкой. С его помощью коронка прикрепляется к искусственному корню
    • Заглушка. Это своеобразная «крышка», которая закрывает наружное отверстие имплантата на период остеоинтеграции. После того как штифт приживется, заглушку убирают
    • Формирователь десны. Он необходим для того, чтобы придать слизистой оболочке десны нужную форму после установки штифта. Его ставят вместо заглушки, а после приживления импланта снимают

    Абатмент может быть сделан вместе с искусственным корнем. Некоторые протоколы имплантации не предполагают использование заглушки и формирователя десны, поэтому их не применяют.

    Имплант должен удобно входить в костную ткань и прочно фиксироваться в ней

    Качественные зубные импланты должны соответствовать ряду требований, которые можно разделить на три группы:

    • Факторы, отвечающие за биосовместимость ортодонтической конструкции с тканями ротовой полости
    • Физические, химические и механические характеристики, необходимые для нормальной работы дентального импланта и выполнения всех возложенных на него функций
    • Технологичность конструкции (простота производства, контроль за соблюдением заданных технических характеристик), доступность и приемлемая стоимость используемых материалов

    При разработке и производстве хороших имплантов, их подвергают испытаниям на соответствие физических и химических параметров

    Физические, химические и механические свойства – это прочноть, жесткость, упругость, способность к деформации, теплопередача, износостойкость и прочие свойства, которые влияют на функциональность изделия.

    Дентальный имплантат не должен:

    • Провоцировать негативные изменения в тканях организма
    • Нарушать естественный остеогенез
    • Вызывать различные воспалительные или инфекционные процессы
    • Вступать в химические реакции с веществами, попадающими в рот, окисляться, распадаться на атомы или ионы, влиять на микрофлору ротовой полости
    • Образовывать электромагнитные пары
    • Провоцировать развитие аллергических реакций
    • Содержать канцерогенные компоненты
    • Деформироваться, гнуться, ломаться, изменять форму, разрушаться

    Материалы для изготовления зубных имплантов

    Внутрикостные штифты производят из металлов и других материалов, таких как керамика и различные полимеры.

    Металлы можно разделить на три группы в зависимости от того, как они взаимодействуют с тканями человеческого организма:

    • Токсичные (никель, ванадий, хром, кобальт)
    • Промежуточные (железо, алюминий, золото)
    • Инертные (титан, цирконий)

    Рассмотрим материалы, которые применяются для производства зубных имплантатов, более детально.

    Титан

    Современная имплантология активно использует титановые конструкции, поскольку именно этот металл хорошо зарекомендовал себя. Он обладает высокой биосовместимостью с твердыми и мягкими тканями полости рта, не распадается на ионы, не влияет на кислотно-щелочной баланс во рту, не образует токсичных соединений.

    Титан в медицине начал использоваться во второй половине прошлого века.

    Положительным свойством титана является его сопротивление коррозии. Эта сопротивляемость выше, чем у нержавеющей стали. Это свойство позволяет применять титан в медицине в качестве материала для создания имплантатов. Кроме того, он обладает некоторым бактерицидным действием, подавляя жизнедеятельность небольших колоний болезнетворных микроорганизмов.

    Сам по себе титан – металл довольно мягкий, пластичный и не очень прочный. Поэтому использовать его в чистом виде, без добавления примесей, непрактично. Для изготовления ортодонтических конструкций применяют сплавы титана с другими металлами. Хорошо зарекомендовало себя легирование титана алюминием или ванадием. Эти металлы существенно повышают его прочность, но, к сожалению, они обладают низкой биосовместимостью с живыми тканями.

    Ванадий – это цитотоксичный материал, оказывающий негативное воздействие на биологические ткани. Алюминий замедляет минерализацию, подавляет эритропоэз, негативно влияет на метаболизм костной ткани. Для решения этой проблемы, вместо ванадия, используют ниобий, а содержание алюминия сводят к минимуму. Современные зубные имплантаты делают из таких титановых сплавов: Grade-5 (химическая формула Ti6Al4V), Grade-4 (Ti5Al), ВТ-6 (Тi6Al4V).

    Титан применяют не только для создания самого искусственного зубного корня, но и для других элементов (абатментов, крепежных винтов и прочих компонентов имплантационной системы).

    Производят его путем интенсивной пластической деформации. Эта технология улучшает остеоинтеграционные свойства титана, делая его отличным сырьем для производства имплантатов.

    Цирконий

    Этот метал делают из минерала циркона. В чистом виде циркон имеет невысокую прочность, поэтому для производства имплантов в него добавляют другие металлы. Хорошим материалом является циркониевая керамика – частично или полностью стабилизированный диоксид циркония (FSZ, PSZ).

    Различные циркониевые сплавы широко применяются не только для изготовления дентальных имплантатов, но и для других целей.

    Наиболее известные российские марки: КТЦ 110, 100, 125. В составе этих сплавов содержится 99% циркония, а в качестве примесей выступают такие металлы, как гафний, бериллий, никель, хром, титан, алюминий, свинец.

    Достоинства циркониевых сплавов;

    • Этот металл отлично интегрируется в ткани организма и не вызывает аллергических реакций. На сегодняшний день не выявлено случаев появления аллергии у пациентов, которые установили циркониевые импланты
    • Он прочен, не подвержен деформации и способен прослужить много лет
    • Плохо проводит тепло, поэтому не нагревается во время употребления горячей или холодной еды и напитков
    • Его бактериальная адгезия на 40% ниже, чем у других металлов
    • При контакте с мягкими тканями ротовой полости металл не вызывает раздражения или воспаления
    • Благодаря белому цвету и прозрачности он выглядит очень эстетично, ничуть не хуже, чем натуральная зубная эмаль

    Недостатки циркониевых сплавов;

    • В сплавах часто присутствует ванадий и алюминий. Ванадий – цитотоксичный металл, а алюминий оказывает антиметаболический эффект на живые ткани
    • Цирконий недешев в производстве, поэтому стоимость изделий из него довольно высока

    На сегодняшний день производители дентальных имплантов разрабатывают новый материал на основе циркония. Тестирование проходят титан-циркониевые сплавы (Roxolid), которые хорошо подходят для создания имплантатов.

    Керамика

    Обычная стоматологическая керамика не применяется для производства дентальных имплантов потому, что она весьма хрупкая и не подходит для создания конструкций, заменяющих зубные корни. А вот циркониевая керамика хорошо подходит для этой цели. Она на 95% состоит из оксидов циркония, алюминия и окиси иттрия (ZrO2+Y2O3+Al2O3).

    Циркониевая керамика имеет полупрозрачный белый цвет, близкий к цвету натуральной зубной эмали

    Цирконий широко применяется для производства не только имплантов и абатментов, но и коронок, виниров, зубных мостов, вкладок. Циркониевая керамика обладает многими положительными свойствами, но стоимость ее довольно высока.

    Стеклоуглерод

    Стеклоуглерод представляет собой материал, производимый путем карбонизации сетчатых полимеров (целлюлозы, фенолформальдегидной смолы). Его внешний вид напоминает неорганическое стекло. Прочность материала на изгиб составляет 130 – 160 Мпа. Достоинством стеклоуглерода является высокая биоинертность, а недостатком – хрупкость. Этот материал дешев в производстве.

    Для изготовления дентальных имплантов применяют также полиэфирэфиркетон. Это материал представляет собой полукристаллический термопластик, обладающий высокой прочностью, которую можно повысить еще больше, если добавить углеродных частиц.

    Золото

    Золото давно применяется в стоматологической практике. Оно хорошо зарекомендовало себя благодаря высокой биосовместимости с живыми тканями. В массовом производстве зубных имплантов золото не применяют, но для пациентов, которые хотят установить золотые протезы, их производят под заказ.

    Как производят золотые импланты?

    Изготовление золотых имплантов требует особых технологических операций

    В процессе производства дентальных конструкций из золота на этапе формирования структуры применяют три технологии:

    • Аддитивная обработка. Материал послойно наносят на подложку, ориентируясь по специальному цифровом чертежу. К этому способу можно отнести 3D печать с лазерным спеканием. Специальный порошок или проволока поступает в зону печати, расплавляется под воздействием лазера и формируется на подложке
    • Вычитающие (субтрактивные) технологии. Заготовку обрабатывают механическим путем, убирая излишки материала. В качестве примера можно упомянуть технологию CAD/CAM, суть которой состоит в том, что деталь изделия вырезается на программируемом фрезерном станке. Преимущество способа состоит в возможности сделать имплант под каждого пациента индивидуально
    • Штамповка и литье. Важным этапом производства является обработка поверхности имплантата. Задача состоит в придании ей шероховатости и гидрофильности, чтобы протез хорошо сцеплялся с клетками костной ткани
    Читайте также:  Основные аспекты проведения имплантации для нижних зубов

    Чтобы повысить остеоинтеграционные свойства изделия, используют следующие методы:

    • Пескоструйная обработка с последующим травлением кислотой (технологии SLA и MBR)
    • Обработка лазером
    • Покрытие титановой плазмой (TPS)
    • Покрытие биоактивным гидроксиапатитом (технология НА)
    • Нанесение дополнительного окисного слоя
    • Наноструктурирование поверхности

    Преимущества титана

    Наиболее распространенным материалом, применяющимся для создания зубных имплантатов, является титан. Он сочетает в себе все свойства, которыми должен обладать имплантационный материал. На сегодняшний день 95% всех выпускаемых дентальных имплантов – титановые.

    В чистом виде титан очень хорошо приживается в человеческом организме, не вызывая негативного ответа со стороны иммунной системы. К тому же, в ротовой полости человека этот металл ведет себя лучше, чем любой другой.

    Критерии выбора зубного импланта

    По степени остеоинтеграции зубных имплантов материалы делятся на несколько типов

    Все материалы по-разному взаимодействуют с твердыми и мягкими тканями человеческого организма. В зависимости от этого их делят на три типа – биотолерантные, биоинертные и биоактивные.

    • Биотолерантные. Особенностью этих материалов является то, что между имплантом и костью образуется соединительнотканный слой, то есть, имплант не врастает непосредственно в структуру костной ткани. Такое соединение будет не очень прочным. Биотолерантными материалами являются: стоматологическая сталь, сплавы металлов (кобальт, хром, молибден, никель). Раньше из них делали зубные импланты, но сейчас уже не делают
    • Биоинертные. Прочно соединяются с костью, не образуя соединительнотканного слоя. В число таких материалов входят: керамика, тантал, диоксид циркония, титан и другие
    • Биоактивные. Повышают биологическую активность костной ткани, увеличивают метаболизм за счет наличия в них фосфора и кальция. Наиболее известным материалом этой группы является гидроксилапатит

    Продолжительность срока службы изделий

    Срок службы зависит не только от материала, из которого сделана конструкция, но и от соблюдения технологии ее установки, а также правил эксплуатации. Правильный послеоперационный уход, гигиена полости рта, сбалансированное питание и отсутствие вредных привычек способны продлить срок службы имплантата на много лет.

    Сравнение преимуществ анодированной поверхности имплантата с другими видами поверхностей

    На данный момент на рынке присутствуют имплантаты, поверхности которых обработаны различными способами. Для того чтобы выяснить особенности этих поверхностей, мы наряду с собственными исследованиями и исследованиями, полученными из открытых источников, провели анализ наиболее распространенных типов поверхностей имплантатов. Результаты анализа представлены в данной статье.

    Поверхность SLA

    Поверхность SLA образуется в результате грубой пескоструйной обработки корундовыми частицами (оксидом алюминия Al2O3), благодаря которой достигается макрошероховатость титановой поверхности. В результате этого образуются микроуглубления размером 2—4 микрона. Эта поверхность не является микропористой и поэтому не предоставляет место тканевым включениям, что снижает возможность бактериальной колонизации.

    Поверхность SLA разрабатывалась для того, чтобы добиться высокого процентного показателя в отношении контакта костной ткани с имплантатом, а также высокого крутящего момента. Наиболее важным свойством поверхности SLA является устойчивость к высокой нагрузке, доказанная в ходе исследований.

    1. Остатки оксида алюминия. При обработке оксидом алюминия на поверхности могут оставаться его частицы, что негативно влияет на процесс остеоинтеграции.
    2. Негативное влияние протравки агрессивной кислотой на качество поверхности имплантата. Процесс протравливания кислотой иногда настолько агрессивен, что может вызывать химический распад, что, в свою очередь, неблагоприятно влияет на прочность. Кислота «смазывает» (смывает) шероховатость, которая образуется при пескоструйной обработке (Лысенок Л. H. Проблемы современного биоматериаловедения // Клиническая имплантология и стоматология, 1997).

    Поверхность RBM

    Методика RBM состоит в том, что поверхность имплантата подвергается пескоструйной обработке частицами бета-трикальцийфосфата (Ca3O8P2) определенной плотности, массы и размера. После механической обработки поверхность протравливают органической низкоконцентрированной кислотой, оставляя поверхность чистой (без остатков Ca3O8P2), не меняя строения титанового «рисунка». Такой метод позволяет создавать на поверхности имплантата микропоры большей глубины, чем при обработке классическим методом SLA (оксидом алюминия (Al2O3). Тем самым, площадь поверхности имплантата возрастает за счет увеличенной глубины пор, соответственно увеличивается остеокондуктивность.

    Недавние опасения, связанные с занесением посторонних частиц вследствие гранулирования стекла и струйной обработки, обострили интерес к данному методу, который позволит избежать подобного загрязнения. Главную опасность представляет остеолиз, который, как было доказано, связан с занесением инородных микрочастиц в костное ложе в процессе имплантации.

    • Отсутствие инородных частиц на поверхности.
    • Попадает в диапазон оптимальной шероховатости (5—10 мкм) и размера микропор (3—11 микрон).
    • Придание шероховатости увеличивает площадь поверхности имплантата и дает больший процент контакта кости с имплантатом.
    • Более обширный контакт кости с имплантатом. Для имплантата традиционной машинной обработки потребовалось бы увеличение размера на 30—40 %, чтобы получить такую же площадь поверхности, как у имплантата с поверхностью, обработанной RBM. Увеличение площади прикрепления кости к имплантату на ранней стадии повышает первичную стабильность.
    • После удаления гранул бета-трикальцийфосфата с поверхности наблюдаются его следы в оксидном слое титана, что обеспечивает сокращение сроков остеоинтеграции.

    RBM соответствует критериям оптимальной шероховатости поверхности, оптимального размера микропор, биосовместимости, резорбируемости и гарантирует полное удаление продуктов обработки.

    Анодированная поверхность

    Гидрофильная поверхность является более предпочтительной, так как в данном случае наблюдается повышенная способность поверхности имплантата взаимодействовать с биологическими жидкостями, клеточными элементами, что имеет особенное значение на ранних этапах остеоинтеграции (Buser D. et al., 2004; Zhao G. et al., 2005). Степень гидрофильности поверхности измеряется методом определения контактного угла (краевого угла смачивания) и может варьировать от 0 град. (гидрофильная) до 140 град. (гидрофобная) (Buser D. et al., 2004).

    Главную опасность представляет остеолиз, который, как было доказано, связан с занесением инородных микрочастиц в костное ложе в процессе имплантации
    Для получения комплекса функциональных характеристик оксидных покрытий и требуемых показателей биосовместимости были проведены экспериментальные исследования по анодированию титановых дентальных имплантатов в электролите, представляющем водный раствор серной кислоты с добавлением сульфата меди при концентрации компонентов 200 г/л Н2SO4 и 50 г/л CuSO4 · 5 Н2О. Процесс оксидирования осуществлялся в стандартной электрохимической термостатируемой ячейке с полым кольцевым титановым катодом и насыщенным в растворе КСl хлорсеребряным электродом сравнения (н.х.с.э.) при значениях анодной плотности тока 1—3 А/дм2, температуре электролита 25—50 oС и продолжительности электролиза 20—50 мин.

    Предварительно имплантаты подве­ргались пескоструйной обработке и ультразвуковому обезжириванию в моющем растворе Na3РО4 для создания исходного выраженного микрорельефа поверхности и ее очистки от жировых загрязнений, ухудшающих смачиваемость электролитом.

    Результаты исследования и их анализ

    Фазовый состав анодно-оксидных покрытий характеризовался в основном биоинертными оксидами титана нестехиометрического состава TiO2-х при х
    Гидрофильная поверхность является более предпочтительной, так как в данном случае наблюдается повышенная способность поверхности имплантата к взаимодействию с биологическими жидкостями, клеточными элементами
    Толщина покрытий (оксидного слоя) достигала приемлемых для эффективной биоинтеграции и механической совместимости значений, находящихся на уровне 30—50 мкм, при анодной плотности тока 2—3 А/дм2 и продолжительности около 1 ч. Шероховатость анодированной поверхности титана при наибольших значениях режима электролиза характеризовалась параметрами микронеровностей Ra=1,35 мкм, Rz=2,80 мкм, Rmax=6,20 мкм, Sm=10,20 мкм, обусловливающими высокую структурную гетерогенность микрорельефа поверхности. В этих условиях может происходить эффективное физико-механическое взаимодействие оксидированной поверхности имплантата с костными структурами и повышаться стабильность.

    Морфология покрытий отличалась более высокой степенью открытой пористости, равномерностью распределения пор по поверхности и наибольшими размерами структурных элементов при повышенных значениях режима оксидирования, составляющих i=3 А/дм2, t=50 C, τ=0,9 ч. Такая морфология может обеспечить благоприятные условия для протекания биоинтеграционных процессов в области имплантата, а именно для равномерного и глубокого прорастания костной ткани в поверхностную структуру имплантата.

    Коррозионный потенциал

    Оценка потенциометрических измерений зависимости сдвига потенциала от анодной плотности тока, температуры электролита и продолжительности анодирования показывает, что средняя величина потенциала поверхности оксидных покрытий в модельном физиологическом растворе равна 0,15 В. Данная положительная величина потенциала Ес характеризует высокую электрохимическую устойчивость анодированных титановых имплантатов к коррозионному действию жидких биосред и свидетельствует о повышенной биосовместимости анодно-оксидных покрытий.

    Клиническое обоснование преимущества анодированной гидрофильной поверхности

    В опытах по одноэтапной имплантации на нижней челюсти у собак имплантаты с гидрофильной поверхностью также показали преимущество над имплантатами контрольной группы (имплантаты с гидрофобной поверхностью RBM и SLA).

    На щечной поверхности гисто-морфологический анализ выявил 40%-ное увеличение числа костно-имплантационных контактов (КИК) в первые две недели после операции по сравнению с контрольными образцами. Разница этих же показателей на щечной поверхности на 4-й и 12-й неделях не была статистически значима.

    На язычной поверхности имплантаты с гидрофильной поверхностью демонстрировали на 30 % больше КИК в первые 2 недели и на 15 % КИК больше спустя 12 недель по сравнению с контрольными образцами. Изменения на язычной поверхности спустя 2 недели не имели статистической значимости.

    Выводы

    Преимущества гидрофильной анодированной поверхности на ранних этапах остеоинтеграции являются абсолютно очевидными. В послеоперационные сроки 4, 8 и 12 недель, соответственно, показатели гидрофильных имплантатов были стабильно выше показателей контрольной группы (имплантаты с гидрофобной поверхностью RBM и SLA). Следуя вышеупомянутым фактам, можно смело отметить, что гидрофильная поверхность стимулирует активный рост костной ткани на всей поверхности имплантата, что приводит к его быстрой стабилизации.

    Какие импланты лучше выбрать? [Рейтинг имплантов зубов]

    Какие зубные импланты лучше выбрать? Рейтинг из 10 производителей имплантов по качеству, ценам и приживаемости. Самые лучшие импланты зубов в Москве.

    Один из самых первостепенных вопросов для современных пациентов звучит следующим образом: «Какие импланты лучше выбрать?». К сожалению, далеко не все стоматологи дают подробную информацию об используемых дентальных конструкциях. В результате пациент получает шанс оценить их качество только через время после установки. Подобное незнание может негативным образом повлиять на процесс остеоинтеграции изделия, стать причиной быстрого расшатывания имплантата, аллергических реакций или полного отторжения системы.

    Единственным правильным решением в данной ситуации будет получение исчерпывающих и достоверных сведений о системах имплантации, применяемых в стоматологической практике. То есть, если вы заранее выясните, какие импланты лучше, то сможете избежать многих серьезных проблем, возникающих после протезирования, а также сможете рассчитывать на положительный результат имплантации.

    В этой статье мы детально расскажем о том, какие импланты самые лучшие, а также приведем основные принципы, которыми вы должны руководствоваться при их выборе. Вы не только узнаете о положительных и отрицательных сторонах дентальных имплантатов, но и сможете изучить рейтинг имплантов зубов по производителям. Надеемся, что после прочтения нашей статьи, Вы научитесь разбираться во всех популярных системах имплантации.

    Клиники партнеры «ДентаЛанд» получили сертификат, который подтверждает официальное партнёрство с швейцарским производителем имплантов Straumann (Штрауманн) в России. Данные системы имплантации зубов являются наиболее надежными в мире и обладают пожизненной гарантией в результате самой быстрой приживляемости в костной ткани челюсти.

    Содержание:

    Каких правил следует придерживаться, чтобы выбрать лучшие импланты?

    Чтобы подобрать наиболее безопасную, качественную и надежную конструкцию, следует руководствоваться следующими критериями:

    • Обратите внимание на показатель биосовместимости. Как правило, наиболее выигрышными изделиями являются те, которые выполнены из титана или его сплавов. При этом марка основного материала не должна быть ниже Град 5;
    • Самые лучшие импланты зубов содержат в своем составе диоксид циркония. Данный материал славится безукоризненным качеством, имеет отличные эстетические показатели и не вызывает аллергических реакций;
    • Важным моментом при выборе имплантов является наличие пористой поверхности, которая создает благоприятные условия для качественного и надежного процесса вживления. И наоборот, изделия с гладким покрытием приживаются намного сложнее;
    • Также следует учитывать рейтинг производителей имплантов. В большинстве случаев самыми долговечными, прочными и безопасными для организма считаются системы европейских и американских брендов;
    • Отдельное внимание следует уделить форме изделия. Когда заходит вопрос о том, какой имплант лучше поставить, на первый план выходит изделия, выполненные в виде конуса. Такая форма способствует лучшей приживляемости и обеспечивает оптимальное распределение нагрузки, возникающей в процессе пережевывания еды;
    • К числу важных факторов относится резьба. Как правило, фирмы-изготовители высококачественных конструкций применяют не один, а несколько типов резьбы в рамках одной системы. Это позволяет учесть различия в показателе плотности костной ткани.
    Читайте также:  Все самое важное о компрессионной имплантации зубов

    Основные критерии выбора

    Также перед проведением имплантации необходимо принять во внимание следующие моменты:

    • Эксплуатационный период. Наиболее долговечными считаются изделия, оснащенные резьбой, на которой отсутствует полированная шейка;
    • Простота вживления дентальной конструкции;
    • Показатель приживаемости. Самыми выигрышными в этом плане являются титановые изделия;
    • Эстетические характеристики;
    • Возможность комплексной терапии: комбинирование процедуры установки имплантов и операции по костной пластике. Или возможность проводить имплантацию без дополнительных манипуляций;
    • Имплантационная система должна иметь все необходимые сертификаты;
    • Цена. Доступная стоимость на дентальные конструкции устанавливается в стоматологических клиниках, которые или являются дилерами, или предоставляют своим пациентам значительные скидки.

    Бесплатная консультация по телефону!

    Вас проконсультирует доктор мед. наук Прикулс В.Ф. Он ответит на все Ваши возможные вопросы и подскажет подходящую стоматологическую клинику недалеко от вас.

    Состояние и развитие современных технологий обработки поверхности дентальных имплантатов Текст научной статьи по специальности « Нанотехнологии»

    Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Цыганков Алексей Игоревич

    Рассмотрены основные методы обработки поверхности дентальных имплантатов , показаны преимущества лазерной обработки. Приведены режимы лазерной обработки поверхности титана, позволяющие получить требуемые в стоматологии диаметры пор и параметры шероховатости .

    Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Цыганков Алексей Игоревич

    Текст научной работы на тему «Состояние и развитие современных технологий обработки поверхности дентальных имплантатов»

    СОСТОЯНИЕ И РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ

    Аннотация. Рассмотрены основные методы обработки поверхности дентальных имплантатов, показаны преимущества лазерной обработки. Приведены режимы лазерной обработки поверхности титана, позволяющие получить требуемые в стоматологии диаметры пор и параметры шероховатости.

    Ключевые слова: дентальный имплантат, обработка поверхности, диаметр пор, шероховатость.

    По данным Всемирной организации здравоохранения, более половины населения Земли в возрасте от 40 лет и старше нуждаются в восстановлении зубов. Отсутствовать может как один зуб, так и несколько, вплоть до потери всего зубного ряда. Утрата зубов наносит серьезный ущерб здоровью человека, так как при этом атрофируются челюстные кости, изменяются пропорции лица, нарушается работа пищеварительной системы, возникают косметические и речевые дефекты.

    Современным вариантом замены естественных зубов на искусственные является дентальная имплантация, которая не только возвращает человеку способность полноценно пережевывать пищу и нормально говорить, но и позволяет почувствовать иное качество жизни – молодость, привлекательность, психологический комфорт. Дентальный имплантат – это титановая конструкция, устанавливаемая в кость челюсти пациента и заменяющая корень зуба. Имплантат служит опорой для фиксации искусственного зуба. В имплантате размещают специальный ортопедический элемент – абатмент, который является переходной частью между имплантатом и коронкой. Зубной протез на основе имплантата выглядит так же естественно, как и натуральный зуб. На рис. 1 приведена конструкция зубного протеза (искусственного зуба) и схема его расположения в кости челюсти пациента.

    А6А”ГМ£НТ КОРОН« ДЕСНА

    Рис. 1. Конструкция зубного протеза (искусственного зуба) и схема его расположения в кости челюсти пациента

    Имплантат – это инородное тело, поэтому для снижения риска его отторжения и улучшения процесса заживления поврежденной в процессе установки имплантата костной ткани необходимо выполнение двух условий. Первое условие связано с правильным выбором материала имплантата, второе – с необходимостью придания определенного рельефа наружной поверхности имплантата. Если с выполнением первого условия в стоматологии проблем обычно не бывает, так как в качестве материала имплантата, как правило, используется титан, то со вторым условием возникают определенные трудности. Поверхность имплантата должна быть приближена по своей структуре к строению костной ткани, т.е. быть пористой, при этом оптимальная шероховатость по параметру Яа составляет 2-4 мкм, а диаметр пор на поверхности имплантата должен быть равен 3-11 мкм [1]. Превышение параметров шероховатости поверхности имплантата нежелательно, так как может привести к адгезии микроорганизмов вокруг имплантата. Пористость активизирует прорастание костной ткани вовнутрь имплантата, что помогает более быстрому его вживлению. Развитый рельеф поверхности имплантата способствует тому, что неровности на ней обеспечивают зацепление новообразованной костной ткани с поверхностью имплантата. Также неровности обеспечивают хорошую гидрофильность, т.е. смачиваемость поверхности, так как увеличивается взаимодействие с биологическими жидкостями и клеточными элементами, что обеспечивает получение хороших показателей приживляемости (остеоинтеграции) на ранних этапах.

    Для обеспечения требуемого рельефа поверхности имплантата используют различные технологии обработки. Проведем анализ технологий, применяемых при изготовлении дентальных имплантатов.

    1. Воздушно-абразивная обработка с последующим протравливанием в кислотах

    При воздушно-абразивной обработке шероховатость создают бомбардировкой имплантатов металлической или керамической крошкой. Ее можно применить в начале или в конце процесса для получения желаемого рельефа поверхности. Наиболее распространенными материалами, используемыми для бомбардировки, являются окись алюминия (ЛЬ20з), окись титана (ТЮ2) и фосфат кальция (Саз(Р04)2). Размер частиц, давление и длительность бомбардировки при воздушно-абразивной обработке влияют на параметры рельефа поверхности. Протравливание кислотой способствует формированию пористой поверхности имплантата. Размеры пор варьируются в зависимости от используемой кислоты. Применение соляной (НС1) или серной (ШБ04) кислот обычно приводит к появлению пор диаметром 1-2 мкм, в то время как использование фтористоводородной (НР) или азотной (НМОз) кислот формирует поры диаметром 5-10 мкм. Шероховатость при такой обработке по параметру Яа составляет 2-3 мкм. Полученная таким способом поверхность показана на рис. 2. Однако данная технология имеет существенный недостаток: частицы абразива и следы кислот остаются на поверхности имплантата даже после очистки и стерилизации [2].

    Рис. 2. Поверхность имплантата, полученная воздушно-абразивной обработкой с последующим протравливанием в кислотах

    2. Плазменное напыление титанового порошка

    Процесс плазменного напыления осуществляется введением в плазменную струю титанового порошка, что сопровождается расплавлением и ускорением частиц при движении в потоке плазмы с последующим их осаждением на поверхности имплантата. Находясь в расплавленном состоянии, частицы осаждаются на подложку, конденсируются и слипаются друг с другом, формируя сплошную пленку. Для того, чтобы поверхность имплантата стала однородной, толщина поверхностного слоя должна достигать 40-50 мкм. В результате этой процедуры образуется поверхность с шероховатостью по параметру Яа около 7 мкм, что приводит к увеличению площади поверхности имплантата. Однако поры имеют сложную форму и большой разброс в размерах. Поверхность, полученная плазменным напылением титана, показана на рис. 3. Существенным недостатком этой технологии является низкое сцепление напыленного слоя на металлической основе имплантата, что вызывает его проникновение в окружающие ткани челюсти [2].

    Рис. 3. Поверхность имплантата, полученная плазменным напылением титанового порошка

    3. Плазменное напыление кальцийфосфатной керамики

    Рельеф поверхности, получаемый с помощью этой технологии, такой же, как при напылении титанового порошка (рис. 4). В качестве ингредиентов керамики применяются фосфаты кальция: трикальцийфосфат (ТКФ); гидроксиапатит; тетракальцийфосфат.

    Рис. 4. Поверхность имплантата, полученная плазменным напылением кальцийфосфатной керамики

    Кальцийфосфатные соединения обладают высокой степенью биосовместимости, обеспечивают хорошую адгезию белков и костных клеток. Степень биосовместимости кальцийфосфатного материала зависит от его кристалличности и пористости. Кальций-фосфатные соединения резко усиливают прочность соединения с костью. Недостатком этой технологии является то, что нагрузка может вызвать разрушение костного ложа имплантата из-за отсутствия амортизации [2].

    4. Анодирование (анодное оксидирование)

    Получение поверхности с пористым рельефом возможно путем потенциостатиче-ского или гальваностатического анодирования титановой поверхности, находящейся в среде сильных кислот (H2SO4, H3PO4, HF, HNO3) с высокой плотностью тока (200 A/m2) или напряжения (100V). Следствием анодирования является получение поверхности имплантата с толщиной оксидной пленки более 1 мкм, представленной на рис. 5. Размер пор и шероховатости сложно регулировать, так как образование оксидной пленки происходит неравномерно. Регулирование размера пор и шероховатости осуществляется с помощью подбора электролита и токовых режимов. Результатом анодного оксидирования титановой поверхности является улучшение биомеханических характеристик костно-имплантационного взаимодействия, выражаемого в значительном упрочнении фиксации за счет увеличения количества контактов между имплантатом и костной тканью. Сила сцепления у имплантатов с поверхностью, подвергнутой анодному оксидированию выше по сравнению с гладкими (необработанными) имплантатами того же размера и формы. Недостаток этой технологии – применение сильных кислот, которые могут остаться в порах поверхности [2].

    Рис. 5. Поверхность имплантата, полученная анодированием 5. Микродуговое оксидирование

    Процесс обработки схож с анодированием, но протекает при больших показателях силы тока и напряжения. При данном способе на обрабатываемой поверхности образуются микроразряды электрического тока. Поверхность, полученная микродуговым оксидированием, показана на рис. 6.

    Рис. 6. Поверхность имплантата, полученная микродуговым оксидированием

    Параметры рельефа регулируются так же, как и при анодировании. Применение данной технологии позволяет получать на поверхности керамические слои (покрытия) с кристаллической и аморфной структурой толщиной от нескольких микрометров до нескольких десятых долей миллиметра широкого функционального назначения. Результаты доклинических испытаний имплантатов, поверхность которых обработана по данной технологии, указывают на интенсивно протекающие процессы приживления [3]. Недостатком этой технологии является необходимость использования кислотных и щелочных растворов, которые могут оставаться в пористой поверхности после отмывки и стерилизации имплантата [3].

    6. Лазерная обработка

    Обработка поверхности имплантата осуществляется лучом лазера, который, воздействуя на поверхность, приводит к нагреву, плавлению и испарению титана. Перемещая луч по поверхности имплантата, можно получить различный рельеф поверхности. Использование лазерной обработки позволяет повысить микротвердость и стойкость к коррозии вследствие образования оксидного слоя. Поверхность, полученная лазерной обработкой, представлена на рис. 7. Варьируя режимы лазерной обработки, можно получить поверхность с заданным диаметром пор и размером шероховатости. Лазерная обработка является более технологичной по сравнению с рассмотренными выше методами и не требует расходных материалов; получаемая поверхность, лишенная остатков кислот или частиц абразива, отличается высокой чистотой. Диаметр пор при лазерной обработке 5-50 мкм, шероховатость по параметру Яа составляет 2-10 мкм [4].

    Рис. 7. Поверхность имплантата, полученная лазерной обработкой

    Кафедра «Технология машиностроения» Пензенского государственного университета совместно с ОАО «Научно-исследовательский институт электронно-механических приборов» проводит исследования по подготовке производства дентальных имплантатов и вспомогательных компонентов. Для отработки технологии из титанового прутка были изготовлены диски диаметром 8 мм, толщиной 5 мм. После этого их поверхность была обработана на лазерном комплексе «FMark-20RL» при следующих режимах обработки: мощность – 5 Вт; скорость – 700 мм/с. С помощью электронного растрового микроскопа Zeiss SIGMA VP был проведен анализ полученной поверхности, который показал, что поры имеют диаметр от 5 до 10 мкм, а поверхность состоит из чистого титана и оксида титана (рис. 8).

    Рис. 8. Поверхность титанового диска, полученная лазерной обработкой на комплексе «FMark-20RL»

    С помощью профилометра «Mitutoyo Surftest SJ-210» были произведены замеры шероховатости поверхности после машинной обработки – Ra = 0,42 мкм; лазерной обработки – Ra = 3,72 мкм. Полученное значение шероховатости после лазерной обработки лежит в оптимальных пределах.

    Сравнительный анализ существующих технологий обработки поверхности дентальных имплантатов показал, что лазерная обработка наиболее перспективна, так как позволяет получить однородный рельеф поверхности и требуемые в стоматологии параметры шероховатости и диаметр пор.

    1. Сайт Чикагского центра современной стоматологии. – URL: http://www.chicagocentre.com/ implants.shtml

    2. Сайт врача-имплантолога Г. А. Волошина. – URL: http://gvolozhin.narod.ru/stati/

    3. Особенности формирования оксидокерамических слоев на поверхности имплантируемых конструкций методом микродугового оксидирования / А. Н. Митрошин, И. А. Казанцев, А. О. Кри-венков [и др.] // Ползуновский альманах. – 2007. – № 1-2. – С. 119-122.

    4. Чо, С. А. Усилие при выкручивании титановых имплантатов с поверхностью, обработанной лазером, из большеберцовой кости кролика / С. А. Чо, С. К. Юнг // Дентальная имплантология и хирургия. – 2011. – № 3 (4). – С. 45-48.

    Цыганков Алексей Игоревич Tsygankov Aleksey Igorevich

    магистрант, master degree student,

    Пензенский государственный университет Penza State University

    УДК 621.7 Цыганков, А. И.

    Состояние и развитие современных технологий обработки поверхности дентальных имплантатов / А. И. Цыганков // Вестник Пензенского государственного университета. – 2013. – № 2. – C. 112-117.

    Ссылка на основную публикацию