Institucionalni projekti – SV004

Procjena životnog vijeka dentalnih implantata izvedenih trabekularnom strukturom

Sažetak projekta

Razvoj dentalnih implantata je trenutno vrlo aktualna tema, o čemu svjedoči veliki broj objavljenih istraživanja koja se bave ovom problematikom. Istraživanja se odnose na područje konstrukcije implantata, odabir materijala te tehnologije kojom su proizvedeni. Najzastupljeniji materijal u primjeni dentalnih implantata je titan i njegove legure, od kojih ponajprije iznimno biokompatibilna legura Ti6Al4V. Opterećenja dentalnih implantata nastala djelovanjem žvačnih sila su dinamičkog karaktera, stoga je pri izradi implantata potrebno uzeti u obzir i mogućnost pojave zamorne pukotine. Pri tome je površinska hrapavost jedan od iznimno bitnih utjecajnih faktora na zamorna svojstva. Smanjenje površinske hrapavosti ima za posljedicu povećanje zamorne čvrstoće, ali to u slučaju implantata dovodi do lošije oseointegracije. Utjecaj površinske hrapavosti na zamorne karakteristike dentalnog implantata izrađenog od materijala Ti6Al4V biti će istražen i numerički. Materijalni model biti će određen na osnovi podataka dobivenih vlačnim pokusom. Nakon vlačnog pokusa, uslijediti će dinamičko ispitivanje ispitnih uzoraka od navedenog materijala. Navedena ispitivanja služiti će za dobivanje realnih ulaznih podataka i potvrdu pouzdanosti FEM analize. Rezultati ovoga istraživanja 

služiti će kao preporuka odabiru površinske hrapavosti koja bi zadovoljila kriterij oseointegracije, a da u isto vrijeme ne narušava značajno zamorna svojstva implantata. Temeljem dobivenih eksperimentalnih i numeričkih rezultata pristupilo bi se konstrukcijskom oblikovanju i izradi realnog dentalnog implantata primjenom aditivnih tehnologija. Odabir vrijednosti površinske hrapavosti implantata i s tim povezano dinamičke izdržljivosti provjerio bi se pokusima i pomoću odgovarajućih numeričkih modela. Pokusi bi se proveli na originalno konstruiranom, izrađenom i atestiranom uređaju za ispitivanje dentalnih implantata na zamor opterećenjem na savijanje. 

Cilj projekta

Glavni cilj istraživanja je određivanje zamornih svojstava dentalnih implantata izvedenih trabekularnom strukturom. Razlog istraživanja je otvaranje mogućnosti procjene i produljenja vijeka trajanja dentalnog implantata. Parcijalni ciljevi su: određivanje zamornih svojstva komponenata proizvedenih aditivnim tehnologijama, kako bi se mogla napraviti usporedba dentalnih implantata izrađenih pomoću SLM postupka i onih izrađenih klasičnim tehnologijama, definiranje utjecaja smjera izrade komponenata SLM postupkom i naknadne toplinske obrade, zatim određivanje kritičnog mjesta za pojavu zamorne pukotine na dentalnim implantatima, definiranje značaja utjecajnih parametara na zamornu čvrstoću te izrada preporuka za određivanje površinske hrapavosti koja će zadovoljiti kriterij oseointegracije a da pri tome ne narušava zamorna svojstva implantata. Uz navedeno, cilj je i ispitati realne dentalne implantate, čiji bi se oblik i struktura optimirali temeljem eksperimentalnih i numeričkih istraživanja na ispitnim uzorcima, na uređaju za dinamička ispitivanja koji će u tu svrhu biti originalno konstruiran, izrađen i atestiran.