La stabilità dell’impianto, sia primaria che secondaria, è un fattore determinante per il successo nel processo di osteointegrazione dell’impianto stesso. Mentre la stabilità primaria dipende sia dal disegno macroscopico/microscopico dell’impianto che dalla tecnica chirurgica utilizzata per posizionarlo, molti studi hanno identificato nella superficie dell’impianto il principale fattore per ottenere una elevata stabilità secondaria.
La stabilità secondaria nel processo di osteointegrazione
La stabilità totale dell’impianto non è altro che la somma della stabilità primaria e secondaria.
La stabilità secondaria è conseguenza diretta del fisiologico processo di guarigione, con il quale si avrà l’osteointegrazione del dispositivo implantare. I tempi di guarigione e di osteointegrazione sono strettamente correlati al corretto posizionamento dell’impianto da parte del professionista, inoltre numerose evidenze cliniche dimostrano che l’adozione di particolari tipologie di superfici implantari sono in grado di cambiare l’andamento della curva di stabilità accelerando il processo di osteointegrazione.
Le superfici implantari: come e perché accelerano il processo di osteointegrazione
Tra le caratteristiche delle superfici implantari, la topografia e la composizione chimica sono quelle che pesano maggiormente nell’interazione tra biomateriale e tessuto osseo e di conseguenza sulla stabilità secondaria. In particolare, diversi studi hanno messo in evidenza come le superfici rugose, mostrino una maggiore capacità nella determinazione di una risposta biologica da parte di alcune linee cellulari ossee rispetto alle superfici implantari. La rugosità, infatti, aumenta i processi di proliferazione ed adesione degli osteoblasti e riduce, invece, l’attività degli osteoclasti, promuovendo il processo di mineralizzazione. Inoltre, la rugosità implantare contribuisce al processo di differenziazione delle cellule mesenchimali verso il fenotipo osteoblastico. La rugosità ottimale e la morfologia superficiale esatta, tuttavia, sono tuttora oggetto di acceso dibattito nella comunità scientifica, sebbene numerose ricerche abbiano rivelato che le risposte ossee più favorevoli si ottengano con un profilo moderatamente micro-irruvidito compreso tra 1,0 e 2,0 µm.
Si è riscontrato inoltre che le lega di titanio di grado 4 e 5 garantiscono le migliori prestazioni di biocompatibilità ed osteoinduttività; la lega di grado 5 garantisce inoltre una maggiore resistenza meccanica del pezzo se comparata alla lega di grado 4.
Rugosità delle superfici implantari in titanio
La rugosità ottimale delle superfici in titanio viene ottenuta mediante l’applicazione di diverse metodiche tra cui sabbiatura, incisione chimica ed elettrochimica, mordenzatura acida e così via.
Ad esempio, studi hanno evidenziato che, in seguito a trattamenti di sabbiatura con microparticelle di ossido di alluminio (Al2O3) o ossido di titanio (TiO2), le superfici rugose dell’impianto su cui è stata effettuato un test di attecchimento cellulare, presentavano un numero elevato di osteoblasti. Un’altra soluzione per migliorare il processo di osteointegrazione è l’uso di impianti in titanio con rivestimento di fosfato di calcio. Il fosfato di calcio stimola infatti la migrazione e la maturazione degli osteoblasti, contribuendo ad un processo di mineralizzazione più rapido; simili i risultati ottenuti con l’utilizzo di silicato di calcio.
Le irregolarità della superficie rugosa favoriscono il mantenimento del legame che si instaura con la fibrina nelle prime fasi di guarigione, favorendo così la migrazione cellulare.
Sebbene numerose evidenze sostengano che la rugosità superficiale favorisca la guarigione delle ossa peri-implantari, alcuni Autori ipotizzano che l’inserimento di un impianto dalla superficie rugosa possa portare ad una maggiore usura del titanio rispetto alle superfici lisce. Tuttavia, la possibile citotossicità legata a questo fenomeno è smentita da numerose prove in vitro che hanno dimostrato che il rilascio del titanio e degli elementi presenti nella lega, durante il processo di osteointegrazione, è sovrapponibile a quello delle superfici lisce.
Fonti:
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