Biomechanical evaluation of porous titanium implants (CpTi) fabricated by powder technology
Joint Authors
Muhammad, Duha Husayn
al-Naqqash, Widad A. H.
Source
Journal of Baghdad College of Dentistry
Issue
Vol. 27, Issue 1 (31 Mar. 2015), pp.18-25, 8 p.
Publisher
University of Baghdad College of Dentistry
Publication Date
2015-03-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
8
Main Subjects
Abstract AR
خلفية الموضوع : لتسهيل عملية تصنيع غرسات مسامية للاستعمال السريري في حالات محددة منها عدم تمتع العظم بواصفات جيدة من حيث النوعية أو الأبعاد الكافية لاستقبال الغرسات.
حيث من الممكن للزرعات المسامية ذات الأبعاد الصغيرة أن تسمح بنمو عظمي فعال و ذلك بسبب سعة المساحة السطحية للتركيب المسامي للغرسة.
الأهداف : تصنيع غرسات التيتانيوم المسامية بطريقة تكنولوجيا المساحيق.
لغرض إيجاد فعالية و تأثير مسامية الغرسات ذات التركيب المسامي على تعزيز التماسك الميكانيكي بين العظم و الزرعة.
المواد و الأدوات : تم تصنيع (20) غرسة مسامية بأبعاد (3.2 مليميتر قطرا-8 مليمتر طولا) بطريقة ميتالورجيا المساحيق باستخدام مسحوق التيتانيوم النقي التجاري بحجم حبيبي 75 ≥ مايكرون مع مادة الكحول البولي الفنيلي بحجم حبيبي (2١2-300 مايكرون) كماسك للفراغ بنسبة حجمية مئوية 70 : 30 % بالتعاقب, و تعبئتها باستعمال ضغط 20 بار في داخل قالب أعد خصيصا لهذه الدراسة للحصول على عينات مضغوطة، ثم معاملتها حراريا بدرجة 900 مئوية باستعمال غاز الاركون.
حضرت 20 غرسة ملساء، من مادة التيتانيوم النقي (3.2 مليميتر قطرا-8 مليميتر طولا) لاستعمالها كمجموعة قياسية غير معالجة.
و من ثم أجريت بعد ذلك الفحوص الآتية : فحص انحراف الأشعة السينية للسطوح للغرسات المسامية و مسحوق التيتانيوم النقي بالإضافة لفحص المسامية.
كما و تم فحص التركيب الدقيق للعينات باستخدام المجهر الإلكتروني.
اختير عظم الساق لـ 20 أرنبا من الأرانب النيوزلندية البيضاء مكانا للزراعة، حيث استلم كل أرنب اثنين من الغرسات (غرسة مسامية و غرسة ملساء) واحدة في كل ساق.
أجريت العملية الجراحية تحت ظروف معمقة و من ثم تم إجراء الفحوص الميكانيكية لفهم طبيعة السطح البيني للعظم و غرسة الأسنان بعد مضي (2 و 6) أسابيع من مدة الشفاء.
وزعت الغرسات كالآتي : 40 غرسة (20 ملساء و 20 مسامية) خصصت لفحص العزم اللازم لنز ع الغرسة من العظم.
النتائج : تم إنتاج غرسات أسنان ذات مسامية تصل إلى 52 % و بحجم مساميي (17 ± .210) مايكرون بطريقة تكنولوجيا المساحيق حيث أظهرت الغرسات المسامية تفاعل أسرع مع العظم من الغرسات الملساء و قد أظهرت نتائج العزم اللازم لنزع الغرسات المسامية من العظم قيما أعلى احصائيا و بشكل واضح عند مقارنتها مع الغرسات الملساء خلال فترتي الاختبار (2 و 6) أسابيع كما أنه كانت هناك نتائج أعلى للعزم اللازم لنزع الغرسة داخل كل مجموعة و بتناسب طردي مع طول فترة الشفاء.
من جهة أخرى الفحوص النسيجية قد بينت بشكل واضح تكون عظم جديد بملاصقة الغرسات بالإضافة إلى تحسين استجابة العظم للغرسات المسامية بالمقارنة بالغرسات الملساء.
الاستنتاج : أظهرت تكنولوجيا المساحيق فائدة عملية في تصنيع غرسات التيتانيوم المسامية و ذات مسامات متصلة و بسيطرة على نسبة المسامية و حجم المسامات.
كما أظهرت الغرسات المسامية قيما أعلى للعزم اللازم لنزع الغرسات من العظم مقارنة بالغرسات الملساء و لكتا فترتي الشفاء.
Abstract EN
Background: It may be an important prospective clinical use of manufacturing of porous implant for clinical situations, such as cases of limitation in bone height, low bone density .The small segment of porous implant an effective osseointegration allows increasing in contact area provided for small segmented porous provided by its surface configuration.
This study was done to Fabricate porous titanium implants by powder technology, as well as the observation of removal torque values of porous titanium implants compared to smooth titanium implants.
Materials and methods: Twenty porous titanium implants (3.2mm in diameter and 8mm in length) were manufactured by powder technology using commercially pure titanium powder of ≤75um particles size, with polyvinyl alcohol powder of 212-300um particle size, as a space holder, by volume ratio (70:30) % respectively.
The mixed powder was compacted using punch and die set -specially designed for this study –under 20 bar then sintering at 900 ºC by the use of argon gas.
Twenty smooth titanium implants were prepared of (3.2mm in diameter and 8mm in length) by lathing of commercially pure titanium rod as a control group.
The implants were examined by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM), as well as estimation of porosity percentage.
For each tibia of the 20 white New Zealand rabbits, one implant of each type (one porous in right, and the smooth in left tibia), were inserted through surgical procedure carried under serial condition.
Mechanical test was performed to evaluate the boneimplant interface, after (2 and 6 weeks) healing periods .
Results: Porous implants were obtained successfully by powder technology with 52% porosity and pore size 210um 17±.
The porous implant showed significantly higher removal torque values when compared to smooth implants at the two different intervals of examination (2,6 weeks) , this proved to be statistically highly significant, also a highly significant difference was noticed for the means of the torque removal values in the same group at different implantation , with no evidence of clinical features of inflammatory reaction with both .
Conclusions: Powder technology seemed to be particularly advantageous in fabrication of porous titanium.
Porous implant show an increasing bone ingrowth compared with the smooth type represented by higher removal torque for both healing periods (2, 6) weeks .-
American Psychological Association (APA)
Muhammad, Duha Husayn& al-Naqqash, Widad A. H.. 2015. Biomechanical evaluation of porous titanium implants (CpTi) fabricated by powder technology. Journal of Baghdad College of Dentistry،Vol. 27, no. 1, pp.18-25.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-543190
Modern Language Association (MLA)
Muhammad, Duha Husayn& al-Naqqash, Widad A. H.. Biomechanical evaluation of porous titanium implants (CpTi) fabricated by powder technology. Journal of Baghdad College of Dentistry Vol. 27, no. 1 (Mar. 2015), pp.18-25.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-543190
American Medical Association (AMA)
Muhammad, Duha Husayn& al-Naqqash, Widad A. H.. Biomechanical evaluation of porous titanium implants (CpTi) fabricated by powder technology. Journal of Baghdad College of Dentistry. 2015. Vol. 27, no. 1, pp.18-25.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-543190
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 24-25
Record ID
BIM-543190
