Titanio en implantes dentales
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Titanio en implantes dentales.. El Desarrollo de las aleaciones de titanio y tratamientos superficiales para incrementar la vida útil de los implantes y su éxito clínico, está basado en la consecución de la osteointegración. Por lo tanto, las prótesis metálicas necesitan disponer de una compatibilidad mecánica con el hueso que sustituyen, que se consigue mediante una combinación de bajo módulo elástico, alta resistencia a la rotura y a fatiga. La mejora, a corto y largo plazo, de la osteointegración es función de múltiples factores, de entre los cuales son de gran importancia su diseño macroscópico y dimensional, el material y la topografía superficial del implante.
Sumario
Desarrollo de los implantes
Una condición importante para que las personas envejezcan activamente es que disfruten de un buen estado de salud,permitiendo que las personas presenten un bienestar físico, social y mental para poder participar en la sociedad de acuerdo con sus necesidades, deseos y capacidades.El envejecimiento de la población junto con el incremento de la esperanza de vida,obligan al desarrollo de prótesis que presenten un periodo de vida útil cada vez mayor. En los últimos años se ha incrementado el interés en los tratamientos superficiales de las prótesis metálicas, con el objetivo de alcanzar una integración del tejido óseo duradera y en el menor tiempo posible. el envejecimiento de la población tiene unas consecuencias sociales y económicas importantes. Las mayores necesidades de tratamientos médicos se deben a que cada vez más se alcanzan edades más elevadas ligadas a un aumento de la esperanza de vida y con ello al del gasto sanitario. El aumento de la productividad y la reducción de costes en la sanidad dependen de la mejora de los métodos de diagnóstico y quirúrgicos, entre los que se englobarían las mejoras en las prótesis y la innovación en fármacos. Así pues es importante desarrollar nuevas prótesis con mayores tasas de osteointegración, que presenten un periodo de vida útil superior, reduzcan el tiempo de recuperación y de hospitalización, y el de revisión quirúrgica. Lo anterior podrá prevenir, retrasar y minimizar la dependencia de la población de edad avanzada y reducir, así, los costos de protección social.
El titanio como biomaterial
El empleo generalizado, como biomaterial, del titanio y sus aleaciones en la fabricación de implantes se debe a que cumplen los requerimientos de biocompatibilidad, osteointegración, propiedades mecánicas, resistencia la corrosión, procesabilidad y disponibilidad. La elevada osteointegración es debida a que cuando se implanta en un tejido duro, el hueso es capaz de crecer en contacto directo con el implante, sin una apreciable cápsula de tejido blando a su alrededor.
Estas aleaciones presentan un módulo elástico y una densidad menor que los aceros inoxidables o las aleaciones de Co-Cr utilizados como biomateriales. Se disminuye así un posible efecto de atrofia o reabsorción ósea en el hueso cercano al biomaterial implantado.
Además, presentan una alta resistencia a la corrosión, gracias a la capa de óxido que se forma en la superficie de la aleación al entrar en contacto con el oxígeno, protegiéndola y evitando que se siga oxidando.
Esta capa de óxido, asimismo, actúa como barrera protectora para evitar la cesión de cualquier tipo de ion desde el interior del metal hacia el medio fisiológico. El crecimiento celular está influenciado por la liberación de iones y partículas de los materiales empleados como implantes, como consecuencia de procesos de corrosión.
La microestructura de las aleaciones de titanio es el resultado de una serie de transformaciones sólido-sólido. Un elevado número de estudios han demostrado que la microestructura de las aleaciones tiene una influencia en las propiedades mecánicas. En el caso de las aleaciones de titanio, la modificación de la microestructura mediante varios procesos como envejecimiento, tratamientos de solución, temple, forja, etc. han provocado considerables cambios en la resistencia a la rotura, resistencia a la flexión, fatiga, propagación de grietas, dureza, desgaste, corrosión y módulo elástico.
Evolucion de las aleaciones de Titanio
En lo que se refiere a las aleaciones de titanio, a principio de los años 80, tras la aparición de las aleaciones de Ti-6Al-4V como prótesis de articulaciones, aparecieron estudios científicos en los que se destacaba la existencia de elevadas concentraciones de partículas de vanadio en los tejidos cercanos a la zona del implante. La presencia de dichas partículas es tóxica, pudiendo tener efectos carcinogénicos, así como interferencias con reacciones sistemáticas del cuerpo.
A causa de los problemas de toxicidad a largo plazo que puede presentar el vanadio, en los años 80 se desarrollaron también las aleaciones Ti-6Al-7Nb, que presentan microestructuras y propiedades similares a la Ti-6Al-4V. El vanadio se vio sustituido por niobio Mediante esta modificación de la composición química de la aleación se consigue mejorar la resistencia a la corrosión y biocompatibilidad de las aleaciones
La composición de la capa de óxido en las aleaciones de titanio está influenciada por elementos individuales que la conforman, que debido a los procesos de rozamiento y corrosión entran en contacto con las células y fluidos del cuerpo. Por lo tanto, no solo se tienen que estudiar la biocompatibilidad de las aleaciones sino también de los elementos individuales por separado.. En su investigación demostraron la idoneidad de los elementos Nb, Ta, Zr para ser empleados como biomateriales.
A partir de los años 90 empezaron a desarrollarse gran variedad de aleaciones principalmente por su mayor resistencia a la fatiga y a la corrosión, así como su menor módulo de elasticidad para reducir la problemática del apantallamiento de tensiones y pérdida de masa ósea
Por tanto, el esfuerzo en los últimos años se ha centrado en el desarrollo de nuevas aleaciones para su aplicación como implantes a partir de elementos de aleación biocompatibles como Nb, Ta, Zr o Mo. proponen el empleo de las aleaciones de titanio de la familia TNTZ para ser empleadas en implantes ortopédicos. Esta familia de aleaciones presenta un bajo módulo elástico, excelente resistencia mecánica, elevada resistencia a la corrosión y están compuestas por elementos biocompatibles , demostraron en un estudio in vitro que las aleaciones de titanio que presentan Nb, Ta y Zr, como elementos estabilizantes, no causan efectos tóxicos y presentan una elevada adhesión celular.
