Artículo de método

Una mejorada mecánica Método de ensayo para evaluar hueso implante Anchorage

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DOI:

10.3791/51221

10 de febrero de 2014

En este artículo

Resumen

Un método mejorado para mecánicamente prueba de fijación en el hueso a las superficies de implantes candidatos se presenta. Este método permite la alineación de la fuerza de perturbación exactamente perpendicular, o en paralelo, al plano de la superficie del implante, y proporciona un medio preciso para dirigir las fuerzas de la perturbación a una región peri-implante exacta.

Resumen

Los avances recientes en la ciencia de materiales han llevado a un aumento sustancial en la complejidad topográfica de superficies de implantes, tanto a micro y nanoescala. Como tales métodos tradicionales de describir la superficie de implantes - determinantes saber numéricos de rugosidad de la superficie - no son suficientes para predecir el rendimiento en vivo. Las pruebas biomecánicas proporciona una plataforma precisa y comparativa para analizar el rendimiento de las superficies de biomateriales. Un método de ensayo mecánico mejorado para probar el anclaje de hueso para superficies de implantes candidatos se presenta. El método es aplicable a las etapas tempranas y tardías de la curación y puede emplearse para cualquier gama de superficies químicamente o mecánicamente modificadas - pero no las superficies lisas. Implantes de encargo rectangulares se colocan bilateralmente en el fémur distal de ratas Wistar macho y se recogieron con el hueso circundante. Las probetas se preparan y macetas utilizando un nuevo molde separatista y la interrupciónprueba se llevó a cabo usando una máquina de ensayo mecánico. Este método permite la alineación de la fuerza de perturbación exactamente perpendicular, o en paralelo, al plano de la superficie del implante, y proporciona un medio preciso y reproducible para el aislamiento de una región peri-implante exacta para la prueba.

Introducción

Evaluación de anclaje de hueso a superficies de implantes endoóseos ha sido el foco de una atención considerable, para los que se han descrito muchos métodos de ensayos mecánicos 1,2. Todos estos métodos imponen una fuerza para romper el modelo de hueso / implante que se emplea y se pueden agrupar en cizalla, por lo general se presenta como de expulsión o modelos extraíbles 3,4, invierta torque de 3,5, y el tipo de tracción 6, 7. Comúnmente en estos ensayos, ya sea de hueso 8 o material de implante (en el caso de los vidrios frágiles y cerámicas 9,10) se fractura y, suponiendo que alguna forma de ancla....

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Protocolo

1. Implante de Diseño, Fabricación y Tratamiento de Superficies

  1. Fabricación implantes rectangular (dimensiones 4 mm x 2,5 mm x 1,3 mm, longitud x anchura x altura) de titanio comercialmente puro (CPTI). Taladrar un orificio central a lo largo del eje largo del implante (diámetro = 0,7 mm) para facilitar la estabilidad del implante temprano dentro de la zona quirúrgica y ensayo mecánico posterior (Figura 1).
  2. Tratar las superficies superior e inferior del implante.
    1. Para crear dos superficies distintas, usar un tratamiento estándar granallado (GB) para crear una superficie microtopographically compleja. Además modificar med....

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Resultados

Todos los animales aumentaron su actividad ambulatoria con el tiempo después de su recuperación de la cirugía. Esto es importante porque la carga tiene efectos diferenciales sobre las topografías de los diferentes rangos de escala, como se ha informado recientemente 12. Una curva de fuerza / desplazamiento representativa de muestras de ensayo siguientes ensayos mecánicos se presenta en la Figura 9A, y los datos promediados para cada superficie del implante se presenta en la Figura 9B........

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Discusión

El modelo de prueba mecánica presentado aquí proporciona un método mejorado para evaluar el anclaje de hueso a superficies de implante candidatos, ya que permite precisa perpendicular, o en paralelo, la alineación de la muestra de ensayo con el eje de la fuerza aplicada interrupción, y limita la zona de fractura a en menos de medio milímetro de la superficie del implante. El modelo se incorpora fácilmente en los estudios que comparan la eficacia de cualquier gama de Químicamente, o mecánicamente, superficies modificadas.......

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Divulgaciones

Los autores recibieron fondos y materiales de apoyo de Biomet 3i (Palm Beach Gardens, FL, EE.UU.). Biomet 3i no participó en la redacción de este manuscrito o el diseño de los experimentos descritos.

Agradecimientos

Los autores desean agradecer a Biomet 3i por su continuo apoyo financiero, y en especial Randy Goodman ayuda en el diseño y fabricación de las piezas de encargo. Spencer Bell es un beneficiario de una Beca de Postgrado Industrial, proporcionado por las ciencias nacionales e Ingeniería de Investigación de Canadá (NSERC). También nos gustaría dar las gracias a Dr. John Brunski por su respuesta muy valiosa durante la preparación del manuscrito.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Dulbecco' s Solución tampón de fosfato (DPBS)Gibco Life Technologies, Burlington, ON, Canadá14190-250
Solución de formalina tamponada neutra al 10%Sigma-Aldrich Co. LLC., CanadáHT501128-4L
Implantes rectangulares diseñados a medida (titanio comercialmente puro; dimensiones: 4 mm x 2,5 mm x 1,3 mm con un orificio de 0,7 mm perforado en el centro del eje largo)Biomet 3i, FL, EE. UU. N/A
Molde separable diseñado a medidaBiomet 3i, FL, EE. UUN/A
IsofluranoBaxter Internationl Inc.N/A
Bedford LaboratoriesN/A
10% betadineBruce Medical, MA, EE. UUFR-2200-90
BisturíAlmedic, Medstore, Universidad de Toronto, Canadá2586-M36-0100
Hoja de bisturí #15 (estéril)Magna, Medstore, Universidad de Toronto, Canadá2586
Elevador perióstico #24GSpectrum Surgical, OH, EE. UU.EX7
Almedic, Medstore, Universidad de Toronto, Canadá7747-A10-108
Pinzas de tejidoAlmedic, Medstore, Universidad de Toronto, Canadá7722-A10-308
TijerasAlmedic, Medstore, Universidad de Toronto7603-A8-240
Tela absorbente Cortina de uso general (estéril)Vitality Gasa médica1089
(no estéril)VWR89133-260
Agujas 25G x 5/8" (desechables)BD, Canadá305122
Jeringas (estériles)VWR, CanadáCABD309653
Needle Driver Almedic, Medstore, Universidad de Toronto, CanadáA17-132
Dynarex Guantes quirúrgicos (estériles)Amazon.com2475
Mascarillas quirúrgicasFisherbrand, Medstore, Universidad de Toronto, Canadá296360759
salina estéril al 0,9%Marca de la casa, Medstore, Universidad de Toronto, Canadá1011-L8001
CortapelosRemington, EE. UU/A
4-0 PolysorbSynetureSL5627G
9mm Pinzaspara heridasBecton Dickinson, MD, EE. UU.427631
pieza de mano dental ImplantMED DU 900 y WS-75 W& H Dentalwerk, AustriaDU1000US
broca helicoidal de 1,3 mmBrasseler, GA, EE. UU203.21.013
fresa dental de 1,3 mm Biomet 3i, FL, EE. UU
Fresa cilíndrica de corte lateral personalizada de 1,2 mmBiomet 3i, FL, EE. UU
Brasseler, GA, EE. UUH1.21.014
Sistema de perforación dental de alta velocidadPieza de mano: KaVo Dental Corporation, IL, EE. UU.N/A Control de
mano: DCI International, OR, EE. UU.
99.5% Sacarosa ultra puraBioShop Canada Inc., Burlington, ON, Canadá57-50-1
Composite dental fluidoFiltek Supreme Ultra Flowable Restorative, 3M ESPE, St Paul, Minnesota, USA6033XW
Arco de plasma de zafiro luz de polimerización de alta intensidadDen-Mat Holdings, Santa Maria, CA, EE. UU/A
Instron 4301 con célula de carga de 1000 NInstron, Norwood, MA, EE. UUN/A
Microscopio de disección Leica Wild M3Z StereozoomLeica, Heerbrugg, SuizaN/A
Cámara digital QImaging Micropublisher 5.0 RTV acoplada con software de adquisición QCapture 2.90.1QImaging, Surrey, BC, CanadáN/A
Calibrador digital electrónico Fred V. Fowler Company, Inc., Newton, MA, EE. UU.N/A
Instrumento de prueba mecánicoInstron, Norwood, MA, EE. UU. N/A
. Buprenorfina . Pinzas solución . N. . . Fresa de diamante cilíndrica personalizada . la pieza de . N.

Referencias

  1. Brunski, J. B. In vivo bone response to biomechanical loading at the bone-dental implant interface. Adv. Dental Res. 13, 99-119 (1999).
  2. Brunski, J. B., Glantz, P. -O., Helms, J. A., Nanci, A. Transfer of mechanical load across the interface. In: The Osseoin....

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Etiquetas

Topograf a de la superficie del implanteAislamiento del hueso periimplanteT cnica de molde desprendibleMedici n de la fuerza de rupturaImplantes de titanio personalizadosModelo de rata WistarComposite dental fluidoAn lisis de im genes por SEM

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