materiale utilizate în implantologia orală

Upload: zanoaga-anca

Post on 30-Oct-2015

95 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Materiale utilizate n implantologia oral"biomaterialele sunt materiale fr via, utilizate n domenii medicale (de exemplu, implante dentare), cu scopul de a produce o interaciune cu sistemul biologic" (Wagner, 1991).

  • Materiale utilizate pentru realizareaimplantelor endoosoaseCondiie obligatorie: asigurarea lipsei de nocivitate local i generalDe evitat: materialele care au componente toxice, cancerigene, alergice i/sau radioactive Biomaterialele trebuie s fie compatibile din punct de vedere biologic, mecanic, funcional i s se adapteze uor unor tehnologii clinice i de laborator Biocompatibilitatea Definiie: posibilitatea ca un organism viu s tolereze n anumite limite, fr a determina apariia unor reacii de aprare, un material strin de el, inserat n intimitatea lui.

    "un material este biocompatibil dac la nivelul unui organism viu produce doar reacii dorite sau tolerate"

    "un material cu o biocompatibilitate optim nu produce reacii tisulare nedoriteRateitschack i Wolf

  • Procesele chimice, fizico-mecanice, electrice i cele specifice de suprafa au un rol determinant n biocompatibilitatea materialului.n primul rnd reacia cu osul este considerat etalon al biocompatibilitii, dei comportarea mucoasei n regiunea periimplantar este tot att de importantInteraciunea dintre implant i esuturile periimplantare nu are voie s induc, prin coroziune, liz osoas i biodegradare la nivelul suprafeei acestuia, modificri secundare n organism (metaloze) sau o instabilitate biologic a implantului Compatibilitatea mecanic Biomaterialele trebuie s asigure: transmiterea forelor ocluzale esuturilor de susinere o rezisten mecanic suficient pentru a nu suferi modificri n cursul exercitrii forelor fiziologice.Parametrii mecanici ai unui material: modulul de elasticitate rezistena la traciunenu este nc pe deplin clarificat, ce fel de modul de elasticitate este de preferat - mare, mic sau o anume izoeleasticitate cu osul(Rateitschak, Wolf).

  • Funcionalitatea i adaptabilitatea clinic Cerine de funcionalitate i adaptabilitate ale implantului: s fie clinic utilizabil, oferind posibiliti de protezare estetice i funcionale; s permit sterilizarea i, ulterior igienizarea corespunztoare; s poat fi inserat i, eventual, ndeprtat fr manevre chirurgicale laborioase Clasificarea biomaterialelor (dup criteriul imunologic):- autologe (transplant/ replantri de dini, transplante osoase)- omologe (banca de oase)- heterologe (os devitalizat, deproteinizat, colagen, gelatin)- aloplastice (metale, ceramic, materiale plastice).

    Implantele endoosoase sunt confecionate din materiale aloplastice

    Avantajele materialelor aloplastice fa de cele autologe, omologe i heterologe sunt:- disponibilitatea practic nelimitat;- manipulare mai uoar dect a celorlalte;- posibilitatea de a le fi mbuntite proprietile fizice i chimice;- prin standardizare se poate obine un nivel calitativ mai ridicat i constant.

  • Dezavantajele materialelor aloplastice:- prezint riscul declanrii unei reacii de corp strin, care va duce invariabil la pierderea implantului.

    Materialele sunt mpriten trei clase de compatibilitate:- biotolerat- bioinert- bioreactiv (bioactiv dup Osborn)

    Materiale bioinerte => osteogeneza de contact(titan=implant,tantal,ceramic pe baz de aluminiu)

    Materiale biotolerate => osteogenez la distan(aliaje de Cr-Co-Mo,oeluri inoxidabile)

    Materiale bioactive => osteogenez de legtur(materiale de augmentare osoas : fosfat de calciu,ceramica sticloasa,biosticla, apatitele)

    Materiale bioinerte cu structura osteotrop :titan cu suprafaa rugoas acoperit cu TPFS=caz special de osteogenez de legtur.

  • Titanul Prima relatare despre utilizarea titanului n sfera organismului uman dateaz din 1940 i aparine lui Bothe Proprieti:- biocompatibilitate,- conductibilitate termic redus,- densitate sczut,- rezisten la coroziune (preul de cost = 1/4 Au).

    Printre primele implante dentare din titan au fost realizate la sfritul anilor `60 Linkow (1968), Branemark (1969) i Hofmann (1985) utiliznd un aliaj al titanului - TiA16V4.

    Stratul de oxizi al titanului este sensibil la forele de forfecare dezvoltate n cursul micrilor mandibulei. Fa de celelalte aliaje nenobile, produsul de coroziune prin frecare al titanului are o solubilitate att de redus nct nu determin schimburi sistemice. Aceast concluzie s-a desprins dup o experien de peste 25 de ani n chirurgia ortopedic i implantologia oral.

    Implantele din titan i aliajele acestuia sunt considerate materiale bioinerte, pentru acestea fiind caracteristic inducerea unei osteogeneze de contact n implantologie se utilizeaz titanul nealiat, cu o puritate de aproximativ 99,75% i un coninut de fier de maximum 0,5%

  • Oxizii de titanDioxidul de titan (cel mai stabil oxid al titanului) se ntlnete n natur sub form de minerale, denumite rutil, anatas (n cristale tetragonale) i brookit (n cristale rombice). n tehnic, cel mai utilizat este rutilul.

    Stratul de oxizi se formeaz spontan n mediu biologic, grosimea lui ajungnd ntr-un minut la 100 i crete pn la 2000 n cazul lezrii acestui strat de oxizi, el se regenereaz n cteva secunde Albrektsson, prin studii clinice i electronomicroscopice, a demonstrat c n cazul implantelor din titan solicitate funcional grosimea stratului de oxizi crete cu timpul, de la 5 nm la 200 nm ntr-o perioad de 6 ani Pentru stabilizarea mecanic a stratului de oxizi de titan, unii autori recomand acoperirea implantului cu oxid de zirconiu n ultimul timp se utilizeaz titanul i la obinerea aliajelor cu memorie. Un astfel de aliaj, frecvent utilizat n tehnic, este legtura intermetalic Ni-Ti

  • Degradarea titanului n interiorul sistemelor biologice Coroziunea extrem de sczut a titanului i a aliajelor sale limiteaz eliberarea de elemente metalice n esuturi i pn la ora actual a fost studiat intens (primele studii exhaustive la Albrektsson, 1985).Degradarea titanului prezint un mare interes, majoritatea cercetrilor fiind de acord c eliberarea de elemente (respectiv lipsa acesteia) influeneaz decisiv rspunsul biologic fa de implante. Dei stratul superficial de oxizi protejeaz implantul din Ti de coroziune, el nu poate preveni eliberarea de elemente n organism. La implantarea unui aliaj de titan s-au constatat nivele crescute ale elementelor componente ale acestuia n esuturi, att local ct i sistemic.Exist numeroase studii care au ncercat s cuantifice eliberarea in vivo de titan i de alte elemente din titanul pur i aliajele de titan. Unele din rezultatele acestor studii provin de la pacieni cu proteze de articulaie coxo-femural, motiv pentru care nu sunt transferabile n totalitate la implantele dentare. Aceste rezultate relev faptul c micarea pieselor protetice n interiorul organismului (n cazul articulaiilor artificiale) sau ncrcarea funcional (n cazul implantelor dentare) nu influeneaz disoluia in vivo a titanului.

  • Mase ceramice Denumirea de "ceramic" include toate materialele solide care se obin prin tratament termic (sinterizare la temperaturi de peste 800C) din substane anorganice, nemetalice Implantele endoosoase din ceramic aluminoas au fost primele realizri n domeniu. n general, n implantologie se utilizeaz o ceramic cu 99,7% oxid de aluminiu, restul fiind reprezentat de oxid de magneziu, care mpiedic creterea peste msur a granulaiei n timpul cristalizrii.Au o duritate extrem, cu rezisten la compresiune >>>implante metalice.EX:FRIALIT,BIOCERAM(Japonia) Implantele endoosoase din ceramic pe baz de ZrO2 sunt tije din oxid de zirconiu ce pot fi incluse n categoria implantelor de stabilizare endoosoas. Au o rezisten mecanic corespunztoare i o biocompatibilitate recunoscut.Sami Sandhaus: implant=rdcin dentar. Tijele de transfixaie la ora actual concureaz cu succes tijele metalice din titan sau tantal.Masele ceramicile utilizate n implantologia endoosoas sunt pe baz de:- oxid de aluminiu (AI2O3) - bioinactiv- oxid de zirconiu (ZrO2) - bioinactiv i- fosfat de calciu - bioactiv.

  • Ceramic pe baz de oxid de aluminiu Ceramica aluminoas este o mas ceramic care are n compoziia sa mai mult de 85% oxid de aluminiu. Corpul implantului din ceramic policristalin este format din cristale carborund de 3-5 m grosime, asemntoare ca i compoziie chimic cu safirul i rubinul. Aceste cristale sunt ataate unele de altele, formnd o structur aproape fr pori. De aceea, n cazul maselor ceramice pe baz de Al2O3 se poate vorbi de un polisafir.Implantele din ceramic aluminoas au o duritate extrem de crescut, care permite o eventual prelucrare doar cu instrumente diamantate, sub jet de ap, o rezisten la compresiune cu mult peste cea a implantelor metalice i un modul de elasticitate crescut.Rezistena electric crescut este cea mai important proprietate prin care masele ceramice aluminoase se deosebesc de metale. Astfel, electroneutralitatea asociat cu o zon de colet neted, bine lustruit confer implantelor din ceramic aluminoas o tolerant gingival optim. Ceramica monocristalin pe baz de Al2O3 realizat de japonezi (Kawahara, 1980) prezint o stabilitate mecanic crescut, rezistena la ncovoiere fiind de trei ori mai mare dect la ceramic AI2O3 policristalin.

  • Ceramic pe baz de oxid de zirconiu Masele ceramice pe baz de oxid de zirconiu sunt formate din numeroase cristale tetragonale cu dimensiuni mai mici de 0,5 micrometri - Zirconia TZP, care sunt metastabile la temperatura camerei (aparent stabile, dar care la cea mai uoar perturbare exterioar se distrug). Problemele care pot apare n cazul implantelor din ceramic pe baz de oxid de zirconiu sunt stabilitatea biologic controversat i eventuala radioactivitate a acestor ceramici, dat de impuritile de oxid uraniu i toriu, care sunt prezente ndeosebi n nisipul de oxid de zirconiu din Africa de Sud, utilizat ca materie prim pentru obinerea de mase ceramice. Ceramica pe baz de fosfat de calciu i ceramica sticloas Biomateriale de generaia a treia.Sunt materiale bioactive, care provoac o interaciune pozitiv ntre implant i patul osos, genernd aa-numita osteogenez de legtur.Au fost testate trei grupe de materiale din acest generaie:- mase ceramice sticloase bioactive i biosticle;- mase ceramice pe baz de TCP- mase ceramice pe baz de HA

  • Reactivitatea tisular Reactivitatea tisular n cazul tuturor maselor ceramice este caracterizat prin depunere de esut osos nou format pe suprafa i n pori, fr interpunere de esut conjunctiv. Depunerea osoas observat la nivelul porilor este de tip centripet i se pare c se datoreaz unui efect stimulativ al materialului n sine. O serie de implante funcioneaz ca adevrai catozi care atrag ionii de Ca2+. Datorit acestei depuneri osoase centripete, spre deosebire de cea centrifug observat n cazul celorlalte materiale de implante, se presupune c masele ceramice pe baz de fosfat de calciu au proprieti osteoinductive . Stabilitatea biologic Stabilitatea biologic scade odat cu diminuarea valorii pH-ului mediului nconjurtor, ceea ce explic solubilitatea crescut a maselor ceramice ntr-un mediu inflamator.Biolabilitatea, respectiv instabilitatea biologic reprezint o problem a acestor materiale de nou generaie. Pe de o parte este de dorit o uoar solubilizare sau resorbie superficial a materialelor de implant pentru inducerea proceselor de remaniere osoas, iar pe de alt parte trebuie evitat solubilizarea complet a implantelor inserate

  • Stabilitatea mecanic Proprietile mecanice necorespunztoare ale maselor ceramice pe baz de fosfat de calciu au dus la utilizarea acestora doar ca materiale de substituie osoas (implante de adiie) i pentru acoperirea implantelor metalice. Procedeele de acoperire pot prezenta probleme, deoarece coeficientul de dilatare termic al celor dou materiale (metal i ceramic HA sau TCP) este diferit, ca i modulul de elasticitate, putndu-se astfel compromite rezistena legturii implant metalic - material de acoperire - esut osos.Pentru obinerea unei reactiviti optime se recomand acoperirea unui implant endoosos cu un strat de ceramic ct mai uniform i mai dens, din punct de vedere fizico-chimic fiind de preferat ceramica TCP. Pe de alt parte, se cunoate faptul c n mediu apos ceramica TCP tinde s se transforme n ceramic HA; de aceea la ora actual se practic acoperirea implantelor metalice cu un strat de ceramic HA dens, ct mai stabil din punct de vedere biologic.