Модификация поверхности дентальных имплантатовс помощью плазменного электролитического оксидирования

Современные технологии плазменного электролитического оксидирования (ПЭО) для модификации поверхности дентальных имплантатов из медицинского сплава титана Grade IV обеспечивают предсказуемые долгосрочные результаты протезирования. Цель исследования - оценить эффективность использования технологии ПЭО путем сравнения результатов двух вариантов модификации поверхности дентальных имплантатов из медицинского сплава титана ВТ1-0. Материалы и методы. Для исследования были изготовлены 50 дентальных имплантатов ИРИС («НПК Ликостом», Россия) из сплава ВТ1-0 длиной 10 мм и диаметром 4 мм. Поверхность имплантатов обрабатывали двумя способами ПЭО: 1) в водном растворе щелочного электролита без применения дополнительных модификаторов (ПЭО-Ti); 2) - в водном растворе электролита на основе ортофосфорной кислоты, содержащего карбонат кальция (ПЭО-Са). В качестве контрольных образцов выступали имплантаты из сплава ВТ1-0 после фрезеровки без дополнительной обработки. Поверхности всех имплантатов изучали методами электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектрометрии. Часть имплантатов устанавливали овцам, затем в срок 2, 4, 8 нед получали образцы и изучали их методом микрокомпьютерной томографии. Результаты. У образцов после модификации поверхности методом ПЭО независимо от состава электролита формируется высокоразвитая пористая поверхность. Поверхность образцов ПЭО-Ti в простом электролите характеризуется наличием большого числа открытых пор с распределением их размеров в широких пределах - от 200 нм до 3 мкм. Это распределение имеет мономодальный вид с максимумом вблизи 0,23 мкм. Образцы ПЭО в электролите с Са имеют поры также в широких пределах размеров: от ~80 нм до 7 мкм, однако их распределение в отличие от ПОЭ-Ti носит бимодальный характер с основным максимумом в районе 1,05 мкм и сопутствующим максимумом вблизи 2,45 мкм. Полученные поверхности обоих видов обладают высокой чистотой и оптимальной микрошероховатостью для остеоинтеграции. Оба вида обработки (ПЭО с Са и Ti) продемонстрировали сходный отстеоинтегративный потенциал, тем не менее поверхность ПЭО-Са, очевидно благодаря наличию кальция в ее составе, показала лучший контакт с окружающей костной тканью (49,8%), чем ПЭО-Тi (42,4%). Заключение. Поверхности имплантатов, сформированных с использованием ПЭО, при любых вариантах обработки демонстрируют высокие остеоинтегративные свойства и перспективны для применения при остеопорозе.

Current technologies of plasma electrolytic oxidation (PEO) for modifying the surfaces of dental implants made of the Grade IV titan alloy provide predictable long-term results in implant dentistry. The aim of the study is to evaluate the efficacy of PEO technology comparing two types of surface modification of dental implants made of VT1-0 medical titanium alloy. Materials and Methods. 50 IRIS dental implants (Scientific Production Company LICOSTOM, Russia), 10-mm long and 4 mm in diameter, were manufactured from the VT1-0 alloy. The implant surface was treated by two PEO methods: 1) in the aqueous solution of alkaline electrolyte without any additional modifiers (PEO-Ti); 2) in the aqueous solution of orthophosphoric acid-based electrolyte containing calcium carbonate (PEO-Ca). Implants made of VT1-0 alloy after milling and without additional treatment served as control samples. The implant surfaces were studied by electron microscopy and energy dispersive X-ray spectrometry. Some of the implants were installed in sheep, samples were obtained at 2, 4, and 8 weeks and studied by microcomputer tomography. Results. Regardless of the electrolyte composition, a highly developed porous surface was formed in the samples with PEO-modified surfaces. The surface of the PEO-Ti samples in a simple unmodified electrolyte was characterized by a large number of open pores with a wide range of size distribution from 200 nm to 3 µm. The pore size distribution was of a monomodal character, with a maximum near 0.23 µm. The PEO samples in the Ca-containing electrolyte had pores also in a wide range from ~80 nm to ~7 µm. The pore distribution, in contrast to PEO-Ti, was bimodal in nature, with the main maximum in the region of 1.05 µm and the concomitant maximum near 2.45 µm. The obtained surfaces of both types (PEO with Ca and Ti) possessed high purity and optimal microroughness for osseointegration. Both types of PEO treatment (PEO with Ca and Ti) have demonstrated a similar osseointegrative potential, nevertheless, the surface of the PEO-Ca showed a better contact with the implant surface (49.8%) than PEO-Ti (42.4%) obviously due to the presence of calcium in its composition. Conclusion. The PEO-formed implant surfaces demonstrate high osseointegrative properties after any variants of treatment and show the potential for application in osteoporosis.