Материалы зубных имплантов

Обзор материалов для зубных имплантов: титан, диоксид циркония, тантал, сталь и другие сплавы – что из них лучше и почему?

Из какого материала делают зубные импланты? Большинство людей знает, что эти конструкции изготавливаются из металла. Причем конкретно из титана. Так ли это на самом деле, и какой материал для зубного импланта будет самым лучшим – узнаете из сегодняшней статьи. Кстати, забегая вперед, скажем, что для имплантатов можно использовать не только титан, но и диоксид циркония, тантал, а вот сталь находится под большим вопросом. Но обо всем по порядку.

Требования к материалам для имплантов

В поисках ответа на вопрос – из какого материала изготовить зубной имплант, следует знать, что этот самый материал должен соответствовать нескольким требованиям:

• быть прочным: чтобы выдерживать жевательное давление (подчас превышающее 100 килограмм на квадратный сантиметр), а также не разрушать кость своей массой,
• хорошо поддаваться обработке на стадии производства, сохранять заданную форму во всем сроке эксплуатации,
• не разрушаться (не коррозировать) от действия биологической среды (слюны, крови и т.д.),
• не проявлять токсического, аллергенного и канцерогенного воздействия на организм,
• не провоцировать усиления гальванических токов при взаимодействии с металлическими конструкциями, установленными во рту пациента.

Это основные требования, которые можно применить к материалам для имплантов зубов – и, конечно, каждый уважающий себя производитель понимает это. В итоге остается не так много вариантов – из чего сделать зубной имплант.

Популярные материалы для изготовления

Так из какого материала делают импланты для зубов? Всем вышеперечисленным требованиям соответствуют металлы и их сплавы, а также оксиды некоторых металлов. Они прочны и в то же время достаточно гибкие, чтобы качественно перераспределять нагрузку и не ломаться при этом. Также стоит знать, что для изготовления имплантатов не применяют, к примеру, пластмассу, фарфор, стеклокерамику или обычную керамику (не относите сюда безметалловую керамику, которой называют диоксид, полученный из металла циркония!). Но эти материалы используются для создания протезов, которые устанавливаются на импланты сверху.

Что касается медицинской стали, кобальт-хромового сплава, никеля, золота, то они также не применяются для изготовления имплантов – но из них можно делать абатменты, металлические части протезов.

Титан и его сплавы с другими металлами

Разбираясь в том, из какого металла делают зубные импланты, очень часто можно встретить металл серого оттенка под названием «титан». Это неудивительно, ведь именно с этого металла началась дентальная имплантация[1]. Поскольку еще в 1965 году шведский ученый Пер-Ингвар Бранемарк открыл процесс остеоинтеграции – нарастания костного вещества на титановые поверхности. То есть стало понятно, что титан биоинертен и полностью принимается организмом. Причем он очень прочен, а также легок. Но не все титановые сплавы применяются в стоматологии и имплантологии в целом. Рассмотрим, какие соединения подойдут для зубных имплантов:

• сплав титана 4-го класса или марка Grade 4 по стандарту ASTM: в нем содержится около 99% самого титана и 0,5% железа. Вообще, существует 4 класса коммерчески чистого титана, которые практически не содержат примесей (а которые имеются – неопасны). В марках Grade 1, 2, 3 железа намного меньше, поэтому они более мягкие, из-за этого не используются для имплантации. Стоит отметить, что даже чистый титан имеет склонность к разрушению во влажной среде, но производители нашли выход (об этом чуть ниже),
• марка Grade 5 или сплав титана (88%) с алюминием (до 6,75%) и ванадием (до 4,5%): сплав Ti-6Al-4V в 3-3,5 раза прочнее Grade 4 и дешевле в производстве. Такая высокая прочность делает его незаменимым в изготовлении тонких, надежных имплантов с особой компрессионной или агрессивной резьбой, которые устанавливаются в плотные базальные отделы челюстной кости. Но наличие токсичного ванадия способно замедлять остеоинтеграцию (приживление – срастание с костью).

Чтобы коммерчески чистый титан не разрушался, а ванадий не отравлял живые клетки, производители придумали обрабатывать конструкцию таким образом, что на ее поверхности образуется плотная пленка из диоксида титана. Она биоинертна и выполняет функцию своеобразного барьера. О том, как обрабатываются поверхности имплантационных конструкций, расскажем подробнее чуть позже.

Из титана создаются следующие бренды: Nobel Biocare, Straumann, OSSTEM, Oneway Biomed и множество других, т.к. титан – самый популярный и изученный (около 60 лет наблюдений) материал для имплантации.

Белый диоксид циркония

Цирконий – довольно мягкий серый металл, но его оксид или диоксид – сверхпрочный материал белого цвета, внешне похожий на керамику. Из диоксида циркония можно делать не только импланты, но и абатменты (это «переходник» между имплантом и коронкой/протезом), а также коронки. Вместе с высокой прочностью материалу присущ белый цвет – похожий на натуральный зубной корень, что благоприятно при реставрации зубов в зоне улыбки.

Преимущества диоксида циркония также заключаются в том, что он биосовместим, не провоцирует аллергию, является одним из самых долговечных в эксплуатации. К диоксид циркониевой поверхности слабо прикрепляются бактерии (адгезия на 40% меньше, чем у металлов). Недостатки – высокая стоимость и особые требования к обработке (фрезерование при помощи CAD/CAM-технологий).

Какие бренды используют: Straumann (модель Pure), CAMLOG.

Roxolid – cплав титана с диоксидом циркония

Этот темно-серый сплав – уникальная и запатентованная разработка компании Straumann. В нем содержится около 15% диоксида циркония и около 85% титана. Совместив два материала, производителю удалось добиться высочайшей прочности (она выше, чем у титана 4-го класса). Поэтому импланты можно изготавливать меньших размеров, и они все равно будут выдерживать жевательные нагрузки на протяжении десятков лет. Например, в области жевательных зубов можно поставить узкий имплант диаметром 3,3 мм из «Роксолида» (хотя обычные титановые в этой зоне ставят 5-6 мм в диаметре). И система отлично поведет себя во время эксплуатации, не сломается под давлением и будет комфортна в ношении. Недостаток сплава титана с диоксидом циркония – высокая стоимость изделий.

«Несколько лет назад пришлось удалять передний зуб, а мост ставить ну совсем не хотелось. Мой стоматолог предложил поставить белый циркониевый имплантат и такую же коронку. Что могу сказать – когда в зеркало глянула, просто не поняла сначала, как будто это мой родной зуб вернулся на место».

Оксана, отзыв с сайта gidpozubam.ru

Тантал для трабекулярных систем

Тантал, также как и титан, является прочным и биоинертным металлом. Однако применяется гораздо реже из-за того, что не так распространен в мире. Если говорить языком цифр, то титан встречается в земной коре почти в 3000 раз чаще, чем тантал. Причем тантал более прочный и тугоплавкий, чем титан (в 2-2,5 раза), поэтому обрабатывать его сложнее – что в итоге резко повышает стоимость материала.

Бренд: танталовые имплантаты изготавливает 1 фирма – американская компания Zimmer. Причем это не классические импланты, а трабекулярные. Суть в том, что при производстве на их поверхности образуются мелкие ячейки или лабиринты – трабекулы. Эти ячейки похожи на собственные трабекулы костного вещества (которое в верхнем губчатом слое буквально все состоит из таких ячеек). Эта особенность благоприятно влияет на остеоинтеграцию – кость плотно врастает в металлические трабекулы, надежно удерживая имплант на месте.

Выбираем лучший материал

Чтобы определить самый лучший материал для импланта зуба, нужно отталкиваться не только от его качества, но и от доступности, стоимости, универсальности – соответствия различным клиническим ситуациям. Если принять во внимание все вышеизложенное, то остается титан и его сплавы – их можно назвать самыми лучшими для имплантации. У диоксида циркония, тантала есть один существенный минус – высокая стоимость, поэтому они доступны не всем пациентам.

Читайте по теме: на чем основана популярность разных моделей зубных имплантатов – и какие из них лучше.

Хоть титан и стал в какой-то мере привычным в имплантации, лидер этой сферы – компания Nobel Biocare, не спешит придумывать что-то новое в отношении материала для имплантов – им был, есть и на протяжении 60 лет остается титан. Ведь этот металл уникален – он не редкий, легкий и исключительно прочный для своей массы, он долговечный и биосовместимый. Что касается других компаний, то «Штрауман», помимо конструкций из Roxolid, выпускает аналогичные модели из чистого титана. Компания Oneway Biomed – разработчик базальных моделей, которые позволяют проводить имплантацию пациентам с ярко выраженным пародонтитом[2], изготавливает свои прочнейшие конструкции из титана Grade 5. Но им за счет контакта с десной и фиксации в более прочных слоях челюстной и даже черепной кости, нужна не столько остеоинтеграция, сколько остеофиксация, то есть первичное крепление.

Критерии выбора имплантов

Характеристики материала – это очень важная составляющая имплантационной системы. Но импланты для зубов из одного и того же материала, изготовленные разными компаниями, или даже одной компанией – но в разных «линейках», могут очень сильно отличаться. Успешность реставрации также зависит от следующих аспектов:

• имплант должен быт стандартным, изготовленным на заводе: производство идет с помощью фрезерования, интенсивной пластической деформации (более редкий вид). Индивидуальные конструкции, изготовленные в обычной зуботехнической лаборатории, не рекомендуют к установке, т.к. срок их службы недолог (около 7 лет),
• форма конструкции: сейчас лучшими считают корневидные и цилиндрические,
• тип резьбы: она может быть острой со способностью к самонарезанию, может быть компрессионной – уплотнять костную ткань вокруг себя,
• поверхность: она может быть гладкой и отполированной лазером, или шероховатой – обработанной в растворе электролита или при помощи пескоструйного обдува. Также на поверхность наносят активные вещества, стимулирующие рост и восстановление клеток костной ткани – фтор, кальций, фосфор и другие,
• стерилизация: современные технологии на стадии производства позволяют проводить 5-ступенчатую обработку от примесей,
• правильно подобранная модель под конкретный клинический случай: поэтому перед имплантацией пациенты сдают анализы, проходят компьютерную томографию челюсти. Так врач может выявить важные особенности (например, изменение уровня гормонов, наличие воспаления, атрофия кости челюсти) и выбирать имплантат, отталкиваясь от показаний. А в выборе ему помогает 3D-планирование в компьютерной программе, к примеру, Simplant, NobelClinician,
• хороший имплантолог: этот пункт можно поставить в начало списка, потому что именно от профессионализма врача, его ответственного подхода к делу зависит успех имплантации.

Сколько прослужат импланты

Какой материал для имплантатов будет служить дольше? Здесь следует привести в пример самого первого пациента, которому поставили титановые импланты зубов в 60-х годах ХХ века – Геста Ларссон проносил их без нареканий в течение 40 лет (и проносил бы дольше, если бы его жизнь не оборвалась в результате аварии). Поэтому пока только у титана имеются практические доказательства безупречной эксплуатации на протяжении десятков лет – хотя срок службы стабильных титановых сплавов неограничен. Что касается диоксида циркония, то минимальный срок его службы составляет 30 лет. Тантал, также как и титан, должен служить всю жизнь.

[1] Зицманн Н., Шерер П. Стоматологическая реабилитация с помощью дентальных имплантатов, 2005.

[2] Цымбалов О.В. Дентальная имплантация при заболеваниях пародонта, 2014.