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.
Сукачев В.А.
Операции в стоматологии . М ., ''Знание'' .
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 .
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