チタン表面の化学エッチングにより強化されたオッセオインテグレーション.ウサギにおけるトルク除去の研究

Osseointegration enhanced by chemical etching of the titanium surface. A torque removal study in the rabbit.

• P R Klokkevold
• R D Nishimura
• M Adachi
• A Caputo

抄録

インプラントの表面が粗くなることで、オッセオインテグレーションが強化されると考えられています。トルク除去力は、インプラントを除去するのに必要な力が大きいほど、オッセオインテグレーションの強度が増すと解釈されているような、アンカレッジまたはオッセオインテグレーションの生体力学的な尺度として使用されてきました。この研究の目的は、酸エッチング（HC1/H2SO4）表面（オッセオタイト）を有するスクリュー型チタンインプラントと機械加工表面を有するインプラントの除去に対する耐トルク性を比較することでした。酸エッチングされたものと機械加工されたものの2つのカスタムスクリュー形状のインプラントを、10匹の成体ニュージーランド白ウサギの大腿骨遠位部に配置しました。これらのインプラントは、回転に抵抗するために穴、溝やスロットなしで、直径3.25ミリメートル×長さ4.00ミリメートルであった。2ヶ月の治癒期間の後、インプラントは、デジタルトルク測定装置を使用して逆トルク回転下で除去された。機械加工された表面処理を施した２本のインプラントは、オッセオインテグレーションを達成することができなかった。他の全てのインプラントは骨に固定されていることが判明した。トルク除去への抵抗は、機械加工された表面を持つインプラントと比較して、酸エッチングされた表面を持つインプラントのために4倍大きいことが判明した。平均トルク値は、酸でエッチングされた表面と機械加工された表面でそれぞれ20.50 +/- 6.59 N cmと4.95 +/- 1.61 N cmであった。本研究の結果は、チタンインプラント表面の化学エッチングが、逆トルク回転に対する抵抗力によって決定されるオッセオインテグレーションの強度を有意に増加させることを示唆している。

Roughened implant surfaces are thought to enhance osseointegration. Torque removal forces have been used as a biomechanical measure of anchorage or osseointegration in which the greater forces required to remove implants may be interpreted as an increase in the strength of osseointegration. The purpose of this study was to compare the torque resistance to removal of screw shaped titanium implants having an acid etched (HC1/H2SO4) surface (Osseotite) with implants having a machined surface. Two custom screw shaped implants, 1 acid etched and the other machined, were placed into the distal femurs of 10 adult New Zealand White rabbits. These implants were 3.25 mm in diameter x 4.00 mm in length without holes, grooves or slots to resist rotation. Following a 2 month healing period, the implants were removed under reverse torque rotation with a digital torque measuring device. Two implants with the machined surface preparation failed to achieve osseointegration. All other implants were found to be anchored to bone. Resistance to torque removal was found to be 4 x greater for the implants with the acid etched surface as compared to the implants with the machined surface. The mean torque values were 20.50 +/- 6.59 N cm and 4.95 +/- 1.61 N cm for the acid etched and machined surfaces respectively. The results of this study suggest that chemical etching of the titanium implant surface significantly increases the strength of osseointegration as determined by resistance to reverse torque rotation.