ВНУТРИЧЕЛЮСТНОЙ ПЛАСТИНЧАТЫЙ ИМПЛАНТАТ С ОСТЕОИНТЕГРИРУЕМОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно, к ортопедической стоматологии и может использоваться при изготовлении внутри-челюстных пластинчатых имплантатов для протезирования зубов.
Известны конструкции внутричелюстных пластинчатых имплантатов, выполненные со сквозными отверстиями во внутрикостной части для сквозного прорастания кости и повышения прочности закрепления имплантатов в альвеолярном гребне челюсти [Конструирование, производство и применение внутрикостных стоматологических имплантатов: Уч. пособие. Ч. I / Бекренев Н.В., Протасова Н.В. и др. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2003. 76 с.].
Существенным недостатком данных конструкций является отсутствие технической возможности, позволяющей обеспечить эффективное интеграционное взаимодействие поверхности внутрикостной пластинчатой части с большим объемом кости при прорастании в структуру поверхности увеличенного количества костных клеток. Устранение указанного недостатка может быть достигнуто за счет выполнения поверхности внутрикостной пластины с гетерогенной макроструктурой, имеющей множество выступающих макроэлементов и свободных пространств между ними в виде трещин для прорастания большего количества костной ткани в сравнении с поверхностью, имеющей микроструктуру с множеством микровыступов и микроуглублений.
Известна конструкция зубного имплантата с остеоинтеграционным закреплением, содержащая зубопротезную часть, шейку и внутрикостную часть в виде пластины с клиновидной формой в ее поперечном сечении, перфорированную сквозными перпендикулярными продольной плоскости пластины отверстиями диаметром 0,25-1,2 мм, равномерно расположенными на этой плоскости с шагом 0,8-1,5 мм [Патент РФ №2375988. Зубной имплантат с остеоинтеграционным закреплением. Опубл. 20.12.2009].
Недостатком данной пластинчатой конструкции является то, что поверхность внутрикостной части не имеет гетерогенной макроструктуры со множеством выступов и свободных пространств для прорастания большого количества костных клеток и не позволяет обеспечить эффективное интеграционное взаимодействие поверхности внутрикостной части с большим объемом окружающей кости.
Наиболее близким к технической сущности предлагаемой полезной модели является конструкция пластинчатого имплантата, содержащего зубопротезную часть, шейку и внутрикостную часть в виде пластины с клиновидной формой в ее поперечном сечении, перфорированную сквозными перпендикулярными продольной плоскости пластины отверстиями диаметром 0,25-1,2 мм, равномерно расположенными на этой плоскости с шагом 0,8-1,5 мм [Патент РФ №99958. Пластинчатый имплантат для стоматологии. Опубл. 10.12.2010]. При этом поверхность внутрикостной части выполнена с шероховатым рельефом, имеющим множество структурных остеоинтеграционных элементов в виде микровыступов и микроуглублений, полученных абразивно-струйной обработкой с применением пескоструйного аппарата.
Недостатком данной конструкции является отсутствие гетерогенной трещиноватой макроструктуры поверхности внутрикостной части для обеспечения интеграционного взаимодействия с повышенным количеством кости.
Задачей полезной модели является создание внутричелюстного пластинчатого имплантата с гетерогенной трещиноватой макроструктурой поверхности внутрикостной части для возможности наиболее эффективного интеграционного взаимодействия с костной тканью.
Технический результат полезной модели заключается в придании поверхности имплантата повышенной остеоинтеграционной способности с обеспечением возможности взаимодействия поверхности с увеличенным количеством костных клеток и ее интеграции с увеличенным объемом костной ткани.
Поставленная задача решается следующим образом. В предлагаемом внутричелюстном пластинчатом имплантате с остеоинтегрируемой поверхностью, содержащем зубопротезную часть, шейку и внутрикостную часть в виде пластины с клиновидной формой в ее поперечном сечении, перфорированную сквозными перпендикулярными продольной плоскости пластины отверстиями диаметром 0,25-1,2 мм, равномерно расположенными на этой плоскости с шагом 0,8-1,5 мм, и имеющим на поверхности пластины множество структурных остеоинтеграционных элементов, структурные остеоинтеграционные элементы поверхности внутрикостной пластины образованы биосовместимым покрытием, имеющим гетерогенную трещиноватую макроструктуру.
На фиг. приведена предлагаемая конструкция внутричелюстного пластинчатого имплантата с остеоинтегрируемой поверхностью, включающая коронковую зубопротезную часть 7, шейку 2, внутрикостную часть 3 в виде пластины с клиновидной формой в ее поперечном сечении, имеющей сквозные остеоинтеграционные отверстия 4, равномерно расположенные перпендикулярно продольной плоскости пластины с определенным шагом. На поверхности внутрикостной части 3 выполнено биосовместимое покрытие, имеющие гетерогенную трещиноватую макроструктуру в виде множества выступающих макрофрагментов 5 различной геометрической формы и свободных пространств между ними в виде макротрещин 6.
При этом гетерогенная трещиноватая макроструктура фрагментированного биосовместимого покрытия имеет следующие показатели: размер фрагментов покрытия - 150-750 мкм, ширина трещин - 40-400 мкм, глубина трещин - 20-250 мкм, суммарная трещиноватость покрытия - 70-80%.
В качестве материала указанного биосовместимого покрытия могут использоваться коррозионностойкие и механически прочные оксиды титана, тантала, циркония, алюминия, кальцийфосфатные соединения (гидроксиапатит, фторгидроксиапатит), углерод и др.
Гетерогенная трещиноватая макроструктура покрытия может быть получена, например, термическим оксидированием металлических имплантатов в среде перегретого водяного пара и в атмосфере воздуха с формированием оксидного покрытия, а также плазменным напылением порошковых биосовместимых материалов (гидроксиапатит, фторгидроксиапатит и др.) с созданием кальцийфосфатных покрытий.
Предлагаемая конструкция внутричелюстного пластинчатого имплантата с остеоинтегрируемой поверхностью обладает повышенной эффективностью за счет создания возможности взаимодействия поверхности внутрикостной части с повышенным количеством окружающей кости и за счет способности интеграции гетерогенной трещиноватой макроструктуры поверхности с увеличенным объемом костной ткани, что обеспечивает высокопрочное остеоинтеграционное закрепление пластинчатого имплантата в челюсти.
При установке имплантата в альвеолярный гребень челюсти выступающие макрофрагменты 5 имеющегося гетерогенного трещиноватого покрытия упираются в стенки костного ложа, обеспечивая надежную первичную фиксацию имплантата. Затем в процессе приживления имплантационной пластинчатой конструкции происходит прорастание кости в сквозные остео-интеграционные отверстия 4 внутрикостной части 3 и в макротрещины 6 фрагментированного покрытия, заполняя все свободное пространство трещин и создавая эффективную интеграционную взаимосвязь поверхности пластины с большим количеством костной ткани.
Диаметр сквозных остеоинтеграционных отверстий 4 соответствует условиям сквозного репаративного остеогенеза, количество отверстий обеспечивает сквозное проникновение соответствующего числа костных волокон для высокого сопротивление смещениям имплантата, а структурно-гетерогенная поверхность внутрикостной части 3 с фрагментированным трещиноватым биосовместимым покрытием придает наилучшую остеоинтеграционную способность имплантата, обеспечивая возможность взаимодействия поверхности с увеличенным количеством костных клеток и, как следствие, ее последующую интеграцию с увеличенным объемом костной ткани. Кроме того, за счет прорастания увеличенного количества костной ткани во множество макротрещин между фрагментами биосовместимого покрытия внутрикостной части происходит усиление биомеханической связи поверхности имплантата с окружающей костью.
После приживления имплантата на коронковой зубопротезной части 1, соединенной с внутрикостной частью 3 посредством шейки 2, закрепляется протез зуба (на чертеже не показан), после чего вся ортопедическая конструкция может выполнять заданные медицинские функции.
Особенностью трещиноватой макроструктуры фрагментированного биосовместимого покрытия является возможность беспрепятственного проникновения большого количества костных клеток в имеющиеся свободные пространства между выступающими макрофрагментами в сравнении с микроструктурированной поверхностью имплантата, где прорастание кости в микропоры и микроуглубления сильно затруднено, а процесс остеоинтеграции сопровождается взаимосвязью поверхности со сравнительно небольшим количеством окружающей кости.
Гетерогенная трещиноватая макроструктура биосовместимых покрытий имеет больший объем свободных пространств в отличие от микропористой структуры, что приводит, соответственно, к проникновению большего объема кости в такие свободные макропространства покрытий имплантатов.
Поэтому, предлагаемая конструкция пластинчатого имплантата с гетерогенной трещиноватой макроструктурой поверхности внутрикостной части создает наилучшие условия для эффективного интеграционного взаимодействия с костью за счет наличия на поверхности пластины фрагментированного биосовместимого покрытия.