- Характеристики медицинского титана
- Виды металла
- Зачем нужна обработка титана?
- Альтернатива титановым имплантам
Зубные импланты из титана: свойства и виды материала
Титан (Ti) ― это прочный и легкий металл серебристо-серого цвета, из которого делают импланты зубов. В конце XVIII века его открыли двое ученых, независимо друг от друга ― немецкий химик М.Г. Клапрот и англичанин У. Грегор. В начале XIX века изучили основные химические свойства металла.
Лишь в первой половине XX века выяснили, что титан не отторгается организмом. Открытие стало революционным для медицины и положило начало современному протезированию. Сейчас из него изготавливают различные виды протезов, в том числе дентальные имплантаты.
Из статьи Stom-Firms.ru вы узнаете, из каких сплавов титана сделаны импланты зубов, и какими характеристиками обладает материал. Мы расскажем, как обрабатывают титановый штифт и о покрытиях, благодаря которым он быстрее приживается.
Открытие свойств медицинского титана
Значительный вклад в исследование этого металла внес ученый Пер-Игвар Бранемарк, которого называют «отцом дентальной имплантологии». В 1965 году ученый проводил серию экспериментов по изучению регенерации костной ткани после травмы. Для записи процессов он установил миниатюрную оптическую камеру в титановой оболочке в большеберцовую кость кролика. К его удивлению, спустя непродолжительное время эта камера остеоинтегрировалась, то есть, срослась с костью. Вытащить камеру в титановом корпусе, не повредив кость, не было возможности.
Результаты эксперимента показали, что титан биоинертен. Это значит, что он:
- Не отторгается организмом;
- Не вступает в реакции с внутренней средой;
- Не подвержен коррозии и не меняет химический состав окружающих тканей.
Благодаря биоинертности титан стали использовать в протезировании. В 1967 году Бранемарк перешел от теоретических исследований к клиническим. Он выбрал добровольца среди пациентов. Это был мужчина, который рано лишился зубов, из-за чего деформировалась верхняя и нижняя челюсти, поэтому ему было больно есть и говорить. Бранемарк поставил пациенту 4 штифта из титана и зафиксировал на них съемный зубной протез. Система успешно прижилась и прослужила 39 лет, вплоть до естественной смерти пациента в 2006 году. На тот момент ему было 74 года.
Ученые продолжали эксперименты и выявили другие полезные свойства титана, которые имеют важное значение в имплантологии:
- Гипоаллергенность. Импланты из титана можно ставить людям с аутоиммунными заболеваниями и аллергикам.
- Легкий вес. Имплантаты не создают дополнительной нагрузки на челюстные суставы и не провоцирует артроз.
- Прочность. Штифт не ломается даже при серьезных авариях и травмах челюсти. Винтовые соединения имплантационной системы не раскручиваются после десятилетий использования.
- Устойчивость к деформации. Импланты из титана выдерживают жевательную нагрузку и не деформируется под действием вертикального, углового или ротационного давления.
Титан легко обрабатывать и придавать ему любую форму. Благодаря этому инженеры со временем смогли усложнить имплантационные системы и сделать их более специализированными. В них появились разборные элементы, разные типы резьбы и покрытия для ускоренной остеоинтеграции.
Виды медицинского титана в дентальной имплантологии
В дентальном протезировании используется более 10 видов титана. Они различаются по молекулярной структуре, прочности и цене производства. Рассмотрим самые распространенные виды:
- Коммерчески чистый титан, содержащий менее 1% примесей. Отличается доступной ценой, поэтому его используют в имплантационных системах экономического и среднего класса. Приживается в 97-98% случаев. Примеры всемирно известных брендов, которые используют этот вид металла: Adin, Osstem, Dentium, Impro, XiVE, Nobel Biocare, Straumann, Ankylos, Astra Tech и BioHorizons.
- Ti-6Al-4V ― сплав с ванадием и алюминием. Его преимущество ― доступная цена, поэтому он востребован в системах эконом- и среднего класса. А минус в том, что он чаще других провоцирует аллергию из-за включений ванадия и алюминия. Показатели приживаемости 96-98%. Протезы из Ti-6Al-4V выпускают производители Alpha Bio, MIS и SGS.
- Роксолид ― сплав с диоксидом циркония. Приживается более чем в 99% случаев. Штифты из Роксолида использованы в системах премиум-класса, например, Straumann. Из Роксолида изготавливают прочнейшие протезы с очень маленьким диаметром от 3,3 мм. Это отличное решение для сложных случаев, например, при узком альвеолярном гребне. Роксолид светлый, поэтому он не просвечивает сквозь десну, если она опустилась с возрастом.
Еще один перспективный материал, который пока не вышел в массовое производство ― наноструктурированный титан с малой зернистостью. Инновацию планирует внедрить Ankylos. Материал достаточно дорогой, но будет приживаться в 99% случаев.
Обработка титана для имплантов зубов
Производители дополнительно обрабатывают титан для имплантов, чтобы облегчить его сращивание с костью. В таблице мы привели два типа обработки.
| Название | В чем суть разработки | Примеры покрытий и производители |
|---|---|---|
| Пористая поверхность | С помощью пескоструйного аппарата и кислотного травления поверхность корня делают шероховатой. В поры и внутренние пустоты прорастает кость. | Friadent Plus (XiVE, Ankylos), TiUnite (Nobel), TiPure (Semados), SLA (Straumann), Osseo Speed (Astra Tech), Laser-Lok и RBT (BioHorizons), Bio-Active (IRIS). |
| Питательное напыление | Корень покрывают гидроксиапатитом, фосфатом кальция, кислородом или другими веществами, стимулирующими рост кости. Напыление усваивается постепенно и спустя 1-3 месяца исчезает. | SBTC (SGS), HA (BioHorizons). |
Благодаря специальным покрытиям импланты из титана приживаются почти в два раза быстрее. Без покрытия штифт остеоинтегрируется за 4-7 месяцев, а с ним за 2-4. Производители применяют один или оба вида обработки одновременно. Их совмещают, когда высока вероятность осложнений, например, протезирование проводят после операции по наращиванию кости. В этом случае вероятность, что импланты из титана приживутся.
Обзор цен на импланты из титана
Что заменит импланты из титана в будущем?
На сегодняшний день медицинский титан ― лучший, но все же не идеальный материал для дентальных протезов. Ученые продолжают развивать биотехнологии. Скоро зубы будут выращивать из стволовых клеток и пересаживать на место отсутствующих резцов, клыков или моляров.
Успешные эксперименты в этой сфере уже прошли в США и Японии. По приблизительным прогнозам, к 2025 году новинка появится в стоматологиях. Вырастить новый зуб в альвеоле старого можно будет примерно за 9 недель. А пока этого не произошло, можно выбрать лучшее из того, что предлагает стоматологическая ортопедия ― импланты из титана.
Разделы, которые рекомендуем
На этих страницах собрана информация о том, где применяют импланты зубов из титана:
Список литературы к статье:
- «General review of titanium toxicity». Kyeong Tae Kim, Mi Young Eo, and co-authors. PMC, 2019.
- «ГОСТ Р ИСО 5832-2-2014 Имплантаты для хирургии. Металлические материалы. Часть 2. Нелегированный титан».
- «Тестирование дентальных имплантатов». Гурфинкель Л. Н., Гизатуллин Р. М. Дентал Юг, 2007.
