Физико-механические и токсико-гигиенические характеристики конструкционных материалов магнитных фиксаторов

Для применения магнитов в зубных протезах особенно важно, что при не­больших размерах (в пределах миллиме­тров) самарий-кобальтовые магниты об­ладают высокими магнитными свойства­ми (Gillings В., 1984, 1993; Vardimon A. ct al., 1987), которые не изменяются со вре­менем (Darendelier M. et al., 1997), а так­же при тепловой обработке до 200°С (Highton R. et al., 1986; Gillings В., 1990; Akaltan R, Can G., 1995; Petropoulos et al., 1997). Коэффициент термического рас­ширения самарий-кобальтового сплава схож с коэффициентом термического расширения обычных стоматологичес­ких сплавов (Keiichiro S., Yuho H., 1994). Поскольку изготовление самарий-ко­бальтового сплава в клинических услови­ях невозможно, необходима подготовка стандартных образцов, которые в даль­нейшем будут использованы в клинике (Maroso D. et al., 1984).

Однако самарий-кобальтовый сплав не является биологически инертным, так как он выделяет микроэлементы кобаль­та в ротовую жидкость с последующим накоплением их в различных органах и тканях организма. Кобальт вызывает аллергические поражения слизистой оболочки полости рта у лиц, имеющих протезы из хромокобальтового сплава, а также оказывает общетоксическое дей­ствие на организм (Гожая Л.Д., 1988; Ор­джоникидзе Е.К., Рощин А.В., 1991; Stenberg Т., 1982; Michel R. et al., 1987;

Раздел II. Материалы, применяемые для изготовления пластиночных протезов при полной утрате зубов

Leonard A., Lauweiys R., 1990; Lison D., 1996). Кроме того, редкоземельные ма­гниты отличаются хрупкостью, что часто приводит к их разрушению в процессе обработки, а также низкой стойкостью к действию коррозии. Функция магнита и, в частности, его коэрцитивная сила быстро снижается с началом коррозии магнита, сила фиксации ослабевает (Vrijhoef M. et al., 1987; Drago С, 1991). Исследования B.Gillings (1988) показали коррозионные изменения магнита весом 5 мг и диаметром 3 мм, которые прояви­лись в 1/1000 поглощении металла от максимальной дозы. R.Cerny (1981), B.Gillings, S.Loke (1983) проводили ис­следования коррозионной стойкости ма­гнита in vitro, в ходе которых установлено усиливающее снижение мощности ма­гнита.

T.Nakano и соавт. (1989) сравнивали коррозионную стойкость самарий-ко­бальтового магнита без покрытия, с по­крытием из нержавеющей стали и плати­нового магнита (содержит 33—47 атомных процентов платины и железо). Образцы каждого магнита подвергались коррозии в течение 72 ч при 37°С в следующих рас­творах: 1% растворе NaCl, 0,05% НС1; 1% — молочной кислоты; 0,1% — NaS и искусственной слюне. Результаты ис­следований показывают, что объем рас­творенных ионов самарий-кобальтового магнита без покрытия очень высок. Ко­личество ионов, выделенных из платино­вого магнита и используемой в качестве покрытия нержавеющей стали, не превы­шает 2 мкм/см² (исчезающе малое коли­чество). C.J.Drago (1991) наблюдал 25 па­циентов, которые пользовались съемны­ми протезами с 60 самарий-кобальтовы­ми магнитами. Была выявлена коррозия 41,7% магнитных фиксаторов.

В связи с этим применение постоян­ных магнитов, изготовленных из сама­рий-кобальтовых сплавов, предусматри­вает нанесение на их поверхность анти-

коррозионного покрытия, предотвраща­ющего непосредственный контакт ма­гнита с биологическими средами. R.Con­nor, S.Svore (1977), И.А.Мовшович, В.Л.Виленский (1978) предлагали по­крывать магниты тефлоном. H.Tsutsui (1979) предложил хромирование сама­рий-кобальтовых магнитов. Н.М.Кривов (1989), B.Gillings (1984) контактную по­верхность магнитного элемента покры­вали нержавеющей сталью. R.Cerny (1981) рекомендовал использовать в ка­честве защитного покрытия золотую фольгу толщиной 0,2 мм. H.Sasaki (1985), S.Ishikawa (1993), F.Akaltan (1995), J.Noar

(1996) изолировали магнит от контакта со средой полости рта с помощью акри­ловой пластмассы «M&k dental Jena»

(1997) в конструкцию магнита включили керамическую оболочку. Matusi и соавт. (1997) предложили использовать плати­новый магнит, содержащий 33—47 атом­ных процентов платины и металл группы железа, без оболочки. В настоящее время в магнитохирургии в качестве антикор­розионного покрытия используют меди­ко-технические полимеры, титан и его сплавы (Лубашевский В.Т. и др., 1984).

Благодаря своим физико-химическим и механическим свойствам титан и его сплавы находят все более широкое при­менение в ортопедической стоматологии. Это объясняется удачным сочетанием свойств, превосходящих во многих случа­ях свойства нержавеющих сталей и КХС (Рогожников Г.И., Немировский М.Б. и др., 1991).

Чистый титан — очень пластичный ма­териал (способный изменять свою фор­му, не разрушаясь), более упругий, чем сталь. Он обладает хорошей вязкостью, т.е. противостоит воздействию ударов. Важный показатель любого металла — предел текучести, и чем он выше, тем лучше материал сопротивляется износу. У титана предел текучести в 2,5 раза вы­ше, чем у железа. Высока удельная проч-

Глава 15. Основные конструкционные материалы

ность (отношение предела прочности к удельному весу) титана, хотя вес его в 2 раза меньше веса стали, нагрузки они выдерживают одинаковые (Зайка А.И. и др., 1989; Миргазизов М.З. и др., 1991; Рогожников Г.И. и др., 1991, 1994, 1997).

Магнитные свойства титана выражены слабо, это практически немагнитный ме­талл, благодаря этому свойству возможно использование физио- и рентгенотера­пии для лечения больных, в организме которых имеются титановые конструк­ции (Глазунов СП, Моисеев В.Н., I974).

На базе кафедры ортопедической сто­матологии Пермской государственной медицинской академии (ПГМА) группой ученых были проведены клинические исследования по обоснованию примене­ния титана и его сплавов в клинике орто­педической стоматологии для изготовле­ния зубных протезов (Сочнсв В.Л., 1994; Суворина Е.В., 1994; Летягина Р.А., 1995; Асташина Н.Б., 1996; Рогожников Г.И. и др., 1997).

Для токсико-гигиенической оценки сплавов титана марки ВТ5Л и ВТ 1-00 проводились исследования на белых крысах, которым были имплантированы титановые пластины. Токсико-гигиени-ческие исследования проводили через 1, 2 и 3 мес. от начала эксперимента, они включали гематологические, химические и биохимические исследования сыворот­ки крови. Результаты комплексных ис­следований животных показали, что сплавы титана обладают хорошей резис­тентностью, высокой тканевой совмес­тимостью, не оказывают неблагоприят­ного воздействия на процессы заживле­ния тканей вокруг имплантатов (Рогож­ников Г.И. и др., 1997).

О высокой биосовместимости титана можно судить по многочисленным поло­жительным результатам, полученным при использовании титановых имплан­татов как в общей хирургической прак­тике, так и в ортопедической стоматоло­гии (Суров О.М., 1993; Рогожников Г.И., Летягина РА. и др., 1995; Штемман X., 1998; Hansson H., Albrehtsson Т., Вгапе-mark P.-J., 1983; Gillings В. et al., 1987; Petropoulos V. et al., 1997). Высокая кор­розионная устойчивость титана объясня­ется тем, что титан химически очень лег­ко соединяется с кислородом, т.е. окси­дирует. Пассивирующая окисная пленка на поверхности гитана исключает непо­средственный контакт металла с элек­тролитами, защищая его от коррозии (Рогожников Г.И., Немировский Н.М. и др., 1993).

Исследованиями установлено, что в качестве конструкционного материала наилучшими являются сплавы титана марок ВТ5Л и ВТ 1-00, которые были разрешены для внедрения в практиче­ское здравоохранение в 1982 г. Всерос­сийским научно-исследовательским ис­пытательным институтом медицинской техники.

Таким образом, анализ отечественной и зарубежной литературы свидетельству­ет о том, что использование постоянных магнитов с целью фиксации съемных пластиночных протезов обеспечивает повышение функциональной ценности конструкций, сокращение периода адап­тации, сохранение корней зубов, переда­чу жевательного давления более естест­венным путем, замедление атрофии аль­веолярного отростка и придает высокую эстетичность такому зубному протезу.