автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.10, диссертация на тему:Плазменно-индукционное нанесение покрытий с улучшенными параметрами биосовместимости при изготовлении дентальных имплантатов

На правах рукописи

ФОМИН Александр Александрович

ПЛАЗМЕННО-ИНДУКЦИОННОЕ НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ С УЛУЧШЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ БИОСОВМЕСТИМОСТИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ

Специальность05 09 10-Электротехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2008

003449127

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Лясников Владимир Николаевич

Официальные оппоненты Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Коломейцев Вячеслав Александрович

Доктор физико-математических наук, профессор

Севостьянов Владимир Петрович

Ведущая организация

ЗАО «СНИИМ-28», г. Саратов

Защита состоится «23» октября 2008 г в 13 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 242 10 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу 410054, Саратов, ул Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, корпус 1,ауд 319

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Автореферат разослан « 15 » сентября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Ю Б Томашевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность Нанесение покрытий нашло широкое применение в различных областях техники, при этом особый интерес представляет получение пористых покрытий, способных выполнять функцию биосовместимого материала

Существующие методы формирования биосовместимых покрытий включают использование технологий на основе специальных физических или химических процессов, применение которых для изготовления внутрикостных им-плантатов затруднено по техническим и экономическим причинам, а также в связи с необходимостью сохранения стерильности изделий Как показывают проведенные исследования, одним из наиболее технологичных, позволяющих наносить покрытия из любых материалов с заданными свойствами, является метод электроплазменного напыления (Кудинов В В , 1990, Лясников В.Н, 1995)

Покрытия на имплантатах должны обладать определенным комплексом свойств биомеханической совместимости, включающих высокую адгезию, наличие биоактивности, необходимой пористости, развитую морфологию, что требуется для эффективной приживляемости имплантатов (Параскевич В Л, 2002, Робустова Т Г, 2003) Поэтому улучшение совместимости имплантатов с покрытиями может обеспечиваться благодаря приближению их фазово-структурного состояния и свойств к параметрам костной ткани Это может быть достигнуто путем формирования необходимой структуры в объеме покрытий и их морфологической гетерогенности

В данных условиях целесообразным считается применение рационального сочетания технологических режимов плазменного напыления и температурного воздействия на основу имплантата Однако известные способы термического воздействия на основу при напылении покрытий являются технически трудно осуществимыми либо имеют значительную инерционность воздействия Использование индукционного нагрева при напылении покрытий дентальных имплантатов представляется более технологичным в соответствии с имеющимися закономерностями данного процесса Решение этого вопроса может позволить получать покрытия с требуемыми показателями фазового состава, морфологической гетерогенности, пористости и прочности сцепления

Цель работы: повышение уровня биомеханической совместимости покрытий дентальных имплантатов за счет разработки нового технологического процесса электроплазменного напыления с предварительной индукционно-термической активацией основы Задачи работы:

1 Провести анализ существующих способов повышения прочности сцепления и уровня биомеханической совместимости покрытий дентальных имплантатов

2 Разработать математическую модель, позволяющую оценить прочность сцепления частиц с основой при ее индукционно-термической активации и предложить конструктивные решения устройства индукционного нагрева

3 Исследовать влияние параметров плазменно-индукционного напыления на фазово-структурное состояние и основные механические свойства покрытий дентальных имплантатов

4 Определить технологические режимы плазменно-индукционного напыления, создающие наилучшее сочетание показателей биосовместимости покрытий

5 Произвести экономическую оценку эффективности использования разработанных конструкторско-технологических рекомендаций

Методы и средства исследований. В работе использованы основные положения теории электроплазменного напыления, а также индукционного нагрева Экспериментальные исследования выполнялись с использованием аппарата пескоструйной обработки «Чайка-20», ультразвукового генератора УГТ-902, установки электроплазменного напыления ВРЕС 744 3227 001 и разработанного устройства индукционного нагрева Температура основы измерялась при использовании ИК пирометра DT-8828 с пределами от -50 °С до 1100 °С и погрешностью ±0,1 °С Статистическая обработка и аппроксимация экспериментальных данных проводились по методу наименьших квадратов с использованием программного пакета MATLAB 6 0 Свойства покрытий изучались методами рентгенофазового анализа (ДРОН-4, Со-Ка излучение), оптической микроскопии (МИМ-8, АГПМ-бМ, фотоаппарат Olympus FE-100), профилометрии (профило-метр 107622), измерения микротвердости (ПМТ-3) и прочности при срезе (специально разработанная установка, имеющая динамометр с пределом измерений нагрузки до 50 Н с ценой деления 0,2 Н)

Научная новизна:

1 Предложена математическая модель прочности сцепления покрытия с основой, учитывающая влияние ее индукционно-термической активации, дистанции элеюроплазменного напыления и позволяющая обосновать принципы получения покрытий с улучшенными показателями биосовместимости

2 Впервые установлены закономерности влияния температуры индукционного нагрева основы и дистанции элеюроплазменного напыления на фазовый состав, степень кристалличности, морфологическую гетерогенность, относительную шероховатость, однородность микрорельефа, пористость, микротвердость и прочность при срезе титановых и гидроксиапатитовых покрытий дентальных имплантатов

3 Найдены наилучшие режимы плазменно-индукционного напыления, обеспечивающие рациональное сочетание фазово-структурных и основных механических свойств покрытий дентальных имплантатов

Практическая ценность. Результаты работы могут быть использованы в производстве медицинской техники при изготовлении костных дентальных и других видов имплантатов с электроплазменными покрытиями при улучшенных качествах биосовместимости

Предложен метод термической активации основы имплантатов с помощью индукционного нагревательного устройства, обеспечивающий эффективное повышение адгезионно-когезионных качеств электроплазменных напыленных покрытий различного назначения

Разработано опытное устройство индукционного нагрева напыляемых пластинчатых и цилиндрических имплантатов до 600 °С с частотой тока на индукторе 100 кГц при потребляемой мощности не более 150 Вт, встраиваемое в установку электроплазменного напыления покрытий и обеспечивающее реали-

зацшо технологических режимов плазмепно-индукционного напыления для улучшения качеств биомеханической совместимости

Определены технологические режимы формирования гидроксиапатитовых покрытий (ток дуги 450 А, напряжение 30 В, дистанция напыления 90 130 мм, средний размер напыляемого порошка 90 мкм, индукционный нагрев титановой основы имплантатов с титановым подслоем до 400 °С), что дает возможность повысить степень кристалличности гидроксиапатита до 75 %, улучшить морфологическую гетерогенность поверхности покрытия на 50 80 % с получением высокой пористости 44 45 %, увеличить прочность покрытия при срезе с 55 до 80 МПа, микротвердость - с 650 до 900 МПа Повышенные структурные и физико-механические свойства получаемых гидроксиапатитовых покрытий обеспечивают возрастание качеств их биоактивности, за счет чего улучшается прижив-ляемость имплантатов, стабилизируется их функционирование, предупреждается опасность воспалительных осложнений и отторжения В результате применения имплантатов возрастает эффективность лечения дефектов и повреждений зубных рядов

Материалы диссертационной работы могут быть использованы студентами 4, 5 курсов Саратовского государственного технического университета и других вузов, обучающимся по специальностям «Машины и технология высокоэффективных процессов обработки материалов» и «Биотехнические и медицинские аппараты и системы», при изучении учебных дисциплин, связанных с нанесением покрытий, а также производством и применением дентальных имплантатов

Положения, выносимые па защиту:

1 Предложенная математическая модель, основанная на уравнениях теплопередачи и кинетики физшсо-химичесхих процессов взаимодействия частиц с основой, позволяет достоверно устанавливать величину прочности их сцепления в зависимости от контактной температуры, дистанции электроплазменного напыления и режима индукционного нагрева основы

2 Дополнительное применение индукционного нагрева титановой основы перед напылением гидроксиапатитовых покрытий позволяет улучшить их фазовый состав, повысить степень кристалличности до 75 % и тем самым стабилизировать резорбируемость

3 Разработанный технологический процесс электроплазменного напыления с дополнительным индукционным нагревом титановой основы позволяет увеличить прочность при срезе титанового подслоя с 60 до 70 МПа и гидроксиа-патитового покрытия с 55 до 80 МПа, параметры морфологической гетерогенности на 50 80 %, а также повысить величину микротвердости с 650 до 900 МПа и стабилизировать пористость гидроксиапатитового слоя на уровне 44 45 %

Реализация результатов работы. Плазменно-ивдукционный метод напыления гидроксиапатитовых покрытий дентальных имплантатов с улучшенными параметрами биоактивности принят к внедрению на производственном участке НПА «Плазма Поволжья» Изготовленные имплантаты с покрытием в составе опытной партии успешно проходят клиническую проверку в стоматологических лечебных учреждениях г Саратова

Апробация работы. Основные материалы диссертации были представлены на 8-й Всероссийской конференции «Новые технологии в стоматологии и

имплантологии» (Саратов, СГТУ, 2006), конференции молодых ученых «Молодые ученые - науке и производству» (Саратов, СГТУ, 2007), 8-й Международной конференции «Пленки и покрытия - 2007» (Санкт-Петербург, Институт проблем машиноведения РАН, 2007), XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-21» (Саратов, СГТУ, 2008), 9-й Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в стоматологии и имплантологии» (Саратов, СГМУ, 2008)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 1 патент, 1 работа в журнале из списка, рекомендованного ВАК, и 14 работ в других изданиях

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, шести глав, выводов, заключения, списка использованной литературы и приложения Общий объем работы составляет 182 страницы и включает 35 рисунков и 14 таблиц Список использованной литературы содержит 176 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение характеризует актуальность диссертации, цель работы, положения, выносимые на защиту, научную новизну работы, практическую ценность и реализацию результатов, апробацию работы, ее краткое содержание

Глава 1 содержит данные обзора и анализа современных исследований и разработок по основным характеристикам дентальных имплантатов, материалам, конструкциям, технологическим методам их изготовления, а также формированию характеристик элекгроплазменных биосовместимых покрытий. По итогам обзора сформулирована гипотеза о возможности эффективного повышения фа-зово-структурных характеристик и физико-механических свойств покрытий имплантатов за счет термической активации основы с помощью специального устройства Дня реализации положений гипотезы формулируются задачи работы

Глава 2 в соответствии с целью работы и поставленными задачами посвящена общей методике исследования, характеризующей основные применяемые методы

В главе 3 содержатся результаты математического моделирования прочности сцепления частиц с основой при электроплазменном напылении в условиях варьирования контактной температуры за счет изменения дистанции напыления, влияющей на температуру частиц, и регулирования нагрева основы при ее индукционно-термической активации.

В теории плазменного напыления известна закономерность, отражающая зависимость прочности сцепления частицы с основой от основных физико-химических параметров (Кудинов В В, 1977)

-'СЦ ■

1-ехр

(о

где осц - прочность сцепления частицы с основой, МПа, стд - предел прочности материала частицы, МПа, V - частота собственных колебаний атомов основы, Гц, т- характерные величины времени взаимодействия расплавленной частацы с

материалом основы, с, к~ постоянная Больцмана, Дж/К, Еа- энергия активации, Дж, ТК - контактная температура, зависящая от температур частицы и основы, а также их теплофизических свойств, К

Исходя из требований к необходимым закономерностям нагрева основы, наиболее рациональным представляется применение индукционного нагревательного устройства, для которого рассматриваются основные теплофизические характеристики

При установлении зависимостей получаемых физико-механических свойств использовались прямоугольные титановые пластины, с учетом геометрии которых рассматривается их нагрев В данных условиях температура основы Т0 определяется уравнением (Бабат Г И, 1946)

Го =

4 1(T*I„wl4P\^f „ Iat

ех{

(2m+l)fr2af

ип(2от+1)-д

2/И+1

*F, (2)

где 1И - ток индуктора, А; число витков индуктора, р, - удельное сопротивление материала нагреваемого изделия, Ом см, /// - относительная магнитная проницаемость материала изделия, /- частота тока, питающего индуктор, Гц; .Р- функция, зависящая от геометрии, размеров изделия и частоты тока

В окончательном виде математическая модель процесса электроплазменного напыления на термически активированную основу при помощи индукционного нагревательного устройства с учетом усреднения температуры частиц по сечению потока и выражения (2) для определения температур частицы и основы при напылении может быть представлена зависимостью

1-ехр

ехр

Фо^о+б,

Еа{Ь0+Ьч)

хТЧ00 erf 0,5 -0,923 Т„с

Ж

(3)

где Тчоо - температура частицы на оси потока в момент контакта с основой, К

Результаты математического моделирования изменения контактной температуры Tg ПРИ элекгроплазменном напылении дали возможность выявить основные принципы улучшения структуры и прочности получаемых покрытий

Полученная математическая модель процессов образования элекгроплаз-менных покрытий при температурном воздействии на поверхность основы позволила разработать принципиальную схему управления и конструктивные решения специального индукционного нагревательного устройства, обеспечивающего возможность эффективного повышения физико-механических свойств биоактивных покрытий

Подготовленные образцы в виде пластин предварительно нагреваются в индукционном устройстве до заданной температуры Устройство содержит в своем составе блок питания основной (БПО), генераторный блок (ГБ) и вспомогательный блок БПО обеспечивает функционирование ГБ, питающего индуктор переменным током с частотой/ =100 кГц

Процесс термической активации титановой основы осуществляется в керамическом муфеле при использовании среды аргона (рис. 1, а, б).

да?»

а б

Рис. 1. Компоновочная схема устройства индукционного нагрева и плазменного напыления образца: а — размещение образца; 6 - расположение муфеля и плазмотрона

Электродуговое плазменное напыление порошков титана и гидроксиапа-тита (ГА) производится на воздухе с использованием полуавтоматической установки ВРЕС 744.3227.001. В качестве транспортирующего и плазмообразующего газов применяется аргон, порошки титана и ГА подаются с помощью питателей.

Температура и скорость индукционного нагрева титановой основы в разработанном устройстве определялись экспериментальным путем. Необходимая термокинетическая зависимость Т^ =/(?, и>, была получена с применением бесконтактного метода измерения температур при использовании ИК пирометра БТ-8828 (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость скорости нагрева титановой основы от числа витков индуктора и электрической мощности питания: 1 -Р = 150 Вт, v/ц- 9; 2-Р- 150 Вт, и<й= 10; 3-Р = 150Bt,w„= М\ 4 — Р = 100 Вт, w„ = 9; 5-Р = 50Вт, w„ = 9

Полученная зависимость характеризует нелинейное влияние продолжительности нагрева на повышение температуры при заданных значениях мощности нагрева и числе витков индуктора

По итогам математического моделирования установлена возможность эффективного увеличения адгезионно-когезионных свойств элекгроплазменных покрытий при использовании индукционного нагревательного устройства Предложены конструктивные решения индукционного нагревательного устройства и определены его функциональные характеристики

Глава 4 посвящена разработке методики и описанию проведения экспериментального исследования влияния режимов и условий плазменно-индукционного напыления на фазово-структурное состояние покрытий и его основные биомеханические свойства Фазово-структурное состояние опытных образцов покрытий исследовалось путем рентгенофазового, металлографического и профилометрического методов, основные механические свойства данных покрытий определялись с помощью методов измерения микротвердости и прочности при срезе, имитирующем погружение имплантата в костное ложе

Рентгеноструктурный фазовый анализ типовых образцов позволил получить их дифрактограммы с характерными пиками определенных фазовых составляющих ГА, тетракальцийфосфата (ТФ), титана, монооксида титана, аморфной фазы кальций-фосфатных соединений (АФ), оксида кальция Титановый подслой обусловливал возникновение оксидов, отмечаемое на дифракто-грамме, что связано с температурным воздействием на титановую основу Так, при нагреве тш-ановой основы в защитной среде, создаваемой в муфеле индуктора продувкой аргоном, начиная с температуры 500 °С при продолжительности нагрева более 1 мин, на поверхности образуется оксидная пленка, фазовый состав и цвет которой соответствует, в основном, ТЮ ГА покрытие подвергалось рентгенофазовому анализу, позволившему получить дифрактограммы, характеризующие его кальций-фосфатный фазовый состав и степень кристалличности, которые влияют на скорость резорбции (табл 2)

Морфология титановых и ГА покрытий имеет существенную зависимость от режимов плазменно-индукционного напыления При этом наиболее гетерогенным является покрытие, обладающее максимальным количеством элементов поверхности в поле зрения микроскопа Программная обработка фотографий титанового и ГА покрытий с помощью анализатора геометрических параметров микрообъектов АГПМ-6М дает возможность сравнить их количественные и размерные параметры, а также определить долю мелких частиц с (табл 1 и 2)

Шероховатость титановых и ГА покрытий определяется их профило-граммами, кроме того, гетерогенность и микрорельеф можно характеризовать значениями относительной шероховатости в=[2 Яа (!-£)+ $ Итах]/$т и однородности рельефа поверхности Лг/Дт(И (Родионов И В , 2004) (табл 1, 2)

Пористость ГА покрытий характеризуется количеством микропор в поле зрения объектива микроскопа Изучение и обработка фотографий микрошлифов ГА пшфытий дают возможность сравнить параметры их суммарной пористости (табл 2)

Микротвердость ГА покрытий находилась в определенной зависимости от температуры нагрева основы То и дистанции напыления Ь При этом относи-

тельная погрешность аппроксимации полиномами 4-й степени показателя микротвердости ГА покрытий не превышала 5 % (рис 3, а)

Таблица 1

Влияние режимов плазменно-индукционного напыления на параметры морфологии титановых покрытий

Ремшы напылен и Параметры покрытий

§ 1 1 пб § ' Параметры шероховатости Л*

11' г ш о я П М » | 8« в1! о. 1п На, мкм МКМ Йй ах, мки МКМ серш образцов

20 141 '>23 12 82 1,55 12,2 14 4 35 0 0

100 188 4,73 10,60 1 36 12,4 14,3 34,7 1

110 200 212 4,69 1167 1,52 13,8 18,1 36,1 2

.300 170 5.72 11,37 1,50 11,5 12,6 35,9 3

400 137 3 48 12 76 1,49 11,5 12.3 37,6 4

500 179 6 00 13 08 1,71 14,6 16,9 35,4 5

20 113 16 44 38,35 1,41 12,1 15,1 36,2 00

100 173 12 47 3238 1,40 12 0 15,3 35 0 6

1<0 200 134 19,47 37.96 1,50 13,9 17,2 36,8 7

300 184 11,81 29 63 1Д2 10,4 12,4 33,5 8

400 140 13,90 32 86 1,43 12,4 15,5 34,8 9

300 109 17,82 36,6« 1,63 14,8 16,7 36,0 10

Таблица 2

Влияние режимов плазменно-индукционного напыления на параметры морфологии ГА покрытий

Реявши налылсми Параметры покрьпнЛ № ССрМ! обрат-цов

И- № Ш 5 " 5 к » ё I1- и а. |Ь (3 о. м 6 6* а " д Параметры шсроховатостн

Йг, ИШ й, нкм Аяог, МКМ Зт, МКМ

90 20 81 8,25 16,38 50 48 1,40 14,0 18,0 43,6 0

200 НО 3,62 11,85 50 48 1,75 16,4 17,6 40,2 2

300 83 617 14 Л - 47 211 17,7 194 414 3

400 95 6,76 13,17 73 47 2,18 19^ и-э 41,6 4

¡00 79 6,93 13,59 - 46 2,34 20,1 23,7 42,2 <

600 66 '42 14,53 68 45 23' 203 23 8 42,4 6

130 20 89 «Л 14 12 42 47 2 49 21 7 30,1 47,5 00

200 95 6,13 13,16 38 46 2,47 21,6 303 47,2 7

300 103 6,29 13 52 - 45 2,40 19 0 24 Л 43,0 8

400 121 5,96 12,87 75 45 2,26 16,6 па 47 0 9

500 81 8 03 16,54 " 45 2,14 16,1 18,6 45,8 10

600 70 5,89 1' 71 70 44 2,11 16 0 18 Д 46,' 11

Прочность при срезе титановых и ГА покрытий в значительной степени зависела от режимов получения покрытий Титановые покрытия приобретали изменения значений прочности при срезе, аппроксимируемых полиномами 2-й степени (рис 3, б) ГА покрытия имели изменения значений прочности при срезе, аппроксимируемых полиномами 4-й степени, с относительной по1решностью вычислений не более 6 % (рис 3, в)

1 /У

г

.47 л*

3

!

ТХ

в

Рис. 3. Влияние температуры нагрева основы и дистанции напыления на механические свойства: а - микротвердость ГА покрытий; б - прочность при срезе титановых покрытий; в - прочность при срезе ГА покрытий; 1 - короткая дистанция; 2 - длинная дистанция

Дополнительное регулируемое температурное воздействие на основу с помощью индукционного нагревательного устройства существенно улучшает основные параметры фазово-структурного состояния биоактивных покрытий дентальных имплантатов, а также их механические свойства. Результаты проведенного исследования и их анализ могут служить обоснованием выбора режимов с последующей разработкой конструкторско-технологических рекомендаций для получения покрытий дентальных имплантатов с улучшенными качествами биоактивности за счет применения плазменно-индукционного метода.

Глава 5 показывает, что уменьшению количества послеоперационных осложнений и снижению доли отторжений дентальных имплантатов способствует использование комплекса биотехнических мер по разработке и применению усовершенствованных конструкций с биокерамическими покрытиями, а также использованию технологии плазменно-индукционного напыления.

При оценке биомеханических свойств покрытий использовались многомерные функции в виде полярных диаграмм (рис. 4, а, б). Сопоставлению подвергались два метода формирования покрытий - традиционное электроплазменное напыление и разработанное плазменно-индукционное напыление. Для этого использовались биомеханические показатели качества покрытий: относительная морфологическая гетерогенность М/Мтах (относительное количество элементов в поле зрения объектива микроскопа), относительная шероховатость покрытий 0, однородность микрорельефа Я2/Ятса и относительная прочность при срезе а/ отах для титановых; покрытий. При анализе ГА покрытий, помимо вышеперечислен-

I

I

ных показателей, учитывались кристалличность пористость Я и относительная микротвердость Н/Нтах.

Согласно общей методике исследования сравнивались покрытия, полученные по режиму № 0 для титановых и ГА покрытий, режимам № 2 - для титанового подслоя и № 9 - для ГА покрытий (табл. 1, 2). Последние два режима напыления отвечают получению наиболее рационального сочетания фазово-структурных и основных механических характеристик покрытий.

Анализ многомерных функций показывает, что по итогам сравнения обычных покрытий с предлагаемыми, полученными на рациональных режимах плазменно-индукционного напыления, последние являются превосходящими

Рис. 4. Многомерные функции отклика двух методов напыления: а-титанового подслоя; б - ГА слоя; черное поле - зона, относящаяся к электроплазменному напылению; светло-серое поле - зона, характеризующая плазменно-индукционный метод; темно-серое поле — зона перекрытия обоих методов

Плазменно-индукционное напыление подготовленных титановых основ имплантатов производится при режимах, разработанных на основе результатов проведенного исследования, и обеспечивает формирование улучшенных качеств биомеханической совместимости получаемых покрытий (табл. 3).

Таблица 3

Технологические режимы плазменно-индукционного напыления

Параметры плазменно-индукционного напыления Вид покрытий

титановым подслой ГА слой

Мощность индукционного нагрева, Вт 150

Частота тока индуктора, кГц 10<

Температура предварительного нагрева основы, °С 200 400

Дистанция напыления, мм 110 130

Ток дуги, А 450

Напряжение, В 30

Средний размер частиц порошков, мкм 100 | 90

Расход плазмообразующего газа, л/мин 40-50

Расход транспортирующего газа, л/мин 5-7

В главе 6 проведена оценка и установлена экономическая эффективность внедрения разработанных конструкгорско-технологических рекомендаций с использованием имеющейся, апробированной методики (Жевалев Ю Н , 2004)

Общие выводы по работе

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований решена актуальная научно-практическая задача, имеющая важное медико-техническое значение и заключающаяся в разработке и обосновании метода электроллазменного напыления высокопористых покрытий с повышенными за счет индукционного нагрева значениями прочности при срезе, обеспечивающими повышение биомеханических качеств титановых и ГА покрытий, применяемых, в частности, в конструкциях внутрикостных дентальных имплантатов Решение данной задачи позволило сделать несколько общих выводов

1 На основе анализа научно-технической информации сформулирована гипотеза о возможности придания покрытию высоких биомеханических свойств с помощью индукционно-термической активации основы в процессе электроплазменного напыления

2 Разработанная математическая модель зависимости прочности сцепления частиц с основой от условий индукционно-термической активации при напылении показала возможность эффективного повышения адгезионно-когезионных свойств покрытий

3 Структурно-фазовый анализ исходного и нанесенного методом плаз-менно-индукционного напыления покрытия ГА выявил увеличение содержания кристаллической фазы ГА с 40 50 до 75 % в условиях предварительного нагрева основы до температуры 400 °С на дистанциях напыления 90 и 130 мм, что улучшает устойчивость покрытия к резорбции

4 Исследование структурного состояния поверхности показало улучшение морфологической гетерогенности как титанового подслоя при температуре предварительного нагрева основы 200 °С на дистанции напыления 110 мм, так и ГА слоя при температуре нагрева 400 °С на дистанции напыления 130 мм, что положительно влияет на контактное взаимодействие имплантата с костной тканью

5 Исследование микроструктуры ГА покрытий определило наличие высокой пористости величиной 47 48 % и некоторое снижение ее до значений 44 45 % при увеличении температуры предварительного нагрева основы на обеих принятых дистанциях напыления Геометрическое качество биоактивности покрытий благодаря этому поддерживается на высоком уровне

6 Повышение микротвердости ГА покрытий с 550 . 650 до 800 900 МПа происходило при температурах нагрева основы выше 400 °С на обеих дистанциях напыления, что повышает качество установки и надежность функционирования имплантатов

7 Увеличение прочности титановых покрытии при срезе с 62 до 70 МПа создавалось в условиях нагрева основы до температур 200 300 °С, а также с 55 до 80 МПа для ГА покрытий при температурах нагрева основы 400 600 °С на обеих дистанциях напыления, чем достигается повышенная стабильность фиксации имплантата без отслоения покрытия при установке

8. Разработанный метод плазменно-индукционного напыления биоактивных покрытий на дентальные имплантаты обусловливает эффективность его использования с высокими медико-техническими показателями, при этом ожидаемое снижение доли послеоперационных осложнений находится на уровне 1 2 %, коэффициент экономической эффективности составляет 1,99 при сроке окупаемости затрат 0,5 года

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1 Публикации в центральных изданиях, включенных в перечень периодических гаданий ВАК РФ

1 Фомин А А Плазменно-индукционное получение титан-гидроксиапатитовых покрытий на дентальных имплантатах / А А Фомин // Вестник Саратовского государственного технического университета - 2008 -№2(32) -Вып 1 -С 49-58

2 Публикации в других изданиях

2 Фомин А.А Плазменное напыление гидроксиапатитовых покрытий титановых имплантатов с нагревом основы / А А Фомин, В Н Лясников // Технология металлов -2008 -№9 -С 26-29

3 Фомин А А Микротвердость гидроксиапатитовых электроплазменных покрытий, полученных при нагреве титановой основы / А А Фомин // Новые технологии в стоматологии и имплантологии сб науч трудов по материалам 9-й Всерос конф с междунар участием - Саратов Изд-во СГМУ, 2008 -С 210-212

4 Фомин А А Фазово-струкгурное состояние гидроксиапатитовых покрытий с предварительным нагревом основы при напылении / А А Фомин, В Н Лясников, А.В Лепилин, И В Фомин // Новые технологии в стоматологии и имплантологии сб науч трудов по материалам 9-й Всерос конф с междунар участием - Саратов. Изд-во СГМУ, 2008 -С 213-218

5 Фомин А А Теоретические предпосылки к повышению адгезии покрытий при плазменно-индукционном напылении / А А Фомин // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-21 сб трудов XXI Междунар науч конф Ют - Саратов СГТУ, 2008 -Т4 -С 26-28

6 Пат 63482 РФ, МКПО8 24-03 Дентальный имплантат / А А Фомин, А В Лясникова,АВ Лепилин, И В Фомин, Р В Пенкин -№ 2005503675, заявл 15 12 2005, опубл 16 07 2007

7 Фомин А А Регулирование морфологии поверхности биокомпозиционных покрытий дентальных имплантатов при помощи ультразвука / А А Фомин, А В Лясникова, Н.В Бекренев, Е Ю Сюсюкина // Вакуумная наука и техника материалы XIV науч.-техн конф -М МИЭМ, 2007 - С 217-220

8 Фомин А А Плазменно-индукционная технология формирования покрытий на имплантатах / А А Фомин // Молодые ученые - науке и производству, материалы конф молодых ученых - Саратов СГТУ, 2007 - С 228-230

9 Фомин А А Влияние термического воздействия и фазово-структурного состояния плазмонапыленных покрытий дентальных имплантатов на их свойства / А А Фомин, В Н Лясников // Материаловедение и технология конструкционных материалов - важнейшие составляющие компетенции современного инженера Проблемы качества технологической подготовки сб статей Всерос совещания зав кафедрами материаловедения и технологии конструкционных материалов -Волжский ВИСТех(филиал)ВолгГАСУ,2007 - С 66-71

10. Фомин А А Оборудование и технологии получения структурно-совершенных плазмонапыленных биокомпозиционных покрытий на основе фторгидроксиапатита / А А Фомин, А В Лясникова // Современная элекгротех-нология в машиностроении сб трудовМеждунар науч-техн конф -Тула Изд-во ТулГУ, 2007. - С 54-58

11. Фомин А А Повышение биосовместимости внутрикостных имплантатов за счет нанесения фторгидроксиапатитовых покрытий методом элекгроплаз-менного напыления и дополнительных электрофизических воздействий / АЛ Фомин, А В Лясникова, Е Ю Сюсюкина, О И Веселкова // Пленки и покрытия-2007 труды 8-йМеждунар конф -СПб Изд-во СПГПУ, 2007 -С 168-170

12 Фомин А А Плазменно-индукционная технология нанесения покрытий на дентальные имплантаты / А А Фомин, В Н Лясников // Пленки и покры-тия-2007 труды 8-й Междунар конф - СПб Изд-во СПГПУ, 2007 -С 162-164

13. Фомин А А Технологические особенности получения наноструктур-ных биокомпозиционных покрытий / А А Фомин, В Н Лясников, А Саккалла, ДА Смирнов // Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред материалы XIII Междунар симпозиума - М, 2007 -С 175-177

14 Фомин А А Автоматизированное оборудование для нанесения покрытий в виде тонких пленок / А А Фомин, В М Таран, А В Лясникова, Д В Власов // Электроника и вакуумная техника приборы и устройства Технология Материалы, материалы науч-техн конф - Саратов СГТУ, 2007 - Вып 2 -С 163-166

15 Фомин А А Исследование и разработка дентальных имплантатов с улучшенными биомеханическими свойствами / А А. Фомин, А В Лясникова, Р В Пенкин, И В Фомин // Новые технологии в стоматологии и имплантологии • сб. науч трудов по материалам 8-й Всерос конф - Саратов СГТУ, 2006 -С 278-283.

16 Фомин А А Повышение качества плазмонапыленных биокомпозиционных покрытий дентальных имплантатов за счет оптимизации соотношения адгезии и пористости / А А Фомин, Е Ю Сюсюкина // Всероссийский конкурс среди учащейся молодежи высших учебных заведений Российской Федерации на лучшие научные работы по естественным наукам тез науч работ - Саратов СГТУ,2004 -С 119-121

ФОМИН Александр Александрович

ПЛАЗМЕННО-ИНДУКЦИОННОЕ НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ С УЛУЧШЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ БИОСОВМЕСТИМОСТИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕНТАЛЬНЫХ ИМПЛАНТАТОВ

Автореферат Корректор О А Панина

Подписано в печать 11 09 08 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет Уел печ л 1,0 Уч-изд л 1,0

Тираж ЮОэкз Заказ 223 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, г Саратов, ул Политехническая, 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ, 410054, г Саратов, ул Политехническая, 77

Введение

1. Аналитический обзор литературы

1.1. Основные характеристики дентальных имплантатов

1.2. Технологические методы изготовления дентальных им- 24 плантатов

1.3. Формирование характеристик электроплазменных по- 29 крытий

2. Постановка вопроса и общая методика исследования

3. Теоретические предпосылки к закономерностям про- 57 цессов и условиям технологии термической активации поверхности основы при электроплазменном напылении биоактивных покрытий

3.1. Математическая модель термической активации при 57 формировании электроплазменных покрытий

3.2. Конструктивно-функциональные характеристики уст- 71 ройства индукционно-термической активации

Выводы

4. Исследование влияния режима и условий плазменно- 82 индукционного напыления на фазово-структурное состояние и основные механические свойства биоактивных покрытий

4.1 Методика исследования

4.2 Результаты исследования и их анализ

Выводы

5. Разработка конструкторско-техпологических реко- 123 мепдаций по изготовлению дентальных имплантатов с улуч

Выводы

Задачи исследований шенными параметрами биоактивности покрытия при плаз-менно-индукционном напылении

5.1 Конструктивные особенности промышленного образца 123 дентального имплантата

5.2 Комплексная оценка биомеханических свойств покры- 125 тий, полученных методами плазменного и плазменно-индукционного напыления с использованием многомерных функций

5.3 Технологические характеристики изготовления денталь- 129 ных имплантатов с улучшенными биомеханическими качествами

Выводы

6. Экономическая и медико-техническая оценка эффек- 141 тивности использования разработанных конструкторско-технологических рекомендаций при изготовлении и применении высококачественных дентальных имплантатов

6.1. Экономическое обоснование эффективности модерниза

6.2. Медико-техническое оценка эффективности использо- 152 вания разработанных конструкторско-технологических рекомендаций

Выводы

Электроплазменный и другие способы нанесения покрытий газотермическим методом нашли широкое применение в различных областях техники, при I этом особый интерес представляет получение пористых покрытий, способных выполнять функцию биосовместимого материала. В настоящее время весьма важной медико-технической, а также социальной проблемой является исправление дефектов и повреждений зубных рядов пациентов. Наиболее эффективным решением данной проблемы является дентальная имплантация, которая в последнее время получила широкое распространение. Установка таких внутри-костных искусственных опор зубных протезов позволяет полностью решить проблему восстановления нарушенных или утраченных функций зубных рядов.

Успешное применение изделий медицинского назначения, в том числе дентальных имплантатов и других ортопедических систем, неразрывно связано с их конструкцией, применяемыми материалами и технологией изготовления. Тип конструкции дентальных имплантатов обусловлен не только медико-биологическими показаниями, но и возможностями современной технологии. Наибольшая эффективность в получении необходимых результатов лечения и реабилитации пациентов достигается благодаря применению имплантатов комбинированной конструкции. Их основа выполнена из прочного биосовместимого материала, воспринимающего жевательные нагрузки от зубного протеза, а покрытие обладает биоактивными свойствами, необходимыми для надежной остео-интеграции, т.е. приживления, имплантата и повышения срока его службы. Особое значение при конструировании дентальных имплантатов имеет их форма, а также структура поверхности, которые существенно влияют на способность к необходимому взаимодействию элементов биотехнической системы «зубной протез - имплантат - биоткань».

Одним из перспективных направлений биомедицинского материаловедения является решение проблемы биосовместимости имплантатов за счет повышения физико-механических и биологических характеристик медицинских материалов. Установлено, что любой отдельно взятый материал может обладать требуемым комплексом свойств по всему объему, но свойства его поверхности могут не соответствовать таким необходимым показателям, как, например, шероховатость, морфология, износостойкость и другие. На практике имплантоло-гами все шире применяются результаты разработок в области материалов с биосовместимыми покрытиями. Наиболее распространенным методом повышения функциональных свойств имплантатов является модификация поверхности материала их основы. В этом случае свойства поверхности изделия могут сильно отличаться от свойств основного или исходного материала. Обработка поверхности обычно производится электрофизическими и физико-химическими методами, например, путем напыления или осаждения материала покрытия, в том числе для придания ему наноструктурированного состояния.

В настоящее время существует ряд технологий, которые применяются для нанесения покрытий на медицинские изделия. Существующие методы формирования биосовместимых покрытий включают использование технологий на основе специальных физических или химических процессов, применение которых для изготовления внутрикостных имплантатов затруднено по техническим и экономическим причинам, а также в связи с необходимостью сохранения стерильности изделий. Как показывают проведенные исследования, одним из наиболее технологичных, позволяющих наносить покрытия из любых материалов с заданными свойствами, является метод электроплазменного напыления.

Покрытия на имплантатах должны обладать определенным комплексом свойств, включающих высокую адгезию, наличие биоактивности, необходимой пористости, развитую морфологию, что требуется для эффективной остеоинте-грации имплантатов. Улучшение приживляемости костных имплантатов с покрытиями обеспечивается за счет повышения адсорбции и адгезии костных клеток, благодаря приближению их фазово-структурного состояния и свойств к параметрам костной ткани. Это может быть достигнуто путем формирования в объеме и на поверхности покрытий необходимой структуры и морфологической гетерогенности.

Однако при этом не всегда достигается высокая адгезия электроплазменных покрытий, а существующие методы повышения прочности сцепления имеют ряд существенных недостатков. Разрешение проблемы создания пористых покрытий при высокой прочности сцепления с основой имеет определяющее значение для повышения эффективности применения электроплазменного способа при изготовлении высококачественных дентальных имплантатов. Установлено, что наибольшую роль при этом играет повышение температуры контакта в зоне взаимодействия напыляемых частиц и основы, достигаемое различными методами.

Имеющиеся данные показывают, что повышение срока службы имплантатов и снижение доли случаев их отторжения является чрезвычайно важной и актуальной задачей, поскольку обеспечивает получение существенного медико-технического и экономического эффекта. Решение данной задачи может быть достигнуто за счет создания и применения комплекса мероприятий по усовершенствованию технологии получения на поверхности основы имплантата покрытий с высокими биомеханическими свойствами. Для формирования данных параметров целесообразнее всего применять рациональное сочетание технологических режимов плазменного напыления и температурного воздействия на основу имплантата. Это может позволить получать покрытия с требуемыми показателями фазового состава, морфологической гетерогенности, пористости и прочности сцепления. Однако известные способы термического воздействия на основу при напылении покрытий являются технически трудно осуществимыми либо имеют существенную инертность воздействия. Достаточно технологичным представляется применение индукционного нагрева по закономерности этого процесса применительно к напылению покрытий дентальных имплантатов.

Объект исследования: покрытия, напыленные плазменно-индукционным методом.

Предмет исследования: фазово-структурное состояние и основные механические свойства покрытий.

Цель работы: повышение уровня биомеханической совместимости покрытий дентальных имплантатов за счет разработки нового технологического процесса электроплазменного напыления с предварительной индукционно-термической активацией основы.

Методы и средства исследований. В работе использованы основные положения теории электроплазменного напыления, а также индукционного нагрева. Экспериментальные исследования выполнялись с использованием аппарата пескоструйной обработки «Чайка-20», ультразвукового генератора УГТ-902, установки электроплазменного напыления ВРЕС 744.3227.001 и разработанного устройства индукционного нагрева. Температура основы измерялась при использовании ИК пирометра DT-8828 с пределами от -50 °С до 1100 °С и погрешностью ±0,1 °С. Статистическая обработка и аппроксимация экспериментальных данных проводилась по методу наименьших квадратов с использованием программного пакета MATLAB 6.0. Свойства покрытий изучались методами рентгенофазового анализа (ДРОН-4, Со-Ка излучение), оптической микроскопии (МИМ-8, АГПМ-6М, фотоаппарат Olympus FE-100), профилометрии (профилометр 107622), измерения микротвердости (ПМТ-3) и прочности при срезе на специально разработанной установке, имеющей динамометр с пределом измерений нагрузки до 50 Н с ценой деления 0,2 Н.

Научная новизна:

1. Предложена математическая модель прочности сцепления покрытия с основой, учитывающая влияние ее индукционно-термической активации, дистанции электроплазменного напыления и позволяющая обосновать принципы получения покрытий с улучшенными показателями биосовместимости.

2. Впервые установлены закономерности влияния температуры индукционного нагрева основы и дистанции электроплазменного напыления на фазовый состав, степень кристалличности, морфологическую гетерогенность, относительную шероховатость, однородность микрорельефа, пористость, микротвердость и прочность при срезе титановых и гидроксиапатитовых покрытий дентальных имплантатов.

3. Найдены наилучшие режимы плазменно-индукционного напыления, обеспечивающие рациональное сочетание фазово-структурных и основных механических свойств покрытий дентальных имплантатов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Предложенная математическая модель, основанная на уравнениях теплопередачи и кинетики физико-химических процессов взаимодействия частиц с основой, позволяет достоверно устанавливать величину прочности их сцепления в зависимости от контактной температуры, дистанции электроплазменного напыления и режима индукционного нагрева основы.

2. Дополнительное применение индукционного нагрева титановой основы перед напылением гидроксиапатитовых покрытий позволяет улучшить их фазовый состав, повысить степень кристалличности до 75 % и тем самым стабилизировать резорбируемость.

3. Разработанный технологический процесс электроплазменного напыления с дополнительным индукционным нагревом титановой основы позволяет увеличить прочность при срезе титанового подслоя с 60 до 70 МПа и гидро-ксиапатитового покрытия с 55 до 80 МПа, параметры морфологической гетерогенности на 50.80 %, а также повысить величину микротвердости с 650 до 900 МПа и стабилизировать пористость гидроксиапатитового слоя на уровне 44.45%.

Практическая ценность. Результаты работы могут быть использованы в производстве медицинской техники при изготовлении костных дентальных и других видов имплантатов с электроплазменными покрытиями при улучшенных качествах биосовместимости.

Предложен метод термической активации основы имплантатов с помощью индукционного нагревательного устройства, обеспечивающий эффективное повышение адгезионно-когезионных качеств электроплазменных напыленных покрытий различного назначения.

Разработано опытное устройство индукционного нагрева напыляемых пластинчатых и цилиндрических имплантатов до 600 °С с частотой тока на индукторе 100 кГц при потребляемой мощности не более 150 Вт, встраиваемое в установку электроплазменного напыления покрытий и обеспечивающее реализацию технологических режимов плазменно-индукционного напыления для улучшения качеств биомеханической совместимости.

Определены технологические режимы формирования гидроксиапатито-вых покрытий, ток дуги 450 А, напряжение 30 В, дистанция напыления 90. 130 мм, средний размер напыляемого порошка 90 мкм, индукционный нагрев титановой основы имплантатов с титановым подслоем до 400 °С, что дает возможность повысить степень кристалличности гидроксиапатита до 75 %, улучшить морфологическую гетерогенность поверхности покрытия на 50.80 % с получением высокой пористости 44.45 %, увеличить прочность покрытия при срезе с 55 до 80 МПа, микротвердость - с 650 до 900 МПа. Повышенные структурные и физико-механические свойства получаемых гидро-ксиапатитовых покрытий обеспечивают возрастание качеств их биоактивности, за счет чего улучшается приживляемость имплантатов, стабилизируется их функционирование, предупреждается опасность воспалительных осложнений и отторжения. В результате применения имплантатов возрастает эффективность лечения дефектов и повреждений зубных рядов.

Материалы диссертационной работы могут быть использованы студентами 4 и 5 курсов Саратовского государственного технического университета и других ВУЗов по специальностям «Машины и технология высокоэффективных процессов обработки материалов» и «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» при изучении учебных дисциплин, связанных с нанесением покрытий, а также производством и применением дентальных имплантатов.

Реализация результатов работы. Плазменно-индукционный метод напыления гидроксиапатитовых покрытий дентальных имплантатов с улучшенными параметрами биоактивности принят к внедрению на производственном участке НПА «Плазма Поволжья». Изготовленные имплантаты с покрытием в составе опытной партии успешно проходят клиническую проверку в стоматологических лечебных учреждениях г. Саратова.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были представлены на 8-й Всероссийской конференции «Новые технологии в стоматологии и имплантологии» (Саратов, СГТУ, 2006), конференции молодых ученых «Молодые ученые науке и производству» (Саратов, СГТУ, 2007), 8-й Международной конференции «Пленки и покрытия - 2007» (Санкт-Петербург, Институт проблем машиноведения РАН, 2007), 21-й Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-21» (Саратов, СГТУ, 2008), 9-й Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в стоматологии и имплантологии» (Саратов, СГМУ, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 1 патент, 1 работа в журнале из списка, рекомендованного ВАК, и 14 работ в других изданиях.

Автор искренне благодарен за помощь в работе над диссертацией научному руководителю Лясникову В.Н. и всем сотрудникам кафедры МВПО СГТУ.

Общие выводы по работе

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований решены актуальные научно-практическая задача, имеющая важное медико-техническое значение, и заключающиеся в разработке и обосновании метода электроплазменного напыления высокопористых покрытий с повышенными за счет индукционного нагрева величинами прочности при срезе, обеспечивающего повышение биомеханического качества титановых и гидроксиапатитовых покрытий, применяемых в частности в конструкциях внутрикостных дентальных имплантатов.

При этом:

1. На основе анализа научно-технической информации сформирована гипотеза о возможности придания покрытию высоких биомеханических свойств с помощью индукционно-термической активации основы при электроплазменном напылении.

2. Разработанная математическая модель зависимости прочности сцепления частиц с основой от условий индукционно-термической активации при напылении показала возможность-I: эффективного повышения адгезионно-когезионных свойств покрытий.

3. Структурно-фазовый анализ исходного и нанесенного методом плаз-менно-индукционного напыления покрытия ГА выявил увеличение содержания кристаллической фазы ГА с 50 до 75 % в условиях предварительного нагрева основы до температуры 400 °С на дистанциях напыления 90 и 130 мм, что улучшает устойчивость покрытия к резорбции.

4. Исследование структурного состояния поверхности показало улучшение морфологической гетерогенности как титанового подслоя при температуре предварительного нагрева основы'200'°С на дистанции напыления 110 мм, так и ГА слоя при температуре нагрева 400 °С на дистанции напыления 130 мм, что положительно влияет на контактное взаимодействие имплантата с костной тканью.

5. Исследование микроструктуры ГА покрытий определило наличие высокой пористости величиной 47.48 % и некоторое снижение ее до значений 44.45 % при увеличении температуры предварительного нагрева основы на обеих принятых дистанциях напыления. Геометрическое качество биоактивности покрытий благодаря этому поддерживается на высоком уровне.

6. Повышение микротвердости ГА покрытий с 550.650 до 800. 900 МПа происходило при температурах нагрева основы выше 400 °С на обеих дистанциях напыления, что повышает надежность установки и функционирования имплантатов.

7. Увеличение прочности титановых покрытий при срезе с 62 до 70 МПа создавалось в условиях нагрева основы до температур 200.300 °С, а также с 55 до 80 МПа для ГА покрытий при температурах нагрева основы 400.600 °С на обеих дистанциях напыления;- 'чем достигается повышенная стабильность фиксации имплантата без отслоения покрытия при установке.

8. Предложенный метод плазменно-индукционного напыления биоактивных покрытий на дентальные имплантаты обусловливает эффективность его использования с высокими медико-техническими показателями, при этом, ожидаемая доля послеоперационных осложнений находится на уровне менее 1 %, коэффициент экономической эффективности составляет 1,99 при сроке окупаемости затрат 0,5 года. .1 , . . н ^ 1 I < 1 > 1 п кЮл1 , I ч ^ . : 4 ч. V 1 И /I ' . 4 <«

Дальнейшее расширение масштабов использования дентальных имплан-татов связано с уменьшением травматизма и длительности операции. Протезирование с использованием дентальных имплантатов в России из числа больных могут позволить себе только 1,5.3 % по причинам медицинского и экономического характера.

Вышеуказанные проблемы могут решаться за счет использования рационального комплекса медико-технических и экономических мер. К важнейшим из них относятся предоперационные и диагностические исследования, подготовка пациента, применение все более совершенных конструкций и материалов для дентальных имплантатов, а также оборудования и инструментария для операции. Наиболее важным считается создание прогрессивных и экономичных технологических процессов изготовления имплантатов и ортопедических конструкций.

Уменьшение послеоперационных осложнений возможно благодаря применению рациональных конструкций имплантатов, которые снижают объем хирургического вмешательства при формировании костного ложа. Большую роль в повышении качеств имплантации играют применяемые материалы, особенно те, которые обладают повышенными биомеханическими и биоактивными свойствами для стабильной и прочной остеоинтеграции. Наиболее перспективным следует считать металлические конструкции с пористым и морфологически гетерогенным биоактивным покрытием.

Методы математического и компьютерного моделирования позволяют изучить термонапряженное состояние покрытий при его формировании, а также исследовать напряженно-деформированное состояние биотехнической системы «имплантат - кость» в процессе ее функционирования. Данные меры позволяют добиться снижения затрат и сокращения срока проведения НИОКР.

Новым направлением в улучшении взаимодействия поверхности имплан-тата с окружающими биотканями, особенно биожидкостями, является придание его поверхности необходимого электрического заряда путем создания элек-третного состояния покрытий. При этом биоактивному покрытию придается статический заряд за счет поляризации различными способами, например, в коронном разряде.

Биоактивные керамические покрытия получают разными методами, отличающимися производительностью и качеством, при этом в большинстве случаев покрытию требуются дополнительные последующие энергоемкие воздействия, необходимые, в первую очередь, для улучшения их фазово-структурного состава.

Снижение опасности тромбообразования и повышение антибактериального эффекта покрытия имплантатов достигается благодаря их легированию веществами, содержащими ионы серебра и лантаноидов. С этой целью ведутся разработки по применению различных электрохимических и электрофизических методов легирования, таких как катодное внедрение, ионная имплантация и т.д.

Последним направлением технологического прогресса является использование нанотехнологий, поскольку существующие методы имеют ряд ограничений при формировании покрытий имплантатов, особенно биоактивных. При этом необходимо проведение значительного комплекса исследований по формированию наноструктурированных биоактивных покрытий имплантатов и их клинического применения. Свойства" нанообъектов позволяют предположить, что взаимодействие поверхности имплантата с окружающими тканями может происходить на клеточном и молекулярном уровнях, что обеспечит ускоренное приживление и стабильное функционирование. Повышенные механические свойства покрытий, особенно адгезия< и когезия, дадут увеличение стабильности функционирования имплантатов при действии на них жевательных нагрузок.

I I \ I /, ' ч ДШС I ЬЛ 1 а > V) V М. .V,

Современные технологические процессы изготовления дентальных им-плантатов разрабатываются с учетом увеличивающегося масштаба их производства и использования, что определяет необходимость перехода к крупносерийному выпуску на специализированных предприятиях. Увеличение степени автоматизации производства медико-технической продукции, в частности дентальных имплантатов, при улучшенных показателях качества способствует снижению технологической себестоимости и повышению конкурентоспособности дентальных имплантатов на отечественном и зарубежном рынках. Вышеназванные пути решения поставленных проблем связаны между собой, поэтому их необходимо рассматривать в едином комплексе, т.е. используя принципы системного подхода. j "Мчи л

1. Афанасьев Ю.И. Гистология: Учебник / Ю.И. Афанасьев, И.А. Юрина, Е.Ф. Котовский; Под ред. Ю.И. Афанасьева, И.А. Юриной. 5-е изд., пе-рераб. и доп. — М.: Медицина, 1999.

2. Бабат Г.И. Индукционный нагрев металлов и его промышленное применение. М.: Гос. Эн. изд-во, 1946.

3. Барановский М.А. и др. Технология металлов и других конструкционных материалов / Под общ. ред. A.M. Дмитровича. 2-е изд., перераб. и доп. -Минск: Высшая школа, 1973.

4. Бекренев Н.В., Трофимов Д.В., Протасова Н.В. Исследование морфологии поверхности и структуры титанового плазменно-дугового покрытия // Сб. трудов 7-ой регион, научно-техн. конф. «Современная электротехнология». Тула, 2004. - С. 120-126.

5. Бекренев Н.В., Яшков В.В., Лясников В.Н. Физико-механические и эксплуатационные свойства плазмонапыленных газопоглощающих компози, 1 1ри I Iционных покрытий: Тез. докл. Рос. научно-техн. конф. «Новые материалы и технологии». — М., 1995.

6. Бекренев Н.В., Лясников В.Н., Князьков A.A. Комплексный подход к разработке и применению дентальных имплантатов // Новое в стоматологии, 1999. № 2 (72). - С. 41-48.

7. Бекренев Н.В., Протасова Н.В., Родионов И.В., Лясникова A.B. Конструирование, производство и применение внутрикостных стоматологических имплантатов: Учеб. пособие: В 2 ч. / Под ред. проф. В.Н. Лясникова. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2003.

8. Белоглазов И.Н. Тепломассообмен: Учеб. пособие / И.Н. Белоглазов, O.A. Дубовиков. — СПб.: Санкт-Петербургский гос. горный ин-т (техн. ун-т), 2003. 88 с.

9. Березин М.И. Низкотемпературная плазма и области ее применения // Обзоры по электронной технике: Сер. Технология, организация производства и оборудование. М., 1973. - Вып. 24 (167).

10. Биоактивные материалы ми ^покрытия в дентальной имплантологии: Учеб. пособие / К.Г. Бутовский,.AiB. Лясникова, A.B. Лепилин, В.Н. Лясников. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004. -94 с.

11. Биокомпозиционные плазмонапыленные покрытия, материалы в челю-стно-лицевой хирургии и стоматологии // В.Н. Лясников, К.Г. Бутовский, О.В. Бейдик: Тез. докл. 1-й Всерос. научн. конф. М., 1997. - С. 8.

12. Биосовместимые покрытия для металлических имплантатов, получаемых лазерным напылением // С.С. Алимпиев, E.H. Антонова, В.Н. Баграташвили / Стоматология. 1996. № 5. - С. 64—67.

13. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. — М.: Машиностроение, 1975.

14. Борисов Ю.С., Борисова А.Л. Плазменные порошковые покрытия. Киев: Технша, 1986.-223 с.

15. Бутовский К.Г., Лясников В.Н. Напыленные покрытия, технология и оборудование: Учеб. пособие. — Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2000. -118 с.

16. Вильяме Д.Ф., Роуф Р. Имплантаты в хирургии / Пер. с англ. М.: Медицина, 1978.

17. Внутрикостные стоматологические имплантаты. Конструкции, технологии, производство и применение в клинической практике / Под ред. В.Н. Лясникова, A.B. Лепилина. Саратов: Сарат. техн. гос. ун-т, 2000.- 110 с.

18. Воложин А.И., Курдюмов С.Г., Орловский В.П. Фторгидроксиапатит для дентальной имплантации1'// .Современные проблемы имплантологии: Сб. научн. статей 6-й Междунар. конф. — Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. С. 68-75.

19. Газотермические покрытия из порошковых материалов: Справочник / Ю.С. Борисов, Ю.А. Харламов, С.Л. Сидоренко и др. Киев: Наук, думка, 1987.-543 с.

20. Газотермическое напыление композиционных порошков / А .Я. Кулик, Ю.С. Борисов, A.C. Мнухин, М.Д. Никитин. Л.: Машиностроение, Ле-нингр. отделение, 1985. - 199 с.

21. Головин Г.Ф., Замятин М.М. Высокочастотная термическая обработка. -М.: Машиностроение, 1990.-240 с.

22. ГОСТ 9.304-89. Покрытия газотермические. Общие требования и методы контроля. -М.: Изд-во стандартов, 1989. 14 с.

23. ГОСТ 12.2.007.0-75. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности. — М.: Изд-во стандартов, 1975. 6 с.

24. Готлиб Л.И. Плазменное напыление. М.: ЦИНТИ Химнефтемаш, 1970. - 72 с. . ■

25. Гюнтер В.Э., Итин В.И., Монасевич Л.А. и др. Эффекты памяти формы и их применение в медицине. Новосибирск: Наука, 1992. - 742 с.

26. Долгов Ю.С. Использование контактного плавления для соединения металлов. // Пайка в приборостроении: Материалы семинара. МДНТП им. > Дзержинского, 1964. С. 63-78.v

27. Донской A.B., Клубникин'B.C. Электроплазменные процессы и установки в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1979. — 221 с.

28. Дьячков В.Б. Специальные металлорежущие станки общемашиностроительного применения: Справочник. -М.: Машиностроение, 1983.

29. Зайдель А.И. Ошибки йзмерений физических величин. Л.: Наука, 1974.-243 с. '

30. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. М.: Химия, 1977. - 352 с.

31. Итин В.И., Шевченко H.A., Коростелева E.H., Тухфатуллин A.A., Мирга-зизов М.З., Гюнтер В.Э. Функциональные композиционные материалы "био-керамика-никелид титана" для медицины // Письма в ЖТФ, 1997. — Т. 23. -№8.г.\ч!' ичмерс;:-;!' С;"':.'

32. Калганова С.Г. Исследование процесса плазменного напыления многослойных покрытий на дентальные имплантаты: Дис. канд. техн. наук. -Саратов, 1999.

33. Калганова С.Г., Лясников В.Н. Физико-механические свойства плазмо-напыленных геттерных покрытий на основе титана // Тез. докл. науч.-техн. конф. с участием зарубежных специалистов «Вакуумная наука и техника».-Гурзуф, 1994.

34. Калита В.И., Соколов В.Н., Парамонов В.А. Трехмерные капиллярно-пористые покрытия // Физика и химия обработки материалов. 2000. -№4.-С. 55-61.

35. Калита В.И. Физика и химия формирования биоинертных и биоактивных поверхностей на имплантатах. Обзор // Физика и химия обработки материалов. -2000.-№ 5.—С.ь28-45.^.;.

36. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука, 1970.

37. Кипарисов С.С, Либензон Г.А. Порошковая металлургия. -М.: Машиностроение, 1980.-495<.-с.м5.

38. Князьков A.A. Плазменное напыление композиционных материалов из титана и гидроксиапатита на имплантаты при воздействии ультразвуковых колебаний: Дис. канд. техн. наук. Саратов: СГТУ, 2000. - 161 с.

39. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике / Пер. с англ.; Под ред. И.Г. Арамановича. -М.: Наука, 1978.у -- ^.

40. Корчагин A.B. Повышение качества и оптимизация технологии плазменного напыления биопокрытий из титана и гидроксиапатита на имплантаты: Дис. канд. техн. наук. Саратов, 1999. - 146 с.

41. Костиков В.И., Шестерин Ю.А. Плазменные покрытия. М.: Металлургия, 1978.-159 с. л. .v . .

42. Краткий справочник металлиста / Под ред. П.Н. Орлова, Е.А. Скороходо-ва. -М.: Машиностроение, 1986.

43. Кудинов В.В. Плазменные покрытия. М.: Наука, 1977. - 184 с.

44. Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. -М.: Машиностроение, 1981. 192 с.

45. Куприянов И.Л., Геллер М.А. Газотермические покрытия с повышенной прочностью сцепления. Мн.: Навука i тэхшка, 1990. - 176 с.

46. Лепилин A.B., Лясников В.Н, Смирнов Д.А., Зуев Ю.А., Горчакова Н.С. Комплексный подход к биомеханике имплантата // Современные проблемы имплантологии: Сб. научн. статей 6-й Междунар. конф. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. - С. 29-30.

47. Кибальникова О.В., Лясникова A.B., Михайлова А.Н. Биологически стойкие покрытия для имплантатов // Современные проблемы имплантологии: Сб. научн. статей^6-й Междунар. конф. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. - С. 39-40. .

48. Лучинский Г.П. Химия титана. М.: Химия, 1971. - 472 с.

49. Любимов Б.В. Защитные покрытия изделий. Справочник конструктора. Л.: Машиностроение,. 1969. - 214 с.

50. Лясников В.Н. Комплексное исследование физико-химических свойств плазменных покрытий, разработка технологии и оборудования и внедрение их в серийное производство ЭВП: Дис. д-ра техн. наук. М.: МИЭМ, 1987.-474 с.

51. Лясников В.Н. Физико-химические свойства плазменных покрытий // Физико-химическая механика материалов, 1987. № 2. - С. 12-19.

52. Лясников В.Н., Новак Ю.М.у Филимонов С.А. Структура многослойных плазменных титановых газопоглотителей // Порошковая металлургия, 1990.-№8.-С. 59-65.

53. Лясников В.Н., Глебов Г.Д. Свойства плазменных покрытий // Обзоры по электронной технике. Сер. Электроника СВЧ. — М., 1979. Вып. 2 (611).

54. Лясников В.Н., Верещагина Л.А. Биологически активные плазмона-пыленные покрытия для имплантатов // Перспективные материалы, 1996.-№ 6.-С. 50-55. • ,

55. Лясников В.Н., Князьков A.A., Бекренев Н.В. Комплексный подход к разработке и применению дентальных имплантатов: Специальный выпуск // Имплантаты в стоматологии, 1999. № 2. - С. 62-65.

56. Лясников В.Н., Бекренев Н.В., Корчагин A.B. Комбинированные процессы формирования плазмонапыленных функциональных покрытий: Учеб. пособие. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2001. -98 с.

57. Лясников В.Н., Петров В.В., Атоян В.Р., Чеботаревский Ю.В. Применение плазменного напыления в производстве имплантатов для стоматологии / Под общ. ред. B.HJ Лясникова. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т,1993. 1 ' > HKt'ib! К-'-' ■ ; >

58. Лясников В.Н., Бутовский К.Г., Лепилин A.B., Фомин И.В. Научные основы разработки и применения современных дентальных имплантатов // Клиническая имплантология и стоматология, 1998. № 2 (5).

59. Лясникова A.B., Приходько C.B., Бекренев Н.В. Подготовка поверхности под плазменное напыление. покрытий ультразвуковым микрорезанием: Сб. трудов 7-ой регион, научно-техн. конф. «Современная электротехнология». Тула, 2004. - С. 144-149.

60. Мазанов К.В. Исследование процессов ультразвукового электроплазменного напыления биоактивных титан-гидроксиапатитовых покрытий и их модельной резорбции в изотоническом растворе: Дис. канд. техн. наук. Саратов, 2002. - 232 с. ■

61. Медведев Ю.М., Морозов И.А. О влиянии шероховатости и степени наклепа на прочность сцепления плазменных покрытий // Физика и химия обработки материалов, 1975. № 4. - С. 27-30.

62. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования / Под ред. А.Г. Шахназарова, 1994. 80 с.

63. Методика определения экономической эффективности применения новых методов лечения ортопедо-травматологических больных: Метод, рек. / Сост. Л.А. Попова и др.: МЗ РСФСР, КНИИЭКОТ, Ин-т экономии УНУ АН СССР. -Курган, 1987. -22 с. ' .

64. Нанесение неорганических покрытий (теория, технология, оборудование): Учеб. пособие для студентов вузов / Под ред. Г.В. Боброва, A.A. Ильина. -М.: Интермет Инжиниринг, 2004. 624 с.

65. Немцов М.В. Справочник" по расчету параметров катушек индуктивности. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергатомиздат, 1989. - 192 с.

66. Нераспыляемые плазмонапыленные газопоглотители. Свойства. Технология. Оборудование. Применение / Н.В. Бекренев, Д.В. Быков, В.Н. Ляс-ников, А.Н. Тихонов.- Саратов:^Изд-во Сарат. ун-та, 1996. 200 с.

67. Новиков П.В., Чурилов Г.Н. Динамические характеристики нагрева графитового проводника с учетом скин-эффекта // Журнал Технической физики, 2000. Т. 70. - Вып. 9. - С. 119-122.

68. Очистка поверхности изделий перед напылением газовыми разрядами / В.М. Таран, Б. С. Митин, Г. В. Бобров и др. // Теория и практика газотермического нанесения покрытий.^- Дмитров, 1983. С. 52-56.

69. Параскевич В.Л. Дентальная имплантология: Основы теории и практики. Научно-практ. пособие. Мн.: 000«Юнипресс», 2002. — 368 с.

70. Пат. 1837620 СССР. Способ плазменного напыления биоактивных покрытий / Карасев М.В., Клубникин B.C., Новиков С.В., Федоров С.Ю., Триантафилидис С., Фролов А.Г., 1990.

71. Пат. 2275441 РФ. Способлюлучения покрытий / Лясников В.Н., Казин-ский А.А., Наконечных А.С., 2004.

72. Пат. 2192892 РФ. Способ создания биосовместимой поверхности на им-плантатах из титана и его, сплавов / Бондарев В.В., Шепель A.M., 2000.

73. Пат. 2194536 РФ. Способ формирования биоактивного покрытия на им-плантат / Клименов В.А., Шепель В.М., Ботаева Л.Б., Трофимов В.В., Федчишин О.В., 1999.

74. Пат. 2253659 РФ. Пористые газопоглотительные устройства со сниженной потерей частиц и способ их изготовления / Конте А., Морая М., 2001.

75. Пат. 2269590 РФ. Способ газопламенного напыления защитного покрытия / Шаров И.Ф., Бушманов A.M., 2003.

76. Пат. 2165997 РФ. Способ лазерно-газотермического нанесения покрытия / Гришанов В.Н., Мордасов В.И., Мурзин С.П., Склярено К.В., 1999.

77. Пат. 2211256 РФ. Способ нанесения покрытия / Станчев Д.И., Кадырме-тов A.M., Винокуров А.В., Бухтояров В.Н., 2001.

78. Пат. 2203977 РФ. Способ плазменного напыления / Киселев О.С., Кор-нилаева Е.М., 2001

79. Пат. 2173352 РФ. Способ подготовки поверхности перед нанесением плазменных покрытий / Гришин Н.Г., Борисов Г.А., Моос Е.Н., 1999.

80. Пат. 2146535 РФ. Способ изготовления внутрикостного стоматологического имплантата с плазмонапыленным многослойным биоактивным покрытием / Лясников В.Н.; Верещагина JI.A.; Лепилин А.В.; Рыжков В.Б., 1998. . .

81. Пат. 2158189 РФ. Способ нанесения гидроксиапатитовых покрытий / Верещагин В.И., Гузеев В.В., Иванова Л.Р., Карлов А.В., 1999.

82. Пат. 2222636 РФ. Способ напыления / Балдаеев Л.Х., Тишин В.М., Лупа-нов В.А., Калита В.И.; Соломонов^В.А., Зубарев Г.И., Заливакин В.М., 2002.

83. Пат. 2283364 РФ. Способ плазменного напыления покрытий / Бекренев Н.В., Лясников В.Н., Трофимов Д.В., 2004.

84. Пат. 63482 РФ. Дентальный ¡имплантат / Лясникова А.В., Фомин А.А., Лепилин А.В., Фомин И.В., Пенкин Р.В., 2007.

85. Пат. 1254031 Китай. Method for raising crystallinity of hydroxyapatite coating layer in plasma spraying process / Shunyan T, Minhui H., Heng J., 2000. и u

86. Пат. 483480" Китай!'!'Post-treatment method for plasma spraying hydroxyapatite coating / Yang C. Yong J. Amin F., 2004.

87. Пат. 1699616 Китай. Method for post treatment of plasma spraying hydroxyapatite coating / Huang Y., 2005.

88. Перова М.Д. Осложнения * при использовании метода зубной имплантации, их анализ и профилактика // Клиническая имплантология и стоматология, 1998. № 3 (6). - С. 27-31.г i 1 ■ 1 и.1. K>si- i11 ,цi■ ч*1 •1

89. Перова М.Д. К вопросу о профилактике деструкции околоимплан-татных тканевых структур // Новое в стоматологии, 1999. № 2 (72). -С. 33-41.

90. Пономаренко Д.В. Особенности термонапряженного состояния плазменных покрытий // Теория и практика сварочного производства: Межвузовский сб. Выпр5. Свердловск: Изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1986.-С. 80-84.

91. Порошковая металлургия и напыленные покрытия: Учебник для вузов / В.Н. Анциферов, Г.В. Бобров, JI.K. Дружинин и др. М.: Металлургия, 1987.-792 с. .

92. Порошковая металлургия: материалы, технология, свойства, области, применения. Справочник / И.М. Федорченко, И.Н. Францевич, И.Д. Рабомысельский и др. Киев: Наук, думка, 1985. - 624 с.

93. Простяков A.A. Индукционные нагревательные установки. М.: Энергия, 1970. - 120 с.м м. :>. - I - -ч ■<

94. Протасова Н.В. Управление формообразованием и свойствами биокомпозиционных покрытий дентальных имплантатов при электроплазменном напылении: Дис. канд. техн. наук. Саратов: СГТУ, 2000. -251 с.

95. Пузряков А.Ф. Теоретические основы технологии плазменного напыления: Учеб. пособие по курсу «Технология конструкционных матал-локомпозитов». М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 360 с.

96. Путляев В.И. Современные биокерамические материалы // Соро-совский образовательный журнал, 2004. Т. 8. - № 1. - С. 44-50.

97. Робустова Т.Г. Имплантация зубов (хирургические аспекты). М.: Медицина, 2003. - 560 с.

98. Родионов И.В. Влияние окисления на свойства плазмонапыленных титан-гидроксиапатитовых и оксидных биосовместимых покрытий дентальных имплантатов: Дис. канд. техн. наук. Саратов: СГТУ, 2004. -183 с.

99. Родионов И.В., Протасова Н.В. Основные свойства материалов и покрытий, применяемых в имплантологии: Учеб. пособие. Саратов: Са-рат. гос. техн. ун-т, 2003.

100. Руководство по ортопедической стоматологии / Под ред. В.Н. Копейкина. М.: Триада-Х,:1998. - 469 с.

101. Севастьянов В.И. Биосовместимые материалы медицинского назначения // Перспективные материалы, 1995. № 5. - С. 41-45.

102. Соколов Ю.В. Плазменное формообразование: Монография. Мн.: УП "Технопринт", 2003. - 198 с.

103. Сплавы с памятью формы в медицине / Гюнтер В. Э., Котенко В. В., Миргазизов М. 3. и др. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1986. - 208 с.

104. Справочник по технологии резания материалов: В 2-х книгах / Ред. нем. изд.: Г. Шпур, Т. Штефере; Пер. с нем. Колотенкова В.Ф. и др.; Под ред. Ю.М. Соломенцева. — М.: Машиностроение, 1985. Кн. 1.

105. Суров О.Н. Зубное протезирование на имплантатах. — М.: Медицина, 1993.

106. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок / Пер. с англ. М.: Мир, 1985.-272 с.

107. Физика и техника низкотемпературной плазмы / C.B. Дресвин, A.B. Донской, B.C. Гольдфарб и др.—М.: Атомзидат, 1972. 352 с.

108. Физико-химические процессы при плазменном напылении и разрушении материалов с покрытиями / Максимович Г.Г., Шатинский В.Ф., Копылов В.И. Киев: Наук, думка, 1983. - 264 с.

109. Харламов Ю.А. Классификация способов газотермического напыления покрытия // Сварочное производство, 1982. — № 3. — С. 40-41.

110. Хасуй А., Моригаки О. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985.-321 с.

111. Червоный И.Ф., Нестеренко Т.Н., Сидоренко Н.Г., Головко О.П. Плавление кремния при вертикальной индукционной БЗП // ОТТОМ-6, 2005.-С. 136-139. к, о

112. Шпак А.П., Мельникова В.А., Карбовский B.JI. Структура нанокри-сталлических адсорбентов на основе гидроксоапатита кальция // Апатиты. — Киев: Академпериодика, 2002. С. 992-993.

113. Экспериментальное изучение тканевой совместимости титановых имплантатов, покрытых гидроксиапатитом и окисью алюминия путем плазменного напыления / А.Г. Фролов и др. // Стоматология, 1995.-№3.-С. 9.

114. Экономическое обоснование разработки и модернизации оборудования для электронной промышленности: Метод, указ. для студ. / Жева-лев Ю.Н., Жевалев О.Ю. —Саратов.: Сарат. гос. тех .ун-т. 23 с.

115. Электроплазменное напыление в производстве внутрикостных имплантатов / К.Г. Бутовский, А.В. Лясникова, А.В. Лепилин, Р.В. Пенкин, В.Н. Лясников. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2006. -200 с.

116. Эпик А.П., Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А. Порошковая металлургия, 1966.-№3.-С. 48-53.

117. Ahn E.S., Gleason N.J., Ying J.Y. The effect of zirconia reinforcing agents on the microstructure and mechanical properties of hydroxyapatyte-based nanocomposites // Journal of the American Ceramic Society, 2005. -Vol.88. № 12.-pp. 3374-3379.

118. Baccalaro M., Gadow R., Killenger A., Niessen K.V. Processing of thermally sprayed tricalcium phosphate (TCP) coatings on bioresorbable polymer implants // Ceramic engineering and science proceedings, 2005. -Vol.26.- № 6. pp. 11—16. ^ iv"

119. Brunner Т., Loher S., Stark. W.J. Fluoro-apatite and calcium phosphate nanoparticles by flame synthesis // European Cells and Materials, 2006. -Vol. 11.-p. 6.

120. Brunsky J. Biomaterials and biomechanics in dental implant design // Oral Maxillofac. Implants, 1988. Vol. 3.

121. Buch J., Crose J., Bechtol C. Biomechanical and biomaterial considerations of natural teeth, tooth replacements, and skeletal fixation // J. Biomat. Med. Rev. Art. Org., 1974. Vol. 2.

122. Capilla M.V., Olid M.R., Gaya M.O., Botella C.R., Romera C.Z. Cylindrical dental implants with hydroxyapatite- and titanium plasma spray-coated surfaces: 5-year results // J. of Oral Implantology. Vol. 33. - № 2. -pp. 59-68.

123. Catledge S.A., Fries M., Vohra Y.K. Nanostructured surface modifications for biomedical implants // Encyclopedia of nanoscience and nanotechnology, edited by H.S. Nalwa. Vol. 10. -pp: 1-22.

124. Choi J., Kong Y., Kim S., Kim H., Hwang C. Formation and characterization of hydroxyapatyte coating layer on Ti-based implant metal by electron-beam deposition // J. Mater. Res., 1999. Vol. 14. - № 7. - pp. 29802985.

125. Chow L.C., Sun 'L., < Hockey B. Properties of nanosructured hydroxyapatyte prepared by a spray drying technique // J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol, 2004. -№ 109. pp. 543-551.

126. Costa de Almeida C., Sena L.A., Pinto M., Muller C.A., Lima J.C., Soares G. In vivo characterization of titanium implants coated with synthetic hydroxyapatyte by electrophoresis // Braz. Dent. J., 2005. Vol. 16. - № 1.

127. Dyshlovenko S.', Pateyron-B., Pawlowski L., Murano D. Numerical simulation of hydroxyapatite powder behavior in plasma jet // Surface and Coating Technology, 2004. № 179. - pp. 110-117.

128. Ellingsen J.E. Surface < configurations of dental implants // Periodontology 2000,1998. -№>17. -pp.36r46.

129. Espanol M., Guipont V.; Khor K.A., Jeandin M., Llorca-Isern N. Effect of heat treatment on high preassure plasma sprayed hydroxyapatyte coatings // Surface Engineering, 2002. Vol. 18. -№ 3. -pp. 213-218.i .1 11c\ I'OIi \

130. Gomez-Vega J.M., Saiz E., Tomsia A.P., Oku T., Suganuma K., Marshall G.W., Marshall S.J. Novel bioactive functionally graded coatings on Ti6A14V // Adv. Mater., 2000. -№ 12. pp. 894-898.

131. Gross K.A., Walsh W., Swarts E. Analysis of retrived hydroxyapatyte-coated hip properties // Journal of thermal spray technology, 2004. -Vol. 13 (2).-pp. 190-199.

132. De Jong W.H., Roszek B., Geertsma R.E. Nanotechnology in medical applications: possible riskis for human health // RIVM report 265001002/2005.

133. Heimann R.B. Materials science of Crystalline bioceramics: a review of basic properties and applications // CMU. Journal, 2002. Vol. 1 (1). -pp. 23-42.

134. Hydroxyapatyte waterjet peening of metal orthopedic implants // http://www.umbc.edu. ■ >

135. Kim H.W., Knowles J.C., Salih V., Kim H. Hydroxyapatyte and flour-hydroxyapatyte layered film on titanium processed by a sol-gel route for hard-tissue implants // www.interscience.wiley.com.-DOI: 10.1002/jbm.b.30064. -pp. 66-76.

136. Limin S., Berndt C.C./Knenk A., Lima R.S., Khor K.A. Surface characterization of plasma sprayed hydroxyapatyte coatings // http://doll .eng.sunysb.edu/tsl/berndtl .html.

137. Mostaghimi J., Chandra S. Splat formation in plasma-spray coating process // Pure Appl. Chem., 2002. Vol. 74. -№ 3. - pp. 441-445.

138. Mudali U.K., Sridhar T.M.', Raj B. Corrosion of bio implants // Sadhana, 2003. Vol. 28. - P. 3,4. - pp. 601-632.

139. Nieh T.G., Choi B.W., Jankowski A.F. Synthesis and characterization of porous hydroxyapatyte and hydroxyapatyte coatings // 2001 Minerals, Metals, & Materials Society Annual Meeting & Exhibition, New Orlans, LA, February, -pp. 11-15.

140. Pal S., Roy S., Bag S. Hydroxyapatyte coating over alumina Ultra high molecular weight polyethylene composite biomaterials // Trends Biomater. Artif. Organs, 2005. - Vol. 18 (2).

141. Peon E., Fuentes G., Delgado J.F., Morejon L., Almirall A., Garcia R. Preparation and characterization of porous blocks of synthetic hydroxyapatite // Latin American Applied Research, 2004. Vol. 34. - № 4.

142. Pham H.H., Luo P., Genin F., Dash A.K. Synthesis and characterization of hydroxyapatyte-ciprofloxacin delivery systems by precipitation and spray drying technique // AAPS PharmSciTech, 2002. № 3 (1). - Art. 1. // http://www.aapspharmscitech.org.

143. Pietak A.M., Sayer M.-Functional atomic force microscopy investigation of osteopontin affinity for silicon stabilized tricalcium phosphate bioceramic surfaces // Biomaterials, 2006. № 27. - pp. 3-14.

144. Pradeesh T.S., Sunny-MiC., Varma H.K., Ramesh P. Preparation of microstructured hydroxyapatyte^microspheres using oil in water emulsions // Bull. Mater. Sci., 2005. Vol. 28. -№>5. -pp. 383-390.

145. Schroeder A., Sutter F., Buser D., and Krekeler G. Oral Implantology. -Thieme, Stuttgart, New York, 1996.

146. Shi S., Hwang J. Plasma spray fabrication of near-net-shape ceramic objects // Journal of minerals & materials characterization & engineering, 2003. Vol. 2. -№ 2. -pp. 145-150.

147. Siddharthan A., Seshadri S.K., Samphath Kumar T.S. Rapid synthesis of calcium deficient hydroxyapatyte nanoparticles by microwave irradiation // Trends Biomater. Arhf. Organs., 2005. Vol. 18 (2). - pp. 110-113.

148. Spiekermann H. et al. Implantology. Thieme, New York, 1995.

149. Steinemann S. The properties of titanium // Schroeder A, Sutler F, Krekeler G (eds). Oral Implantology. Basics ITI Hollow Cylinder. Stuttgart, Thieme, 1991.-Vol.3.

150. Tadic D., Epple M. • Mechanically stable implants of synthetic bone mineral by cold isostatic pressing //Biomaterials, 2003. № 24. - pp. 45654571.

151. Thomas P.J. On the influence of the Basset history force on the motion of a particle through a fluid // Phys. Fluids, 1992. № 4 (9). - pp. 2090-2093.

152. Wang M. Developing, bioactive composite materials for tissue replacement // Biomaterials, 2003. № 24. - pp. 2133-2151.

153. Wlodarski P.K., Haberko K., Haberko M., Pyda A., Wlodarski K.H. Implantation of natural hydroxyapatyte from porcine bone into soft tissues in mice // Folia biologica, 2005.—Vol. 3. -№ 3, 4. pp. 183-187.

154. ТсЮ=2:10, г20,., гпО.; % вектор-строка выходных данных п {а или Н) на уровне ёО

155. Тс11= г11, г2\, ., гп!.; % вектор-строка выходных данных п на уровне <11