Имплантаты: материалы для изготовления имплантов

Основное требование, которое предъявляется к имплантационному материалу - биохимическая инертность, он не должен оказывать неблагоприятного воздействия на физиологическую систему

Материалы небиологического происхождения, применение которых возможно во взаимодействии с биологической системой называют биосовместимыми.

Биосовместимость материала с костной тканью обусловливает нормальное протекание процессов регенерации и структурной перестройки кости в зоне контакта с имплантатом, с формированием интерфейса, обеспечивающего адекватную передачу функциональной нагрузки.

Материал для изготовления имплантатов должен обладать:

механической прочностью;
коррозионной устойчивостью, не растворяться и не подвергаться струк-турным изменениям в биологических средах;
биохимической инертностью по отношению к окружающим тканям;
отсутствием аллергического и канцерогенного воздействия, не нарушать гомеостаз и жизнедеятельность организма в целом.

Различают три группы материалов: 1) биотолерантные (нержавеющая сталь, хромокобальтовые сплавы, сере-бряно-палладиевые сплавы); 2) биоинертные (титан и его сплавы, цирконий, корундовая керамика, тантал, и др.); 3) биоактивные (гидроксиапатит, трикальцийфосфат, биоситаллы).

Среди биотолерантных материалов в стоматологии основное применение находят КХС (кобальтохромованные сплавы, модуль упругости КХС в 2 раза превышает титан).

В зависимости от марки стали они содержат до 75 % кобальта, 15-30 % хрома, 3-7 % молибдена. КХС обладают высокой механической прочностью и устойчивостью к коррозии. Технический хром - самый твердый из всех металлов.

Однако образующаяся на поверхности сплава оксидная пленка в биологической среде (а также в разбавленных кислотах) утрачивает свои защитные свойства и подвергается электрохимической коррозии. Все биотолерантные материалы проявляют удовлетворительную биосовместимость с костной тканью, но не обладают остеокондуктивными свойствами. На их поверхности может наблюдаться адгезия белков, но невозможно формирование плотного контакта с костной тканью по типу остеоинтеграции. Вокруг внутрикостных имплантатов из КХС со временем образуется фиброзная капсула. Тем не менее высокая прочность КХС объясняет актуальность его применения для изготовления больших по размеру субпериостальных имплантатов.

Биоинертные материалы характеризуются выраженными остеокондуктив-ными свойствами. В отношении сплавов возможность контактного остеогенеза обусловлена формированием стойкой оксидной пленки. По данным J.J. Da-men (1991) и J.E. Ellingsen (1991), ионы кальция

Сегодня в мировой стоматологической практике основным материалом для изготовления имплантатов является титан и его сплавы.

Титан

По распространенности в земной коре титан занимает девятое место среди всех элементов, его массовая доля достигает 0,6 %. Титан как конструкционный материал характеризуется наиболее благоприятным сочетанием биомеханических показателей и биологической инертности.

Антикоррозионная устойчивость титана обусловлена образованием в кислородсодержащей среде плотной оксидной пленки, при обычной температуре устойчивой к действию большинства агрессивных веществ. Стабильная оксидная пленка препятствует дальнейшему взаимодействию ионов металла с кислородом, что и обеспечивает коррозионную устойчивость.

Титан хорошо сочетается с другими инертными металлами при нахождении их в организме, не вызывая гальванического эффекта.

Преимущество с биомеханической позиции проявляется в том, что титан имеет большую твердость, чем костная ткань, и модуль упругости, близкий по значению кортикальной кости. Это способствует равномерной деформации и передаче напряжений в зоне интерфейса при действии нагрузок на имплантат.

По своей прочности, пластичности и вязкости титан не уступает целому ряду углеродистых соединений и нержавеющей стали, бронзы и медно-никелевых сплавов.

При имплантации применяется технически чистый титан марок ВТ 1-О, ВТ1-00, в соответствии с ГОСТом19807-91 (РФ) и согласно стандарту ASTM (Американское общество тестирования материалов) (США).

Наиболее технически чистым является титан марки ВТ1-00 (99,7 % Ti).

Критерием выбора марки металла является отсутствие токсических примесей.

Сплав с алюминием и ванадием (ВТ6, grade 5) увеличивает прочность материала практически в 2 раза по сравнению с чистым титаном, уменьшает его удельный вес, но является менее пластичным.

Цирконий

Является почти полным аналогом титана по своим физико-химическим, механическим и биологическим свойствам. Технология получения технически чистого циркония была разработана еще в 1925 году, но его использование в качестве имплантационного материала стало возможным только в 80-е гг. XX в. Применение циркония в медицинской практике ограничивалось его стратегическим значением и высокой стоимостью. Массовая доля циркония в земной коре составляет 0,02 %. В природе он образует несколько минералов, значимыми из которых являются ортосиликат циркония (циркон) ZrSi04 и бадделеит ZrO.

Для изготовления имплантатов применяют технически чистый цирконий и цирконий-оксидную керамику Zr02, получаемую при 800 °С в присутствии кислорода.

Цирконий обладает очень высокой прочностью. Цирконий и сплавы на его основе реагируют с агрессивными веществами только в жестких условиях (при сильном нагревании).

Запишитесь на бесплатную консультацию в стоматологию "Улыбка". Подольск, проспект Ленина, дом 97 А. Вход через арку.