RU2740947C1 - Способ увеличения гидрофильности поверхности дентальных имплантатов - Google Patents
Способ увеличения гидрофильности поверхности дентальных имплантатов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740947C1 RU2740947C1 RU2019145225A RU2019145225A RU2740947C1 RU 2740947 C1 RU2740947 C1 RU 2740947C1 RU 2019145225 A RU2019145225 A RU 2019145225A RU 2019145225 A RU2019145225 A RU 2019145225A RU 2740947 C1 RU2740947 C1 RU 2740947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- implant
- plasma
- chamber
- treatment
- dental
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/04—Metals or alloys
- A61L27/06—Titanium or titanium alloys
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано в дентальной имплантологии. Способ увеличения гидрофильности поверхности дентальных имплантатов включает воздействие на имплантат с предварительно фрезерованной, подверженной пескоструйной обработке и протравленной соляной кислотой поверхностью, помещенный в плазменную камеру, холодной атмосферной плазмой. При этом перед началом обработки в камеру цилиндрической формы диаметром 170 мм и высотой 40 мм добавляют 20 мкл воды. Обработку проводят при давлении в камере 100 Па и комнатной температуре. Время обработки составляет по меньшей мере 60 с. Технический результат: обработка холодной плазмой дентальных имплантатов по предлагаемому методу позволяет максимально увеличить гидрофильность поверхности имплантата, что ускоряет его приживление, уменьшает реабилитационный период и сокращает процент осложнений после дентальной имплантации. 7 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии и может быть использовано в дентальной имплантологии
В настоящее время в дентальной имплантологии актуальной проблемой является ранняя реабилитация пациентов с частичной и полной потерей зубов. Успешная репаративная регенерация является главным фактором, влияющим на механическую целостность соединения имплантата и кости и сокращения сроков лечения. В 1965 году впервые ввел термин «остеоинтеграция» для описания успешного результата интеграции кости в имплантат. Клинически процесс остеоинтеграции отражает механическое закрепление дентального имплантата в кости челюсти, которое сохраняется при всех нормальных условиях оральной функции.
Дентальные имплантаты в основном имеют цилиндрическую или коническую (корневую) конструкцию с резьбой. Конструктивные параметры в первую очередь влияют на распределение нагрузки в костной ткани, что приводит к правильной фиксации и функционированию имплантата. Геометрия имплантата может значительно повысить стабильность и биомеханическую фиксацию имплантата после процесса заживления. Преобразование поверхности дентальных имплантатов для увеличения площади сцепления имплантата с костью, то есть увеличение степени шероховатости также имеет большое значение в процессе остеинтеграции. Но шероховатость далеко не единственный параметр поверхности дентальных имплантатов, влияющий на ее успешность.
Проведено большое количество исследований об адгезии белковых субстанций к поверхности дентальных имплантатов с биопокрытием в виде кальций фосфатных материалов. И хотя остеокондуктивные свойства биоактивных покрытий, безусловно, имеют преимущества. Однако указанные покрытия не лишены такого недостатка, как отслаивание покрытия от титановой подложки, что связано с наличием недостаточно прочной связи между различными фазами фосфатов кальция на поверхности имплантата. Поэтому, несмотря на существующее множество методов для изменения эффективности имплантата путем улучшения реакции костей физически, химически или терапевтически проблема улучшения остеоинтеграции остается актуальной.
Одним из перспективных направлений является разработка методики обработки имплантатов холодной плазмой, которая за счет повышения гидрофильности будет стимулировать прорастание остеобластов в поверхность и макрорезьбу имплантата, что позволит улучшить сцепление между имплантатом и тканями, снижая риск попадания бактерий на поверхность имплантата.
Известны способы обработки имплантатов холодной плазмой.
1. [Low pressure plasma surface treatment device for dental implant, [KR 102036169 (B1) - 2019-10-24]. Способ заключается в обработке имплантата холодной плазмой с участием аргона и кислорода. Устройство состоит из нескольких камер и блоков. Согласно способу требуется регулировать скорость потока газов. В устройстве блок управления управляет импульсами, которые должны поддерживаться на частоте 50 кГц±10%, выходная мощность составляет не менее 50 Вт, внутренняя температура камеры 20 ниже 60°С.
Недостатком этого способа является использование нескольких газов: аргона и кислорода, необходимость наличия отдельных камер для хранения и смешивания газов, элементов устройства для регулировки скорости потока газов.
2. Method of processing dental implant surface using ultraviolet light with plasma and surface processing device for dental implant performing the same [KR 20160065698 (A) - 2016-06-09].
Настоящее изобретение относится к способу обработки поверхности имплантата с использованием оптической плазмы. Способ включает в себя: помещение титансодержащего имплантата в устройство для обработки оптической плазмы; затем вводят газообразный кислород в устройство для оптической обработки плазмы; и затем облучают ультрафиолетовым светом. Далее обрабатывают поверхность имплантата кислородной плазмой, модифицированной газообразным кислородом.
Недостатком данного способа является обработка имплантата в несколько этапов, необходимость облучать имплантат ультрафиолетовым светом, модифицировать плазму газообразным кислородом.
3. Container, apparatus and method for handling an implant. [WO 2015087326 (A1) - 2015-06-18]. В указанном способе камера для плазменной обработки герметична и может быть выполнена из разных материалов. Камера содержит жидкость в виде солевого состава или в виде состава, включающего добавки для обработки поверхности ран, заживляющие добавки.
Недостатком данного аналога можно считать необходимость использовать при плазменной обработке имплантата жидкость определенного состава, с растворенными в ней добавками.
Задача предлагаемого изобретения - создание эффективного и простого способа увеличения гидрофильности дентальных имплантатов при помощи обработки имплантатов холодной плазмой при минимальном, но достаточном времени обработки.
Преимуществом предлагаемого способа в сравнении с аналогами является то, что плазменная камера представляет собой простую, однокамерную конструкцию, наполнена атмосферным воздухом, насыщенным парами воды. При этом достигается увеличение гидрофильности обрабатываемой поверхности имплантатов за оптимально короткое время.
Поставленная задача решается тем, что предварительно отфрезерованный, подвергнутый пескоструйной обработке и протравленный соляной кислотой имплантат помещают в газоразрядную камеру, подключенную к импульсному генератору высокого напряжения. В камеру добавляется вода в количестве 20 мкл. С помощью форвакуумного насоса из камеры откачивается воздух до достижения давления 100 Па. Герметизирующая пластина из нержавеющей стали заземляется, а на латунную пластину подается напряжение 40 кВ в импульсном режиме: частота 100 Гц, продолжительность импульса 100 нс. После обработки плазмой продолжительностью от 0 до 240 сек. имплантат извлекается, на его поверхность помещается капля воды объемом 2 мкл и производится фотосъемка так, чтобы оптическая ось совпадала с плоскостью поверхности с каплей. По полученному снимку измерялся краевой угол смачивания.
Сделано сравнение имплантата, покрытого холодной плазмой, с исходным образцом по стандарту исследования поверхностей имплантатов ISIS. Показана зависимость краевого натекающего угла смачивания от времени обработки образца в холодной плазме. По результатам испытаний определено оптимальное время обработки имплантата холодной плазмой.
Осуществление изобретения.
Использовались титановые имплантаты Dentium Super-Line корневидной формы с двойной резьбой.
Для получения холодной плазмы собран импульсный генератор высокого напряжения по схеме Блюмляйна (Фиг. 1) с подключенной к нему газоразрядной камерой (Фиг. 2). На газоразрядную камеру (К) импульсно подается напряжение 40 кВ с частотой 100 Гц, в результате чего происходит поджег плазмы, емкость конденсаторов C1=С2=47 пФ, напряжение V=20 кВ.
Газоразрядная камера представляет собой стеклянную емкость цилиндрической формы диаметром 170 мм, высотой 40 мм и толщиной стенок 3 мм, герметично закрытую через каучуковое уплотнительное кольцо высотой 3 мм, пластиной из нержавеющей стали. На дно емкости снаружи приклеен эпоксидным клеем легированный оловом латунный лист, на который импульсно подается 40 кВ с частотой 100 Гц. Второй электрод камеры - пластина из нержавеющей стали. В пластине находится сквозное отверстие и прикреплен шланг для откачки воздуха из камеры с помощью форвакуумного насоса до давления ~100 Па. Импульс генерировался с помощью ЭВМ и подавался на блок поджига тиратрона, питаемого от высоковольтного источника Spellman РСМ20Р120/10000. После чего импульс 20 кВ подавался на систему конденсаторов для увеличения до 40 кВ.
До начала плазменной обработки проводилась фрезеровка имплантатов на аппарате Dentsply Sirona inLab МС XL, пескоструйная обработка оксидом алюминия (размер зерна 50 мкм) и протравливание 14% соляной кислотой (время экспозиции 15 мин.). Затем образцы помещались в камеру, после чего в камеру добавляли 20 мкл воды, из камеры откачивался воздух с помощью форвакуумного насоса с манометром до давления ~100 Па и поджигалась плазма (Фиг. 3). Частота импульсов поджига газового разряда 100 Гц. Время плазменной обработки было 240, 120, 60, 30, 15, 10, 5 и 0 (контроль) сек. (Фиг. 4).
Затем обработанный образец доставали из камеры и сравнивали с образцом без обработки, нанося капли воды. Капли на образце, обработанном плазмой, растеклись по поверхности и вниз по резьбе (Фиг. 5).
Для определения гидрофильности поверхности образцов, как основного показателя увеличения остеоинтеграции, использовался натекающий краевой угол смачивания. Равновесный краевой угол смачивания не вычислялся, так как оттекающий краевой угол смачивания измерить не удалось, поскольку на исследуемой шероховатой поверхности он был неизмеримо мал.
Краевой угол смачивания измерялся методом лежащей капли. Капля объемом 2 мкл наносилась на плоскую поверхность измеряемого образца. Так как такая капля достаточно мала и можно пренебречь ее весом по сравнению с силами поверхностного натяжения, то поверхность этой капли можно считать сферической, то есть капля на поверхности - это шаровой сегмент (Фиг. 6).
Определено, что:
Угол α между плоскостью и поверхностью капли в месте сечения и есть краевой угол смачивания. Поэтому он равен:
Объем шарового сегмента равен:
где h - высота шарового сегмента
R - радиус сферы
2r - диаметр капли (при 0<А<90)
Переписываем уравнение в виде:
Решаем уравнение для h по методу Омара Хайямы, получаем:
Подставляем в уравнение (2) получаем:
Поэтому для измерения угла смачивания необходимо нанести каплю объемом V на поверхность и измерить диаметр капли и ее высоту. Проведено семь серий измерений краевого угла смачивания в зависимости от времени обработки холодной плазмой. С помощью генератора холодной плазмы обработаны 42 образца дентальных имплантатов. Средние значения экспериментальных данных исследований представлены на Фиг. 7 и в Таблице 1.
По методике ISIS и краевому прилеганию капли воды проведено сравнение образца, обработанного холодной плазмой, с необработанными (стандартными) имплантатами других производителей (Таблица 2).
Технический результат предлагаемого способа заключается в том, что обработка холодной плазмой дентальных имплантатов по предлагаемому методу позволяет максимально увеличить гидрофильность поверхности имплантата, что ускоряет его приживление, уменьшает реабилитационный период и сокращает процент осложнений после дентальной имплантации.
Claims (1)
- Способ увеличения гидрофильности поверхности дентальных имплантатов, включающий воздействие на имплантат с предварительно фрезерованной, подверженной пескоструйной обработке и протравленной соляной кислотой поверхностью, помещенный в плазменную камеру, холодной атмосферной плазмой, отличающийся тем, что перед началом обработки в камеру цилиндрической формы диаметром 170 мм и высотой 40 мм добавляют 20 мкл воды, обработку проводят при давлении в камере 100 Па и комнатной температуре, при этом время обработки составляет по меньшей мере 60 с.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145225A RU2740947C1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Способ увеличения гидрофильности поверхности дентальных имплантатов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145225A RU2740947C1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Способ увеличения гидрофильности поверхности дентальных имплантатов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740947C1 true RU2740947C1 (ru) | 2021-01-21 |
Family
ID=74213105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019145225A RU2740947C1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Способ увеличения гидрофильности поверхности дентальных имплантатов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740947C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090191507A1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-07-30 | Biomet 3I, Llc | Implant surface with increased hydrophilicity |
RU2524764C1 (ru) * | 2013-02-28 | 2014-08-10 | Дмитрий Константинович Юдин | Способ получения дентального имплантата погружного типа из титана или титанового сплава и дентальный имплантат из титана или титанового сплава |
WO2015087326A1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | Nova Plasma Ltd. | Container, apparatus and method for handling an implant |
-
2019
- 2019-12-25 RU RU2019145225A patent/RU2740947C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090191507A1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-07-30 | Biomet 3I, Llc | Implant surface with increased hydrophilicity |
RU2524764C1 (ru) * | 2013-02-28 | 2014-08-10 | Дмитрий Константинович Юдин | Способ получения дентального имплантата погружного типа из титана или титанового сплава и дентальный имплантат из титана или титанового сплава |
WO2015087326A1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | Nova Plasma Ltd. | Container, apparatus and method for handling an implant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Coelho et al. | The effect of different implant macrogeometries and surface treatment in early biomechanical fixation: an experimental study in dogs | |
Buser et al. | Influence of surface characteristics on bone integration of titanium implants. A histomorphometric study in miniature pigs | |
KR101213355B1 (ko) | 초기 안정성이 증진된 치과용 임플란트 및 그 제조 방법 | |
Naujokat et al. | Surface conditioning with cold argon plasma and its effect on the osseointegration of dental implants in miniature pigs | |
Gehrke et al. | A comparative evaluation between aluminium and titanium dioxide microparticles for blasting the surface titanium dental implants: an experimental study in rabbits | |
CN110753560B (zh) | 牙科植入物 | |
RU2740947C1 (ru) | Способ увеличения гидрофильности поверхности дентальных имплантатов | |
Jang et al. | Effects of acid etching and calcium chloride immersion on removal torque and bone-cutting ability of orthodontic mini-implants | |
Safarov et al. | To Question About Osteointegration Dental Implants And Ways Her Stimulations | |
KR101972122B1 (ko) | 표면 형태학적 특성 및 골 유착성이 개선된 치과용 임플란트의 제조방법 | |
Park et al. | Intermittent Parathyroid Hormone Improves Bone Formation Around Titanium Implants in Osteoporotic Rat Maxillae. | |
Long et al. | Comparison of early osseointegration of non-thermal atmospheric plasma-functionalized/SLActive titanium implant surfaces in beagle dogs | |
RU145527U1 (ru) | Имплантируемое медицинское изделие | |
Perez-Diaz et al. | Evaluation of Fibroblasts cells viability and adhesion on six different titanium surfaces: An in vitro experimental study | |
Rozé et al. | Correlation between primary stability and bone healing of surface treated titanium implants in the femoral epiphyses of rabbits | |
RU2179001C1 (ru) | Стоматологический остеоинтегрируемый имплантат с регламентированным микрорельефом поверхности | |
Wu et al. | Improvement implant osseointegration through nonthermal Ar/O2 plasma | |
RU2624366C1 (ru) | Способ изготовления стоматологического остеоинтегрируемого имплантата | |
Winardi et al. | Effect of implant thread design on biological stability based on resonance frequency analysis | |
RU48475U1 (ru) | Стоматологический имплантат | |
ES2810808T3 (es) | Procedimiento para la obtención de implantes con superficie personalizada | |
RU2524764C1 (ru) | Способ получения дентального имплантата погружного типа из титана или титанового сплава и дентальный имплантат из титана или титанового сплава | |
RU2712578C1 (ru) | Способ изготовления стоматологического остеоинтегрируемого имплантата | |
RU142747U1 (ru) | Внутрикостный имплантат | |
Adarsh et al. | FUTURE TRENDS AND RECENT ADVANCES IN OSTEOINTEGRATION |