dEjournals Nyitóoldal
IJEMS

Megjelenés előtti cikkek
Gépészeti és járműmérnöki tudományok

Fogászati implantátumok felületkezelési eljárásainak összehasonlító vizsgálata

Megjelent:
2025-01-29
DOI Linkhttps://doi.org/10.21791/IJEMS.2025.02
Szerzők
Bereczki Alexandra,
Ficzere Péter
Megtekintés
PDF
Kulcsszavak
implantátum fogászat felületi érdesség felület módosítás
Licenc

Copyright (c) 2025 Alexandra Bereczki, Dr. Péter Ficzere

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Hogyan hivatkozzuk
Kiválasztott formátum: APA
Bereczki, A., & Ficzere, P. (2025). Fogászati implantátumok felületkezelési eljárásainak összehasonlító vizsgálata. International Journal of Engineering and Management Sciences, 1-21. https://doi.org/10.21791/IJEMS.2025.02
Absztrakt

Napjainkban a leggyakrabban implantátum a fogászatban jelenik meg, ez lehet a fog egy részének, pl.: korona vagy a teljes fog pótlása. Manapság számos gyártó kínál a legkülönfélébb anyagokból és kialakítással készült implantátumokat. Ezeknek a pótlásoknak szigorú előírásoknak kell megfelelniük, az egyik legszigorúbb követelmény a felületi érdességre vonatkozik. Mivel a megfelelő csont- implantátum kapcsolat csak megfelelő felületi érdesség esetén következik be, így többféle módszerrel érik el a megfelelő értéket. Több kutatócsoport által elvégzett kísérletek eredményeit áttekintve azt a következtetést vontuk le, hogy a felületi érdesség, az implantátum rögzítő csavarjának alakja, menetének alakja és a menetemelkedés a kívánt érdesség eléréséhez alkalmazott felület módosító kezelés együttesen határozza meg a beépülés sikerét. Az osseointegrációhoz szükséges átlagos felületi érdesség 1-100 µm közötti érték esetén tekinthető optimálisnak. A kereskedelmi forgalomban kapható fogászati protézisek felületi érdessége a legtöbb esetben Ra 1-2 µm, azonban ez a különböző szemcsefúvási, savas maratási és polírozási eljárásokkal módosítható a felhasználási területekhez igazítva. Az érdesség csökkentésének egyik elterjedt technológiája a savas maratás, amely a fogászati pótlások anyagai (többnyire titán ötvözetek) esetén a legnagyobb mértékben képes csökkenteni a felületi érdességet, ezáltal a kívánt tartományba kerül az érdesség. A savas maratás eredményét befolyásolja a sav koncentrációja, a savas fürdő hőmérséklete és a savban eltöltött idő. Fontos a felület kezeléshez használt sav, amely a leggyakrabban a kénsav, sósav, illetve hidrogén-fluorid (HF), valamint ezek kombinációi. A tanulmányból kiderül, hogy optimális eredményt a HF esetén lehet elérni. A pótlások manapság nagyrészt additív gyártással készülnek, így biztosítható a személyre szabott pótlás, illetve a méretpontosság miatt kisebb az utómunkára fordított idő és költség, vagyis a felületkezeléssel a kívánt felületi érdesség és méret egyszerre biztosítható. Ezáltal egyre újabb anyagokból készült protézisek kerülnek klinikai alkalmazásba, így a felületkezelésnek minden anyag esetében alkalmazhatónak kell lennie. Erre optimális megoldás a szemcseszórás és savasmaratás kombinációja. Ezen technológiával a felületi érdesség minden anyag esetén az optimális 1-100 µm közötti értéket éri el, esetenként 1-2 µm, de polírozással ez tovább csökkenthető 1 µm alá. A tanulmány a felületi érdesség szerepét vizsgálja, a felületi érdességet csak egy bizonyos értékig érdemes csökkenteni, ez hozzávetőlegesen 0,5 µm, mivel a sima felület nem, vagy csak korlátozottan alkalmas az osseointegráció kialakulására.

Hivatkozások
  1. [1] A. P. M. Madrida, S. M. Vrech, M. A. Sanchez, A. P. Rodriguez, “Advances in additive manufacturing for bone tissue engineering scaffolds”, Materials Science & Engineering C, vol. 100, pp. 631-644, March 2019. Accessed: March 13, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.03.037
  2. [2] S. Attarilar, M. Ebrahimi, F. Djavanroodi, Y. Fu, L. Wang, J. Yang, “3D Printing Technologies in Metallic Implants: A Thematic Review on the Techniques and Procedures”, Int J Bioprint, vol. 7, no. 1, pp. 21-46, December, 2020. Accessed: October 16, 2020, doi: http://doi.org/10.18063/ijb.v7i1.306
  3. [3] M. Meng, J. Wang, H. Huang, X. Liu, J. Zhang, Z. Li, “3D printing metal implants in orthopedic surgery: Methods, applications and future prospects”, Journal of Orthopaedic Translation, vol. 42, pp. 94-112, July 2023. Accessed: August 2, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.jot.2023.08.004
  4. [4] C. M. González-Henríquez, M. A. Sarabia-Vallejos, J. Rodriguez-Hernandez, “Polymers for additive manufacturing and 4D-printing: Materials, methodologies, and biomedical applications”, Progress in Polymer Science, vol. 94, pp. 57–116. Accessed: March 6, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2019.03.001
  5. [5] T. M. Shick, A. Z. A. Kadir, N. H. A. Ngadiman, A. Ma’aram, “A review of biomaterials scaffold fabrication in additive manufacturing for tissue engineering”, Journal of Bioactive and Compatible Polymers, vol. 34, no. 6. Accessed: September 25, 2019, doi: https://doi.org/10.1177/0883911519877426
  6. [6] T. Tom, S. P. Sreenilayam, D. Brabazon, J. P. Jose, B. Joseph, K. Madanan, S. Thomas, “Additive manufacturing in the biomedical field-recent research developments”, Results in Engineering, vol. 16, 100661. September 2022, Accessed: September 21, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2022.100661
  7. [7] Barfeie, J. Wilson, J. Rees, “Implant surface characteristics and their effect on osseointegration”, British Dental Journal, vol. 218, E9, January 2015. Accessed: March 13, 2015, doi: 10.1038/sj.bdj.2015.171.
  8. [8] P. G. Coelho, J. M. Granjeiro, G. E. Romanos, M. Suzuki, N. R. F. Silva, G. Cardaropoli, V. P. Thompson, J. E. Lemons, “Basic Research Methods and Current Trends of Dental Implant Surfaces”, Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, vol. 88 B, no. 2, pp. 579-596. September 2008. Accessed: October 30, 2008, doi: https://doi.org/10.1002/jbm.b.31264
  9. [9] A. I. Nicolas‐Silvente, E. Velasco‐Ortega, I. Ortiz‐Garcia, L. Monsalve‐Guil, J. Gil, A. Jimenez‐Guerra, “Influence of the Titanium Implant Surface Treatment on the Surface Roughness and Chemical Composition”, Materials, vol. 13, no. 2, E314. January 2020, Accessed: January 9, 2020. doi:10.3390/ma13020314
  10. [10] J. D. C. Tardelli, A. C. D. Firmino, I. Ferreira, A. C. dos Reis, “Influence of the roughness of dental implants obtained by additive manufacturing on osteoblastic adhesion and proliferation: A systematic review”, Heliyon, vol. 8, no. 12, E12505, December 2022. Accessed: December 25, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e12505
  11. [11] M. Javaida, A. Haleem, “Current status and applications of additive manufacturing in dentistry: A literature-based review”, Journal of Oral Biology and Craniofacial Research, vol. 9, no. 3, pp. 179-185, April 2019. Accessed: April 16, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.jobcr.2019.04.004
  12. [12] M. Vignesh, G. Ranjith Kumar, M. Sathishkumar, M. Manikandan, G. Rajyalakshmi, R. Ramanujam, and N. Arivazhagan, “Development of Biomedical Implants through Additive Manufacturing: A Review”, Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 18, E100462, September 2023, October 1, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.apsadv.2023.100462
  13. [13] M. Leary, “Design of titanium implants for additive manufacturing,” in Titanium in Medical and Dental Applications, F. H. Froes and M. Qian, Eds. Cambridge, Cambridgeshire, United Kingdom: Woodhead, 2018, pp. 203-224, doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812456-7.00009-3
  14. [14] L. Yujing, W. Wei, Z. Lai-Chang, “Additive manufacturing techniques and their biomedical applications”, Family Medicine and Community Health, vol. 5, no. 4, pp. 286-298, October 2016. Accessed: December 1, 2017, doi: 10.15212/FMCH.2017.0110
  15. [15] B. Hüner, M. Kıstı, S. Uysal, İ. Nur Uzgören, E. Özdoğan, Y. O. Süzen, N. Demir, M. F. Kaya, “An Overview of Various Additive Manufacturing Technologies and Materials for Electrochemical Energy Conversion Applications”, ACS Omega, vol. 7, no. 45, pp. 40638-40658, October 2022. Accessed: November 3, 2022, doi: https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05096
  16. [16] P. Szymczyk-Ziólkowska, M. B. Labowska, J. Detyna, I. Michalak, P. Gruber, “A review of fabrication polymer scaffolds for biomedical applications using additive manufacturing techniques”, Biocybernetics and Biomedical Engineering, vol. 40, no. 2, pp. 624-638, January 2020. Accessed: February 20, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.bbe.2020.01.015
  17. [17] L. R. R. da Silva, W. F. Sales, F. d. R. Campos, J. A. G. de Sousa, R. Davis, A. Singh, R. T. Coelho, B. Borgohain, “A comprehensive review on additive manufacturing of medical devices”, Progress in Additive Manufacturing, vol. 6, pp. 517-553, April 2021. Accessed: May 4, 2021, doi: https://doi.org/10.1007/s40964-021-00188-0
  18. [18] N. J. Hallab, J. J. Jacobs, “Orthopedic Applications,” in Biomaterials Science, 4th ed. W. R. Wagner, G. Zhang, S. E. Sakiyama- Elbert, M. J. Yaszemszki, Eds. Cambridge, Massachusetts, USA Academic Press, 2020, pp. 1079-1118, doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816137-1.00070-2
  19. [19] A. A. Zadpoor, J. Malda, “Additive Manufacturing of Biomaterials, Tissues, and Organs”, Annals of Biomedical Engineering, vol. 45, pp. 1-11. Accessed: September 8, 2016, doi: https://doi.org/10.1007/s10439-016-1719-y
  20. [20] S. R. Paital, N. B. Dahotre, “Calcium phosphate coatings for bio-implant applications: Materials, performance factors, and methodologies”, Materials Science and Engineering R, vol. 66, pp. 1-70, May 2009. Accessed: July 22, 2009, doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.mser.2009.05.001
  21. [21] A. El Hassanin, G. Quaremba, P. Sammartino, D. Adamo, A. Miniello and G. Marenzi, “Effect of Implant Surface Roughness and Macro‐ and Micro‐Structural Composition on Wear and Metal Particles Released”, Materials 2021, vol. 14, no. 22, E6800, October 2021. Accessed: November 11, 2021, doi: https://doi.org/10.3390/ma14226800
  22. [22] M. J. Mirzaali, V. Moosabeiki, S. M. Rajaai, J. Zhou, A. A. Zadpoor, “Additive Manufacturing of Biomaterials—Design Principles and Their Implementation”, Materials 2022, vol. 15, no. 15, E5457, July 2022. Accessed: August 8, 2022, doi: https://doi.org/10.3390/ma15155457
  23. [23] M. Tilton, G. S. Lewis, G. P. Manogharan, “Additive Manufacturing of Orthopedic Implants,” in Orthopedic Biomaterials, 1st ed. B. Li, T. Webster, Eds. Cham, Schweiz, Springer International Publishing AG, 2018, pp. 21-55, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-89542-0_2
  24. [24] A. B. Novaes Jr. S. L. S. de Souza; R, pp. 496-500. R. M. de Barros; K. K. Y. Pereira; G. Iezzi; A. Piattelli, “Influence of Implant Surfaces on Osseointegration”, Brazilian Dental Journal, vol. 21, no. 6, pp. 471-481, November 2010. Accessed: January 17, 2011, doi: https://doi.org/10.1590/S0103-64402010000600001
  25. [25] M. M. Shalabi, A. Gortemaker, M. A. Van't Hof, J. A. Jansen, N. H. J. Creugers, “Implant Surface Roughness and Bone Healing: a Systematic Review”, Journal of Dental Research, vol. 85, no. 6, pp. 496-500, November 2005. Accessed: June 2006, https://doi.org/10.1177/154405910608500603
  26. [26] L. Lebea, H. M. Ngwangwa, D. Desai, F. Nemavhola, “Experimental investigation into the effect of surface roughness and mechanical properties of 3D-printed titanium Ti-64 ELI after heat treatment”, International Journal of Mechanical and Materials Engineering, vol. 16, no. 16, October 2021. Accessed: November 17, 2021, doi: https://doi.org/10.1186/s40712-021-00138-2
  27. [27] M. Strickstrock, H. Rothe, S. Grohmann, G. Hildebrand, I. M. Zylla and K. Liefeith, “Influence of surface roughness of dental zirconia implants on their mechanical stability, cell behavior and osseointegration”, BioNanoMaterials, vol. 18, no. 1-2, E20160013, December 2016. Accessed: January 25, 2017, doi: 10.1515/bnm-2016-0013
  28. [28] H. Liu, M. X. Gan, W. Zhai, X. Song, “Design and additive manufacturing of root analogue dental implants: A comprehensive review”, Material & Design, vol. 236, 112462, November 2023. Accessed: November 5, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2023.112462
  29. [29] F. M. de Souza Soarez, D. M. Barbosa, H. P. R. Corado, A. I. de Carvalho Santana, C. N. Elias, “Surface morphology, roughness, and corrosion resistance of dental implants produced by additive manufacturing”, Journal of Materials Research and Technology, vol. 21, pp. 3844-3855, November- December 2022. Accessed: October 23, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.10.114
  30. [30] C. F. Ramel, A. Lüssi, M. Özcan, R. E. Jung, C. H. F. Hämmerle, D. S. Thoma, “Surface roughness of dental implants and treatment time using six different implantoplasty procedures”, Clinical Oral Implants Research, vol. 7, no. 7, pp. 776-781, September 2015. Accessed: July 31 2015, doi: doi: 10.1111/clr.12682
Adatbázis logók
DOAJ MTMT SHERPA EIRHPLUS EBSCO CROSSREF