Oldal kiválasztása

Implantátumok felületi sajátosságainak összehasonlító vizsgálata

A Debreceni Egyetem és Egészségtudományi Centrum Fogorvostudományi Kar Fogpótlástani Tanszék, a Debreceni Egyetem Szilárdtest Fizikai Tanszék és a Debreceni Egyetem Biofizikai- és Sejtbiológiai Intézet kutatói: DR. KATONA BERNADETT, DR. DARÓCZI LAJOS, DR. JENEI ATTILA, DR. BAKÓ JÓZSEF, DR. HEGEDŰS CSABA komoly összehasonlító vizsgálatot indítottak a Magyarországon legismertebb hazai és külföldi implantátum típusok felületkialakításával kapcsolatosan. Ehhez a projekthez kapcsolódott a BIONIKA Medline Orvostechnikai Kft. is. Egyik sikeres rendszerünket, a CorticaL márkajelzésű implantátumot választva kértem meg Dr. Prof. Hegedűs Csabát, aki a Debreceni Egyetem Fogorvostudományi Kar Dékánja, hogy mi is részt vehessünk ebben a projektben. Ezennel is köszönöm a megmérettetés lehetőségét.

3a. ábra: Bionika CorticaL implantátum EM képe

3.c. ábra: Bionika CorticaL implantátum EM képe

Részünkről ennek a vizsgálatnak a legfontosabb célja az volt, hogy magyarázatot kapjunk arra a tényre, hogy speciális felületkezelési technikánk következményeként, az elmúlt 25 év tapasztalata alapján:

  • az látszik, hogy a versenytársakhoz képest kiemelkedően jól összeintegrálódnak implantátumaink. Erről igen gyakran kapunk visszajelzést termékeinket használó implantológus partnereinktől.
  • Fontos célkitűzésünk volt az is, hogy nem csak a különbözőségekről, hanem az egyező tulajdonságokról is képet kapjunk, más Magyarországon forgalmazott leggyakoribb előfordulású implantátumokhoz képest.

A kutatók a Fogorvosi Szemle folyóiratban jelentették meg eredményeiket. A teljesen független, számunkra legfontosabb vizsgálati eredményeket, illetve a cikk kivonatát az alábbi idézetben teszem közzé: „A fogászati titánimplantátumok anyagi összetétele és felszíni érdessége fontos az osszeointegráció folyamatában és az implantátumoknak további követelményeknek is meg kell felelniük: például biokompatibilitás, kellő szilárdság, korrózióstabilitás és iparilag előállíthatóság. Szerzők munkája során pásztázó elektron- mikroszkóppal (Hitachi S-4300, Japan) megvizsgálták hét ismert, Magyarországon forgalmazott implantátum (Denti Bone Level, Denti Zirconium C, Bionika CorticaL, Straumann SLA, Straumann SLA Active, Dentsply Ankylos, Biotech Kontact implantátum) felületi morfológiáját és anyagi sajátosságait. A homokfúvás során nagy sebességgel és kemény szemcsékkel érdesítették az implantátum felszíneket. A felhasznált anyag fizikai-kémiai sajátosságai fontosak, mert nagymértékben befolyásolhatják a létrehozott felszín tulajdonságait, ugyanakkor nem szabad akadályozniuk az implantátum osszeointegrációs folyamatait. A savmaratás technikájával erős savak keverékébe történő bemártás után mikroüregekkel tarkított titánfelszínt kapnak. A kettős savmaratás elősegítheti a csontképző sejtek és fibrinszálcsák adhézióját, segítve a csontképződést az implantátum felszínén. Munkájukban bemutatták, hogy – habár a vizsgált implantátumtípusok esetében a fentebb ismertetett két leggyakoribb felületmegmunkáló technikát (homokszórás, savmaratás) alkalmazták – különböző felületi morfológiai sajátosságok figyelhetők meg. Az elektronmikroszkópos vizsgálatok elvégzése előtt beágyaztuk a vizsgált objektumokat hideg, – illetve meleg beágyazó anyagokba, attól függően, hogy mennyire rendelkezett az implantátum belső tagozottsággal. A felületi sajátosságok miatt vákuumosan impregnáltuk a Denti Bone Level, Straumann SLA és Bionika CorticaL típusú implantátumokat EpoFix gyantában nagy nyomáson, Cito Vac impregnáló berendezésben…

3b. ábra: Bionika CorticaL implantátum EM képe

4d. ábra: Bionika CorticaL implantátum energiadiszperzív röntgenspektrométeres elemanalízise

Eredmények

A Bionika CorticaL implantátum nagy menetemelkedésű, nagy menetmélységű fűrészfogas csavarprofillal rendelkezik. A 3b. ábrán látható felszínt savazási és elektrokémiai tisztítási folyamatokon keresztül alakítják ki. A felszíni elektronmikroszkópos képeken számos fekete folt található, mely a keresztmetszeti képen nem figyelhető meg (3a. ábra). Az elemanalízis során a Ti-ötvözet mellett Al is jelen volt (3d. ábra).”

Az eredmények megállapításaira reflektálva, kiegészítésként megemlítem, hogy a CorticaL implantátum menet kialakítása teljesen egyedülálló, olyan „fűrészfogas” menet melyet jellegzetes profilja miatt epszilon menetnek neveztünk el. Ezzel a kialakítással tovább sikerült javítani az implantátum vékony részeinél a szilárdságot és a felület nagyságát. Alapvetően nem az éles, hanem a biológiai szervezethez jobban alkalmazkodó rádiuszos megoldásokat preferáljuk. Ezen tulajdonsága következtében a spongiosa csontszerkezet jobban viseli a dinamikus erőhatásokat.

4b. ábra: Straumann SLA implantátum EM képe

A kutatók a felületi struktúra vonatkozásában is tárgyilagos megállapításokat tettek. Magyarázatként ide kívánkozik az, hogy kísérleti tapasztalataink szerint olyan érdesítési és savmaratási mélységeket sikerült elérnünk, mely a megvilágított felszínen több micron nagyságrendű sötét pontszerű kráterekben mutatkozik meg. 3b. ábrán jól látható, hogy a felület érdessége jóval nagyobb kráterekből áll mint a Straumann SLA esetében a 4b. ábrán.

Ez sokat javít az osszeointegráción. A felületkezelésre vonatkozó megállapítások is helytállóak, valóban közel azonos technológiát alkalmazunk a Straumann SLA felszín kialakításának technológiájához. A 3d. ábrán látható energiadiszperzív röntgenspektrométeres elemanalízis képe is megegyezik a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft. Logisztikai és Gyártástechnikai Intézetében készítettet eredményekkel. Mivel a CorticaL egy széles spektrumú fogászati implantátum rendszer, ezért szilárdsági megfontolásból szükségessé vált alumínium tartalmú ISO 5832-3 előírás szerinti nagy-szilárdságú titánötvözet implantátumanyag alkalmazása. Anélkül , hogy rontanánk a biokompatibilitáson jelentős szilárdságnövelést lehet elérni, mely különösen indokolt a vékony 3 mm-es átmérő vagy annál kisebb implantátumok gyártásánál. Végső következtetésként megállapíthatjuk, hogy a kutatók vizsgálati eredményei jól alátámasztják a megelőző vizsgálatainkat és 25 éves tapasztalatainkat. Az implantátumok felületszerkezetének kialakítása kezd összenőni. Szinte azonos technológiával történnek a legismertebb kutatás-fejlesztéssel-gyártással foglalkozó cégeknél, köztük a Bionikánál is. Az alkalmazott implantátum alapanyagok megválasztása is egyre inkább a nagyobb szilárdságú biokompatibilis anyagok felé tolódik el.

Forrás: FOGORVOSI SZEMLE, 106. évf. 4. sz. 2013. 135-143                                                                                                  Hajdú József
Msc Alkalmazottmechanikus gépészmérnök
Egészségügyi menedzser szakközgazdász

Cikk információ