Titanul a devenit materialul preferat pentru fabricarea implanturilor dentare datorită proprietăților sale unice care îl fac ideal pentru această utilizare. Spre deosebire de alte materiale folosite în trecut, cum ar fi aurul, platina sau oțelul, titanul oferă o combinație remarcabilă de rezistență, biocompatibilitate și durabilitate, asigurând succesul pe termen lung al implanturilor dentare.
Cum a apărut titanul în implantologie?
Încă din antichitate, oamenii au încercat să restaureze dinții pierduți, folosind materiale precum fragmente de scoici sau pietre pentru a înlocui rădăcinile dentare. În secolul al XIX-lea, stomatologii au început să experimenteze cu aliaje de aur și fier, creând primele analoguri ale rădăcinilor dentare. Totuși, aceste materiale nu și-au dovedit eficiența: fie își pierdeau forma, fie nu rezistau încărcăturii, provocând inflamații în țesuturile vii ale cavității bucale.
Punctul de cotitură a avut loc în 1952, datorită medicului suedez Per-Ingvar Brånemark. Deși nu era dentist, ci specialist în ortopedie clasică, Brånemark studia modul în care alimentarea cu sânge a osului se restabilește după fracturi. Într-un experiment, el a folosit un microscop realizat din titan pentru a observa regenerarea osoasă. Spre surprinderea sa, a constatat că titanul s-a integrat complet cu osul și nu a putut fi îndepărtat fără a distruge țesutul osos.
Această descoperire a fost piatra de temelie a implantologiei moderne, transformând titanul în materialul ideal pentru implanturi datorită capacității sale unice de osteointegrare, rezistenței și biocompatibilității remarcabile.
Această observație a marcat descoperirea osteointegrării – procesul biologic prin care titanul se integrează perfect cu osul viu. Brånemark a constatat ulterior că celulele osoase tinere cresc în porii de pe suprafața titanului într-un interval de 3-6 luni, ceea ce asigură o fixare solidă și de lungă durată. Această proprietate unică face din titan materialul ideal pentru implanturi dentare și pentru alte aplicații medicale.
De ce titanul?
Titanul a devenit materialul preferat în implantologia dentară datorită biocompatibilității sale excepționale. Acest metal unic este recunoscut de organism ca fiind „propriu”, ceea ce înseamnă că nu provoacă reacții de respingere sau inflamații. În plus, titanul este inert din punct de vedere chimic, astfel încât nu eliberează toxine în contact cu saliva, sângele sau alte lichide corporale.
Titanul este alegerea ideală pentru implanturile dentare nu doar datorită biocompatibilității sale, ci și datorită unor proprietăți fizice și chimice excepționale, care îi conferă durabilitate și eficiență pe termen lung:
- Puternic și ușor. Titanul este de aproape două ori mai rezistent decât fierul și considerabil mai ușor. Această combinație permite implanturilor să suporte sarcini mari timp îndelungat fără a se deteriora. De exemplu, în timpul mestecării normale, maxilarele exercită o presiune de aproximativ 9 kg/cm², iar pentru a sparge o coajă de nucă este nevoie de 90 kg/cm² (ceea ce este riscant pentru smalțul dinților). Titanul, însă, poate rezista presiunilor de până la 100 kg/cm², oferind o marjă considerabilă de siguranță.
- Rezistență la uzură. Titanul nu se dilată și nu se contractă semnificativ în condiții de temperatură variabilă, păstrându-și forma inițială pe întreaga durată de viață a implantului. Niciun element al implantului, chiar și cel mai subțire, nu este susceptibil la deformare. Acest lucru îl face rezistent atât la temperaturi extreme, cât și la sarcini mecanice intense, fără a-și pierde funcționalitatea.
- Stabilitate în mediul „viu” și rezistență la coroziune. Titanul formează o peliculă subțire de dioxid de titan la suprafață, care protejează metalul de coroziune. Această peliculă nu interferează cu procesul de osteointegrare, permițând celulelor osoase să se atașeze ferm la suprafața implantului. Rezultatul este o conexiune stabilă și durabilă cu osul, care durează întreaga viață a implantului.
Astfel, combinația de rezistență, durabilitate, adaptabilitate și compatibilitate biologică face din titan un material ideal pentru implanturile dentare, garantând funcționalitate și siguranță pe termen lung.
Ce tip de titan este folosit pentru implanturile dentare?
Titanul pur 100% nu este utilizat în medicină, deoarece este prea moale pentru a rezista la cerințele mecanice ale implanturilor. În schimb, se utilizează titan „comercial pur,” denumit astfel conform standardului american ASTM.
Acest tip de titan conține cantități minore de impurități, cum ar fi azot, carbon, hidrogen, fier și oxigen, cu o proporție totală de aproximativ 1%. Această compoziție oferă un echilibru ideal între biocompatibilitate și durabilitate, asigurând adaptarea perfectă la mediul biologic al corpului și rezistența necesară pentru a suporta forțele intense din timpul masticației.
Astfel, titanul „comercial pur” este materialul optim pentru implanturi, combinând proprietăți mecanice excelente cu acceptarea biologică necesară pentru succesul pe termen lung.
Titan pur comercial de gradul 4: standardul pentru implanturi dentare
Titanul pur este împărțit în patru grade, în funcție de cantitatea de impurități din compoziție, care includ elemente precum azot, carbon, hidrogen, fier și oxigen. Aceste impurități sunt într-o concentrație mică și nu dăunează organismului, având în schimb rolul de a conferi materialului o rezistență suplimentară.
Gradul 4 de titan este cel mai utilizat pentru fabricarea implanturilor dentare, fiind considerat cel mai potrivit pentru a rezista la forțele de masticație. Comparativ cu gradele 1–3, care sunt mai moi și nu ar rezista la sarcinile mari, titanul de gradul 4 conține aproximativ 98,8% titan, restul fiind impurități care îi sporesc duritatea și rezistența mecanică.
De ce se folosește titanul de grad 4 în implantologie?
- Rezistență îmbunătățită. Titanul de gradul 4 are o durabilitate mai mare, esențială pentru menținerea integrității implanturilor pe termen lung.
- Duritate optimă. Cu o cantitate mai mare de fier în compoziție, acest tip de titan este destul de rezistent pentru a rezista la stresul constant al masticației, fără a se deforma sau rupe.
- Multe dintre cele mai renumite companii din domeniul implantologiei, precum Nobel Biocare și Straumann, utilizează titan de gradul 4 pentru a crea implanturi de înaltă calitate.
Aliajul de titan cu vanadiu și aluminiu – Gradul 5
Titanul de grad 5, cunoscut și sub denumirea de Ti-6Al-4V (unde „6” și „4” se referă la procentul de aluminiu și vanadiu), este un aliaj de titan utilizat adesea în domeniul implantologiei dentare. Acest aliaj este mai rezistent decât titanul de gradul 4, ceea ce îl face ideal pentru implanturi dentare ce necesită o durabilitate sporită, cum ar fi implanturile mai mici sau cele care sunt inserate profund în osul maxilarului. De asemenea, titanul de gradul 5 este mai ieftin decât alte tipuri de titan, iar acest aspect îl face o alegere accesibilă pentru pacienți, mai ales atunci când sunt necesare implanturi multiple.
Unul dintre dezavantajele acestui aliaj este prezența vanadiului, despre care se consideră că ar putea avea un efect toxic asupra țesuturilor vii. Cu toate acestea, există puține studii clare și concludente pe acest subiect, iar până acum nu s-au raportat complicații semnificative legate de utilizarea acestui material în implanturi dentare. Totuși, dacă există opțiunea de a folosi titan pur sau titan de gradul 4, acesta rămâne alegerea preferată datorită biocompatibilității sale și a riscurilor mai mici.
Aliaj de titan cu zirconiu
Roxolid este un aliaj inovator de titan și zirconiu, compus din 85% titan și 15% zirconiu. Acest material a fost dezvoltat în 2009 de compania Straumann, care l-a studiat clinic timp de mai mult de șapte ani înainte de a-l lansa. Datorită caracteristicilor sale, Roxolid este folosit pentru fabricarea implanturilor dentare, fiind apreciat pentru combinația sa de biocompatibilitate și durabilitate.
Un avantaj important al acestui aliaj este faptul că titanul și zirconiu sunt ambele metale inerte, adică sunt complet sigure și compatibile cu corpul uman. Spre deosebire de alte metale utilizate în medicină, cum ar fi vanadiul, nichelul sau cobaltul, care pot fi parțial toxice sau pot provoca reacții alergice la unele persoane, titanul și zirconiu nu prezintă aceste riscuri. Acest lucru face ca implanturile din Roxolid să fie o alegere excelentă, în special pentru pacienții care au sensibilități la alte materiale.
Ce alternative există la titan pentru implanturi dentare?
Pe lângă titan, tantalul este un alt material utilizat pentru implanturi dentare. Acesta are avantajul că este creat într-o structură tridimensională, trabeculară, iar porii formați permit celulelor osoase să crească și să se integreze mult mai ușor. În plus, nu necesită procesarea suplimentară a suprafeței implantului pentru a obține rugozitatea necesară osteointegrării.
Totuși, tantalul este un material destul de rar în natură, fiind de aproximativ 3000 de ori mai puțin frecvent decât titanul, ceea ce îl face mult mai scump și mai puțin folosit în industria de implanturi dentare. Deși o singură companie, Zimmer, produce implanturi din tantal, aceasta utilizează de asemenea titan (Grad 5) pentru alte tipuri de implanturi, de obicei pentru cele cu formă de rădăcină. Tantalul este apreciat pentru biocompatibilitatea sa excelentă și durabilitatea în mediul biologic, dar costurile ridicate limitează utilizarea sa pe scară largă.
Un grup separat de implanturi dentare este reprezentat de cele realizate din dioxid de zirconiu alb, cum sunt modelele Pure de la Straumann. Aceste implanturi nu sunt foarte răspândite, dar sunt opțiuni excelente pentru pacienții cu alergii la metale sau pentru cazurile care necesită restaurări estetice, în special în zona dinților din față, unde aspectul estetic este esențial. Dioxidul de zirconiu este apreciat pentru culoarea sa albă, care se potrivește perfect cu dinții naturali și pentru biocompatibilitatea sa ridicată.
Alți factori importanți pentru succesul implanturilor dentare în afară de material
Chiar și titanul de cea mai bună calitate nu garantează întotdeauna o osteointegrare optimă, adică integrarea completă a implantului cu țesutul osos. Acest proces este influențat de mai mulți factori, iar printre cei mai importanți sunt starea generală de sănătate a pacientului și prezența unor afecțiuni cronice. În aceste condiții, integrarea implantului poate fi mai dificilă, iar succesul tratamentului depinde nu doar de calitatea materialului, ci și de gestionarea corespunzătoare a problemelor de sănătate ale pacientului.
Alți factori esențiali pentru succesul și integrarea implanturilor sunt:
- Suprafața implanturilor. Suprafața implanturilor trebuie să fie poroasă pentru a permite celulelor țesutului osos să se atașeze și să crească în jurul implantului, proces numit osteointegrare. Acesta durează aproximativ 3-6 luni, timp în care structura artificială și osul devin un întreg.
- Substanțele aplicate pe surafața implanturilor. Elementele active, cunoscute și sub denumirea de factori de creștere, sunt substanțe aplicate pe suprafața implantului, cum ar fi fosforul și ionii de fluor. Aceste substanțe stimulează creșterea activă și refacerea rapidă a țesutului osos, contribuind la fixarea mai rapidă a implantului și la o integrare mai bună imediat după instalare.
- Filetul implanturilor. Filetul activ al implantului să fie conceput astfel încât, la înșurubarea acestuia, să permită o mișcare lină și controlată. Acesta asigură un efect blând asupra osului, prevenind rănirea țesutului osos în timpul instalării și favorizând o integrare mai ușoară a implantului.
Ce se mai fabrică din titan în stomatologie?
Pe lângă implanturi dentare, titanul este utilizat pentru a fabrica o varietate de componente necesare restaurărilor dentare. De exemplu, bonturile protetice sunt realizate din titan pentru a asigura o legătură stabilă între implant și coroană. Același material este folosit și pentru bonturile de vindecare, care ajută la modelarea gingiilor în jurul implanturilor, oferind un aspect natural. De asemenea, titanul este folosit pentru șuruburi, bonturi de transfer și alte elemente esențiale în realizarea lucrărilor protetice.
Titanul este, de asemenea, folosit pentru a fabrica membrane de protecție care mențin grefa osoasă în jurul implanturilor, până la integrarea acesteia. În plus, poate fi utilizat pentru realizarea scheletului metalic din lucrările protetice atașate implanturilor dentare. Se obțin astfel lucrări cu o rezistență crescută, dar care au în același timp o greutate redusă.
Datorită fiabilității și integrării excelente în corp, titanul rămâne un material esențial nu doar în stomatologie, dar și în alte domenii ale medicinei, precum ortopedie, unde este folosit la fabricarea protezelor articulare. În general, titanul continuă să fie materialul de referință în implantologia dentară, având avantajul unui standard ridicat de durabilitate și integrare.
