Дентальный капиллярно-пористый имплант для слабой костной ткани

Полезная модель относится к медицинской технике для стоматологической имплантологии, а именно к зубным протезам-имплантам для костной ткани с пониженными прочностными свойствами (т.н. слабые костные ткани).
Одной из проблем установки имплантов в костную ткань 3-4 типа является не достаточная первичная фиксация (ПФ<20Нсм2) импланта и как следствие, отсутствие контактного остеогенеза-вживление импланта в «рыхлую» костную ткань в период остеоинтеграции.
В основном в нашей стране при производстве имплантов используется технически чистый титан марок ВТ 1-0 и ВТ 1-00 (ГОСТ-19807). За границей применяется коммерчески чистый титан марок Grade 1-4 ASTM, ISO и титановые сплавы Ti-6Al-4VASTM, ISO, аналоги отечественного сплава ВТ-6.
Известны импланты, которые для решения проблемы отсутствия контактного остеогенеза с «шереховатой» поверхностью покрывают различными составами (см. диссертацию Т.В. Попрыгиной «Синтез, структура и свойства гидроксиапатита, композиций и покрытий на его основе» - 2012, Воронеж, 156 с. www/lissertat/com., см. также статью В.И. Калита и др. «Покрытия на основе гидроксиапатита для внутрикостных имплантатов», ж. Материаловедение» 2015, №4, с. 42-48).
Известны также импланты с поверхностной микропористостью, которая увеличивает адгезию (силу сцепления) наносимого покрытия с поверхностью импланта и костной тканью (см. статью С.Г. Конюховой и др. «Взаимодействие костной ткани с титановым пористым имплантатом», Российский стоматологический журнал, 2012, №4, с. 13-16).
Общим недостатком известных устройств является их низкая эффективность применения, особенно в случае костной ткани 3-4 типа, а это длительные сроки (год и более) остеоинтеграции и большое число отторжений имплантов на раннем этапе из-за плохого эпитаксиального (на поверхности) при полном отсутствии эндотаксиального (в объеме) контактного остеогенеза (вживления) импланта в костную ткань.
Наиболее близким по технической сущности является материал импланта для замещения дефекта костной ткани (JP 2710849, кл A61L 27/00, опублик. 11.08.04). Имплант содержит слой биологически активного материала, обладающего сродством к тканям организма, сформированный на поверхности основы, изготовленной из титанового сплава и имеющий шероховатую поверхность. Сплав, из которого состоит основа импланта, содержит алюминий в количестве 5.5-6.0%, ниобий в количестве 1.5-2.5%, 0.5-1.5% тантала, 0.5-1.0% молибдена и титан до 100%. При таком составе сплава возможна его обработка раствором при температуре около 1000°С и кальцинирование покрывающего его биологически активного материала. При этом имплантат приобретает высокую усталостную прочность.
Недостатками материала являются отсутствие эффекта псевдоупругости, а также высокое содержание алюминия, за счет которого он обладает более высоким модулем упругости и имеет ограничения по химическому составу сплавов, допущенных Минзравом РФ для контакта с живой тканью (Al - не допущен).
Технической проблемой полезной модели является устранение указанного недостатка.
Технический результат заключается в повышении качества остеоинтеграции (вживления) имплантов, снижение числа отторжений имплантов и сокращения сроков остеоинтеграции благодаря реализации процесса объемно-поверхностного контактного остеогенеза в единой (общей) капиллярно-пористой системе «имплант-слабая костная ткань».
Проблема решается, а технический результат обеспечивается тем, что дентальный капиллярно-пористый имплант для слабой костной ткани содержит капиллярно-пористый корпус из спеченного нанопорошка на основе титана, причем корпус выполнен из никелида титана с размером частиц от 50 нм до 40 мкм, включающего биоактивную кальций-фосфат добавку-модификатор в виде аденозиндифосфата, покрывающую наружную и внутреннюю поверхности пор материала импланта, причем компоненты взяты в следующем соотношении, масс. части : добавка-модификатор - 0,5-4,5%, никелид титана-остальное (до 100%).
На чертеже изображен дентальный капиллярно-пористый имплант для слабой костной ткани. Дентальный капиллярно-пористый имплант для слабой костной ткани имеет корпус 1 из спеченного нанопорошка никелида титана с размером частиц (дисперсностью) от 50 нм до 40 мкм, обеспечивающих объемный рост прессовок при их спекании (то есть пористость) до 30%. При этом благодаря уменьшению плотности отпрессованных образцов в процессе нагрева и спекания из-за обратного мартенситного превращения происходит разрыв контактных связей между частицами порошка, то есть в образце образуются сквозные (капиллярные) проницаемые поры и весь объем образца становится капиллярно-проницаемым.
В качестве добавки-модификатора для повышения адгезии и биосовместимости импланта с костной тканью 2 имплант содержит биоактивную кальций-фосфат добавку в виде аденозиндифосфата, покрывающую наружную и внутреннюю поверхности пор материала импланта для обеспечения процесса объемно-поверхностного контактного остеогенеза в единой (общей) капиллярно-пористой системе «имплант-костная ткань» -и ускорения остеоинтеграции (вживления) в нее импланта, причем компоненты взяты в следующем соотношении, масс. части : добавка-модификатор - 0,5-4,5%; никелид титана - остальное до 100%.
Как показали лабораторные экспериментальные исследования, именно из состава с указанным соотношением компонентов, с помощью доступной в техническом и стоимостном плане отечественной технологии прессования, высокотемпературного обжига (спекания) и механической обработки могут быть получены высококачественные дентальные импланты, в том числе - для слабой костной ткани, где особенно велики число отторжений и сроки их остеоинтеграции - иногда год и более.
В предлагаемой полезной модели создана единая капиллярно-пористая система «имплант-костная ткань» благодаря применению импланта с открытой (сквозной) капиллярной пористостью и высокой удельной активной поверхностью, на которой процесс остеоинтеграции с участием биоактивной добавки-модификатора протекает не только на наружной поверхности импланта (эпи-остеоинтеграция), но и на поверхности и в объеме пор внутри него(эндо-остеоинтеграция), что ускоряет сроки, повышает качество и надежность вживления импланта в костную ткань.
Для получения оптимального технического результата применения предлагаемой полезной модели следует использовать рекомендуемые параметры технологического инструмента для механической обработки поверхностей импланта и отверстий в костной ткани для его установки, позволяющие обеспечить сверхтонкие срезы материала и предотвратить благодаря этому частичное «замазывание» отверстий капиллярных пор и снижение их проницаемости в процессе остеоинтеграции импланта в слабую костную ткань : острота режущей кромки - до 1 мкм, радиус заточки - 0,1-5 мкм, при двойном угле заточки : основной угол - 25-50 град., вспомогательный угол - 15-20 град., ширина рабочей поверхности режущей кромки основного угла заточки - 30-500 мкм.
Предлагаемый дентальный капиллярно-пористый имплант для слабой костной ткани позволяет решить одну из сложных проблем стоматологической имплантологии - проблему ускорения процессов остеоинтеграции и снижения риска отторжения имплантов в слабой костной ткани.