Імплантація Про імплантати та основні імплантологічні поняття

Імплантатом у хірургії прийнято називати трансплантат із штучних матеріалів (кераміки, металів тощо), введений у тканини організму для виконання певної функції протягом тривалого часу.

Для того щоб матеріал відповідав цим вимогам, він має бути біосумісним. Під біосумісністю розуміють стійкість имплантируемого матеріалу до впливу середовищ організму за відсутності токсичного на тканини організму.

За рівнем біосумісності з тканинами організму матеріали для стоматологічних імплантатів поділяються на:

біотолерантні. Це матеріали, стійкі до впливу середовищ організму (нержавіючі сталі, хромонікелеві та кобальтонікелеві сплави), але при їх використанні між поверхнею імплантату та кісткою утворюється прошарок сполучної тканини. Часто матеріали цієї групи через деякий період корозують у тканинах, частково дифундуючи в них. Таке явище отримало назву металоз. Як правило, імплантати матеріалів цієї групи використовуються протягом строго обмеженого терміну, після якого їх необхідно витягувати. Таким чином, для виготовлення дентальних імплантатів ці матеріали використовують дуже рідко;
біоінертні. Це матеріали, у яких повністю відсутня токсична дія на навколишні тканини, і кістка щільно з'єднується з поверхнею імплантату. До них належать титан, тантал, цирконій, деякі види кераміки. Саме з матеріалів цієї групи виконано переважну більшість дентальних імплантатів, але в силу цілого ряду факторів (біосумісність, доступність, висока механічна та хімічна стабільність, відносна легкість в обробці тощо) більше 95% всіх імплантатів, що виробляються у світі, виготовляють з титан.

Титан був ізалишається матеріалом номер один для дентальних імплантатів. Це пояснюється цілим рядом дуже вагомих причин. Розглянемо найважливіші їх.

У звичайних умовах титан має гексагональну щільноупаковану структуру (a-фаза), яка при нагріванні титану вище 880°С переходить до центрованої кубічної (b-фаза). Навіть так звані «чисті» титани містять різні домішки у вигляді заліза, алюмінію, кисню, ванадію та ін, проте загальна частка цих домішок не перевищує 1%. Для досягнення максимальної біосумісності титану бажано, щоб відсоток домішок був якнайменше. Але при певних пропорціях цих матеріалів титан набуває стійкої b-фази при звичайній температурі, формуючи двофазну a-b структуру, яка за міцністю значно перевершує кожну з цих фаз окремо, тим самим дозволяючи виготовляти міцні, стійкі до жувальних навантажень імплантати навіть малих діаметрів товщини.

Треба брати до уваги, що наш організм через великий вміст різних рідин і рідких середовищ є суцільним електролітом, тому можливість пошкодження або навіть руйнування імплантату під впливом електрохімічної корозії більш ніж ймовірна. Велика кількість матеріалів, які виявляють чудові корозійностійкі властивості у зовнішньому середовищі, після імплантації в біологічні тканини зазнають значної корозії та, руйнуючись, викликають металоз. рівноважний стан матеріалу, тобто. його стійкість до корозії описується співвідношенням двох величин: ізолюючого потенціалу і потенціалу пробою. Якщо ізолюючий потенціал вищий за потенціал пробою, то поверхня металу, що стикається з електролітом, завжди піддається електрохімічній корозії (тільки важливо пам'ятати, що величина цихпотенціалів непостійна і коливається у залежність від структури самого матеріалу, а й від складу електроліту). Чим більша ця різниця, тим швидше і глибше йде корозія, що руйнує матеріал. Звичайно, процес корозії не відчувається і не викликає жодних больових відчуттів, але уявіть собі, що в цей час на імплантат прикладається жувальне навантаження. Результат цілком очевидний – пошкодження та перелом імплантату.

Так от, у титану у всіх біологічних електролітах ізолюючий потенціал значно нижчий від потенціалу пробою, тому пошкоджень, що ведуть до корозії, ніколи не настає. Цікаво відзначити, що у сплавів титану потенціал пробою набагато вищий, ніж у чистого титану, звідси виникає якась «вилка». Чим чистіший титан, тим вище біосумісність, але при цьому його механічні, міцнісні та корозійностійкі властивості нижчі. Тому в даний час для виробництва дентальних імплантатів використовують кілька основних сплавів титану з більшою біоінертністю для виробництва самих імплантатів і з більшою механічною стабільністю для виробництва ортопедичних компонентів.

Ідеального металу, що задовольняє всім вимогам, досі немає. Останнім часом активно використовуються сплави титану з додаванням ніобію, який ще більше підвищує біоінертність титану, одночасно збільшуючи його міцність.