Procedimiento para maximizar y uniformizar la superficie de contacto en un implante.
Procedimiento para maximizar y uniformizar la superficie de contacto de un implante que comprende las etapas de:
A) Tratamiento físico por shot blasting sobre el implante en el que se utilizan partículas seleccionadas delgrupo que consiste en óxido de aluminio, carburo de silicio, óxido de titanio, óxido de zirconio, microesferas de vidrio,con un tamaño óptimo para asegurar que toda la geometría del implante quede uniformemente tratada a una P entre 1y 8 bares (1x105 y 8x105 Pa), preferiblemente entre 3 y 5 bares (3x105 y 5x105 Pa), durante 30-40 segundos;
B) Tratamiento químico por oxidación anódica que comprende:
1) preparación del electrolito formado por compuestos de Ca, P y F solubles, como mínimo un agentecomplejante y una solución ácida o básica en agua desionizada;
2) adición de como mínimo un tensioactivo;
3) aplicación de los siguientes parámetros de oxidación a la cubeta con electrolito, donde el implanteserá el ánodo y el cátodo estará formado por una malla metálica:
- densidad de corriente constante de aproximadamente 0,75 mA/mm2
- potencial: en ascenso entre 0 y 200 V
- tiempo: 40-90 segundos.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2008/053818.
Solicitante: VILARDELL PURTI, S.A.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: MESTRE VINARDELL,ALEIX, CORTINA CAIXACH,ANNA.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- A61C8/00 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE. › A61C TECNICA DENTAL; APARATOS O METODOS PARA HIGIENE ORAL O DENTAL (cepillos dentales no accionados mecánicamente A46B; preparaciones para la técnica dental A61K 6/00; preparaciones para la limpieza de los dientes o enjuagado de la boca A61K 8/00, A61Q 11/00). › Medios destinados a ser fijados en la mandíbula para consolidar los dientes naturales o para fijar prótesis dentales; Implantes dentales; Herramientas para la implantación (fijación de dientes por medio de espigas A61C 13/30).
- A61F2/30 A61 […] › A61F FILTROS IMPLANTABLES EN LOS VASOS SANGUINEOS; PROTESIS; DISPOSITIVOS QUE MANTIENEN LA LUZ O QUE EVITAN EL COLAPSO DE ESTRUCTURAS TUBULARES, p. ej. STENTS; DISPOSITIVOS DE ORTOPEDIA, CURA O PARA LA CONTRACEPCION; FOMENTACION; TRATAMIENTO O PROTECCION DE OJOS Y OIDOS; VENDAJES, APOSITOS O COMPRESAS ABSORBENTES; BOTIQUINES DE PRIMEROS AUXILIOS (prótesis dentales A61C). › A61F 2/00 Filtros implantables en los vasos sanguíneos; Prótesis, es decir, elementos de sustitución o de reemplazo para partes del cuerpo; Dispositivos para unirlas al cuerpo; Dispositivos para proporcionar permeabilidad o para evitar que colapsen las estructuras tubulares del cuerpo, p. ej. stents (como artículos cosméticos, ver las subclases apropiadas, p. ej. pelucas o postizos, A41G 3/00, A41G 5/00, uñas artificiales A45D 31/00; prótesis dentales A61C 13/00; materiales para prótesis A61L 27/00; riñones artificiales A61M 1/14; corazones artificiales A61M 60/00). › Articulaciones.
- A61K6/00 A61 […] › A61K PREPARACIONES DE USO MEDICO, DENTAL O PARA EL ASEO (dispositivos o métodos especialmente concebidos para conferir a los productos farmacéuticos una forma física o de administración particular A61J 3/00; aspectos químicos o utilización de substancias químicas para, la desodorización del aire, la desinfección o la esterilización, vendas, apósitos, almohadillas absorbentes o de los artículos para su realización A61L; composiciones a base de jabón C11D). › Preparaciones para técnica dental.
- A61K6/04
- A61L27/06 A61 […] › A61L PROCEDIMIENTOS O APARATOS PARA ESTERILIZAR MATERIALES U OBJECTOS EN GENERAL; DESINFECCION, ESTERILIZACION O DESODORIZACION DEL AIRE; ASPECTOS QUIMICOS DE VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS; MATERIALES PARA VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS (conservación de cuerpos o desinfección caracterizada por los agentes empleados A01N; conservación, p. ej. esterilización de alimentos o productos alimenticios A23; preparaciones de uso medico, dental o para el aseo A61K). › A61L 27/00 Materiales para prótesis o para revestimiento de prótesis (prótesis dentales A61C 13/00; forma o estructura de las prótesis A61F 2/00; empleo de preparaciones para la fabricación de dientes artificiales A61K 6/80; riñones artificiales A61M 1/14). › Titanio o sus aleaciones.
- A61L27/32 A61L 27/00 […] › Materiales que contienen fósforo, p. ej. apatito.
- A61L27/50 A61L 27/00 […] › Materiales caracterizados por su función o por sus propiedades físicas.
- C23C28/00 QUIMICA; METALURGIA. › C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL. › C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; esmaltado o vidriado de metales C23D; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04). › Revestimiento para obtener al menos dos capas superpuestas, bien por procesos no previstos en uno solo de los grupos principales C23C 2/00 - C23C 26/00, bien por combinaciones de procesos previstos en las subclases C23C y C25D.
- C25D11/16 C […] › C25 PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS; SUS APARATOS. › C25D PROCESOS PARA LA PRODUCCION ELECTROLITICA O ELECTROFORETICA DE REVESTIMIENTOS; GALVANOPLASTIA (fabricación de circuitos impresos por deposición metálica H05K 3/18 ); UNION DE PIEZAS POR ELECTROLISIS; SUS APARATOS (protección anódica o catódica C23F 13/00; crecimiento de monocristales C30B). › C25D 11/00 Revestimientos electrolíticos por reacción superficial, es decir, que forman capas de conversión. › Pretratamiento.
- C25D5/34 C25D […] › C25D 5/00 Revestimientos electrolíticos caracterizados por el proceso; Pretratamiento o tratamiento posterior de las piezas. › Pretratamiento de superficies metálicas que van a ser revestidas por vía electrolítica.
PDF original: ES-2384359_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento para maximizar y uniformizar la superficie de contacto en un implante
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para maximizar y uniformizar la superficie de contacto en un implante. La presente invención también se refiere al implante obtenido mediante este procedimiento. En particular, dicho implante es un implante dental.
Antecedentes
Un implante es un aparato, prótesis o sustancia que se coloca en el cuerpo para mejorar alguna de sus funciones o con fines estéticos. En particular, un implante dental es un elemento que permite sustituir la raíz de una pieza dental. La forma del implante consiste generalmente en un cilindro roscado exteriormente para la implantación y estabilización en el tejido óseo, y el material utilizado para su fabricación suele ser Ti, Zr, Ta, Nb, Al, V, Mg y sus aleaciones.
Para llevar a cabo su colocación, el implante es inserido en la mandíbula o el maxilar del paciente a través de una intervención quirúrgica. Una vez el implante ha sido fijado, se añade un pilar que será la base para colocar una prótesis definitiva. Los requisitos dimensionales y los acabados superficiales de los diferentes elementos que componen un implante son, entre otros, factores decisivos a la hora de asegurar el éxito.
La colocación de un implante dental ofrece muchas ventajas respecto a los procedimientos tradicionales basados en puentes y coronas. Entre otras, las ventajas principales son: -mejoras funcionales: mayor facilidad al comer y hablar, mayor duración, y mantenimiento mínimo. -mejoras estéticas y anatómicas: mantenimiento de los contornos faciales y prevención de la pérdida del hueso, aumento de la confianza delante de diversas situaciones cotidianas, etc.
Históricamente, la principal desventaja del tratamiento con implantes ha sido su complejo proceso y el tiempo total que transcurre desde el inicio del tratamiento hasta su finalización, tanto desde el punto de vista del odontólogo como del paciente.
Inicialmente, el tratamiento se realiza en dos fases. El dentista comienza colocando el implante y lo deja un periodo de entre 3 y 6 meses, periodo que es considerado necesario para conseguir una integración completa entre el implante y el hueso. Durante este periodo el paciente lleva una prótesis provisional hasta que, una vez se asegura que el implante está fijado correctamente se le instala la prótesis definitiva.
La tendencia en el desarrollo y en las mejoras sucesivas de este producto ha estado encaminada a reducir este periodo de tiempo entre el inicio y el final del tratamiento.
Las innovaciones se han centrado en obtener superficies con determinadas características químicas y topográficas que optimicen y aceleren el proceso de integración ósea. A lo largo de los años se han desarrollado distintas técnicas para conferir a la superficie del implante dichas características. Entre estas técnicas destacan: la proyección por plasma spray de fosfatos de calcio o de titanio, el grabado ácido, el pasivado, la proyección de partículas y la oxidación anódica.
Una de las características superficiales que más directamente influye en la respuesta celular ósea es la rugosidad, mientras que la dimensión total del área de contacto entre el implante y el hueso contribuye a una mejor estabilidad primaria. Es sabido que a mayor área de contacto mayor estabilidad primaria. Véase, por ejemplo, Conrado Aparicio et al., Corrosion behaviour of commercially pure titanium shot blasted with different materials and sizes of shot particles for dental implant applications. Biomaterials 24 (2003) 263-273. Por tanto, algunos tratamientos superficiales intentan maximizar la superficie real de los implantes para incrementar el área de contacto implante/hueso.
La patente US 5, 478, 237 de Ishizawa describe las desventajas de las técnicas de tratamientos superficiales existentes, tales como plasma spray, TPS (titanium plasma spray) , inmersión, etc... y llega a la conclusión de obtener un nuevo tratamiento superficial para tener un implante de titanio de geometría complicada con un tratamiento superficial biológicamente activo. En dicho tratamiento a partir del titanio se van creando capas:
- capa formada a partir de TPS,
- capa a partir de un ataque ácido (acid etching) o sand blasting (shot blasting)
- capa de oxidación anódica
- capa de compuestos de Ca y P
- tratamiento hidrotérmico
En dicha patente también se describen las ventajas del anodizado: buena adhesión del material y la capa y un tratamiento uniforme incluso con geometrías complejas.
La patente US 2005/0019365 de Frauchiger describe las desventajas de la patente de Ishizawa (gran número de etapas y la obtención de cristales de hidroxiapatita pueden ser frágiles debilitando mucho la capa) . Mediante el proceso que se describe se consigue que la superficie contenga entre un 1 y un 40% en volumen de compuestos de fosfato de calcio. Como pretratamiento opcionalmente puede utilizar un shot blasting y/o un ataque ácido.
En el artículo J.C. de Vicente, O. Recio, L. Martín-Villa, L. M. Junquera, J.S. López-Arranz:Histomorphometric evaluation of guided bone regeneration around implants with SLA surface: an experimental study in beale dogs.
Int.J.Oral Maxillofacial.S urg.2006;35:1047-1053, se describe un estudio de los implantes con superficie SLA utilizando shot blasting y un ataque ácido pero sin anodizar. Se deduce pues que la técnica de shot blasting no tiene porque ir unida al anodizado.
En el artículo M. Papakyriacou et al.Effects of surface treatments on high cycle corrosion fatigue of metallic implant materials. International Journal of fatigue 22 (2000) 873-886 se describe un estudio de fatiga donde se utilizan implantes sometidos a shot blasting.
Mediante ninguna de las técnicas conocidas se consigue una capa rica en Ca, P y F con un aumento de la superficie de contacto en más de un 75% (presencia de macrorrugosidad y microporosidad) a la vez que se reduce el número de etapas a tan solo un tratamiento físico y uno químico obteniendo además una capa más uniforme.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 corresponde a la observación mediante MEB (Microscopia Electrónica de Barrido) de una superficie pulida de la aleación Ti6Al4V ELI. La figura 2 corresponde a la observación mediante MEB de una superficie de la aleación Ti6Al4V ELI a la que se ha aplicado un tratamiento de shot blasting con partículas de óxido de aluminio (Al2O3) . La figura 3 corresponde a la observación mediante MEB de una superficie de la aleación Ti6Al4V ELI a la que se ha aplicado un tratamiento de oxidación anódica. La figura 4 corresponde a la observación mediante MEB de una superficie de la aleación Ti6Al4V ELI a la que se ha aplicado un tratamiento de shot blasting con partículas de óxido de aluminio (Al2O3) y posteriormente una oxidación anódica según las condiciones descritas en el procedimiento de la presente invención. Las figuras 5A y 5B muestran imágenes de microscopia electrónica de un cultivo de osteoblastos sobre la superficie tratada (shot blasting + oxidación anódica) al cabo de 24 horas de la incubación. Se observa la presencia de extensiones citoplasmáticas (filipodios) en el dorso celular.
Descripción resumida de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para maximizar y uniformizar la superficie de contacto en un implante. En particular dicho implante es un implante dental.
Un primer objeto de la presente invención es un procedimiento para maximizar y uniformizar la superficie de contacto en un implante utilizando un tratamiento físico (shot blasting) y un tratamiento químico (oxidación anódica) . En particular dicho implante es un implante dental.
Un segundo objeto de la presente invención es un implante obtenido mediante el procedimiento según el primer objeto de la invención. En particular dicho implante es un implante dental.
Descripción de la Invención
Un primer objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento para maximizar y uniformizar la superficie de contacto en un implante, en particular un implante dental, que comprende las etapas de:
A) Tratamiento físico por shot blasting sobre el implante en el que se utilizan partículas seleccionadas del grupo que consiste en óxido de aluminio, carburo de silicio, óxido de titanio, óxido de zirconio, microesferas... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para maximizar y uniformizar la superficie de contacto de un implante que comprende las etapas de:
A) Tratamiento físico por shot blasting sobre el implante en el que se utilizan partículas seleccionadas del grupo que consiste en óxido de aluminio, carburo de silicio, óxido de titanio, óxido de zirconio, microesferas de vidrio, con un tamaño óptimo para asegurar que toda la geometría del implante quede uniformemente tratada a una P entre 1 y 8 bares (1x105 y 8x105 Pa) , preferiblemente entre 3 y 5 bares (3x105 y 5x105 Pa) , durant.
3. 40 segundos;
B) Tratamiento químico por oxidación anódica que comprende:
1) preparación del electrolito formado por compuestos de Ca, P y F solubles, como mínimo un agente complejante y una solución ácida o básica en agua desionizada;
2) adición de como mínimo un tensioactivo;
3) aplicación de los siguientes parámetros de oxidación a la cubeta con electrolito, donde el implante será el ánodo y el cátodo estará formado por una malla metálica:
- densidad de corriente constante de aproximadamente 0, 75 mA/mm2
- potencial: en ascenso entre 0 y 200 V
- tiempo.
4. 90 segundos.
2. Procedimiento según las reivindicación 1, en el que el tamaño de partícula del óxido de aluminio está en el intervalo entre de 212 a 300 μm.
3. Procedimiento según las reivindicación 1, en el que el tensioactivo utilizado en la etapa B2) comprende sales sódicas y/o potásicas de ácidos grasos lineales, alquilbencenosulfato lineal, parafin sulfonatos, α-olefin sulfonatos, dialquil sulfosuccinatos, alquil sulfatos, alquil poliéter sulfatos, alquil fosfatos, alquilbenceno sulfonatos de longitud de cadena larga, preferiblemente que contengan de 8 a 20 átomos de C, aminas grasas y sus sales, sales de amonio cuaternario, aminas grasas polietoxiladas, alquilfenoles polietoxilados, alcoholes grasos polietoxilados, ácido grasos polietoxilados y alcanolamidas o condensados de alcanolamina.
4. Procedimiento según las reivindicación 3, en el que el tensioactivo utilizado en la etapa B2) es lauril sulfato sódico.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el compuesto de Ca del electrolito comprende acetato de calcio, glicerofosfato de calcio y/o citrato de calcio.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicho compuesto de Ca del electrolito es acetato cálcico.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el compuesto de P del electrolito comprende bis (hidrógeno fosfato) de calcio, ácido fosfórico, glicerofosfato de calcio y/o glicerofosfato de sodio.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que dicho compuesto de P del electrolito es bis (dihidrógeno fosfato) de calcio.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el compuesto de F del electrolito comprende fluoruro de sodio y/o fluoruro de amonio.
10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el agente complejante del electrolito comprende ácidos carboxílicos inorgánicos (ácido cítrico, ácido tartárico, ácido nitriloacético, EDTA, CDTA, DTPA, ácido 2-hidroxietilendiamintriacético, TTHA) , cetonas (dicetonas, policetonas) , ácidos organofosfóricos u organofosfatos (con más de dos grupos fosfato) , ácidos organofosfónicos u organofosfonatos (con más de dos grupos fosfonatos) , ácidos organofosforosos y/u organofosfitos (con más de dos grupos fosfitos) .
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que dicho agente complejante del electrolito es EDTA.
12. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la solución básica comprende una solución de hidróxido de metales alcalinos y/o alcalino-térreos.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la solución básica es hidróxido sódico.
14. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la solución ácida comprende una solución de ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido clorhídrico y/o ácido fosfórico.
15. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha malla metálica está fabricada de titanio, platino o acero inoxidable.
16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el implante es un implante dental.
17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el material del implante se selecciona del grupo que consiste en Ti, Zr, Ta, Nb, Al, V, Mg, y sus aleaciones.
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