후보 임플란트 표면에 테스트 뼈 고정 장치를 기계적으로하는 개선 된 방법이 제공됩니다. 이 방법은 정확하게 수직 또는 병렬, 임플란트 표면의 평면에 중단 힘의 정렬이 가능하고, 정확한 임플란트 지역으로 중단 힘을 지시하는 정확한 방법을 제공합니다.
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이 논문에서
요약
초록
재료 과학의 최근 발전은 마이크로 및 나노 크기의 두 임플란트 표면의 지형의 복잡성에 상당한 증가를 이끌고있다. 표면 거칠기, 즉 수치 결정 - - 임플란트 표면을 설명하는 등, 전통적인 방법으로 생체 성능을 예측하기위한 불충분하다. 생체 역학 시험은 생체 재료 표면의 성능을 분석하기 위해 정확한 비교 용 플랫폼을 제공한다. 후보 임플란트 표면에 뼈의 고정 장치를 테스트하기 위해 개선 된 기계적 시험 방법이 제시된다. 이 방법은 치료의 모두 초기 및 후기 단계에 적용 화학적 또는 기계적으로 변형 된 표면의 범위에 이용 될 수있다 -하지만 부드러운없는 표면. 정의 직사각형 임플란트는 남성의 Wistar 쥐의 원위 대퇴골의 양측에 배치하고 주위의 뼈를 수집하고 있습니다. 시험편 준비 및 소설 이탈 금형 및 중단을 사용하여 화분된다시험은 기계적 시험기를 사용하여 수행된다. 이 방법은 정확하게 수직, 또는 병렬, 임플란트 표면의 평면에 중단 힘의 정렬이 가능하고, 테스트를 위해 정확한 임플란트 영역을 분리하는 정확하고 재현성있는 방법을 제공합니다.
서론
골내 임플란트 표면에 뼈의 정박을 평가하는 것은 많은 기계적 시험 방법은 1,2 설명되어있는, 상당한 관심의 초점을했습니다. 이러한 모든 방법이 사용되는 뼈 / 임플란트 모델을 방해 할 수있는 힘을 부여하고, 광범위하게 가위로 분류 할 수 있으며, 일반적으로 푸시 아웃으로 표시 또는 철수 모델 3,4, 토크 3,5 반전, 인장 유형 6, 7. 일반적으로 뼈 8 임플란트 재료 (부서지기 쉬운 유리 및 세라믹 9,10의 경우), 뼈 / 임플란트 인터페이스 유적 (적어도 부분적으로) 손상을 발생 골절과, 앵커리지의 형태를 가정 한 것입니다 하나 이러한 테스트에서. 이러한 실험 결과는 단지 모델의 골절 (또는 분열)을 유발하는 데 필요한 힘이 뼈 / 임플란트 인터페이스에게 11,12을 분리 시키는데 필요한 힘이 아니라고, 또한 생성 골절면의 복잡한 표면적 수있는 것은 에 불응정확한 측정. 그들은 뼈에 고정되는 : 서로 다른 표면 디자인의 임플란트의 능력의 비교 게이지를 제공하기 때문에 그럼에도 불구하고, 이러한 테스트는 임상 적으로 관련이있을 수 있습니다. 소주 또는 피질골 모델을 치유하고, 다른 기계, 그러나, 그것은 또한 조사관 층상 또는 길쌈 된 뼈 하나를....
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프로토콜
1. 이식 디자인, 제조 및 표면 처리
- 상용 순수 티타늄 (cpTi)에서, (길이 x 폭 x 높이 크기 4mm X 2.5 mm X 1.3 mm) 직사각형 임플란트 제조. 수술 부위 및 후속 기계적 시험 (도 1) 내에서 초기 임플란트 안정성을 촉진하기 위하여 중앙에서 임플란트 (직경 = 0.7 mm)의 장축의 아래 구멍을 드릴.
- 임플란트의 상부 및 하부 표면을 치료.
- , 두 가지면을 만들 microtopographically 복잡한 표면을 생성하기 위해 표준 모래 분사 (GB) 처리를 사용합니다. 또한 인산 칼슘 (CAP)를 중첩하여 임플란트의 절반을 수정하는 것은 nanotopographically 복잡한 표면을 생성하는 나노 입자.
각종 화학 또는 기계적 처리가 원하는 표면 지형 및 / 또는 화학 물질을 생성하기 위해 적용 할 수 있고, 이러한 실험 questi의 성질에 의존 할 것이다 : 참고해결해야하기에. 복잡한 microtopography을 만들 수 - 감산 과정 - 여기에 제공된 예에서, 상업적으로 순수 티타늄 (cpTi) 임플란트의 한 그룹이 모래 분사 (GB)을 실시 하였다. 임플란트의 절반은 다음 추가로 최고 부....
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결과
모든 동물은 수술에서 자신의 회복 다음 시간에 자신의 보행 활동을 증가했다. 우리는 최근에 12를보고 것처럼 부하가 서로 다른 스케일 범위의 지형에 차등 효과를 가지고 있기 때문에 중요합니다. 기계적 시험을 다음 시험편을위한 대표적인 힘 / 변위 곡선은도 9a에 제시되어 있으며, 각 임플란트 표면에 대한 평균 데이터는도 9b에 제시되어있다. 각 시험편에 의해 달성되는 최대 하중 값은 기록 및 그룹 값은 비교를 위해 (그룹 당 n = 28)을 평균 하였다. GB-DCD 표면은 기본 microtopographically 복잡한 표면에 중첩 서브 마이크론 지형으로, 수정되지 않은 GB 마이크로 표면 (P <0.0001) (그림 9B)보다 훨씬 높은 중단 힘 값을했다.
기계적 시험에 따라, 그것은 관찰 할 수있는 대상에서 골절 표본의 92 %(그림 10).......
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토론
및에 파괴 구역을 제한 그것은 정확한 수직 대 또는 병렬 적용된 중단 력의 축과 시험 샘플의 배향 수 있기 때문에 여기에 제시된 기계적 시험 모델은 후보 임플란트 표면에 뼈의 앵커리지를 평가하는 개선 된 방법을 제공한다 임플란트 표면의 절반 mm 이내. 이 모델은 쉽게 화학적 또는 기계적으로 변형 된 표면의 모든 범위의 효과를 비교하는 연구에 포함입니다 만,이 쉽게 조작 표본 동안 뼈에서 분리 될 때 매끄러운 표면에 적합하지 않습니다. 임플란트는 생체 물질의 넓은 범위로 제조 될 수있다. 데이터를 쉽게 수집하고, 기계적 시험 장치는 제대로 보정 최소한의 필터링을 요구한다 제공됩니다. 다른 타임 라인은 치유의 다른 단계에서 기계적 성능을 평가하기 위해 사용될 수있다. 더욱이, 모델은 쉽게 COMPR 인간 질병의 동물 모델에서 사용될 수있다예를 들어, 등 omise 뼈 치유, 당뇨병, 방사선 치료, 및자가 면역 질환.
다른 균주를 쉽게 채용 할 수 있지만, 모델은 수컷 위 스타 .......
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공개 사항
저자는 Biomet는 3I (팜 비치 가든, FL, USA)에서 자금과 물자 지원을 받았다. BIOMET 3i는이 원고 또는 설명 실험 디자인의 서면으로 어떠한 부분도 없었다.
감사의 글
저자는 지속적인 재정 지원을 Biomet는 3I에게 감사하고, 사용자 정의 부품의 설계 및 제조에 도움을 특히 랜디 굿맨 것이다. 스펜서 종은 국립 과학 및 캐나다의 공학 연구위원회 (NSERC)에서 제공하는 산업 대학원 장학금받는 사람입니다. 우리는 또한 원고 준비하는 동안 자신의 매우 귀중한 의견을 닥터 존 Brunski에게 감사의 말씀을 전합니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 둘베코' s 인산염 완충 용액 (DPBS) | Gibco Life Technologies, Burlington, ON, Canada | 14190-250 | |
| 10% 중성 완충 포르말린 용액 | Sigma-Aldrich Co. LLC., Canada | HT501128-4L | |
| 맞춤형 직사각형 임플란트(상업적으로 순수한 티타늄, 치수: 4mm x 2.5mm x 1.3mm, 장축 중앙 드릴 0.7mm 구멍) | Biomet 3i, FL, USA | 해당 없음 | |
| 맞춤형 분리 금형 | Biomet 3i, FL, USA | N/A | |
| Isoflurane | Baxter Internationl Inc. | N/A | |
| 부프레노르핀 | Bedford Laboratories | N/A | |
| 10% 베타딘 | Bruce Medical, MA, US | FR-2200-90 | |
| Scalpel | Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada | 2586-M36-0100 | |
| 메스 블레이드 #15 (sterile) | Magna, Medstore, University of Toronto, Canada | 2586 | |
| Periosteal elevator #24G | Spectrum Surgical, OH, USA | EX7 | |
| 집게 | Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada | 7747-A10-108 | |
| 조직 겸자 | Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada | 7722-A10-308 | |
| 가위 | Almedic, Medstore, University of Toronto | 7603-A8-240 | |
| 흡수성 직물 범용 드레이프(멸균) | Vitality 의료 | 1089 | |
| 거즈 (비 멸균) | VWR | 89133-260 | |
| 바늘 25G X 5/8 "(일회용) | BD, 캐나다 | 305122 | |
| 주사기 (멸균) | VWR, 캐나다 | CABD309653 | |
| 니들 드라이버 | Almedic, Medstore, 토론토 대학교, 캐나다 | A17-132 | |
| Dynarex 수술 용 장갑 (멸균) | Amazon.com | 2475 | |
| 수술 용 마스크 | Fisherbrand, Medstore, 토론토 대학교, 캐나다 | 296360759 | |
| 0.9 % 멸균 식염수 | 하우스 브랜드, Medstore, 토론토 대학교, 캐나다 | 1011-L8001 | |
| 이발기 | Remington, US | N / A | |
| 4-0 Polysorb | Syneture | SL5627G | |
| 9mm 상처 클립 | Becton Dickinson, MD, USA | 427631 | |
| ImplantMED DU 900 및 WS-75 치과 핸드피스 | 승& H Dentalwerk, 오스트리아 | DU1000US | |
| 1.3 mm 트위스트 드릴 | Brasseler, GA, USA | 203.21.013 | |
| 1.3 mm 치과 버 | Biomet 3i, FL, 미국 | 사용자 정의 | |
| 1.2mm 원통형 측면 절단 버 | Biomet 3i, FL, 미국 | 사용자 정의 | |
| 원통형 다이아몬드 버 | Brasseler, GA, USA | H1.21.014 | |
| 고속 치과 드릴링 시스템 | 핸드피스: KaVo Dental Corporation, IL, USA | N/A | |
| 핸드피스 제어: DCI International, OR, USA | |||
| 99.5% 울트라 퓨어 자당 | BioShop Canada Inc., 벌링턴, 온타리오, 캐나다 | 57-50-1 | |
| 유동성 치과 복합재 | Filtek Supreme Ultra Flowable Restorative, 3M ESPE, St Paul, Minnesota, USA | 6033XW | |
| 사파이어 플라즈마 아크 고강도 경화광 | Den-Mat Holdings, Santa Maria, CA, USA | 해당 없음 | |
| Instron 4301 with 1000 N load cell | Instron, Norwood, MA, USA | N/A | |
| Leica Wild M3Z Stereozoom 해부 현미경 | Leica, Heerbrugg, Switzerland | N/A | |
| QImaging Micropublisher 5.0 RTV 디지털 카메라와 QCapture 2.90.1 획득 소프트웨어 | QImaging, Surrey, BC, Canada | N/A | |
| 전자 디지털 캘리퍼 | Fred V. Fowler Company, Inc., Newton, MA, USA | 해당 없음 | |
참고문헌
- Brunski, J. B. In vivo bone response to biomechanical loading at the bone-dental implant interface. Adv. Dental Res. 13, 99-119 (1999).
- 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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