İmplant uygulamalarında kullanılan materyaller

Özel Diş Klinikleri Şub 16, 2023 Yorum Yok

Diş eksikliklerinin onarımı için değişik implant gereçlerinin kullanımı eski tarihlerde başlamış vegelişerek günümüzde değerli ve muteber bir tedavi haline gelmiştir. Birçok araştırmacı tarafından Vakit içerisinde kimi yalnızca araştırmalar için kimi de ticari olarak üretilmek üzere metal ve metal alaşımları, polimer asıllı materyaller, seramikler, cam ve karbonmalzemelerden yapılmış implantlar kullanılmıştır.

Yirminci yüzyılın başında 1906 yılında Greenfield tarafından birinci “hollow” (ortası boş) iridium-platinum alaşımından yapılmış implant tanıtılmıştır. Bu tarihten1930’lı yıllara kadar paslanmaz çelik ve kobalt-krom-molibden (Vitallium) alaşımların geliştirilmesi ile birlikte bu gereçlerden üretilmiş implantlar kullanılmıştır. Strock Vitallium’dan implantları kemik içerisine yereştirmeyi başarmış ve onbeş Yıl üzere uzun bir müddet boyunca bu implantlar ile yapılmış onarımların başarılı bir formda kullanıldığını bildirmiştir. Bu araştırmacı kimi metallerin gövde sıvılarında galvanik akım sonucu korozyona uğradığını ve implantların biolojik olarak uyumlu olması gerekliliğini bildirmiştir. O tarihlerde gövde sıvılarında elektrolitik bir aktivite göstermeyen Biricik metal alaşımı Vitalliumdan yivli implantlarla onarımlar yapan Strock, ayrıyeten implantların aksiyel yükler altında kalmasının ehemmiyetini ve implant üzerine gelen aksiyel olmayan kuvvetlerin azaltılması gerektiğini de belirtmiştir. Birebir devirde Öbür araştırmacılar büsbütün farklı bir tarafta ilerleyerek artık günümüzde kullanılmayan subperiosteal implantları geliştirmeye başlamışlardır. 1940’lı yıllarda Dahl tarafından geliştirilen bu implantlarda bir Fazla komplikasyon ile karşılaşılmış olmakla birlikte Fazla uzun müddet ağızda kalan onarımlarda bildirilmiştir. 1950’li yılarda Dr. Branemark yaptığı çalışmalar sonucunda titanyum implantların gelişimini sağlayarak diş implantasyonu için kullanmıştır. Branemark birinci olarak düzgün “machined” yüzeyli titanyum implantlar kullanmıştır. Fakat daha sonra bu implantlar Çeşitli yüzey uygulamaları kullanılarak daha başarılı hale getirilmiştir. Bu emelle partikül püskürtme, asit etch, plasma spray, hidroksiapatit plasma spray yada bunların kombinasyonu kullanılmıştır. Böylelikle yüzey alanı artırılarak kısa vade de daha başarılı bir osseointegrasyon oluşturulması hedeflenmiştir. İşlevsel yükler altında organize canlı kemik dokusu ile implant yüzeyi ortasındaki direk yapısal ve işlevsel temas olarak tanımlanan osseintegrasyon, kulanılan implant gereçlerinin başarısı için en Değerli kriterdir. İmplant tedavisinin başarısı için Müsait malzeme seçimi ve implantın yerleştirileceği dokuda mukozal inflamasyon ve infeksiyon belirtisi olmaması ve implantı çevreleyen kemik ölçüsünün niceliği ve niteliği de Fazla kıymetlidir. Bu maksatla kullanılacak gereçte bulunması gereken özellikler:

1. Etraf dokular ile uyumlu olmalı

2. Korozyona dirençli olmalı

3. Alerji yapmamalı

4. Mekanik yüklere karşı güçlü olmalı

5. Steril edilebilmeli

6. kolay üretilebilmeli

7. Ekonomik olmalı

İmplant gereçleri:

Dental ve maksilofasiyal implant yapmak için Fazla Çeşitli materyaller kullanılmıştır. Bu gereçler metaller ve alaşımları, polymer temelli gereçler, seramikler, cam ve karbonlar olarak sayılabilir. Bu materyallerden elde edilen implantların hepsi ticari olarak kullanılmamış kimileri yalnızca araştırma emelli kullanmıştır. Kimileri yalnızca günümüzde artık kullanılmayan periosteal implantların üretiminde kullanılmıştır.

Paslanmaz çelik (Fe-Cr-Ni):

Cerrahi olarak austenitic formunda kullanılmakta olup %18 Cr ve %8 oranında nikel ve %2 C içeriğine sahiptir. Yapısındaki Cr

çeliği korozyona daha güçlü bir hale getirirken Ni içeriği gereci kırılmaya güçlü bir hale getirmektedir. Paslanmaz çelik yüksek dayanıklılık ve çekilebilirlik özelliğine sahiptir. Bu gereç ucuz olması ve fabrikasyonunun kolay olmasına Karşın implant diş hekimliğinde geniş bir kullanım alanına sahip değildir.

Nikelin alerjik özelliği ve korozyona olan dayanıksızlığı ve korozyon sonucunda ortaya çıkan iyonların bedenin öbür bölgelerinde immün yanıtı başlatması ve ağız içerisinde kullanılan Öbür bir malzemeyle galvanik akım meydana getirmesi nedeniyle tercih edilmezler.

Bu nedenle nikele alerjisi olan hastalarda kullanılmamalıdır. nihayet vakitlerde yapılan çalışmalarda nikel içermeyen Nitrojen austenitic paslanmaz çeliğin olağan paslanmaz çeliğe nazaran korozyona olan dayanık lılığının daha Çok olduğu gösterilmiştir. Paslanmaz çeliğin hidroksiapatit ile yüzey muamelesi sonucunda korozyon rezistansının arttığı ve bunun osseointegrasyonu Olumlu istikamette etkilediği belirtilmiştir.

Krom-Kobalt-Molibden(Cr-Co-Mo):

İlk 1929 yılında Vitalyum ismi ile piyasaya sunuldu. İçeriğinde %63 kobalt, %30 Cr, %5 molibden ve az ölçüde Ni, W, Mn,Fe,Ti,Ta,Sİ bulunmaktadır. Molibden stabilize edici, krom korozyonu önlemek için pasifleştirici olarak ve karbonda gereci sertleştirmek için kullanılır. Elastik modülü yüksektir. Molibden ve tungsten alaşımı güçlendirir. Nikelin %2.5 üzerine çıkması doku hassasiyetine neden olur. Demir oranı arttıkça korozyon dayanıklılığı azalır. En Fazla döküm onarımlar için kullanılır. Bu nedenle subperiosteal implant imalinde Fazla kullanılmıştır. Yanlışsız bir formda hazırlandığında biyolojik olarak uyumlu olmaktadır. Birinci yerleştirildiğinde rastgele bir elektrokimyasal aktivite ya da doku tepkisi meydana gelmez. Lakin Vitallium kronik inflamasyon ve mobilite ile Bir arada seyreden fibröz en kapsulasyon meydana getirmektedir. Malzemenin perormasyonunu artırmak için aluminyum oksit seramikler yüzeye eklenmiştir. Aluminyum oksit ve zirkonyum oksit kaplamanın Vitallium üzerine biyolojik olarak Olumlu bir tesiri olmamıştır. Cr-Co-Mo alaşımı ve paslanmaz çelik, titanyumun Fazla daha biyouyumlu olmasına Karşın dökülebilirlik ve maliyet açısından subperiosteal implant hadiseleri üzere daha Aka implantların imalinde tercih edilebilmektedirler.

Polimerler:

İmplant malzemesi olarak polimetilmetakrilat ve polietilfloroetilen birinci Kez 1930’lu yıllarda kullanılmıştır. Bu malzemeler birbirine kovalent bağlarla bağlanarak polimer yapıyı oluşturan monomerlerden meydana gelir. Genelikle yüksek molekül tartısına sahip kompleks moleküllerdir lakin diğer biyomateryaller ile karşılaştırıldığında daha yumuşak, fleksible ve daha düşük elastisite modülüne sahiptirler. Polimerlerin düşük mekanik özellikleri implant malzemesi olarak kullanımlarını engellemektedir. Bununla Bir arada sağlıklı bir diş ile osteointegre bir implant ortasındaki en besbelli farklılıklardan biri olan periodontal ligamentin tesirini yaratmak ve araştırmak üzere birtakım in vitrove hayvan çalışmalarında implantların Hariç yüzeylerini kaplayan polimerlerden yararlanılmıştır. Polimerler, dental implantlar için birtakım komponentlerin üretiminde ve klinik olarak kimi implant sistemlerinde (IMZ implant sistemi) yalnızca implant gövdesinin İç kısmında periodontal ligamenti taklit etmek ve şok absorblamak emeliyle kullanılmışlardır.

Karbonlar:

Karbon ve karbon bileşikleri implantolojide kullanılmak üzere 1960’lı yıllarda tanıtıldı. Vitröz karbon düşük konakçı yanıtı nedeniyle biyouyumlu bir gereçtir. Çalışmalar kemikle olan ilişkisini HA kaplamalardakine emsal olduğunu göstermiştir. Metalik implantlarla karşılaştırıldığında karbon inert bir gereçtir. Lakin kırılma dayanıklıkları hayli azdır ve elektiriksel ve termal geçirgenlikleri yüksektir. Elektrokimyasal nedenlerden Dolayı karbon yalnızca kobalt ve titanyum alaşımları için kaplama olarak kullanılabilir.

Titanyum:

Günümüzde kullanılan en tanınan implant malzemesidir. Tabiatta saf olarak bulunmaktadır. Biyouyumluluğu yeterli olan bir malzemedir. Titanyum pek Fazla Olumlu fizikî özelliğe sahiptir. Yüzeyindeki TiO’e bağlı olarak korozyona olan direnci yüksektir.

Saf titanyum TiO, TiO2, TiO3 formlarında bulunmaktadır. En stabil olan formu TiO2’dir. Saf titanyum ve titanyum alaşımları Ti-6Al-4V ve Ti-6Al-4V(ELI) titanyumun en sık kullanılan formlarıdır. Saf titanyum gradeler halinde bulunmakta ve her gradein içeriği ve münasebetiyle özellikleri tarafından farklılıklar bulunmaktadır. Ti alaşımları okluzal kuvvetler karşısında yüksek kırılma dayanıklılığı göstermektedir. Yapısı nedeniyle kemik ile titanyum yüzeyleri ortasında Müsait gerilim dağılımı meydana gelmektedir.

Titanyum reaktif bir husustur. Titanyum doku içinde inert kalır. Kemik doku titanyumun girintili çıkıntılı yüzeyine yanlışsız büyüme gösterir. Titanyum yüzeyi üzerindeki aktif değişiklikler sonucunda osteointegrasyon sürecini hızlandıran yapılar elde edilmiştir. Osteointegrasyonun başarısı için makroskopik ve mikroskopik seviyedeki yüzey topografisi de, implant dizaynı ve malzeme kadar Ehemmiyet taşımaktadır. Yüzeyi pürüzsüz olan implantlar ( Sa<0.2μm) hem yumuşak hem de Misli doku ile gösterdikleri zayıf bağlantı nedeni ile tercih edilmemektedir. Yüzeyi pürüzsüz, polisajlı implantlar mekanik kuvvetlere karşı direnç gösterememekte ayrıyeten dişeti epitelinin apikale gerçek inmesine müsaade verdiklerinden Dolayı derin peridontal ceplerin oluşmasına neden olurlar. Bununla Birlikte rastgele bir yüzey süreci uygulanmamış Branemark sistemi implantların Fazla başarılı bir geçmişi vardır. Dikkatli hasta ve kemik alanı secimi, titiz cerrahi yaklaşım ve uzun düzgünleşme süreci sonucu bu implantlar Fazla yüksek muvaffakiyet oranları göstermişlerdir, mandibulada beş yıllık süreçte %99 ve maksillada %85 muvaffakiyet oranları vardır. Bunun sebebi olarak bu implantlara rastgele bir yüzey süreci uygulanmamasına Karşın düşük de olsa pürüzlü bir yüzeye sahip olmaları gösterilmektedir. Her ne kadar yüzeyi pürüzlendirme süreçlerine tabi tutulmamış Branemark sistemi üzere implantlarda yüksek klinik muvaffakiyet oranları gösterilmiş olsa da, osseointegrasyonu hızlandırmak , düzgünleşme müddetini kısaltmak ve düşük kemik kalitesine sahip anatomik alanlarda da kullanımı sağlamak maksadıyla implantların yüzey özellikleri geliştirilmeye devam edilmiştir. Mekanik kuvvetlere karşı daha dirençli olmalarına Karşın pürüzlü yüzeye sahip implantlar plak akumulasyonuna neden olarak peri implantitis gelişimine yol açabilirler ve bu nedenle implantın pürüzlü yüzeyi açığa çıkarsa implant başarısız olur. Yüzey pürüzlülüğü ya aşındırma süreçleri ya da kaplama formülleri ile elde edilir. Aşındırma süreçleri genelde kumlama, asit ile pürüzlendirme ve ya her ikisinin kombinasyonunu kapsar. En sık kullanılan kaplama usulü ise plasma spray’dir. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan yüzey pürüzlendirme süreci kısaca SLA (sand-blasted,large-grit,acid-etch) olarak bilinen ve kumlamayı takiben sıcak asit banyosunu içeren sistemdir. Bu yöntemleimplant yüzeylerinde ortalama Sa=1.8μm lık bir yüzey pürüzlülüğü elde edilebilmektedir. Bu sistemin implantları kullanılarak elde edilen klinik muvaffakiyetler dikkat caziptir.

Nobel Biocare firmasının TiUnite model implantında ise yüzey pürüzlülüğü elektrolitik solusyonda yapılan anodik oksidasyon sonucu elde edilmektedir. Yüzey pürüzlülüğü apikale hakikat artmakta ve ortalama olarak Ra=1.2μm dir. Bu implantlardaki klinik muvaffakiyet yumuşak kemik ve immediate yüklemede olmasına Karşın dört sene sonunda %97 dir.

En pürüzlü implant yüzeyleri plasma spray sistemi ile edilenlerdir. Yüzey pürüzlülüğü Müstahsil firmaya nazaran değişkenlik göstermekle birlikte ortalama olarak 6μmdır. Bu implantlardaki çok pürüzlülük mekanik kuvvetlere karşı direnci arttırmakla birlikte, peri implant enflamasyonun ve resesyonunda sebebi olabileceği bildirilmiştir. İmplant yüzeyi ile ilgili nihayet yenilikler ekseriyetle nanotek nolojik boyutta olmaktadır. Nanoteknolojik müdaheleler implant yüzeyini yanlızca topografik olarak değil kimyasal olarak da değiştirmektedir. Bu yüzey süreçleri implant yüzeyinin ionlar, biomolleküler ve hücrelerle olan etkileşimine tesir ederek osseointegrasyon sürecini geliştirmeyi hedeflemektedir. Ticari olarak piyasaya sürülmüş az sayıda nanoteknolojik implant yüzeyi vardır. Bunlardan birisi AstraTech firmasının geliştirdiği Osseospeed implant yüzeyidir. Kısaca TiO2 ile pürüzlendirmeyi takiben hidroflorik asit muamelesini içeren bu yüzey 50 ile 100 nm boyutta yüzey pürüzlülüğüne sahiptir. Bu nanotopografiye sahip implantlar ile ilgili birinci klinik çalışma %98.7 lik bir muvaffakiyet oranı bildirilmiştir.

Bir öteki nanotopografiye sahip ticari olarak var implant yüzeyi ise 3i İnnovations firmasının geliştirdiği nanotite implantlardır. Bu yüzey süreci CaP tanecikleri ile yüzeyin kaplanmasını içerir. Bu implant ile yapılan hayvan deneylerinde bu formülün kemik gelişimini dört ve sekiz haftalık süreç içinde arttırdığı bildirilmiştir.

Seramikler:

Kemik defektleri, kemik agumentasyonu, osteoporotik lezyonların tedavisinde kullanılan pek Fazla sentetik ve biyolojik malzeme bulunmaktadır. Bu gereçler ayrıyeten implant yüzeyinin kaplanarak termodinamik olarak stabil ve hidrofilik bir iyonik seramik yüzeyin elde edilmesi için kullanılmaktadır. Bu özellikleriyle kemik ve çevreleyen dokularla kuvvetli bir ilişki yapabilmektedirler. Bu seramikler plasma spray yada kaplama yaparak implant üzerine uygulanarak bioaktif yüzeyler elde edilmektedir. Bu gereçler ekseriyetle kırılgandırlar, yüksek elastik modülü, düşük tensilestrenghte sahiptirler.

Aluminyum oksit inert olması, iyon salınımı ve immun yanıt oluşturmaması nedeniyle seramik implantlar için altın standart olarak gösterilmiştir. Metalik yüzeyli implantlarla karşılaştırıldığında yüksek yüzey ıslanabilirliği göstermektedir. Bioaktif malzemeler değildir ve kemik formasyonunu indüklemezler. Alfaaluminoksit kristalleri canlı dokuda toksik değildir. Oksijen iyonları ortasında yerleşmiş Ufak aluminyum iyonları bulunmaktadır. Oksijen iyonları safirin Hariç kısmında yerleşir ve malzemenin su moleküllerine afinetisini hasebiyle biyouyumluluğu artırır. Yeteri kadar sağlam malzemeler olmamaları nedeniyle implant malzemesi olarak kullanılmazlar. Alüminyum oksit dental implantların klinik uygulamalarına Tübingen endoosseoz implantlar Örnek verilebilir. Bu implantlarla yapılan 5 yıllık takip çalışmalarında %85 oranında muvaffakiyet gösterilmiştir. Bu implantlar aluminyum oksitin mekanik özelliklerinden Dolayı sıkıştırma tipi kuvvetelere karşı sağlam olmasına Karşın bükülme, çekme tipi kuvvetelere karşı dayanıksızdırlar. Bu nedenle implantın geometrik boyutları Özellikle alt anterior bölgede kullanılmalarına müsaade vermemektedir. Sonuç olarak kısıtlı endikasyonları kullanımlarını sonlandırmıştır. Bununla Bir arada klinik çalışmalarda yüzey özelliklerinin Misli ve yumuşak dokuda güzelleşme sürecinin başarılı olduğunu göstermiştir. Kalsiyum fosfat seramikler de biyouyumlu gereçlerdir. Hidroksiapatit dişlerin ve kemiğin doğal yapısı olan kalsiyum fosfat seramiktir. Biyouyumlu malzemelerdir ve resorbe olmaz. Blok yada granuler formlarda kemik grefti ve augmentasyon için kullanılırlar. Hidroksiapatit epeyce zayıf bir gereç olduğu için Biricik başına dental implant olarak kullanılamaz. Münasebetiyle metal implantlar hidroksiapatitle kaplanarak kemiğe olan bağları güçlendirilmiştir. Bu gereçlerin kristalin içeriğinin osteokonduktif etkiyi artırdığı belirtilmiştir. Trikalsiyum fosfat resorbe olabilen kalsiyum fosfat gerecidir. Muhakkak süratte resorbe olabilmesi ve yerini kemiğe bırakması nedeniyle kemik grafti olarak kullanımı yaygındır. Kalsiyum fosfatların implant yüzeyi kaplamasında kullanılma nedeni kristal özellikleridir. Ne kadar kristalin yapıda olurlarsa klinik çözünmeye o kadar dirençli olurlar. Bu tip seramik kaplamaların en Aka avantajı kemikle implant yüzeyinin adaptasyonunu sağlayarak metal yüzeyli implantlara nazaran daha yakın kemik implant kontağı sağlamasıdır.

Bioglass(silika bazlı cam) öbür bir bioaktif seramiktir. Kalsiyum, sodyum, Silika partikülleri çeren ağır bir

seramik malzemedir. 1967 yılında Florida Üniversitesinde Hench tarafından geliştirilmiştir. İçeriğindeki kalsiyum ve fosfata bağlı olarak karbonohidroksiapatit bir katman oluşturmaktadır. Yüzeydeki ph değişimlerine bağlı olarak bu katmandan dokulara hakikat kalsiyum, fosfat, silika ve sodyum iyonu salınımı meydana gelmektedir. Yüzeyde silikadan Güçlü bir jel meydana gelir. Bunun üzerinde ise kalsiyum ve fosfattan Güçlü bir katman meydana gelir. Yüzeyde osteoblastlar çoğalır ve kollajen lifler meydana gelir. Bu katman 100- 200 μm kalınlığında olup epeyce kuvvetli bir bağ meydana getirir. kuvvetli bir bağ meydana gelmesine Karşın hayli kırılgan bir gereç olması nedeniyle Biricik başına implant gereci olarak kullanılmasını maniler. Kemik formasyonunu indüklemesi nedeniyle graft gereci olarak kullanımı yaygındır. Bioglassın metal yada seramik ile olan kontağının zayıf olması nedeniyle implant yüzeyi kaplanmasında tercih edilmez.

Zirkonyum:

Zirconya gereci sahip olduğu üstün mekanik özellikleri nedeniyle oksit seramikler ortasında Özel bir yer edinmiştir. Çevresel ısıya bağlı olarak zirkonya gereci sıcaklığa bağlı olarak üç kristalografik form gösterir. Oda sıcaklığından 1170 ºC ‘ye kadar monoclinic faz, 1170 ºC ile 2370 ºC ortasında tetragonal form ve 2370 ºC derece üzerinde kübik forma sahiptir. Soğutma ile Bir arada tetragonal fazdan monoclinic faza dönüşüm sırasında artan hacme bağlı olarak katastrofik başarısızlıklar meydana gelir. Bu değişim Geri dönüşümlüdür ve 950 ºC ‘de başlar. Saf zirkonyumun CaO, MgO, Y2O3 ve CeO2 üzere stabilize eden oksitlerle Birlikte kullanılması sonucunda oda sıcaklığında tetragonal fazda kalması sağlanarak monoclinic faza dönüşüm engellenir. Bu da malzemeye yüksek dayanıklılık sağlar. Bilhassa yttrium ile stabilize edilen zirkonya üstün mekanik özellikleriyle implant diş hekimliğinde Değerli bir yere sahiptir. Yttrium ile stabilize edilmiş tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) osteoblastik hücre proliferasyonu için Müsait bir malzemedir. Yüzey pürüzlendirme süreçleri ile kemik içerisinde daha yüksek stabilite göstermektedir. Zirkonyum tabiatta Az bulunan bir elementtir fakat ekseriyetle yttrium ile stabilize edilerek sentezlenebilir. Böylelikle stabil kristal formasyon sağlanarak ağır, sert, sağlam bir Bina elde edilir. Konvansiyonel titanyum implantların porselen translusensisinde azalma ve gingival marjin bölgesinde gri renklenme meydana getirmesi nedeniyle Özellikle yüksek gülme sınırı ve ince mukozası olan hastalarda estetik sorunlar meydana getirmektedir. Yumuşak dokudaki Ufak değişiklikler sonucunda marjinde titanyumu ortaya çıkmaktadır. Bu emelle farklı yüzey özelliklerine sahip zirkonyum implantlarla yapılan bir yıllık takip çalışması sonucunda zirkonyum implantların titanyum implantlara bir alternatif olabileceği gösterilmiştir. Zirkonya boyunlu titanyum gövdeye sahip implantlarla yapılan çalışmarda iki yıllık takip sonucunda Olumlu periodontal bedeller elde edilmiştir. Yapılan çalışmalarda değişik bakterilerin titanyum, titanyum alaşım ve zirconya yüzeyleri üzerine adezyonu karşılaştırılmış ve adezyonun zirkonya üzerinde %40 daha az olduğugösterilmiştir. Titanyum ve zirkonya ortasında yapılan mukayeseli immuno-histokimyasal değerlendirmede zirkonya lehine sonuçlar elde edilmiştir. Bu da zirkonyanın periimplant yumuşak dokular için Fazla daha sağlıklı bir biyomateryal olduğunu göstermektedir.

nihayet vakitlerde bilgisayar takviyeli programlar kullanılarak yapılan zirkonyum abutmentlar üzerindeki çalışmalar uzun periyotlu muvaffakiyet ortaya koymuştur. Zirkonyum oksit yüzey kaplamalı implantlarda ostoinegrasyonun daha başarılı olduğu bulunmuştur.

Kaynakça: ADO Klinikler Bilimler Mecmuası Sayfa 338-345 (Nilüfer Çelebi Beriat, Gülşah Gülay, Ahmet Atila Ertan)

Yorum Yok

Yorum Yap

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir