VITAL-B
Recubrimiento PVD en TiNbN
El revestimiento de TiNbN es un revestimiento cerámico aplicado mediante la técnica PVD (deposición física de vapor) sobre un sustrato de material metálico, normalmente aleación de cobalto, aleaciones de titanio o aceros.
El revestimiento de TiNbN, denominado «VITAL-B®» por Permedica, se utiliza para revestir los componentes metálicos de los sistemas de prótesis de rodilla y determinados componentes de los sistemas de prótesis de cadera y hombro fabricados por Permedica.
FUNCIONES DE RECUBRIMIENTO
Es bien sabido que cualquier material metálico, excepto los nobles, dentro de un organismo biológico está sujeto al proceso de corrosión y, por tanto, a la liberación de iones metálicos. Muchos metales pesados pueden desencadenar una reacción de hipersensibilización en el organismo. Los metales conocidos como sensibilizantes son el berilio, el níquel, el cobalto, el cromo y, ocasionalmente, el tantalio, el titanio y el vanadio. El níquel es el alérgeno metálico más frecuente, seguido del cobalto y el cromo.
Aunque los iones metálicos no son alérgenos en sí mismos, pueden activar el sistema inmunitario al formar complejos con proteínas ya presentes en el organismo. Estos complejos proteínicos son alérgenos potenciales responsables de desencadenar respuestas de hipersensibilidad retardada mediada por células. El fenómeno de las alergias entre los pacientes que llevan prótesis metálicas implantables aumenta constantemente, al igual que la sensibilidad de la comunidad ortopédica ante este problema. En consecuencia, aumenta la necesidad de tipos de prótesis «hipoalergénicas».
[1,2] El objetivo del revestimiento VITAL-B® es formar una capa inerte y aislante que actúe como interfaz entre el paciente (es decir, tejidos y fluidos) y el componente metálico de la prótesis, impidiendo así el paso de iones metálicos de la prótesis al paciente. La función principal es, de hecho, crear una barrera física entre el sustrato metálico y el entorno orgánico circundante, impidiendo la liberación de iones metá licos del sustrato: esto reduce en gran medida el riesgo de desencadenar o desarrollar reacciones alérgicas causadas por los elementos de aleación metálica del dispositivo (es decir, Ni, Co, Cr).
El revestimiento VITAL-B® permite así
1.
P ara poder implantar prótesis metálicas en pacientes con alergia conocida a uno o varios de los metales de los que están hechas las aleaciones de los dispositivos. 2. Reducir el riesgo de desarrollar una alergia en un paciente al que se hayan implantado uno o varios componentes metálicos.
El revestimiento VITAL-B® también mejora el rendimiento tribológico de las superficies articulares de las aleaciones metálicas de las que están hechas las prótesis , gracias a su gran dureza y resistencia a la abrasión , reduciendo así el desgaste del polietileno.
TECNOLOGÍA
La deposición física en fase vapor o deposición física en fase vapor (PVD) es un método habitual para la deposición atómica de películas finas (unas pocas micras) al vacío.
La deposición de la película sobre el sustrato (la pieza a recubrir) se produce a nivel atómico o molecular mediante el crecimiento de la película átomo a átomo. La capa resultante puede variar de monocristalina a amorfa, más o menos compacta, pura o impura, fina o gruesa.
La deposición física en fase vapor (PVD) son procesos de deposición atómica en los que el material de revestimiento se evapora a partir de una fuente sólida o líquida en forma de átomos o moléculas y se transporta en forma de vapor a través de un entorno de vacío o plasma hasta el sustrato, donde se condensa. En estos procesos, los compuestos se forman mediante una reacción química que tiene lugar entre el material que se evapora y el entorno gaseoso creado en la cámara mediante, por ejemplo, la introducción de nitrógeno, si se van a crear nitruros, o de oxígeno, en el caso de la deposición de óxidos.
El revestimiento de Permedica, denominado VITAL-B®, explota la tecnología de revestimiento PVD mediante un método de evaporación por arco catódico al vacío para crear un revestimiento de TiNbN (nitruro de titanio y niobio) extremadamente duro, fino y adherente sobre sustratos metálicos, normalmente aleaciones de titanio, aleaciones de cobalto y aceros.
El proceso de recubrimiento VITAL-B® se realiza íntegramente en Permedica.
[1] Ragone, V., Canciani, E., Biffi, C.A. et al. Comportamiento de liberación de iones de aleaciones de CoCrMo mediante recubrimiento de TiNbN: un estudio in vitro. Biomed Microdevices 21, 61 (2019).
[2] Bidossi A, Bottagisio M, De Grandi R, De Vecchi E. Capacidad de adhesión y formación de biopelículas de patógenos de infecciones articulares periprotésicas sobre revestimientos cerámicos de nitruro de titanio y niobio (TiNbN). J Orthop Surg Res. 2020;15(1):90.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
El revestimiento de TiNbN es un revestimiento superficial monocapa que estéticamente confiere un color dorado al sustrato revestido.
>Los requisitos que debe cumplir el revestimiento VITAL-B® son una dureza del revestimiento de 2000 HV (Vickers), un espesor de 3÷6 µm y una adherencia caracterizada por la ausencia de deslaminación del revestimiento.
