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 .
Применение титановых
имплантатов с плазменным гидроксиапатитным покрытием показало повышение
остеоинтегративных свойств . Это было
установлено путем исследований.
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