Influenza delle caratteristiche di superficie sull'osteointegrazione di impianti di titanio. Studio istomorfometrico nel minipig

 
Estremi della pubblicazione

 
From: Journal of Biomedical Materials Research,
Vol. 25, 889-902 (1991)
de: “Influence of surface characteristics on bone integration of titanium implants. A histomorphometric study in miniature pigs”
by D. Buser (Department of Oral Surgery, School of Dental Medicine, University of Berne, Switzerland),
R.K. Schenk (Department of Pathophysiology, University of Berne, Switzerland),
S. Steinemann (Department of Experimental Physics, University of Lausanne, Switzerland),
J.P. Fiorellini (Department of Periodontology, Harvard School of Dental Medicine, Boston, Massachussets),
C.H. Fox (Department of Dental Care Administration, and Department of Periodontology, Harvard School of Dental Medicine, Boston, Massachussets),
H. Stich (Department of Operative Dentistry, School of Dental Medicine, University of Berne, Switzerland).
Articolo
Trascrizione in lingua originale del Titolo e dell'Abstract della pubblicazione sopra indicata alla quale si rimanda per una visione integrale e per ogni migliore approfondimento.

Sommario
Lo scopo del presente studio era valutare l'influenza di diverse caratteristiche di superficie sull'osteointegrazione di impianti di titanio. Impianti a cilindro cavo con sei diverse superfici sono stati posti nelle metafisi della tibia e del femore in sei minipig (maiali nani). Dopo 3 e 6 settimane, gli impianti con l'osso circostante venivano rimossi ed analizzati in sezioni trasversali non decalcificate.

L'esame istologico ha rivelato un contatto diretto fra osso e impianto per tutti gli impianti, ma le analisi morfometriche hanno dimostrato differenze significative nella percentuale di contatto tra osso e impianto quando si effettuava la misurazione nell'osso spugnoso. Le superfici degli impianti elettrolucidate e quelle sabbiate (trattate con getto di sabbia a grana media) e decapate con acidi (lavate in bagno di decapaggio con acidi HF/HNO 3 ) presentavano la minima percentuale di contatto osseo, con valori medi che oscillavano tra il 20 ed il 25%.

Gli impianti sabbiati a grani grossi e gli impianti di titanio Plasma-spray mostravano il 30-40% di contatto osseo medio. Il valore massimo di contatto osso-impianto si osservava nelle superfici sabbiate (grana grossa) e mordenzate con acido (HCl/H 2 SO 4 ), con valori medi del 50-60%, ed impianti rivestiti di idrossiapatite, con il 60-70%. Tuttavia il rivestimento con HA rivelava costantemente segni di riassorbimento. Si può concludere che l'entità del contatto osso/impianto è crescente al crescere della ruvidità della superficie dell'impianto.




Abstract
The purpose of the present study was to evaluate the influence of different surface characteristics on bone integration of titanium implants. Hollow-cylinder implants with six different surfaces were placed in the metaphyses of the tibia and femur in six miniature pigs. After 3 and 6 weeks, the implants with surrounding bone were removed and analyzed in undecalcified transverse sections. The histologic examination revealed direct bone-implant contact for all implants.

However, the morphometric analyses demonstrated significant differences in the percentage of bone-implant contact, when measured in cancellous bone. Electropolished, as well as the sandblasted and acid pickled (medium grit; HF/HNO 3 ) implant surfaces had the lowest percentage of bone contact with mean values ranging between 20 and 25%.

Sandblasted implants with a large grit and titanium plasma-sprayed implants demonstrated 30-40% mean bone contact. The highest extent of bone-implant interface was observed in sandblasted and acid attacked surfaces (large grit; HCl/H 2 SO 4 ) with mean values of 50-60%, and hydroxylapatite (HA)-coated implants with 60-70%. However, the HA coating consistently revealed signs of resorption. It can be concluded that the extent of bone-implant interface is positively correlated with an increasing roughness of the implant surface.