Для развития имплантации большое значение имели исследования титана и его сплавов. Еще в 30—40-х годах прошлого столетия было отмечено, что вокруг титановых имплантатов кость растет быстрее, чем около конструкции из сплава хрома и кобальта, и что сплавы титана обладают антикоррозийными свойствами и хорошей совместимостью с тканями. В конце 60-х — начале 70-х годов титан и его сплавы стали относить к приоритетным материалам для имплантационных конструкций. В биологической среде эти материалы проявляют высокие антикор*розийные свойства. Элгоированные ионы титана значительно меньше, и токсичность их существенно ниже, чем у других металлов. За 40 лет не отмечено ни одного случая аллергической реакции на титан, но D. Smith зафиксировал ее на его сплавы.
Для изготовления зубных имплантатов наиболее часто применяют технически чистый титан, сплавы титана, алюминия и ванадия, сплавы титана, кобальта и хрома (BTI-00, ВТ-0, соответствующие зарубежным видам Grade 1, 2, и ВТ5, BTg, соответствующие Grade 4, 5).
При зубной имплантации титан и его сплавы соответствуют как химическим, так и механическим требованиям. Их отличают высокая упругость, которая выше, чем у кости, в 5 раз, и низкая плотность, благодаря чему их прочность выше, чем у других металлов. Сплавы титана с алюминием и ванадием увеличивают прочность имплантационных конструкций. Однако при всех этих положительных характеристиках у титана и его сплавов остается низкое сопротивление на сдвиг и износ, особенно в условиях трения. Не исключается также, что при определенных условиях биологической среды могут наблюдаться коррозия и элгоирование титана. Установлено определенное значение пор на поверхности титановых имплантатов для лучшего их "сцепления" с костью.
Большое значение в характеристике титана и его сплавов имеет свойство при введении в ткани образовывать на поверхности имплантата окисный слой, который повышает антикоррозийные свойства материала и благодаря стабильным и высокоплотным оксидам обладает высокой вязкостью и хорошей адгезией. Даже при возникновении царапин или других повреждений поверхности титана происходит восстановление окисной пленки. Однако окисная пленка может разрушаться при избыточном влиянии лекарственных препаратов, используемых для профилактики кариеса, и ле*карств, содержащих фториды.
Повышение устойчивости к коррозии титановых, алюминиевых и вана*диевых материалов достигается также их обработкой аргоном при температуре накала и сварки.
Установлен
международный стандарт 5 марок титана в зависимости от химического состава и прочности на растяжение.
Из первого поколения медицинских сплавов титана наибольшее распространение получил ВТб (по международному стандарту Grade 5 Ti6A14v). Благодаря присутствию фтора, бора и ниобия такой сплав титана более прочен и пластичен. Однако многие авторы считают, что его применение должно быть ограничено из-за присутствия ванадия или алюминия. Кроме того, степень соединения его с тканями ниже, чем нелегированного титана. Вызывает также большие опасения возможность разломов имплантатов из сплава ВТб при соприкосновении с ионами хлора, содержащимися в тканевых жидкостях.
В последние 10 лет широко используется методика плазменного напыления нитрита титана или тонкого слоя гидроксиапатита на поверхность титановых имплантатов. Это позволило улучшить характеристику имплантатов: при сохранении их прочности улучшалось соединение с костью. Экспериментальные исследования показали, что при покрытии гидроксиапатитом соединение имплантатов с костью более плотное и происходит на ранних этапах. Это подтвердили сравнения титановых имплантатов с покрытием и без него при нагрузках. Было установлено, что покрытие гидроксиапатитом в 5—8 раз увеличивает прочность соединения с костью, причем плотное соединение наблюдается уже через 32 нед. Однако позже обнаружились некоторые недостатки покрытия, в том числе его способность со временем растворяться в биологической среде организма. Кроме того, с увеличением толщины покрытия снижается микротвердость, оптимальной является пористость от 5 до 40 %, лучшим признан порошок средней дисперсности — 70—100 мкм и средняя дистанция напыления. Лучшая остеоинтеграция наблюдается у имплантатов с двойным покрытием — титаном и гидроксиапатитом.
Эксперименты с имплантатами, покрытыми гидроксиапатитом, получен*ным от разных производителей, показали, что у всех физические характеристики (прочность сцепления с костью, деградация, растворение и расщепление покрытия на титане и сплаве хрома с кобальтом) оказались одинаковыми, за исключением пористости. Однако in vitro отмечено значительное отличие процессов, проходивших в покрытиях гидроксиапатитом различного производства. Какого-либо влияния мате*риала имплантатов на такие различия не отмечено. Исследователи относят такие явления к разной пористости гидроксиапатита, поскольку с увеличением площади поверхности возрастает разрушение фосфата кальция. В России разработаны имплантаты с покрытием силиконом и ППВ, стимулирующих остеосинтез. Одной из проблем конструирования зубных имплантатов является устранение загрязнений тела конструкции. Попытки напыления биологически чистых металлов и биоматериалов, обработка источниками высокой энергии — сверхмощными ионными пучками вызывают оптимизм, но требуют высокого научного обоснования.
Исследования по применению тита*на и его сплавов для челюстных операций, в том числе при зубной имплантации, в России начались в конце 70-х — начале 80-х годов. В.Э. Гюнтер и соавт., И.В. Итин и соавт. в оригинальных исследованиях изучили свойства
никелид-титанового сплава, который предложен в качестве материала для зубных имплантатов. При разработке беспористых и пористых сплавов с памятью формы на основе никелида титана эти авторы установили высокую стабильность их физико-химических свойств. Они могут применяться в виде беспористых и пористых материалов. Пористые сплавы характеризуются плотным соединением с костью с прорастанием кости в глубь имплантата. Разработчики этого материала считают, что имплантаты из такого сплава ведут себя в организме человека, как живые ткани. В.Н. Олесова отметила высокую стабильность их физико-химических свойств, образование вокруг имплантатов из этого материала зрелой костной ткани и ее прорастание внутрь пор имплантата.
На основе новой технологии М.З. Миргазизов и соавт. разработали имплантаты из никелид-титана методом спечения пористого материала на беспористой основе. В результате самораспространяющегося высокотемпературного синтеза порошков металлов (никелид титана), а также методами механической, электроискровой и химической обработки создавались пористые никелид-титановые заготовки для внутрикостных зубных имплантатов. После такой обработки имплан*аты более устойчивы к коррозии.
Металлы на основе кобальта для зубной имплантации обычно применяют с
добавлением молибдена, ванадия, что повышает их прочность. Сплавы на основе молибдена обладают высоким пределом выносливости, резистентностью к разлому и сопротивлением к износу. Однако в отличие от технически чистого титана, который, несмотря на отсутствие активной реакции, соединяется с костью, у хромокобальтовых сплавов, полимеров, вызывающих пассивную реакцию, плотного соединения с костью не бывает.
Социальные закладки