Пескоструйная обработка поверхности
Увеличение шероховатости поверхности можно получить воздействием потока мелких частиц, которое называется пескоструйной
обработкой (Рис. 2). Когда частицы ударяют поверхность, на ней образуются кратеры. В данном случае шероховатость поверхности
зависит от обрабатываемого материала, размера частиц, их формы, скорости, а также плотности потока частиц.
В результате поверхность обычно получается анизотропной (неоднородной), состоящей из кратеров, царапин и отдельных внедренных
в поверхность частиц.
Шероховатость поверхности превышает шероховатость при машинной обработке, она выше при использовании частиц размером 25 мкм
и несколько меньше при использовании частиц 75 или 250 мкм.
Средние значения Sa находятся в пределах 0,5-2,0 мкм. В исследовании на голенях кроликов наблюдали, что у имплантатов, обработанных
частицами 25 и 75 мкм, торк при их удалении через 12 недель был выше, чем у имплантатов с машинной обработкой поверхности.
Более высокий уровень контакта имплантата с костью наблюдали у имплантатов с пескоструйной обработкой поверхности частицами
25 мкм, по сравнению с имплантатами с машинной обработкой, при этом площадь кости в бороздках резьбы был существенно выше при
машинной обработке поверхности – через 12 недель и через 1 год заживления.
Вид материала частиц размером 25 мкм (TiO 2 или Al 2 O 3 ) не оказал влияние на реакцию кости в отношении торка при удалении
имплантатов, контакта имплантат-кость и объема кости через 12 недель заживления. У имплантатов, обработанных частицами 25 мкм и
250 мкм, наблюдали схожий торк при удалении, но у первых – больший уровень контакта имплантат-кость и более высокий объем кости.
Оптимальный биологический ответ на пескоструйную обработку поверхности наблюдали в отношении торка при удалении имплантатов
и контакта имплантат-кость при шероховатости поверхности 1,5 мкм.
Данных о каких-либо проведенных ультраструктурных исследованиях в литературе не обнаружено.
100 μm
20 μm
Рис. 2. Изображение поверхности после пескоструйной обработки,
полученные сканирующим электронным микроскопом.
Анодирование поверхности
Анодированная поверхность представляет собой частично кристаллический, обогащенный фосфатом слой оксида титана, она имеет
микроструктуру с открытыми порами с размерами в диапазоне менее микрометра. Анодирование или анодное окисление представляет
собой электрохимический процесс, осуществляемый в электролите. Структурные и химические свойства поверхности могут задаваться
изменением различных параметров процесса, таких как потенциал анода, состав электролита, температура и ток.
В зависимости от состава электролита в поверхностный оксидный слой могут внедряться различные ионы, такие как фосфор, кальций и
магний. При более низких напряжениях, ниже предела пробоя диэлектрика, достигается практически постоянный рост оксидной пленки,
тогда как при более высоких напряжениях начинается выделение газа, что делает поверхностный слой пористым.
Кристаллическая решетка анодированных оксидов аморфная, с зернами кристаллов анатаза. Костная реакция на анодированные
имплантаты оценивалась на различном материале, в разные периоды заживления и чаще всего сравнивалась с поверхностью после
машинной обработки. У анодированных поверхностей с включениями фосфора по сравнению с машинно обработанными поверхностями
наблюдали существенно более высокий контакт кости с имплантатом, а также повышение значений торка при его удалении.
Также анодированные поверхности с включениями фосфора показали более выраженные молекулярные реакции непосредственно на
поверхности имплантата. В исследовании на кроликах были обнаружены лучший уровень контакта имплантат-кость и более высокий
торк при удалении у имплантатов с анодированными поверхностями с ионами кальция, чем у таких же, но без ионов кальция. То же самое
касается и анодированных поверхностей с содержанием ионов магния.
Bioline | 9
55