Из книги Andre Schroeder et al., Oral Implantology, 2nd revised edition, Thieme, 1996, p. 47, ISBN 3-13-744302-4 (Thieme), ISBN- 0-86577-545-1 (TMP)

Свойства титана

 

Титан как имплантационный материал

Предпринимались попытки сравнивать титан с керамикой на основе оксида алюминия и с так называемыми биоактивными материалами с таким как био-стекло и синтезированный гидроксиапатит. Однако это совершенно некорректно, так как ни метал сам по себе, ни его ионы не представлены в растворе. Химическое поведение титана определяется исключительно его поверхностным оксидом. Большое количество имеющихся физиологических данных должны быть интерпретированы в свете этого явления.

Человек поглощает значительное количество титана в различных химических формах ежедневно при приёме пищи (см. табл.3.4). Около 40% поглощенного титана или около 300 µg в день метаболизируется. Даже если эта цифра возможно не очень точна, она очевидно во много раз выше (приблизительно в 10 000 раз) цифры соответствующей количеству титана, которое может «доставить» окисление титанового имплантата (см. табл. 3.2). Следовательно, присутствие титанового имплантата не играет никакой роли по сравнению с общей титановой «нагрузкой» на организм и системных реакций (аллергии) или накопления в органах не происходит. Более того, биологический период полувыведения (320 дней) является намного короче для титана, чтобы он накапливался в организме.

Таблица 3.4 Химические показатели титана в организме

а) Метаболические показатели (Bowen, Steinemann, Perren):

Титан составляет в диете ca. 800 µg(Ti)/g
Метаболизируется (вводится с мочой) ca.300 µg(Ti)/g

б) Типичные анализы ткани, основанные на исследовании свежей ткани (FT) (ICRP, Ferguson et al.; Bowen; Willems et al.; Ducheyne et al., Meachem and Williams; Simpson et al, Moosmann; Steinemann and Perren):

Средняя величина для организма в целом (15 мг при весе свыше 70 кг) 0.21 µg(Ti)/gFT
Нормальное количество в мышечной ткани 0.13/0.19-0.47 µg(Ti)/gFT
Вокруг имплантата в мышечной ткани или губчатой кости 2.6/30/3.9 µg(Ti)/gFT
Вокруг имплантата для фиксации переломов 109/280/27 µg(Ti)/gFT

Таблица 3.4 содержит результаты совокупности анализов тканей. Если сравнить данные анализа титана для организма в целом или для мышечной ткани с данными на рисунке 3.3 или в таблице 3.3, то некоторое соответствие является очевидным. Это чистое совпадение? Конечно - нет. Скорее концентрация титана, обнаруженная в тканях является идентичной насыщенной растворимости оксида, т.е. максимально возможному уровню. Большее количество оксида просто не может выйти в раствор. Это означает, что если инородное тело в форме титанового имплантата будет добавлено в систему, то поверхностный оксид не будет растворяться. Металл, описанный при условиях защиты от радиации, не является ни «доступным» ни «изменяющимся». Это объясняет, на основании принципов химии, почему титан является инертным в ткани.

Дополнительные анализы, описывающие количество титана найденного в тканях, прилегающих к титановым имплантатам, представлены в таблице 3.4. Описанные концентрации очень часто во много раз выше нормальных уровней титана в тканях. Эти концентрации касаются тканей вокруг одиночных имплантатов и, особенно, пластинок для лечения переломов. Наблюдается внутри- и межклеточная импрегнация тканей. Причина, которой заключается или в остатках после обработки поверхности имплантата или продуктах механического износа из-за того, что имплантат находится в соприкосновении. Не смотря на эту импрегнацию, функция клеток не была снижена (Riede et al., Simpson et al.). Даже мелкие частицы износа являются инертными.