Применение имплантантов с биологически активным пористо-порошковым покрытием
САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Применение имплантантов с биологически
активным пористо – порошковым покрытием.
Выполнил: студент группы ПТК 21 Муртазин Руслан
Проверил :
Дата отчёта
:
Результат :
САРАТОВ 1998 год.
ПРИМЕНЕНИЕ ИМПЛАНТАТОВ С БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМ
ПОРИСТОПОРОШКОВЫМ ПОКРЫТИЕМ .
ВВЕДЕНИЕ
Внутрикостные стоматологические имплантаты являются эффективным
средством устранения дефектов зубных рядов . Основными проблемами , решающими
при создании и установке имплантатов , являются совместимость материала
имплантата с костной тканью , исключающая его отторжение , а также
интегрируемость тела имплантата в костную ткань с максимально возможным
совпадением биохимических характеристик последнего с естественным зубным корнем
.
В реферате описаны некоторые факторы влияющие и повышающие
остеоинтеграцию стоматологических имплантатов .
Испытания в
клинических условиях стоматологических поликлиник как в России
так и за рубежом в течении многих лет показали эффективность и перспективность
применения имплантатов с биологически активным пористо-порошковым покрытием. На
поверхности такого имплантата формируется тонкий биологически активный слой с
определенной пористой структурой, морфологией поверхности,
адгезионно-когезионными свойствами. При введении в костную ткань таких
имплантатов происходит эффективное прорастание кости в поры покрытия , или ,
точнее , в процессе заживления происходит интеграция пористого порошкового
тонкого слоя ,например ,гидроксиапатитовой керамики или другой композиции на
компактной основе с живой тканью .Это обеспечивает прочное и длительное
закрепление имплантата и нормальное функционирование его в организме
. На титановую основу
имплантата с помощью технологии плазменного напыления наносится переходный
слой из порошка титана , а затем слой биологически активной
керамики .Благодоря распределению керамики по пористой структуре металла
достигается прочное сращивание с костной тканью реципиента , а также
химикофизеологическая стабильность , что позволяет рассматривать данную систему
как идеальную для внутрикостной имплантации . Отметим
основные преимущества имплантации над традиционными методами протезирования
:
-
возможность непрепарирования
здоровых зубов под опору протезов ;
-
возможность изготовления несъемных
зубных протезов большой протяженности;
-
отсутствие необходимости в
сохранении больных зубов и др.
Имплантаты
из керамики обладают определенными преимуществами перед металлическими . Это
связано с возможностью врастания в них соеденительной костной ткани , замещения
части имплантата вновь образующейся костной тканью ,поскольку керамика по
своей структуре и свойствам ближе к костной ткани ,чем металл . Однако глубина
врастания костной ткани в керамический имплантат невелика из-за отсутствия
пористой структуры . Такие свойства керамики как прочность , твердость
,хрупкость, затрудняют изготовление имплантатов , имеющих сложную
геометрическую форму . В связи с этим в настоящее время керамика не нашла
широкого применения при изготовлени имплантатов и их использования в
клинической практике .
В последнее время отмечается заметный интерес к изучению возможности
использования неорганических составляющих костной ткани – гидроксиапатита (ГА)
и трикальцийфосфата (ТКФ) для внутрикостной имплантации . Данные материалы,
особенно первый,
обладают не только прекрасной биосовместимостью , но и способностью
легко рассасываться в костной ткани ,активно стимулируя при этом
костеобразование .
ПОВЫШЕНИЕ ОСТЕОИ АТИВНЫХ НТЕГРСВОЙСТВ
ИМПЛАНТАТОВ С ПЛАЗМЕННЫМ ГИДРОКСИАПАТИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ
.
Пример: В задачу исследования входило сравнение остеоинтегративных
свойств титановых имплантатов . Всего было приготовлено 8 видов имплантатов : 1
с гладкой поверхностью, второй с поверхностью , имеющей неровные очертания
вследствие пескоструйной обработки , третий – с пористой поверхностью
,образованной нанесением титановых частиц , и с 4 по 8 – с такой же пористой
поверхностью , как третий ,но с нанесенным гидроксиапатитом методом плазменного
напыления .Различия в имплантатах № 4 , 5 , 6 и7 заключались в размерах пор на
поверхности – от 50 до 200 мкм . Имплантаты в виде цилиндра высотой 3 и
толщиной 1 мкм были введены в отверстия того же размера , сделанное в
дистальном эпифизе бедра . ( Исследования проводились на крысах . ) Крыс
умерщвляли передозировкой гексенила в сроки 15 , 30 , 60 дней после операции ,
выделенный фрагмент бедра с имплантатом фиксировали в глютаровом альдегиде на кокадилатком
буфере и изучали с помощью сканирующей микроскопии .
Было установлено , что гладкий имплантат не обладает
остеоинтегративными свойствами . Неровный рельеф поверхности имплантата слабо
усиливает этот эффект , но он проявляется в значительной степени во всех
группах имплантатов с напыленным на их поверхность ГА. На тех же имплантатах
, на поверхности которых ГА отсутствовал , соединения костной ткани с металлом
не происходило .
Морфологическим признаком остеоинтеграции является заполнение пространства
между структурами покрытия , заключая их во внутренние отделы костных трабекул
. В процессе наблюдения , на 30-е и ,особенно , на 60-е сутки опыта происходило
постепенное сглаживание кристаллических структур за счет мелких кристаллов
размером 1-3 мкм . В части крупных гранул отмечается появление '' изъеденности
'' в их поверхности . Каких-либо патологических изменений в окружающей костной
ткани обнаружено не было .
Таким образом , результаты комплексных исследований показали
значительное увеличение остеоинтегративных свойств имплантатов с
гидроксиапатитом , нанесенным методом плазменного напыления.
При конструировании имплантатов следует иметь в виду , что живые ткани
прорастают в пористой структуре поверхностного слоя , при этом между костью и
имплантатом формируется непосредственная механическая связь .Костная ткань
также прорастает через отверстия стенок полого цилиндрического или плоского
имплантата , как показано на рисунке 1 .При замещении дефекта , имплантат со
временем вживляется в костную ткань с образованием прочного биомеханического
соединения . Важно также отметить , что костная ткань имеет поры и в динамике
(при деформации) объемы пор изменяются . При замещении дефекта зубного ряда
имплантатом на его поверхности формируется система кость-имплантат , которая
после прорастания в поры имплантата костного вещества также должна сохранять
свойства высокой пластичности и не разрушается при многократных знакопеременных
клинических нагрузках .
Комплексные
исследования показали , что преобладание фитрозных , хрящевых , остеоидных или
костных структур в зоне контакта с имплонтатом зависит не столько от материала
, сколько от качества первичного (при введении имплантата) контакта , который
определяется величиной натяга .Известно ,что оптимальный натяг (относительная
деформация) в зоне контакта равен 0,09-0,14 мкм .
СВОЙСТВА ГИДРОКСИАПАТИТА
При изготовлении керамики стараются не использовать дополнительных
связующих веществ .Сформированные из гидроксиапатитового порошка пористые
вещества уплотняют , кристализуют и перекристализовывают при высокой
температуре (1473-1573 К) , а иногда и с приложением давления .В зависимости от
целей использования синтетического гидроксиапатита предъявляются различные
требования относительно таких свойств ,как фазовая и химическая чистота ,
кристалличность , дефектность , пористость и т.д.
Если гидроксиапатит вводится в костный дефект , то нет необходимости
обеспечения его структурного совершенства (стехиометрический состав и высокая
степень кристалличности). В костной ткани , речь идет о дефектном ГА , с
большим числом вакансий и замещений в структуре , а также аморфного материала
как максимально дефектного .
Если же ГА применять в качестве инертного материала вводимого в
организм ,то основными требованиями к нему являются биологическая
совместимость и отсутствие резорбции .В этом случае необходимо использовать
стехиометрический гидроксиапатит высокой степени кристалличности . Такой
гидроксиапатит вводят в состав пломбировочных материалов , когда необходимо
максимально приблизить физические и физико –химические свойства пломбы к
свойствам зубных тканей .
Значительное
повышение эффективности остеоинтеграции обеспечивают , при ''подсадке ''титановых
имплантатов , трикальцийфосфат (ТКФ) и гидроксиапатит (ГА) . Эксперименты показали
,что для создания таких имплантатов целесообразно синтезировать гидроксиапатит
с заданным содержанием ТКФ , а не смешивать компоненты механически .
В клинической практике все большее значение приобретают пористые
гидроксиапатитовые гранулы . Материал с такой структурой ''работает'' в
качестве биофильтра , обеспечивая ток крови , необходимый для роста
образующихся тканевых структур .
Биологические свойства гидроксиапатита .
Многочисленные эксперименты на животных показали не только прекрасную биосовместимость
гидроксиапатита , но и способность в зависимости от состава и способа
изготовления служить основой , вокруг которой формируется костная ткань
,активно стимулируя при этом ,в отличие от других биоинертных материалов ,
костеобразование .
Экспериментальные работы показали , что препарат по микробиологической
чистоте соответстует стандарту ГФ-XI издания. Он относится к малотоксичным
веществам , не вызывает нарушений функций жизненно важных органов и систем
организма . Применение ГА не вызывает нежелательных отдаленных последствий : не
обладает аллергизирующим , мутационным и иммуномодулирующим действием ,не
влияет на течение беременности , развитие плода и потомства .
Результаты проведенного анализа гидроксиапола позволяют рекомендовать
его для медицинского применения без каких – либо ограничений в качестве
средства для замещения костных дефектов и замещения костных полостей , в
качестве компонента зубных пломбирующих паст , материалов имплантатов
На повышение остеоинтеграции влияет не только структура ,форма или
покрытие имплантата , но и особенности строения организма пациента .
Пример :
При обследовании пациентов перед операцией имплантации специалистам
нередко приходится констатировать наличие истонченного альвеолярного отростка .
Подобное сужение костной ткани может быть следствием удаления , результатом
воспалительных заболеваний или травмы , а также врожденной особенностью
строения альвеолярного отростка и выявляется в отдельных участках или по всему
протяжению гребня во время осмотра или во время операции . Предполагаемый
способ позволяет одновременно увеличить объем костной ткани и выполнить
операцию имплантации . Методика позволяет добиться путем продольного перелома
челюстного гребня по типу ''зеленой веточки'' , в результате чего происходит
расширение альвеолярного отростка в необходимых участках и в объеме ,
достаточном для последующего внедрения имплантатов. Наличие нескольких насадок
дает возможность расширять моделировать костную ткань на нужную величину и в
необходимом месте без нарушения целостности надкостницы , что является
гарантией последующего ''наращивания'' костной ткани . Травма альвеолярного
отростка челюсти приводит к увеличению кровопотока , что способствует процессу
остеогенеза и, значит , контролируемому росту костной ткани и остеоинтеграции
имплантата .
Метод был использован у 63 больных , результаты отдаленных наблюдений
показывают его надежность , эффективность и точность результата при доступности
и простоте выполнения .
ПРИМЕНЕНИЕ ЭНДООССАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ
С БИОКЕРАМИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ .
Так как кость представляет собой пористый объект .Считается необходимым
отметить ,что для создания наилучших условий остеоинтеграции очень важно
соответствие не только состава кости и биопокрытия , но и от пористой структуры
.В связи с этим были определены преобладающие размеры пор компактного вещества
челюсти человека на беззубых участках альвеолярного отростка . Полученные
экспериментальные данные необходимым образом были интерпретированы для
производства имплантатов .Оптимизировав технологические режимы процесса
плазменного напыления гидроксиапатита на титановую основу имплантатов , было
создано биокерамическое покрытие с определенной пористой структурой .
Необходимо отметить , что применяя композиционные конструкции , обладающие
аналогичной компактному веществу пористостью, мы не только добиваемся улучшения
процессов остеоинтеграции по всей площади контакта с костью , но прежде всего
предупреждаем развитие такого осложнения как врастание эпителия и образование
костного кармана вокруг пришеечной части имплантата .
Из многообразия форм отдается предпочтение гладким цилиндрическим
имплантатам , так как они в большей степени воспроизводят конфигурацию корня
зуба . При этом биокерамическое покрытие представляет собой биотехническую
модель периода .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Возможности современной науки и медицины неисчерпаемы.
Операциями имплантации занимается хирургическая стоматология .
Так как применение имплантатов носит не только практический , но и
эстетический характер – они находят все большее применение во всем мире . В
этом реферате описаны условия наиболее повышающие остеоинтеграцию имплантатов .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Современные проблемы имплантологии : тезисы докладов 4-й
международной конференции 25-27 мая 1998 год – Саратов 1998.
2.
Сукачев В.А.
Операции в стоматологии . М ., ''Знание'' .
3.
Внутрикостные
стоматологические имплантаты . Конструкции , технологии , производство и
применение в клинической практике ./В.Н. Лясников , Л.А. Верещагина и др./ под
ред. В.Н. Лясникова , А.В. Лепилина – Саратов . Изд-во Саратовского ун-та 1997
.
4.
Новые концепции в
технологии , производстве и применении имплантатов в стоматологии : тезисы докладов
международной конференции 15-18 июня 1993 г. Саратов 1993
СОДЕРЖАНИЕ
Применение имплантатов с биологически активным пористопорошковым
покрытием
Повышение остеоинтегративных свойств имплантатов с плазменным
гидроксиаппатитным покрытием
Свойства гидроксиаппатита
Применение эндооссальных имплантатов с биокерамическим покрытием