Titanio:il materiale protesico per eccellenza
Negli ultimi anni il materiale protesico che è entrato prepotentemente nel mercato è il titanio, un materiale dalle eccellenti caratteristiche, utile in diverse applicazioni. Il titanio è il nono elemento più diffuso allo stato naturale all’interno della crosta terrestre e si trova in natura sotto forma di ossido, in minerali come il rutilo e l’ilmenite. Attraverso un processo chimico (carboclorazione), il titanio viene fatto reagire con cloro e coke per produrre il tetracloruro di titanio, successivamente viene aggiunto il magnesio (processo Kroll). La reazione tra magnesio e tetracloruro di titanio porta alla formazione dei relativi cloruri e produzione di titanio metallico spugnoso. Il titanio metallico viene poi purificato tramite successivi processi di fusione per poi essere utilizzato puro o in combinazione con altri elementi per formare le leghe di titanio.
In particolare le sue proprietà meccaniche rendono possibile la realizzazione di protesi d’anca e impianti dentali.
Caratteristiche del titanio
Le principali caratteristiche che rendono possibile l’affermazione di questo materiale protesico, in particolare, sono:
- Bassa densità: è molto più leggero a parità di resistenza con l’acciaio;
- Alta elasticità: il titanio ha modulo di elasticità circa la metà rispetto all’acciaio;
- Elevata resistenza a fatica: riesce a sopportare carichi ciclici a trazione e/o compressione senza giungere a frattura;
- Alto punto di fusione;
- Bassa conducibilità termica: basso rischio di provocare irritazioni della polpa, che invece si possono manifestare con le leghe ad alto contenuto aureo;
- Basso coefficiente di espansione termica: più compatibile con ceramici e vetri (importante ad esempio nella realizzazione di rivestimenti);
- Biocompatibilità: non comporta reazioni da parte dell’organismo (rigetto). Gli impianti posizionati nell’osso del paziente diventeranno un corpo unico con l’osso, ossia avviene l’osteointegrazione;
- Buona resistenza alla corrosione: capacità del titanio di sviluppare in superficie uno strato di ossido passivante. Quando il metallo è esposto ad ambienti ossidanti si forma, spontaneamente, un film di ossido caratterizzato da una buona tenacia, buona aderenza ed alta stabilità. L’ossido è stabile in un ampio range di pH e temperatura, si distrugge solo in forti condizioni riducenti e ha inoltre una straordinaria resistenza a cloruri, solfiti, solfati e clorati acquosi. A condizione che sia presente una sufficiente quantità d’ossigeno, il film può autorigenerarsi quasi immediatamente. Se danneggiato meccanicamente, infatti, il contatto con l’aria porta ad una rapida formazione di uno strato di ossido di Ti di circa 10 Å in meno di un millesimo di secondo;
- Radio-opacità: chiaramento visibile su una lastra radiografica. Permette di monitorare il follow-up dell’impianto dentale del paziente tramite esami radiografici.
Impiego in ambito protesico
Le norme ISO prevedono l’utilizzo sia di titanio che di leghe di titanio per dispositivi medicali. Mentre in ortopedia sono utilizzate principalmente le leghe di Ti, in implantologia orale è utilizzato il Titanio puro. Questo perchè:
- i carichi in gioco sono inferiori,
- il tipo di carico è essenzialmente a compressione (meno gravoso di flessione-torsione)
- l’ambiente corrosivo è più severo
La normativa ISO 4832-2 prevede 4 gradi di titanio commercialmente puro in funzione delle impurezze presenti. Nel settore dentale sono utilizzati principalmente il Grado 2 (più osteointegrabile, ma meno resistente) ed il Grado 4 ( meno osteointegrabile, ma più resistente, adatto per impianti di piccola sezione).
Nel settore odontoiatrico è utilizzato principalmente in implantologia, nello specifico per la realizzazione dell’impianto o pilastro, ovvero una struttura simile a una vite che viene inserita nell’osso. Nello specifico essa andrà a fare da base all’impianto vero e proprio. Tra gli aspetti da non sottovalutare vi è l’assoluta neutralità gustativa,infatti il sapore dei cibi o delle bevande non viene in alcun modo alterato dalla presenza in bocca di questo metallo.
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