Tecnología Trabecular Metal

Transcripción

1 Tecnología Trabecular Metal The Best Thing Next To Bone Introduciendo el material Trabecular Metal en la odontología implantológica

2 TECNOLOGÍA TRABECULAR METAL La tecnología Trabecular Metal es un material innovador utilizado por Zimmer durante más de una década en dispositivos protésicos en ortopedia. Las utilidades del material Trabecular Metal son diversas e incluyen la reconstrucción de articulaciones, el relleno de lagunas óseas y la reparación de tejidos blandos 1 3. Zimmer Dental está trabajando actualmente para integrar la tecnología Trabecular Metal en sus productos de rehabilitación oral. Qué es la tecnología Trabecular Metal? La tecnología Trabecular Metal es un material tridimensional y no una superficie o recubrimiento de implante. Su estructura y su función son similares a las del hueso esponjoso. 4 6 Figura 1 El material Trabecular Metal es similar al hueso esponjoso. 4 6 Figura 2 El tantalio es el elemento 73 de la tabla periódica. Tantalio El material Trabecular Metal está hecho de tantalio, el elemento 73 de la tabla periódica. El tantalio es un metal altamente biocompatible y resistente a la corrosión 7 11 que se ha utilizado en diversos dispositivos implantables durante más de 60 años, incluido un implante dental en la década de Per-Ingvar Brånemark, conocido como el padre de la implantología dental moderna, realizó investigaciones sobre osteointegración en los años 50 utilizando tantalio. Aunque las características de alta compatibilidad y pasividad del tantalio fueron documentadas hace mucho, su coste y los métodos de producción limitaron su uso 12 hasta finales de la década de los 90. Desde entonces, se han vendido centenares de miles de implantes de Trabecular Metal de Zimmer. 18

3 Cómo se fabrica el material Trabecular Metal? El material Trabecular Metal se fabrica en las instalaciones TMT de Zimmer en Parsippany, New Jersey. El proceso de fabricación del material Trabecular Metal exige unas estrictas especificaciones sobre el tamaño, forma e interconectividad de los poros para asegurar la obtención de una estructura similar a la del hueso esponjoso. Utilizando un proceso de deposición térmica, el tantalio se deposita sobre un sustrato, creando una topografía superficial nanotexturada para construir el material Trabecular Metal, átomo a átomo. Este proceso patentado utiliza las propiedades físicas y biológicas del tantalio para crear un material exclusivo cuya estructura y rigidez son similares a las del hueso esponjoso ,1 1,5 Hueso esponjoso RIGIDEZ (GPa) 3 Trabecular Metal Hueso cortical 110 Titanio Figura 4 Módulo de elasticidad similar al del hueso esponjoso. 4,5 220 Aleación de CoCr Figura 5 Ductilidad sin fallo mecánico. Figura 3 Numerosos implantes Zimmer contienen material Trabecular Metal. Propiedades del material El material Trabecular Metal tiene un bajo módulo de elasticidad, similar al del hueso esponjoso. 4,5 En ensayos de compresión, el material Trabecular Metal presenta una elevada ductilidad sin fallo mecánico. 19* Cuando está en íntimo contacto con el hueso, el material Trabecular Metal puede formar una interfase de fricción capaz de estabilizar inmediatamente un implante Figura 6 El material Trabecular Metal forma una interfase de fricción con el hueso *NOTA: En la configuración del implante dental, la resistencia a la compresión global y la elasticidad estarán en función de múltiples materiales.

4 POTENCIAL PARA CRECIMIENTO INT Topografía Un vistazo al interior del material Trabecular Metal pone de manifiesto su arquitectura celular tridimensional uniforme con hasta un 80% de porosidad. 2 4,6,24,25 Todas las zonas superficiales del material Trabecular Metal presenta una topografía nanotexturada. 26,27 Figura 8 Topografía superficial nanotexturada de riostras de Trabecular Metal. Osteoincorporación Las superficies de los implantes convencionales texturadas o con recubrimiento consiguen contacto entre hueso e implante, esto es, crecimiento sobre ellas. 17 Sin embargo, el material Trabecular Metal, con su sistemática red de poros abiertos e interconectados, está diseñado tanto para el crecimiento sobre como a través, es decir, osteoincorporarse. 2,4,24 El hueso no sólo puede crecer dentro de los poros y alrededor de las riostras, sino que además también puede interconectarse. 4,5,25,28,32 Figura 7 Uniformidad tridimensional con hasta un 80% de porosidad. 2 4,6,24,25 Figura 9 Superficie microtexturada Zimmer MTX ampliada 2000 veces. Figura 10 Superficie SLActive de Straumann ampliada 2000 veces. Figura 11 Superficie TiUnite de Nobel Biocare ampliada 2000 veces. Las superficies de los implantes tradicionales potencian el crecimiento óseo sobre ellas, 17 pero no a través de ellas, interconectándolo.

5 ERNO A TRAVÉS HUESO Figure 12 Crecimiento hacia adentro documentado en mandíbula canina. TRABECULAR METAL Crecimiento interno en modelos mandibulares caninos En un estudio con implantes de Trabecular Metal colocados en modelos mandibulares caninos, se han documentado pruebas de crecimiento interno de hueso inmaduro ya a las dos semanas tras la implantación. 33,34 Investigaciones adicionales serán necesarias para determinar la velocidad de crecimiento interno y sus efectos sobre la estabilidad secundaria en aplicaciones dentales en humanos. Aunque otros fabricantes han tratado de reproducir los atributos de la tecnología Trabecular Metal, perlas sinterizadas y otros recubrimientos y materiales porosos convencionales difieren significativamente del alto grado de porosidad interconectada, bajo módulo de elasticidad y uniformidad en el tamaño y forma de los poros del material Trabecular Metal. 24,29 31,35 37 Figura 13 Trabecular Metal de Zimmer aumentado 500 veces. Figura 14 Sybron Endopore aumentado 500 veces. Figura 15 CSTi de Zimmer aumentado 500 veces. Las superficies tridimensionales convencionales no tienen la porosidad esponjosa interconectada del material Trabecular Metal. 24,29 31,35 37 La estructura similar a la del hueso esponjoso, la porosidad interconectada y el potencial de crecimiento interno son una combinación única de atributos que contribuye a las propiedades osteoconductivas de la tecnología Trabecular Metal. 1 6,24,25

6 Referencias bibliográficas 1. Macheras GA, Papagelopoulos PJ, Kateros K, Kostakos AT, Baltas D, Karachalios TS. Radiological evaluation of the metal-bone interface of a porous tantalum monoblock acetabular component. J Bone Joint Surg Br. 2006;88-B: Wigfield C, Robertson J, Gill S, Nelson R. Clinical experience with porous tantalum cervical interbody implants in a prospective randomized controlled trial. Br J Neurosurg. 2003;17(5): Nasser S, Poggie RA. Revision and salvage patellar arthroplasty using a porous tantalum implant. J Arthroplasty. 2004;19(5): Unger AS, Lewis RJ, Gruen T. Evaluation of a porous tantalum uncemented acetabular cup in revision total hip arthroplasty. Clinical and radiological results of 60 hips. J Arthroplasty. 2005;20(8): Cohen R. A porous tantalum trabecular metal: basic science. Am J Orthop. 2002;31(4): Bobyn JD. UHMWPE: the good, bad, & ugly. Fixation and bearing surfaces for the next millennium. Orthop. 1999;22(9): Black J. Biological performance of tantalum. Clin Mater. 1994;16: Bellinger DH. Preliminary report on the use of tantalum in maxillofacial and oral surgery. J Oral Surg. 1947;5(1): Burke GL. The corrosion of metals in tissues; and an introduction to tantalum. Can Med Ass J. 1940;43(2): Matsuno H, Yokoyama A, Watari F, Uo M, Kawasaki T. Biocompatibility and osteogenesis of refractory metal implants, titanium, hafnium, niobium, tantalum, and rhenium. Biomaterials. 2001;22: Welldon KJ, Atkins GJ, Howie DW, Findlay DM. Primary human osteoblasts grow into porous tantalum and maintain an osteoblastic phenotype. J Biomed Mater Res A. 2008;84(3): Venable CS, Stuck WG. A general consideration of metals for buried appliances in surgery. Int Abst Surg. 1943;66: Pudenz RH. The use of tantalum clips for hemostasis in neurosurgery. Surgery. 1942;12: Robertson RCL, Peacher WG. The use of tantalum foil in the subdural space. J Neurosurg. 1945;2: Echols DH, Colelough JA. Cranioplasty with tantalum plate. Report of eight cases. Surgery. 1945;14: Linkow LI, Rinaldi AW. Evolution of the Vent-Plant osseointegrated compatible implant system. Int J Oral Maxillofac Implants. 1988;3: Brånemark PI. Introduction to osseointegration. In Brånemark PI, Zarb GA, and Albrektsson T, eds.: Tissue-Integrated Prostheses. Osseointegration in Clinical Dentistry. Chicago, IL: Quintessence Publishing Co, Inc.; 1985: Zimmer internal Trabecular Metal component sales data from January 2002 through July Gunson A, Kral M, Poggie RA. Three-dimensional reconstruction and modeling of a porous tantalum biomaterial. Paper presented at: Annual Meeting of the American Society for Biomaterials; April 24-29, 2001; Toronto, Ontario, Canada. 20. Data on file with Zimmer Dental Inc. 21. Shirazi-Adl A, Dammak M, Paiement G. Experimental determination of friction characteristics at the trabecular bone/porous-coated metal interface in cementless implants. J Biomed Mater Res. 1993; 27: Zhang Y, et al. Interfacial frictional behavior: Cancellous bone, cortical bone, and a novel porous tantalum biomaterial. J Musculoskel Res. 1999;3(4):

7 23. Data on file with Zimmer Dental Inc. 24. Bobyn JD, Stackpool GJ, Hacking SA, Tanzer M, Krygier JJ. Characteristics of bone ingrowth and interface mechanics of a new porous tantalum biomaterial. J Bone Joint Surg Br. 1999; 81: Tsao AK, Roberson JR, Christie MJ, Dore DD, Heck DA, Robertson DD, Poggie RA. Biomechanical and clinical evaluations of a porous tantalum implant for the treatment of early-stage osteonecrosis. J Bone Joint Surg. 2005;87-A(Suppl 2): Data on file with Zimmer Dental Inc. 27. Bobyn JD, Hacking SA, Chan SP, et al. Characterization of a new porous tantalum biomaterial for reconstructive orthopaedics. Scientific Exhibit, Proc of AAOS, Anaheim, CA, Williams DF. Titanium as a metal for implantation. Part 1: Physical properties. J Med Eng Tech. 1977;7: , Zardiackas LD, Parsell DE, Dillion LD, Mitchell DW, Nunnery LA, Poggie RA. Structure, metallurgy, and mechanical properties of a porous tantalum foam. J Biomed Mater Res (Appl Biomater). 2001;58: Khurana JS, Fordyce H, Sidebotham C, Smith G. Bone growth in a novel osteoconductive material for artificial bone replacement. Paper presented at: 45th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society; February 1-4, 1999; Anaheim, CA. 31. Bobyn JD, Toh KK, Hacking A, Tanzer M, Krygier JJ. Tissue response to porous tantalum acetabular cups. J Arthroplasty. 1999;14: Bobyn JD, Poggie RA, Krygier JJ, Lewallen DF, Hanssen AD, Lewis RJ, Unger AS, O Keefe TJ, Christie MH, Nasser S, Wood JE, Stulberg SD, Tanzer M. Clinical validation of a structural porous tantalum biomaterial for adult reconstruction. J Bone Joint Surg. 2004;86-A(Suppl 2): Data on file with Zimmer Dental Inc. 34. Data on file with Zimmer Dental Inc. 35. Shimko DA, Shimko VF, Sander EA, Dickson KF, Nauman EA. Effect of porosity on the fluid flow characteristics and mechanical properties of tantalum scaffolds. J Biomed Mater Res. Part B: Appl Biomater. 2005;73B: Deporter DA, Watson PA, Pilliar RM, Pharoah M, Chipman M, Smith DC. A clinical trial of a partially porous-coated, endosseous dental implant in humans: protocol and 6-month results. Tissue Integration in Oral, Orthopaedic and Maxillofacial Reconstruction. Eds. W.R. Laney and D.E. Tolman, Chicago, Il; Quintessence Books;1990: Cook SD, Rust-Dawicki AM. In vivo evaluation of a CSTi dental implant: a healing time course study. J Oral Implantol. 1995:21(3):82-90.

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