Genel Açıklama
Ticari olarak saf titanyum (CPTI) ve titanyum -6 al -4 v, her iki alaşım biyouyumludur ve kemik ve dişeti dokusu ile temas ettiğinde osseointegrasyona maruz kalabilir ve diş hekiminde çok tatmin edici malzemelerdir.
İmplant olarak kullanılan titanyum alaşımlarının bileşimi ve özellikleri
Sınıf 5 titanyum ortopedide yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu, üstün gücü ve düşük Young modülünden kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, diş hekimliğinde de kullanılabilir ve bu alaşımın kullanımının biyolojik olarak kabul edilebilir olduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte, bu alaşım her ikisi de biyolojik problemlere neden olabilecek alüminyum ve vanadyum serbest bırakır. Alüminyum, yapısal kusurlara yol açan kemik mineralizasyonuna müdahale ederken, vanadyum sitotoksiktir ve tip IV (alerjik) reaksiyonlara neden olabilir. Bu olumsuz etkilere sahip olmak için, her iki maddenin de dokudaki makul konsantrasyonlarda bulunması gerekir ve bu alaşımdan salınan konsantrasyonlar toksik etkiler üretmek için gerekli olanların çok altındadır. Serbest bırakma ayrıca bu iyonların ortalama beslenme emiliminin altında. Çalışmalar, özellikle yüzey oksit tabakasını güçlendirmek için tedaviden sonra bu alaşımla tatmin edici kemik entegrasyonu göstermiştir.
Modern implantların tasarımı tipik olarak mandibula veya maksilla kemiğine metal alaşım bileşenini tutan bir iplik içerir. Pürüzsüz metal kısmı diş etlerinin yumuşak dokusundan geçer ve genellikle bir seramik malzemeden yapılmış yapay bir dişi destekler. Kısmen bu tasarım nedeniyle, implant almak için hastaları seçerken dikkatli olunmalıdır.
Titanyum, benzer atomik boyutta elementlere sahip katı çözeltiler oluşturabilen bir geçiş metalidir. 882.5 derecenin altındaki katı halde, titanyum alfa yapısı olarak bilinen altıgen yakın paketlenmiş bir geometriye sahiptir. Bu sıcaklığın üstünde, katı titanyum, 1688 derecede eriyene kadar beta yapısı olarak bilinen vücut merkezli bir kübik geometriye dönüşür. Alaşımlarda, titanyum çeşitli formlarda meydana gelir ve saf alfa veya saf beta veya her ikisinin bir kombinasyonu olabilir. Titanyum'un alaşım elemanları ya alüminyum gibi alfa stabilizatörleri veya vanadyum, demir, nikel ve kobalt gibi beta stabilizatörleridir. Oksijen bir alfa stabilizatörüdür. Zirkonyum gibi, her iki fazın stabilitesi üzerinde hiçbir etkisi olmayan bazı metalik elementler de vardır.
İmplantlar yaparken, mükemmel korozyon dirençleri nedeniyle tamamen veya ağırlıklı olarak alfa olan titanyum alaşımları tercih edilir. İşleme koşulları, mekanik özellikleri (mukavemet, süneklik, yorgunluk direnci ve kırılma tokluğu) etkileyen alfa mikro yapısını desteklemek için seçilir.
Yüzey kimyası
İmplante edilebilir cihazlar yapmak için kullanılan iki ana alaşım, ticari olarak saf titanyum (CPTI) ve titanyum -6 a 1-4 V, öncelikle oksit TiO2'den oluşan yüzeylere sahiptir. Oksit tabakası 4-6 nanometreler kalınlığındadır ve oksitlere ek olarak hidroksil grupları içerir. Yüzeyin kesin bileşimi osteoblast yapışmasını teşvik etmede önemlidir ve oksit tabakası uygun biyolojik özelliklere sahip olma eğilimindedir.
Titanyum implantlar, düzgün oksidasyon sağlamak ve kontaminasyonu uzaklaştırmak için ilk üretimden sonra genellikle yüzey modifiye edilir. Modifiye edilmiş yüzey, her ikisi de kemik entegrasyonuna yardımcı olan hücre yapışmasını ve proliferasyon süreçlerini destekleyen daha iyi biyolojik özelliklere sahiptir.
Alaşım Ti -6 a 1-4 v alloyu alüminyum ve vanadyum içerir. Yüzey kaplama ve pürüzlülük, titanyum implantlarının önemli özellikleridir, çünkü kemik ile etkileşim kalitesini etkilemektedirler.
Korozyon davranışı, metal implantların biyo -uyumluluğunu etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Bunun nedeni, korozyonla salınan metal iyonlarının çeşitli olumsuz etkilere neden olabilmesidir. Bunlar implantı çevreleyen dokuyu değil, aynı zamanda alerjik reaksiyonların meydana gelebileceği tüm vücudu da etkileyebilir.
Titanyum implantı ile yaşayan kemik arasındaki arayüz bölgesi, osseointegrasyon gelişimi için kritiktir. Bu bölge çok incedir (20-50 nanometreler) ve kemik hücrelerinin büyüme faktörlerini serbest bıraktığı yerdir, böylece kemik oluşumu aşamalarını başlatır. İlk adım, proteinlerin plazmadan yüzey oksit tabakasına birikmesidir. Bunu, osteoblastlar (kemik oluşturan hücreler) için bir iskele görevi gören bir yapı olan bir fibrin matrisinin oluşumu izler. Bu şekilde desteklenen osteoblastlar, arayüz bölgesini doldurmak için genişleyen ve implant yüzeyine karşı büyümesine izin veren ve böylece implantın osseointegat etmesine izin veren kemiği bırakır. Uygun osseointegrasyonun önemli bir yönü, lifli bir kapsül durumunun aksine, implantın sıkı bir şekilde sabitlenmesidir, bu da diş hekimliğinde restoratif cihaz için güvenli bir ankraj sağlar.
Yüzeydeki oksit tabakası, osseointegrasyonun başarısında önemli bir rol oynar. Daha kalın ve pürüzlü bir oksit tabakası, en azından kısa vadede güvenilir ve hızlı osseointegrasyonu teşvik eder. Oksit tabakası ayrıca metali pasifleştirme, böylece korozyonu inhibe etme ve titanyum iyonlarının salınmasını en aza indirme etkisine sahiptir.
;
Titanyum alaşımı ti -6 al -4 v
Yaygın olarak kullanılan alaşım ti -6 al -4 V, diş implantları olarak kullanmak için mükemmel özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, in vitro çalışma sonuçları genellikle ti -6 al -4 v'nin üstün olduğunu bulmaktadır. Her iki alaşım da osseointegat yapabilir ve kemik ve oral dokularla oldukça biyo -uyumludur. Minimal korozyon sergilerler ve az sayıda hastada çok az sistemik etkiye sahiptirler. Biyomekanik bir bakış açısından, amaca uygundurlar ve yıllarca kullanımdan sonra yüksek klinik sağkalım oranlarına sahiptirler.
Titanyum alaşım ti -6 al -4 V-ELI
Ti -6 al -4 v-eLI'nin saf titanyuma kıyasla sitotoksik olmadığı gösterilmiştir. Diğer alaşım elemanlarının da kabul edilebilir olduğu ve sitotoksisiteyi önemli ölçüde arttırdığı bulunmuştur.
Titanyum alaşım ti -6 al -7 nb
Ti -6 al -7 nb, iyi mekanik özelliklere sahiptir. Sertlikleri, akma mukavemetleri ve gerilme mukavemetleri genellikle CPTI'nınkini aşar. Ti-NB alaşımlarındaki insan fibroblastları daha yavaş ve daha küçük ölçüde büyür.
Ti -6 al -7 NB, kemik temas uygulamaları için kapsamlı bir şekilde incelenen bir titanyum-niobyum çoklu alaşımdır. Özellikle, diş implantlarının imalatında giderek daha fazla kullanılmaktadır. Ortopedi için orijinal olarak geliştirilmiş ve CPTI ile karşılaştırıldığında üstün mekanik özelliklere sahip bir alfa-beta alaşımıdır. Aynı zamanda korozyona dayanıklıdır ve korozyon meydana geldiğinde, öncelikle vanadyumun olmaması nedeniyle biyolojik özellikleri kabul edilebilir.
Ti -6 al -7 NB, her iki alaşımda benzer derecelere yapışan, yayılan ve çoğalan insan dişeti fibroblastları ile CPTI'ya benzer. Ti -6 al -7 NB'nin kısa süreli implantasyonunun CPTI'ya benzer geçici bir enflamatuar yanıtı indüklediği, ancak ardından çok tatmin edici biyolojik sonuçlar verdiği gösterilmiştir. Yüksek korozyon direnci ve iyi stabilite. Ti -6 al -7 NB bir döküm olarak hazırlandığında, mekanik mukavemet ve aşınma direnci de iyi olur ve bu alaşımın protez olarak kullanılması için beklentilerini doğrullar.
