. Предпочтительные марки титана в стоматологии
Предпочтительные марки титана в стоматологии

Предпочтительные марки титана в стоматологии

В России для производства различных конструкций используется технически чистый титан марок BT 1-0 и BT 1-00 (ГОСТ 19807−91), а за рубежом применяют так называемый «коммерчески чистый» титан, который делят на 4 марки (Grade 1−4 ASTM, ISO). Также применяется титановый сплав Ti-6Al−4V (ASTM, ISO), являющийся аналогом отечественного сплава BT-6. Все эти вещества различны по химическому составу и механическим свойствам.

Титан марки Grade 1,2,3 – не используется в стоматологии, т.к. слишком мягкий.

Преимущества чистого титана марки Grade 4 (СP4)

  • Лучшая биологическая совместимость
  • Отсутствие в составе токсичного ванадия (V)
  • Лучшая стойкость к коррозии
  • 100% отсутствие аллергических рекаций

По данным исследования научных статей, методических и презентационных публикаций зарубежных компаний, стандартов ASTM, ISO, ГОСТ имеются сравнительные таблицы свойств и состава титана разных марок.

Таблица 1. Химический состав титана по ISO 5832/II и ASTM F 67−89.

Элемент Grade 1, % Grade 2, % Grade 3, % Grade 4, % % Азот 0,03 0,03 0,05 0,05 (0,05) Углерод 0,1 0,1 0,1 0,1 (0,1) Водород 0,015 0,015 0,015 0,015 (0,015) Железо 0,2 0,3 0,3 0,5 (0,4) Кислород 0,18 0,25 0,35 0,5 (0,4)** (0,2) Алюминий нет нет нет нет (5,5−6,75) Ванадий нет нет нет нет (3,5−4,5) Титан остальное остальное остальное остальное остальное

** — Данные ISO и ASTM совпадают во многих пунктах, при их расхождении показатели ASTM приведены в скобках.

Таблица 2. Механические свойства титана по ISO 5832/II и ASTM F 67−89.

Grade 1, МПа Grade 2, МПа Grade 3, МПа Grade 4, МПа МПа Предел прочности на растяжение 240 345 450 550 (895) Предел текучести 170 230 (275) 300 (380) 440 (483) (830)

Таблица 3. Химический состав титановых сплавов по ГОСТ 19807−91.

Элемент Титановый сплав ВТ 1−0, % Титановый сплав ВТ 1−00, % Титановый сплав % Азот 0,04 0,04 0,05 Углерод 0,07 0,05 0,1 Водород 0,01 0,008 0,015 Железо 0,25 0,15 0,6 Кислород 0,2 0,1 0,2 Алюминий нет нет 5,3−6,8 Ванадий нет нет 3,5−4,5 Цирконий нет нет 0,3 Другие примеси* 0,3 0,1 0,3

* В титане марки ВТ 1−00 допускается массовая доля алюминия не более 0,3%, в титане марки ВТ 1−0 — не более 0,7%.

Таблица 4. Механические свойства титановых сплавов по ГОСТ 19807−91.

Показатели механических свойств Титановый сплав ВТ 1−0, МПа Титановый сплав ВТ 1−00, МПа Титановый сплав МПа Предел прочности на растяжение 200−400 400−550 850−1000*** Предел текучести 350 250 ***

** Данные приведены по ОСТ 1 90 173−75. *** В доступной литературе данных не обнаружено.

Самым прочным из рассмотренных материалов является сплав Ti-6Al−4V (отечественный аналог ВТ-6). Увеличение прочности достигается за счет введения в его состав алюминия и ванадия. Однако, данный сплав относится к биоматериалам первого поколения и, несмотря на отсутствие каких-либо клинических противопоказаний, он используется все реже. Это положение приведено в аспекте проблем эндопротезирования крупных суставов.

С точки зрения лучшей биологической совместимости, более перспективными представляются вещества, относящиеся к группе «чистого» титана. Необходимо отметить, что когда говорят о «чистом» титане, имеют в виду одну из четырех марок титана, допущенных для введения в ткани организма в соответствии с международными стандартами. Как видно из приведенных выше данных, они различны по химическому составу, который, собственно, и определяет биологическую совместимость и механические свойства.

Важен также вопрос о прочности этих материалов. Лучшими характеристиками в этом отношении обладает титан класса 4. При рассмотрении его химического состава можно отметить, что в титане этой марки увеличено содержание кислорода и железа. Принципиальным является вопрос: ухудшает ли это биологическую совместимость?

Увеличение кислорода, вероятно, не будет являться отрицательным. Увеличение содержания железа на 0,3% в титане Grade 4 (по сравнению с Grade 1) может вызвать некоторые опасения, так как, по экспериментальным данным, железно (так же как и алюминий) при имплантации в ткани организма приводит к образованию вокруг имплантата соединительно-тканной прослойки, что является признаком недостаточной биоинертности металла. Кроме того, по тем же данным, железо подавляет рост органической культуры. Однако, как говорилось, приведенные выше данные касаются имплантации «чистых» металлов.

В данном случае важным является вопрос: возможен ли выход ионов железа через слой окиси титана в окружающие ткани, и если возможен, то с какой скоростью и каков из дальнейший метаболизм? В доступной литературе мы не встретили информации по этому поводу.

При сопоставлении зарубежных и отечественных стандартов можно отметить, что разрешенные для клинического применения в нашей стране титановые сплавы ВТ 1−0 и ВТ 1−00 практически соответствуют маркам «чистого» титана Grade 1 и 2. Пониженное содержание кислорода и железа в этих марках приводит к снижению их прочностных свойств, что не может считаться благоприятным. Хотя у титана марки ВТ 1−00 верхняя граница предела прочности на растяжение соответствует аналогичному показателю Grade 4, предел текучести при этом у отечественного сплава почти в два раза ниже. Кроме того, в его состав может входить алюминий, что, как указывалось выше, нежелательно.

При сопоставлении зарубежных стандартов можно отметить, что американский стандарт является более строгим, и стандарты ISO ссылаются на американские в ряде пунктов. Кроме того, делегация США выразила несогласие при утверждении стандарта ISO в отношении титана, используемого в хирургии.

Таким образом, можно утверждать, что: Лучшим материалом для изготовления дентальных имплантатов, на сегодняшний день, является «чистый» титан класса 4 по стандарту ASTM, так как он:

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎