Диссертация (1139634), страница 18
Текст из файла (страница 18)
(93%), Берсанова Р.У. (89,8%), Утюжа А.С. (98,1%), Разумного В.А.(99,6%), Бронштейна Д.А. (94,9%) [20,21,25,127,128,160,161,178,179,].131Глубокий анализ условий установки и эксплуатации имплантатовпозволилвыделитьколичествоимплантатовснеадекватнымибиомеханическими условиями, часть из которых можно было устранить вмомент установки имплантатов, например, путем увеличения объема костнойткани для размещения достаточного количества имплантатов. Однако, приналичии противопоказаний к костной пластике или исходно неоптимальномтипе костной ткани челюсти было бы целесообразно применение имплантатовиз сплава титана с сверхупругими свойствами, более сходными с свойствамикостной ткани.Биомеханически осложненные условия выявлены у 472 имплантатов,что составило 41,1% имплантатов, несущих ортопедические конструкции.Очевидное влияние биомеханических недостатков имплантатов проявилось вбольшем количестве имплантатов с периимплантитом (11,4% против 8,1%имплантатов с оптимальными биомеханическими условиями).О роли биомеханических условий функционирования имплантатовсвидетельствовало увеличение количества осложнений при увеличении срокаэксплуатации имплантатов.
При эксплуатации 5-6 лет число периимплантитаи удалений имплантатов составляло 3,1% и 2,0% соответственно, а приэксплуатации 9-10 лет 6,9% и 7,7%.Локализация имплантатов, связанная с типом костной ткани, а такжеиндивидуальный тип костной ткани влияют на число осложненийимплантатов в отдаленные сроки, в чем просматриваются биомеханическиепричины перегрузки имплантатов. Периимплантит и число удаленныхимплантатов часто выявляются на верхней челюсти (соответственно 11,4% и6,7% против 7,3% и 5,6% на нижней челюсти).
В боковом отделе выше частотаосложнений (11,2% периимплантита и 6,5% удаленных имплантатов против6,8% и 5,7% в фронтальном отделе соответственно).Очевидно уязвимость IV типа костной ткани челюсти для развитияосложнений имплантации в связи с тонкой кортикальной костной тканью ирыхлой губчатой костью: 14,1% имплантатов с периимплантитом и 10,5%132удаленных имплантатов против, например, II типа кости, где указанныеосложнения встречались у 8,4% и 4,9% имплантатов.В связи с меньшим количеством опорных имплантатов при полномотсутствии зубов (даже при несъемном протезировании) в этой ситуации чащевстречаются периимплантит и производятся удаления имплантатов: 16,7% и13,4% соответственно против 6,9% и 3,6% при частичном отсутствии зубов.Несомненно биомеханически уязвимы короткие имплантаты в связи снедостаточным объемом костной ткани в месте имплантации, например,пародонтит и удаления имплантатов длиной 8мм выявляются у 14,4% и 12,9%имплантатов, а при длине 14мм таких осложнений соответственно 14,3% и14,0%.Частота осложнений имплантации нарастает в зависимости отконструкциипротезов,обладающихразнымибиомеханическимивозможностями из-за протяженности замещаемых дефектов.
У имплантатов содиночными или объединенными искусственными коронками периимплантити удаления встречались в 5,2% и 4,3% наблюдений, при наличии мостовидныхпротезов число указанных осложнений увеличивались до 10,4% и 6,1%, а приналичии съемных протезов на имплантатах – до 14,0% и 10,5%.Несомненно влияние общесоматических заболеваний, пародонтита,недостаточной гигиены на частоту развития осложнений имплантации, чтоподтверждено в данном исследовании, также как в других исследованиях поэффективности имплантации [83,105,129,171, 255,289]. Эти условия напрямуютрудно связать с биомеханическими причинами осложнений, однаковозможно, что и при таких условиях имплантации имплантаты изсверхупругих сплавов титана могут уменьшить глубину осложнений всостоянии периимплантатных тканей.Следующим разделом работы стало изучение физико-механических икоррозионных свойств титан-ниобий-тантала (Ti-22Nb-6Ta) и титан-ниобийциркония (Ti-22Nb-6Zr), как новых безникелевых сверхэластичных сплавовтитана, пригодных, на наш взгляд и на взгляд их разработчиков в НИТУ133МИСиС [78,81,87,90,92,125,175,213,247,280].
Литые образцы указанныхсплавов в ходе исследования подвергались последовательным испытаниям: нарастяжение по схеме «деформация растяжением (с ε =2%) – разгружение»;расчеткристаллографическогоресурсаобратимойдеформацииприобратимом мартенситном превращении; анализ химического состава,состояния химических элементов и их концентрации на поверхности и поглубине поверхностной оксидной пленки; электрохические изменения сиспользованиеммодельныхфизиологическихсред(растворХэнка,искусственная слюна) и в условиях перемежающейся нагрузки образцовсплавов; фотографии изломов образцов сплавов.
Исследования новыхсверхэластичных сплавов проводились параллельно с титаном и никелидомтитана.Физико-механические испытания показали свойства сверхупругости TiNb-Ta и Ti-Nb-Zr, поскольку расчет максимальной обратимой деформации принагрузке-разгрузке выявил максимальное возвращаемое удлинение указанныхсплавов в интервале 3 - 4 %, тогда как максимальная деформация титана непревышает 0,2%. Новые сверхупругие сплавы титана приближаются ксвойствам сверхупругости никелида титана, обладающего максимальновозвращаемым удлинением при нагрузке-разгрузке 6 - 8 %. При этомначальная несовершенная сверхупругость сплавов при последующих циклахдеформации-разгружения совершенствуется (на десятом цикле остаточнаядеформация не превышает 0,1% у Ti-Nb-Ta; на пятом цикле – у Ti-Nb-Zr).
Входеиспытанийопределенмодульупругостисплавов(25–40 ГПа).Выраженное сверхупругое поведение сплавов Ti-Nb-Ta и Ti-Nb-Zr при низком«кажущемся» модуле Юнга потенциально иллюстрируют их высокуюбиомеханическую совместимость с костной тканью.Тем более, что пребывание в биологических растворах не оказываеткакого-либо влияния на картину структуры поверхности сплавов, адлительное пребывание сопровождается адсорбцией компонентов растворовна поверхность сплавов, в частности, кальция и фтора, что может134способствовать качеству остеоинтеграции.Необходимо отметить, что при этом естественно обнаруживаются наповерхности сплавов их базовые элементы, в том числе никель в никелидетитана, что косвенно подтверждает возможность воздействия никеля наокружающую ткань.При измерении толщина оксидной пленки сверхупругих сплавовполучены величины 11-16 нм и зафиксирован благоприятный процессувеличения толщины пленки в биологических растворах, что способствуетповышению защитных свойств поверхности и биоинертности сплава.Исследование элементного ионного состава оксидной пленки новыхсплавов выявил в основном кислород и титан (оксиды титана) инезначительное количество других компонентов сплава, т.е.
на поверхностититан и легирующие элементы находятся в высшей степени окисления, чтохарактернодлявысококачественныхдентальныхимплантатов[73,168,213,225,244,283].При оценке коррозионных процессов в модельных биологическихрастворах у всех сплавов происходит установление стационарных значений взависимости от состава сплава и модельного раствора.
Значения стационарныхэлектропотенциала сплавов Ti-Nb-Ta и Ti-Nb-Zr практически не различаютсяи мало отличаются от титана (у никелида титана электропотенциал нескольковыше). При приложении внешнего электропотенциала плотность токаотражает высокую коррозионную устойчивость Ti-Nb-Ta и Ti-Nb-Zr, хотя этотпоказатель несколько выше в сравнении Ti и Ti-Ni. В то же время, у Ti-Ni приприложении потенциала питтингообразования регистрируется питтинговаякоррозия из-за резкого увеличения плотности тока (другие исследуемыесплавы не проявляют коррозионных явлений. Постоянно действующаянагрузка сверхэластичных сплавов при увеличении времени экспозиции вмодельныхбиорастворахэлектропотенциала,какприводятследствиюкблагоприятномумеханохимическогоростуэффектапластифицирующего действия нагрузки. При высоких нагрузках (степень135деформации до 1%) изменение потенциалов становится немонотонным, ачерез 2,5 часа образцы ломаются, предварительно разрушая пассивирующийоксидный слой с скачоком потенциала в отрицательную сторону.Усталостные испытания и анализ трещинообразования сплавов показалмедленные изменения из-за релаксации напряжений при нагрузке в связи ссверхупругостью сплавов и из-за кристаллов мартенситной фазы, какмеханических барьеров для трещин.
При этом при нагрузке 0,9Гц образец TiNb-Ta разрушается от 7400 циклов «нагружение-разгружение», а Ti-Nb-Zr – от2900 циклов, что, по-видимому, является следствием меньшей жесткости.При экспозиции сплавов в течении трех месяцев в модельных жидкостяхсплавы также показывают высокую коррозионную пассивность, посколькуконцентрация ионов элементного состава (Ti, Nb, Ta и Zr) ниже обнаружимогопредела, тогда как при экспозиции никелида титана в среде к сожалениювыявляется никель.Таким образом, базовые физико-химические исследования показалипригодность, сопоставимость или преимущества сверхупругих титанниобиевых сплавов перед никелидом титана и титаном по разным показателям[48,79,88,114,183,188,252].Биомеханические преимущества титан-ниобиевых сплавов (по даннымфизико-механических исследований) подтверждены при математическоммоделировании поведения костной ткани вокруг имплантатов из изучаемыхсплавов, титана и никелида титана.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
