纯钛种植体粗化表面的构建及形貌分析

论文摘要

目的钛种植体表面粗化后可改善骨结合从而提高种植成功率。本研究采用喷砂、喷砂酸蚀、喷砂双重酸蚀法构建粗化种植体表面,通过扫描电子显微镜（scanning electron microscopy, SEM）观察、分析不同的喷砂材料、酸蚀液浓度和酸蚀时间处理后的种植体粗化表面的形貌变化,同时应用X射线能谱分析仪（energy dispersive X-ray analysis,EDXA）观察种植体的表面元素。探讨不同粗化方法处理后的纯钛种植体粗化表面的差别。材料和方法选用HBIC柱状螺旋种植体24颗,按处理方法的不同分为5大组,12小组。对照组（A组）、不同颗粒喷砂的单纯喷砂组（B组）、不同酸蚀时间的AL2O3喷砂+HCL/H2SO4酸蚀组（C组）、AL2O3颗粒喷砂+ HF/HNO3与HCL/H2SO4双重酸蚀组（D组）、TiO2颗粒喷砂+ HCL/H2SO4酸蚀组（E组）。A组种植体丙酮、乙醇、蒸馏水超声清洗、干燥;B组分别用AL2O3砂、TiO2砂进行喷砂处理后丙酮、乙醇、蒸馏水超声清洗、干燥;C组AL2O3喷砂处理,丙酮、乙醇、蒸馏水超声清洗、干燥后,再HCL/H2SO4混合液分别酸蚀35min、40min、45min、50min、55min,蒸馏水清洗、干燥;D组AL2O3喷砂处理,丙酮、乙醇、蒸馏水超声清洗、干燥后,先于HF/HNO3混合液酸蚀1min,再HCL/H2SO4混合液酸蚀40min,蒸馏水清洗、干燥;E组经TiO2颗粒喷砂后,再于HCL/H2SO4混合液酸蚀40min,蒸馏水清洗、干燥。应用SEM对种植体表面形貌进行观察,EDXA对种植体表面元素进行观察分析。结果1种植体表面SEM形貌观察A组:HBIC种植体在低倍镜下表面平整光滑。高倍镜下可以看到大量方向一致的规则浅沟纹状的划痕,偶见点状凹陷。B组:TiO2颗粒喷砂处理的种植体表面在低倍镜下几乎未见喷砂颗粒残留,形成了较平整的、非凹凸状的粗糙面。高倍镜下可见大量凹陷及裂隙,直径110μm,形态不规则,大小不等。AL2O3颗粒喷砂种植体表面在低倍镜下粗糙,有大量喷砂颗粒残留。高倍镜下,可以看到表面有很多窝洞组成的凹凸状粗糙面,形状不规则,窝洞边缘锐利,表面还可见一定几何形状的块状物,有的位于表层,有的则位置较深,嵌入钛材内部。C组:酸蚀35min的种植体低倍镜下表面微粗糙。高倍镜下为含有大量喷砂颗粒的不规则的凹凸不平状结构,有很多尖锐棱角的突起,在种植体表面还可以看到大量大小不一的窝洞,直径为110μm,形状不规则。酸蚀40min、45min的种植体低倍镜下见表面微粗糙,未见明显喷砂颗粒及杂质。在高倍镜下,未见任何杂质,表面形成有大量微孔的网状凹凸不平的粗糙结构,表面可以看到大量的一级窝洞（直径1030μm）和二级窝洞（直径为15μm）,形态不规则,深浅不一,窝洞边缘较圆钝。酸蚀50min、55min的种植体低倍镜下表面粗糙,未见杂质。在高倍镜下,种植体表面仍呈现为大窝洞内套有小窝洞及微孔隙的凹凸不平的粗糙表面结构,但是表面一级窝洞和二级窝洞的数量较酸蚀40min、45min的种植体减少,窝洞变浅,边缘较锐利,其中酸蚀55min的种植体部分表面未见有明显的一级窝洞,只见底较平的浅凹形窝洞。D组:低倍镜下表面微粗糙。在高倍镜下,表面未见任何杂质,为不规则的波浪状凹凸不平的结构。在凹凸不平的钛表面可以看到大量大小不一的窝洞,直径为500nm3μm,形状不规则,大小、深浅不一,洞底为半圆形,边缘较锐利。E组:低倍镜下表面微粗糙。在高倍镜下,未见到明显的凹凸不平状结构,在相对平整的种植体表面看到有大量的大小不一的窝洞、凹陷及裂隙,直径从530μm不等。在一级窝洞内还可以看到大量形状不规则的二级窝洞,直径为500nm5μm,大小、深浅不一,洞底为半圆形,边缘圆钝。2种植体表面能谱元素分析A组种植体表面为Ti元素,Ti元素的含量大于99.50%。B组经纯钛颗粒喷砂处理后种植体表面含有大量的Ti元素;经AL2O3颗粒喷砂处理后种植体表面含有大量的Al元素,其中Al元素的含量为83.84%。C组中酸蚀35min后表面成分为Ti元素和Al元素,其中Al元素的含量为33.90%;酸蚀40min后表面成分主要为Ti元素,其中Al元素的含量约为3‰;酸蚀45min、50min、55min后表面成分为Ti元素,Ti元素的含量大于99.50%,未见Al元素存在。D组表面成分为Ti元素,Ti元素的含量大于99.50%,未见Al元素存在。E组表面成分仅为Ti元素,Ti元素的含量大于99.50%,未见Al元素存在。结论1 TiO2颗粒喷砂粗化种植体表面,对种植体表面无污染,可达到粗化要求,是一种理想的纯钛种植体粗化的喷砂材料。2种植体经TiO2颗粒喷砂、HCL/H2SO4混合液酸蚀处理40min后,可以得到较理想的粗化表面。形成从纳米级到微米级不同直径的孔洞。3 AL2O3颗粒喷砂粗化种植体表面,可达到粗化要求,但酸蚀、清洗不当可造成种植体表面污染。4种植体经AL2O3颗粒喷砂、HCL/H2SO4混合液酸蚀处理45min后。可以去除AL2O3颗粒污染,形成了微米级直径的孔洞。5种植体经AL2O3颗粒喷砂后经HF/HNO3、HCL/H2SO4混合液双重酸蚀处理。可以完全去除喷砂颗粒,得到较理想的粗化表面,还可以得到从纳米级到微米级不同直径的孔洞。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 研究论文 纯钛种植体粗化表面的构建及形貌分析
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述 牙种植体表面粗化处理的研究进展
• 致谢
• 个人简历