ВНУТРИКОСТНЫЙ ЗУБНОЙ ИМПЛАНТАТ

Полезная модель относится к хирургической стоматологии и может быть использована для протезирования на титановых имплантатах, на поверхность которых нанесено танталовое покрытие, модифицированное ионами азота, с целью получения биосовместимых низкомодульных сплавов системы Ti-Ta-N.
Известен внутрикостный зубной имплантат, содержащий элемент крепления протеза, элемент герметизации полости, образуемой внутри имплантата и лунки, внутрикостную часть в виде сквозного полого цилиндра, отличающийся тем, что последний выполнен из титана ВТ-1.0, с внутренним резьбовым участком со стороны ее коронковой части, причем на наружной поверхности полого цилиндра, преимущественно в средне-апикальной части, выполнена крупная резьба, являющаяся конической относительно ее впадин с продольными пазами и поперечными сквозными отверстиями в них, а на остальной его части выполнена мелкая резьба, элемент крепления протеза выполнен разборным из гингивальной и ортопедической частей, имеющих форму усеченного конуса и скрепленных между собой большими основаниями в коронковой части резьбового участка полого цилиндра посредством винта ортопедической части, при этом элемент герметизации полости, образуемой внутри имплантата и лунки, выполнен на конце внутреннего резьбового участка полого цилиндра в виде плотного кольцевого соединения острый уступ - резьбовая клапан-заглушка конической формы из пластически деформируемого титана ВТ-1.00 (RU №2655198 МПК А61С 8/00, опубл. 24.05.2018).
Данное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и выбрано авторами за прототип.
Недостатком прототипа являются низкие антибактериальные свойства поверхности титана марки ВТ-1.00, которые могут поспособствовать его преждевременному выходу из строя (Huang H.-L., Antibacterial and biological characteristics of tantalum oxide coated titanium pretreated by plasma electrolytic oxidation [Text] / H.-L. Huang, M.-T. Tsai, Y.-J. Lin, Y.-Y. Chang // Thin Solid Films. - 2019. - V. 688, Is. 137268. - p.9).
Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в создании поверхностного защитного слоя имплантата, обладающего антибактериальным эффектом, что увеличивает срок службы имплантатов за счет нанесения на его поверхность биоинертного покрытия.
Для решения указанной технической проблемы во внутрикостном зубном имплантате, содержащем элемент крепления протеза, элемент герметизации полости, образуемой внутри имплантата и лунки, внутрикостную часть в виде сквозного полого цилиндра, выполненного из титана ВТ-1.0 с внутренним резьбовым участком со стороны ее коронковой части, причем на наружной поверхности полого цилиндра, преимущественно в средне-апикальной части, выполнена крупная резьба, являющаяся конической относительно ее впадин с продольными пазами и поперечными сквозными отверстиями в них, а на остальной его части выполнена мелкая резьба, элемент крепления протеза выполнен разборным из гингивальной и ортопедической частей, имеющих форму усеченного конуса и скрепленных между собой большими основаниями в коронковой части резьбового участка полого цилиндра посредством винта ортопедической части, при этом элемент герметизации полости, образуемой внутри имплантата и лунки, выполнен на конце внутреннего резьбового участка полого цилиндра в виде плотного кольцевого соединения острый уступ - резьбовая клапан-заглушка конической формы из пластически деформируемого титана ВТ-1.00, согласно полезной модели на наружную поверхность полого цилиндра нанесено посредством электровзрывного напыления, с последующим азотированием и импульсно-периодической электронно-пучковой обработкой, биоинертное танталовое покрытие системы Ti-Ta-N.
Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели, заключается в том, что при электрическом взрыве танталовой фольги продукты разрушения образуют плазменную струю, служащую инструментом формирования на поверхности титановых имплантатов покрытия на основе тантала. Электровзрывное напыление приводит к формированию танталового покрытия с высокой адгезией с титановым имплантатом. Азотирование электровзрывных танталовых покрытий приводит к внесению в поверхностный слой ионов азота, которые обеспечивают антибактериальный эффект. Импульсно-периодическая электронно-пучковая обработка приводит к формированию в покрытии высокодисперсной и однородной структуры. Поверхность покрытия приобретает зеркальный блеск. Преимущество заявляемого способа по сравнению с прототипом заключается в формировании поверхностного слоя с высокой адгезией покрытия с подложкой из титана, низкой шероховатостью и гомогенизированной структурой, обладающего антибактериальным эффектом, что увеличивает срок службы имплантатов, и расширяет область практического применения, а также снижает вероятность преждевременного выхода имплантата из строя.
2
2
Процесс нанесения биоинертных танталовых покрытий, модифицированных ионами азота, на титановые имплантаты, включающий электрический взрыв танталовой фольги массой 100-600 мг, формирование из продуктов взрыва импульсной многофазной плазменной струи, оплавление ею поверхности титанового имплантата при поглощаемой плотности мощности 1,5-1,8 ГВт/м, осаждение на поверхность продуктов взрыва, формирование на ней биоинертного танталового покрытия, азотирование в течении 3-5 часов при температуре 500-600°С и последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку поверхности покрытия при поглощаемой плотности энергии 20-40 Дж/см, длительности импульсов 150-200 мкс и количестве импульсов 3-5 импульсов.
Пример 1.
2
2
Поверхностный защитный слой, наносимый на наружную поверхность внутрикостного зубного имплантата, выполненного в виде полого цилиндра с крупной резьбой, преимущественно расположенной в его средне-апикальной части, являющийся конической относительно ее впадин с продольными пазами и поперечными сквозными отверстиями в них, а на остальной части которого выполнена мелкая резьба. Электровзрывное напыление танталового покрытия производилось на установке ЭВУ 60/1 ОМ (Автоматизированная электровзрывная установка для повышения эксплуатационных характеристик материалов / Ю.Д. Жмакин, Д.А. Романов, Е.А. Будовских и др. // Промышленная энергетика. - 2011. - №6. С. 22-25). Сформированной из танталовой фольги массой 100 мг плазменной струей оплавляли поверхность титанового имплантата при поглощаемой плотности мощности 1,5 ГВт/м и формировали на ней электровзрывное покрытие на основе тантала. Азотирование проводили в течение 3 часов при температуре 500°С. Последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку поверхности покрытия проводили при поглощаемой плотности энергии 20 Дж/см, длительности импульсов 150 мкс и количестве импульсов 3 имп. Азотирование и последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку проводили на установке «КОМПЛЕКС» (объект инфраструктуры зарегистрирован на сайте http://www.ckp-rf.ru https://www.hcei.tsc.ru/ru/cat/unu/unikuum/03_06.html).
Пример 2.
2
2
5
Обработке подвергали наружную поверхность внутрикостного зубного имплантата, выполненного в виде полого цилиндра с крупной резьбой, преимущественно расположенной в его средне-апикальной части, являющийся конической относительно ее впадин с продольными пазами и поперечными сквозными отверстиями в них, а на остальной части которого выполнена мелкая резьба. Электровзрывное напыление танталового покрытия производили на установке ЭВУ 60/10 М (Автоматизированная электровзрывная установка для повышения эксплуатационных характеристик материалов / Ю.Д. Жмакин, Д.А. Романов, Е.А. Будовских и др. // Промышленная энергетика. - 2011. - №6. С. 22-25). Использовали танталовую фольгу массой 600 мг. Сформированной плазменной струей оплавляли поверхность Т-образной косой пластины при поглощаемой плотности мощности 1,8 ГВт/м и формировали на ней электровзрывное покрытие на основе тантала. Азотирование проводили в течение 5 часов при температуре 600°С. Последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку поверхности покрытия проводили при поглощаемой плотности энергии 40 Дж/см, длительности импульсов 200 мкс и количестве импульсов 5 имп. Азотирование и последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку проводили на установке «КОМПЛЕКС» (объект инфраструктуры зарегистрирован на сайте http://www.ckp-rf.ru). Деление азота в камере составляло 10 Па.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где представлен общий вид, совмещенный с фронтальным разрезом внутрикостного зубного имплантата.
Конструкция предлагаемого внутрикостного зубного имплантата выполнена в виде сквозного полого цилиндра с наружной мелкой резьбой 1 и крупной резьбой 2 в средне-апикальной части, являющаяся конической относительно ее впадин с продольными пазами 3 и с поперечными сквозными отверстиями в них 4. Внутренняя полость имплантата содержит цилиндрический участок 5, а со стороны коронковой части - резьбовой участок 6, на конце которого выполнено плотное кольцевое соединения острый уступ 7 - резьбовая клапан-заглушка 8 конической формы из пластически деформируемого титана ВТ-1.00.
Элемент крепления протеза - абатмент - выполнен разборным и содержит гингивальную 9 и ортопедическую 10 части, по форме усеченных конусом и скрепленных между собой большими основаниями в коронковой части резьбового участка посредством винта 11 ортопедической части.
Инсталляцию предлагаемого внутрикостного зубного имплантата производят согласно описанию, приведенному в прототипе RU №2655198.
Использование предлагаемого технического решения позволяет по сравнению с прототипом сформировать поверхностный слой с высокой антибактериальной активностью, что увеличивает срок службы имплантатов, и расширяет область практического применения.