Введение к работе
Акіуалмюсіь исследования. В ортопедической стомаюлопіп все большее распространение получают методы имплантации. Протезирование с опорой на і!М!і:і;)іи;ііі,і обеспечивает высокие функциональные и эстетические резулыагы чеченця, позволяет избежать недостатков, присущих съемным проісзам (Олссова В.И., І9Ї6, Миргазтов M.J.. 1988, Соловьев М.М., 1992, Суров О.Н., 1993, Сухарев М.Ф., 1996, Hobo S., et. at., 1980, Veron С, et. at., 1995, Chaj 1., 1995).
Потребность в орюпеднческом лечении с использованием метода имплантации чрезвычайно высока, если исходиіь из характера дефектов, являющихся прямым показанием к имплантации. Среди обращающихся за помощью значительную часть представляют пациенты в возрасте 35-40 лет, для коюрых использование съемных протезов неприемлемо по эстетическим и психологическим соображениям. Успех лечения в значительной степени зависит от системы имплантации и материалов, используемых для ее построения.
В последнее десятилетие доказана высокая клиническая эффективность
имилан кшионных систем, с использованием естественного минерального
компонента косшой ткани - гидроксилапашта (ГА). Такие пмпланіатьі
обладаю і свойством "механо-хнмическою" сцепления с костной тканью. Механическое - ноіїшкаеі за счет иніеірации косшой ікани, химическое -обра іуе геи вследствие возникновения химической связи между костью и нмпланіаюм (Yukna R.A., 1991, Tacarada 11., Kincbuchi Г., 1993, Fillag М.1., et. al , 199.1).
Как показывает анализ специальной литературы, основными проблемами (nuicoRML'ciitMOcm композиционных покрышй является прочность их прикрепления к титану и биологическая усюйчпвосіь, определяемая сложный химическим взаимодействием естественных и искусственных апатитов (Ляснпков В.И. с соавт., 1990, Cross V., et. al., 1987, Morimo К.., et. al., 1987, Kent .1 N . el al.. 1990, 1995. Bauer T.W., el. al., 1991. Misch СМ., el. al., 1993, Szabo G , el at.. 1995).
Наиболее перспективный метод получения биосовмесгпмых покрытий необходимой прочности - газотермическое напыление. Он а рпоп предполагает
4 воздействие высоких температур на соединения с довольно низкой температурной устойчивостью и сложным химическим составом. Возникающие при получении покрышя продукты термохимически!! дееірукціпі мої VI отрицательно сказываться на его биоустончивости. Остаются неясными такие характеристики покрышя как толщина, пространственная организация. НЛО і ііое і ь. харакіер иніерфейса титан - ГА. Эш параметры сказывают влияние на биосовместимость, биоустойчивость и механическую прочность покрытия -важнейшие качества, обеспечивающие успех имплантации (Cook S.D., Dalton I.E., 1992, Denissen H.W., et. a!.. 1996). Без решения этих проблем невозможно построение имплангационной системы, основанной на биоактивных свойствах тидроксилапати та.
Создание отечественной системы имплантации с биосовместимыми свойствами поверхности, включающеп синтез гидроксилапатита и технологию нанесения покрытий, позволит существенно снизить стоимость имплантации. Принципиально новый характер закрепления в косной ткани, значительная прочность интерфейса кость-имплантат позволяет расширить клинические показания метода, основанного на биосовместимых свойствах поверхности имплантант.
Покрышя па основе ГА могут использоваться на внутрикостных частях шдонроїеюв суставов, где необходимо прочное закрепление искусственных конструкций в костной ткани.
Все изложенное позволяет рассчитывать на более длительнЪе время функционирования пмплантатов с покры тями из ГА определяет актуальность и служит основанием для проведения данного исследования.
Цель исследования. Целью настоящего исследования является разработка,
токсикологическая и экспериментально-морфологическая оценка
гндроксилапатитсодержащего биосовместимого покрытия для дентальных пмплантатов, получаемого методом плазменного напыления в воздушной среде.
В соответствии с целью исследования поставлены следующие задачи: I. Разработать рецептуру и технологию получения механически устойчивого, биосовместимого покрытия дентальных пмплантатов с максимальным содержанием і идрокешкша ш га.
2. Изучить физико-химические и механические свойства
і идроксилапатитсодержащего покрытия и доказать их соответствие ірсбованиям, предъявляемым к дентальным имплантатам.
3. Экспериментальными исследованиями in vitTO в культуре клеток и опытах на животных изучить токсикологическую и морфологическую реакцию тканей на введение имішаїпата с биосовместнмым покрытием, полученным методом плазменного напыления на титан в воздушной среде.
Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые
усыновлено, что методом воздушно-плазменного напыления ГА и окиси
алюминия на титановые импламтаты возможно получение биосовместимых
покрытий. Эю подтверждено в экспериментах in vitro и имплантацией
полученных образцов животным. Проведено комплексное физико-химическое
исследование состава и структуры покрытая методами рентгенофазового,
микрорентгеноспектрального анализа и сканирующей электронной
микроскопии. Определены оптимальные технологические параметры нанесения покрытия, обеспечивающие прочность, толщину, развитую поверхность и компактность при максимальном содержании гидроксилапатита.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования указывают на большие возможности метода воздушно-плазменного напыления для создания бносовместимых покрытий на основе ГА. Разработана технология получения бносовместимого гидроксилапатитсодержащего покрытия, адаптировано технологическое оборудование для плазменного напыления и получены экспериментальные образцы имплантатов, предназначенных для применения в стоматологии. Процесс получения покрытий основан на использовании отечественных ресурсов - начиная от ГА и титана, заканчивая техникой для нанесения покрытий и методов, необходимых для оценки бпосовмсстимости и физико-химических параметров состава. Это позволит отказаться от приобретения импортных систем имплантации, что существенно увеличит доступность протезирования на имплантатах и повысит уровень функциональной и эстетической реабилитации больных.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
-
Методом воздушно-плазменного напыления гидроксилапатита и окиси алюминия на пиан возможно получение покрытий, обладающих бносовмесшмыми свойствами.
-
По совокупности биологических свойств - отсутствию цитотоксичностн, реакции костной ткани на имплантацию, физико-химическим характеристикам -прочности прикрепления к титану, толщине, компактности строения, имплантаты с покрытием ГА могут использоваться в стоматологии.
-
Использование цмплантатов с покрытием целесообразно в двухэтапиой методике имплантации с отсроченной на 3-6 месяцев функциональной нагрузкой.
-
Полученное покрытие может использоваться для улучшения фиксации шдопротезов в клинике хирургической ортопедии и травматологии.
Диссертация является результатом самостоятельных исследований, проведенных на базе Санкт-Петербургской ассоциации "Полиплазма", лаборатории химических канцерогенных агентов НИИ онкологии Минздрава РФ и кафедры ортопедической стоматологии Санкт-Петербургской Медицинской Академии последипломного образования. Материалы исследований публиковались в виде журнальных статей и тезисов.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 печатные работы и получено авторское свидетельство на изобретение № 1837620 от 13.09.1992 г.
Апробации работы. Результаты работы сообщены на пленарном заседании научного общества стоматологов Ленинграда и области (1990 г.), международном семинаре "Газотермическое напыление в промышленности СССР и за рубежом" (Ленинград, 1991 г.), конференции врачей-стоматологов Саратовской обласні "Современные методы протезирования зубов" (Саратов, 1996 г.).
Обьсм н структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и практических рекомендаций, изложена на 140 страницах машинописного текста, включает 7 таблиц и 25 рисунков. Указатель литературы содержи г 189 работ отечественных и зарубежных авторов.
