DOKTORA TEZİ DANIŞMANI

Transkript

1 T.C. ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AĞIZ, DİŞ VE ÇENE CERRAHİSİ ANABİLİM DALI DENTAL İMPLANT ÇEVRESİNDE CERRAHİ OLARAK OLUŞTURULAN KEMİK DEFEKTLERİNİN ONARIMINDA KULLANILAN İKİ AYRI SIĞIR KAYNAKLI HİDROKSİAPATİT GREFT MATERYALİNİN ETKİNLİĞİNİN KARŞILAŞTIRILMASI Dt. Uygar BAKŞİ DOKTORA TEZİ DANIŞMANI Prof. Dr. Mehmet KÜRKÇÜ ADANA

2 T.C. ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AĞIZ, DİŞ VE ÇENE CERRAHİSİ ANABİLİM DALI DENTAL İMPLANT ÇEVRESİNDE CERRAHİ OLARAK OLUŞTURULAN KEMİK DEFEKTLERİNİN ONARIMINDA KULLANILAN İKİ AYRI SIĞIR KAYNAKLI HİDROKSİAPATİT GREFT MATERYALİNİN ETKİNLİĞİNİN KARŞILAŞTIRILMASI Dt. Uygar BAKŞİ DOKTORA TEZİ DANIŞMANI Prof. Dr. Mehmet KÜRKÇÜ Bu proje, Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Projeleri Birimi tarafından DHF2011D4 No lu proje olarak desteklenmiştir. Tez No: ADANA

3 KABUL VE ONAY Çukurova Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Ağız, Diş ve Çene Cerrahisi Anabilim Dalı Doktora Programı çerçevesinde yürütülmüş olan Dental İmplant Çevresinde Cerrahi Olarak Oluşturulan Kemik Defektlerinin Onarımında Kullanılan İki Ayrı Sığır Kaynaklı Greft Materyalinin Etkinliğinin Karşılaştırılması adlı çalışma, aşağıdaki jüri tarafından Doktora tezi olarak kabul edilmiştir. Tez Savunma Tarihi: 05/07/2013 TEZ SINAV JÜRİSİ Prof. Dr. Mehmet KÜRKCÜ Çukurova Üniversitesi Başkan Doç. Dr. Özgür ERDOĞAN Çukurova Üniversitesi Üye Prof. Dr. M. Cenk HAYTAÇ Çukurova Üniversitesi Üye Yrd. Doç. Dr. M. Emre BENLİDAYI Çukurova Üniversitesi Üye Yrd. Doç. Dr. İbrahim DAMLAR Mustafa Kemal Üniversitesi Üye Yukarıdaki Tez, Yönetim Kurulunun... tarih ve.. say kararı ile kabul edilmiştir. ılı Prof. Dr. Şeref ERDOĞAN Sağlık Bilimleri Enstitü Müdürü ii

4 TEŞEKKÜR Doktora eğitim sürecimin başlangıç aşamasından itibaren, bilgi ve tecrübesi ile bana ışık tutan, değerli hocam Prof. Dr. Mehmet KÜRKÇÜ'ye başta olmak üzere, Doktora eğitimimde bilgi ve özverisi ile her zaman yanımda olan Prof Dr. Emin ESEN'e, Eğitimimdeki büyük katkılarından dolayı, Doç. Dr. Yakup ÜSTÜN'e, Doç. Dr. Özgür ERDOĞAN'a, Yrd. Doç. Dr. M. Emre BENLİDAYI'ya, Yrd. Doç. Dr. İbrahim DAMLAR'a ve Öğr. Gör. Dr. Ufuk TATLI'ya, Tez sürecimin her aşamasında yan yana yürüdüğüm değerli arkadaşım Dr. Mert SANRI'ya, Çalışma arkadaşlarım Dt. Ufuk GÜRSESLİ, Dt. Onur KAHRAMAN, Dt. M. Fatih KUYUMCU, Dt. Halide NAMLI, Dt. Onur KEÇELİ, Dt. Halil İbrahim KISA, Dt. Sadık GASIMOV, Dt. Onur GÜRKAYNAK ve Dr. İffet YAZICIOĞLU'na, Tezimin cerrahi aşamasındaki yardımlarından dolayı Yrd. Doç. Dr. Kenan Dağlıoğlu'na ve TIBDAM personeline, Tezimin istatistiksel analizini yapan Dr. Yaşar SERTDEMİR'e, Laboratuvar aşamasındaki yardımlarından dolayı Dr. Leman SENCAR ve Hatice ULUSOY'a, Desteklerinden dolayı Selda Eker ve bölümümüzün diğer hemşirelerine, Hayatımın ve doktora eğitimimin her noktasında karşılıksız destek ve özverisini cömertçe sunan aileme, Saygı ve sevgilerimi sunar, teşekkür ederim. iii

5 İÇİNDEKİLER KABUL VE ONAY ii TEŞEKKÜR iii İÇİNDEKİLER iv ŞEKİLLER DİZİNİ vi TABLOLAR DİZİNİ vii KISALTMALAR DİZİNİ viii ÖZET ix ABSTRACT x 1. GİRİŞ 1 2. GENEL BİLGİLER Kemik İyileşmesi Kemik İyileşmesinin Biyolojik Mekanizması Pıhtı Oluşumu Yaranın Temizlenmesi Doku Formasyonu Doku Şekillenmesi ve Yeniden Şekillenme Kemik Greftleri Osteokondüksüyon Osteoindüksüyon Osteogenezis Kemik Greftlerinin İyileşme Mekanizması Oral Cerrahide Kullanılan Greft Materyalleri Otojen Greftler Ağız içinde Otojen Kemik Grefti için Donor Alanlar Ağız dışında Otojen Kemik Grefti için Donor Alanlar Allogreftler Dondurulmuş Kurutulmuş ve Demineralize Dondurulmuş Kurutulmuş Kemik Allogrefti Işınlanmış Kansellöz Kemik Allogrefti 9 iv

6 Demineralize Kemik Matriksi Ksenogreftler Greft ve İmplant Entegrasyonu Yönlendirilmiş Kemik Rejenerasyonu Yönlendirilmiş Kemik Rejenerasyonunda Kullanılan Bariyerler Rezorbe Olmayan Rejeneratif Bariyerler Genişletilmiş Politetrafloroetilen Nanopolitetrafloroetilen Titanyumla Güçlendirilmiş PTFE Rezorbe Olan Rejeneratif Bariyerler Cerrahi Olarak Oluşturulan Kemik Defektleri GEREÇ VE YÖNTEM Cerrahi Yöntem Histolojik Değerlendirme için Kesitlerin Hazırlanması Verilerin İstatistiksel Analizi BULGULAR TARTIŞMA SONUÇLAR VE ÖNERİLER 41 KAYNAKLAR 42 ÖZGEÇMİŞ 51 v

7 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 3.1: İnsizyon hattı 16 Şekil 3.2: Flebin kaldırılması 16 Şekil 3.3: 10mm genişlikte, 5mm derinlikte silindirik defektlerin oluşturulması 17 Şekil 3.4: İmplant frezleri ile implant yuvasının hazırlanması 17 Şekil 3.5: Dental implant yerleştirilmesi 18 Şekil 3.6: A. NucleOss dental implant, B. TheraForm bariyer membran, C.BioOss kemik grefti, D. Integros Boneplus xs kemik grefti 18 Şekil 3.7: BioOss mikromimarisinin SEM ile elde edilmiş görüntüsü (x100 büyütme) 19 Şekil 3.8: Integros mikromimarisinin SEM ile elde edilmiş görüntüsü (x100 büyütme) 20 Şekil 3.9: A. İmplantların yerleştirilmesi, B. Defektlerin greftlenmesi, C. Bariyer membran uygulaması, D. Süturasyon ile cerrahi sahanın kapatılması 21 Şekil 3.10: BioOss, Integros Boneplus xs, Kontrol grubunun cerrahi sonras ı şematik görünümü 21 Şekil 3.11: Dehidratasyon ve infiltrasyon ünitesi 22 Şekil 3.12: A. İnfiltrasyon ünitesi, B. Polimerizasyon ünitesi 23 Şekil 3.13: Pleksiglas yapıştırma ünitesi 24 Şekil 3.14: Exakt 300 CP Hassas Kesme Sistemi 24 Şekil 3.15: Exakt 400 CS Mikroaşındırma Sistemi 25 Şekil 3.16: histomorfometrik analiz istasyonu 26 Şekil 4.1: BioOss grubundan bir kesit 27 Şekil 4.2: Integros Bone plus xs grubundan bir kesit 27 Şekil 4.3: Kontrol grubundan bir kesit 28 Şekil 4.4: Toplam KİK ve Koronal KİK yüzdelerinin kontrol grubu ile di ğer iki grup arasındaki istatistiksel farkları 30 vi

8 TABLOLAR DİZİNİ Tablo 4.1: Koronal, Apikal ve Toplam KİK yüzdelerinin üç gruba ait ortalamaları 29 Tablo 4.2: Gruplar arası istatistiksel analiz ve p değerleri 29 vii

9 KISALTMALAR DİZİNİ BMP : Kemik morfojenik protein cm : Santimetre DBM : Demineralize kemik matriksi DFDBA : Demineralize dondurulmuş kurutulmuş kemik allogrefti eptfe : Genişletilmiş politetrafloroetilen FDBA : Dondurulmuş kurutulmuş kemik allogrefti HA : Hidroksiapatit im : İntramuskuler iv : İntravenöz KİK : Kemik-implant kontağı mg : Miligram ml : Mililitre µm : Mikrometre mm : Milimetre MSC : Mezenşimal kök hücre NaOH : Sodyum hidroksit nm : Nanometre PLA : Polilaktik asit PTFE : Politetrafloroetilen PTH (1-34) : Paratiroid hormon rhbmp2 : Rekombinant insan kemik morfojenik protein 2 SEM : Tarama elektron mikroskobu SLA : Asit uygulaması ve kumlama yöntemi ile pürüzlendirme TEM : Transmisyon elektron mikroskobu TGF-β1 : Transforming growt factor beta 1 T.C. : Türkiye Cumhuriyeti TIBDAM : Tıbbi Bilimler Deneysel Araştırma ve Uygulama Merkezi TPS : Titanyum plaza sprey W : watt viii

10 ÖZET Dental İmplant Çevresinde Cerrahi Olarak Oluşturulan Kemik Defektlerinin Onarımında Kullanılan İki Ayrı Sığır Kaynaklı Greft Materyalinin Etkinliğinin Karşılaştırılması Kısmi ya da tam diş eksikliği görülen hastalarda dental implant destekli protez uygulaması son yıllarda sıklıkla kullanılan tedavi yöntemlerinden biridir. Bazı durumlarda yetersiz alveol kemik hacmi, proteze desteklik sağlayacak olan implantın kemiğe yerleştirilmesinde zorluklara neden olmaktadır. Kemik hacmini artırmak için çeşitli kemik greftleri ve bariyer membranlardan yararlanılmaktadır. Bu çalışmamızın amacı, farklı yöntemlerle üretilmiş iki ayrı sığır kaynaklı hidroksiapatitin dental implant çevresindeki kemik defektinin iyileşmesine olan etkisinin karşılaştırılmasıdır. Çalışmamızda 8 adet evcil domuz kullanılmıştır. Tüm hayvanların frontal kemiğine 3 adet kemik defekti oluşturulmuş ve her defektin ortasına dental implant yerleştirilmiştir. Defektlerden biri greft ile doldurulmamış ve kontrol grubu olarak değerlendirilmiştir. Diğer defektler Integros Boneplus xs ve BioOss marka kemik greftleri ile ayrı ayrı doldurulmuştur. Tüm defektler rezorbe olabilen bariyer membran ile örtülenmiştir. 10 haftalık iyileşme sürecini takiben hazırlanan dekalsifiye edilmemiş kesitler üzerinde kemik implant kontağı yüzdesi değerlendirilmiştir. Veriler istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Sonuç olarak, greft kullanılan gruplarda, boş defekt grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı ölçüde yüksek kemik implant kontağı sağlandığı belirlenmiştir. Kullanılan kemik greftleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır. Anahtar Sözcükler: sığır kaynaklı HA, kemik iyileşmesi, implant, çevresel defekt, kemik implant kontağı ix

11 ABSTRACT The Effect of two different Bovine Derived Bone Graft Materials on Bone Regeneration in Surgically Created Bone Defects around Dental Implants The use of implant supported prosthesis are common application in both partially and total edentulous patients in recent years. In some circumstances, alveoler bone volume is inadequate for implant placement. On that condition, various bone grafts and barrier membranes are used to increase the bone volume. The aim of this study is to evaluate the effects two different bovine derived hydroxyapatite graft material on bone regeneration around dental implants. In our study, eight domestic pigs are used. Three critical size bone defects were created on the frontal bones of all pigs and a dental implant was placed in the middle of each defect. In the first defects, no graft material was used to fill and used as control group. The other defects were filled with Integros Boneplus xs or BioOss. All defects were covered with resorbable collagen membranes. At the end of a 10-week healing period, undecalcified sections were prepared for boneimplant contact percentage analysis. The data were analyzed statistically. In conclusion, the usage of bone grafts increased bone-implant contact statistically compared to the empty defect group. However, there was no significant difference between the graft materials which were used. Keywords: bovine derived HA, bone regeneration, implant, circumferential defects, bone implant contact x

12 1. GİRİŞ Günümüzde kemikiçi dental implantların kullanımı ile kısmi ya da tam dişsiz hastaların çiğneme fonksiyonlarını onlara tekrar kazandırmak ve estetik kaygılarına çözüm oluşturmak dişhekimliğinin çalışma alanında önemli yer tutmaktadır. Bu tedavi yöntemiyle ilgili olarak implant yüzeyi özellikleri 1, kemik fizyolojisi, çeşitli kemik greftleri 2 ve bariyer membranlar üzerine çok sayıda deneysel ve klinik çalışma yapılmıştır. Çekim soketine ya da defektli alveol kemik içerisine simultane olarak yerleştirilen implantların çevresinde meydana gelen biyolojik mekanizmayı anlamak için kemik defektinin cerrahi olarak oluşturulduğu çalışmalar yapılmaktadır 3,4. Implant çevresindeki kemik defektin onarımını kolaylaştırmak için rezorbe olabilen ya da olamayan farklı bariyer membran türleri kullanılmaktadır 3,5. Çalışmamızda dental implant çevresinde cerrahi olarak oluşturulan defektlerin onarımında kullanılan iki ayrı sığır kaynaklı HA (hidroksiapatit) kemik greftinin kemik iyileşmesi ve imlantın osseoentegrasyonu üzerine etkisi karşılaştırılmıştır. Çalışmamız içerisinde farklı yöntemlerle üretilmiş iki ayrı ksenogreftin kemik oluşumuna katkısı değerlendirilmiştir. Bununla beraber ülkemizde üretilen sığır kaynaklı hidroksiapatit kemik grefti olan Integros Boneplus xs ile yine sığır kaynaklı fakat ithal bir kemik grefti olan BioOss'un kemik rejenerasyonuna katkısının karşılaştırıldığı ilk deneysel çalışma olması nedeniyle özgün bir çalışmadır. Araştırmamızda kullanılan deney hayvanlarının cerrahi öncesi hazırlık, cerrahi ve cerrahi sonrası iyileşme süreçleri Çukurova Üniversitesi Tıbbi Bilimler Deneysel Araştırma ve Uygulama Merkezinde gerçekleştirilmiştir. Dekalsifiye edilmemiş histolojik örneklerin hazırlanması ve analiz işlemi Çukurova Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Sert Doku Araştırma Laboratuvarı nda yapılmıştır. 1

13 2. GENEL BİLGİLER 2.1. Kemik İyileşmesi Diş çekimi, travma ya da hastalık sebebiyle kaybedilmiş alveol kemik, implant tedavisi sırasında bir problem olarak karşımıza çıkar. Dental implant yerleştirilmesi planlanan bölgedeki yetersiz alveol kemik boyutu rejeneratif tedavilerle kemik oluşturularak onarılmaktadır. Bu onarım sırasında kemik iyileşmesi işlemi söz konusu olur 6. Büyük hacimli defektlere yerleştirilen greftin iyileşmesi, küçük hacimli defektteki greft iyileşmesinden daha uzun sürer. Kemik, mineralize organik matriks ile karakterize özelleşmiş bir bağ dokusudur. Kemiğin organik matriksi kollajen, kollajen olmayan proteinler ve proteoglikanlardan oluşur. Bu matriks içinde kalsiyum ve fosfat iyonları uygun formda dizilerek HA yı oluşturur. Bu bileşim kemik dokusunun (1) yüke direnç göstermesini; (2) duyarlı organların dış kuvvetlerden korunmasını ve (3) vücut homeostazının devamlılığını sağlayan minerallerin katılmasını sağlar 7, Kemik İyileşmesinin Biyolojik Mekanizması Doku iyileşmesi sırasında oluşan tamir dokusu orijinal dokuya yap ı, dayanıklılık ve işlev açısından benzemez. İyileşme sırasında orijinal dokuya benzer şekilde oluşan iyileşme dokusu için doku rejenerasyonu terimi kullan ılır 7. Kemik ve karaciğer dışındaki tüm dokular tamir şeklinde iyileşir 9. En az aralık kalacak şekilde sabitlenmiş ve iyi stabilize edilerek iyileşmeye bırakılmış kemikte rejenerasyon oluşurken, büyük kemik içi defektlerin iyileşmesinde tamir şeklinde iyileşme beklenir. Yara iyileşmesi sırasıyla, kan pıhtısı oluşumu, yaranın temizlenmesi, doku oluşumu ve oluşan dokunun şekillenmesi ile yeniden şekillenmesi gibi aşamalardan geçer. Yaranın kanlanmasını sağlayan damar yapıda aşırı hasar, defetkin uygun olmayan şekilde stabilizasyonu, yüksek proliferatif aktiviteli yumuşak dokunun defekt içine büyümesi ve bakteriyel kontaminasyon görüldüğü durumlarda kemik iyileşmesi olumsuz etkilenir. 2

14 Pıhtı Oluşumu Çekimden hemen sonra kesilmiş kılcal damarlardaki kan kaviteyi doldurur. Damarlardan gelen proteinler ve hasar görmüş hücreler fibrini meydana getirir. Trombositler agrege olur. Oluşan pıhtı hasar görmüş kılcalları tıkar ve kanamayı durdurur. Kan pıhtısı hücresel hareketi yönlendiren fiziksel matriks gibi davranır. Aynı zamanda iyileşme süreci için gerekli olan maddeleri de bünyesinde barındırır. Pıhtının içerdiği maddeler mezenşimal ve inflamatuar hücrelere etki eder. Bu maddeler değişik tipteki hücrelerin proliferasyon, farklılaşma ve sentetik aktivitesini tetikler. Kan pıhtısı iyileşmenin bu ilk fazında çok kritik olduğu gibi ortadan kaybolması da yeni dokunun oluşumu açısından gereklidir. Diş çekiminden birkaç gün sonra kan pıhtısı yıkılır. Fibrinolizis başlar 7, Yaranın Temizlenmesi Yaralanmanın ilk 48 saati içinde nötrofiller ve makrofajlar yara bölgesine göç eder. Doku formasyonu başlamadan yara bölgesini temizler. Sahneye ilk çıkan nötrofiller yerini makrofajlara bırakır. Makrofajlar sadece yaranın temizlenmesinde rol oynamazlar. Bunun yanında pek çok büyüme hormonu ve sitokinler makrofajlar tarafından ortama salınır. Ortama salınan bu maddeler daha sonra mezenşimal hücrelerin migrasyon, proliferasyon ve farklılaşmasını tetikler. Debris uzaklaştırıldıktan ve yara steril hale geldikten sonra nötrofillerde apoptozis görülür. Nekrotik dokular makrofajlar tarafından ortamdan uzaklaştırılırlar. Bu görevden sonra makrofajlar yara alanında azalmaya başlar. Çekim soketinde yara yüzeyindeki travmatize kemiğin bir kısmı nekroze olarak osteoklastlar tarafından ortamdan uzaklaştırılır. Bu bakımdan osteoklastlar yara iyileşmesinin temizleme faz ında da görev alır 7, Doku Formasyonu Kemik iliğinden yaraya göç eden mezenşimal ve fibroblast benzeri hücreler hücre dışı konumda matriks komponentlerini prolifere ve depo ederler. Bu durumda 4 gün içinde yeni bir doku (granülasyon dokusu) kan pıhtısı ile yer değiştirir. Granülasyon dokusu iki bölüme ayrılır: (1) erken granülasyon dokusu, (2) geç granülasyon dokusu. Erken granülasyon dokusu çok sayıda makrofaj, az miktarda mezenşimal hücre, küçük miktarlarda kollajen lifler ve yeni filizlenen kılcallardan meydana gelir. Geç granülasyon dokusu ise az miktarda makrofaj, çok miktarda fibroblast benzeri hücre ve konnektif matriks içindeki yeni oluşan kan damarlarını içerir. Fibroblast benzeri 3

15 hücreler büyüme faktörleri salmaya, prolifere olmaya ve yeni hücre dışı matriks depolamaya devam eder. Bu matriks yeni hücrelerin içine büyümesine ve dokunun farklılaşmasına rehberlik eder. Yeni oluşan damarlar, yeni dokudaki hücrelerin sayısının artması için gerekli olan oksijen ve besinleri sağlar. Bu mezenşimal hücreler tarafından oluşturulan yoğun matriks komponenti sentezine fibroplazi; yeni damarların meydana gelmesine anjiogenezis denir. Yara iyileşmesinin 3. haftasında fibroplazi ve anjiyogenezis ile geçici bağ dokusu yapılmış olur 8. Geçici bağ dokusunun kemik dokusuna dönüşmesi vasküler yapılar sayesinde olur. Osteoprogenitör hücreler (perisitler) kılcalların çevresine göç ederek burada toplanırlar. Osteoblastlara farklılaştıktan sonra kollajen lif matriksi oluştururlar. Bu işlem sonucunda örgü kemik oluşur. Osteoidler oluştuktan sonra matriksin merkezinde mineralizasyon işlemi başlar. Osteoblastlar osteoidler üzerinde sıralanmaya devam ederler. Matrikse gömülen hücreler osteositlere dönüşür. Bu noktada yeni oluşan kemiğe örgü kemik denir. Örgü kemik ilk oluşan kemik tipidir. Şöyle karakterize edilebilir: * Kılcallar boyunca hızlı bir depozisyon vardır. * Organizasyon yönünden zayıf kollajen matrikse sahiptir. * Mineralize matrikse gömülmüş çok sayıda osteoblasta rastlanır. * Yük taşıma kapasitesi azdır. Örgü kemik yeni oluşan kılcal damarlar boyunca parmaksı yapılar şeklinde görülür. Örgü kemiğin trabekülü kılcal damarları çevreleyecek şekilde oluşur. Yeni örgü kemik yapıldıkça trabekül kalınlaşmaya başlar ve primer osteonlar meydana gelir. Depozisyonla birlikte örgü kemik yüke dirençli hale gelmeye başlar. Oluşan bu yeni yapıya paralel lifli kemik ad ı verilir 7, Doku Şekillenmesi ve Yeniden Şekillenme Yeni kemiğin oluşumunun ilk safhaları oldukça hızlıdır. 6 hafta içinde çekim soketi örgü kemik ile dolar. Bu dokuya primer spongiyoz kemik denir. Örgü kemik; (1) stabil bir taşıyıcı yapı, (2) sert bir yüzey, (3) osteoprogenitör hücre kaynağı, (4) matriks mineralizasyonu ve hücre fonksiyonu için kanlanmayı sağlama gibi öncelikli görevler üstlenir. 4

16 Örgü kemik primer osteonları ile birlikte kademeli olarak lameller kemik ve kemik iliği ile yer değiştirir. Yeniden şekillenme prosesinde primer osteonlar sekonder osteonlara dönüşür. Örgü kemik osteoklastik aktivite ile belli bir seviyeye kadar rezorbe olur. Bu rezorpsiyon seviyesine geri dönüşüm çizgisi (reversal line) denir. Bu çizgi aynı zamanda sekonder osteonların yapılması ile yeni kemiğin oluşmuya başladığı yerdir. Şekillenme ve yeniden şekillenme prosedürleri erken başlayabileceği gibi örgü kemiğin kemik iliği ve lameller kemikle yer değiştirmesi 4 aydan önce tamamlanmaz ve aylar sürebilir 7, Kemik Greftleri Kemik doku yüksek rejenerasyon kapasitesine sahip olmasına rağmen kemik defektlerinin kemik grefti ile doldurulması iyileşme sürecinde olumlu etki sağlar. Kemik greftleri etki şekline göre 3 sınıfa ayrılır: 1. Osteokondüksüyon, 2.Osteoindüksüyon, 3.Osteogenezis. Bu üç temel kemik oluşumu mekanizması da kemik rejenerasyonunda rol oynar. Osteokondüksiyon ve osteoindüksiyon olmaksızın osteogenezis tek başına görülmez. Greft materyali konak hücreleri için bir taşıyıcı görevi üstlenir. Bununla beraber çevre kemikte migrasyon ve bölünme yeteneğini kaybetmiş osteoblastların yerine bölgeye gönderilen işlenmemiş mezenşimal hücreler osteoblastlara farklılaşır 8. Kemik rejenerasyonu için gereken üç temel durumu özetleyecek olursak; 1. Kemik oluşturan veya kemik oluşturacak hücrelere farklılaşma kapasitesi olan hücre miktarı. 2. Mezenşimal hücreleri osteoblastlara farklılaştıracak osteoindüktif uyaranın varlığı 3. Doku proliferasyonuna ve osteoprogenitör hücrelerden osteoblastlara farklılaşarak kemik oluşturan osteokondüktif çevrenin varlığı Osseoz defektlerin iyileşmesini sağlamak veya atrofik alveoler kretlerin augmentasyonu için kemik grefti yerleştirilmesi pek çok deneysel ve klinik çalışmada değerlendirilmiştir 8,

17 Osteokondüksüyon Osteokondüksiyonda kemik oluşumu çevre kemikteki apozisyon ile karakterizedir. Osteokondüksiyonun temel prensibi yer tutucu cansız bir implantın prekürsor osteoblastların defekt içine büyümesine olanak sağlayacak şekilde kullanılmasıdır. Bu süreç implant materyalinin kademeli olarak rezorpsiyonu ile devam eder. Otojen kortikal kemik veya bankalanmış kemik allogreftleri osteokondüktif özellikleri olan materyallerdir. Bu greft materyalleri ile kemik kaynaklı veya sentetik kemik greftleri benzer osteokondüktif özelliklere sahiptirler. Eğer implante edilen materyal rezorbe olamıyorsa materyal yüzeyinde kemik apozisyonu kesintiye uğrar. Yeniden şekillenme fazında herhangi bir yerdeğişikliği görülmez 8,16,17. Eğer osteokondüktif materyaller cilt altı gibi ektopik alanlara yerleştirilir ise kemik oluşumu gözlenmez. Bu durumda materyal ya değişmeden kalır veya rezorbe olur 16, Osteoindüksüyon Osteoindüksiyon bir veya daha fazla kemik yapımını uyaran ajan sayesinde işlenmemiş bağ dokusu hücrelerinin farklılaşması ile yeni kemik oluşumunu ifade eder 8,18,19. Osteoindüksiyon, primitif mezenşimal hücrelerden köken alan osteoprogenitör hücrelerden yeni kemiğin oluşmasıdır. Bu durum, kemik matriksinden çıkan bir veya daha fazla indüksiyon ajanlarının etkisi altında oluşur 17. Kemiğin olmadığı cilt altı gibi ektopik bir bölgeye yerleştirildiğinde kemik formasyonunu indükte ettiği gösterilmiştir. Osteoindüktif materyaller yeniden şekillenme fazında kemik formasyonuna daha fazla katılırlar. İmplant yerleştirilmesi planlanan bölgeler için en sık kullanılan osteoindüktif materyaller, içeriklerindeki proteinleri ve dolayısıyla progenitör hücreleri denatüre edilmeden üretilmiş kemik allogreftleri ve otojen greftlerdir Osteogenezis Osteogenezis, greft içerisinden transfer edilen canlı hücrelerden kemik oluşmasıdır. Kemiğin olmadığı cilt altı gibi ektopik bir bölgeye yerleştirildiğinde kemik formasyonu gösterilmiştir. En etkili formu yüksek konsantrasyonda kemik hücreleri taşıyan kansellöz kemiktir. Yeni kemik rejenerasyonu, greft içerisinde taşınan endosteal osteoblastlar ve kemik iliği kök hücreleri ile meydana gelir 16,17. 6

18 Osteogenezisin gerçekleşmesi için defektin içine yerleştirilecek greft materyaline canlı veya prekürsör osteoblastlar transplante edilmelidir. Ancak bu şekilde kemik oluşumu merkezleri yaratılmış olur. Otojen iliak kemik ve kemik iliği greftleri osteojenik özellikleri olan transplantlardır Kemik Greftlerinin İyileşme Mekanizması Dental implantların çevresine yerleştirilen greftler iyileşme döneminin ardından yük taşıyan dental implantlara destek sağlarlar. Greftin fibröz doku ile kapsüle olması sonucunda greft ile kemiğin birleşmesinde başarısızlık olabilir olabilir ve greft materyali hızla rezorble olabilir. Başarılı bir greft iyileşmesi için 4 iyileşme fazının başarılı olarak tamamlanması gerekir Büyük boyuttaki greftlerde bu iyileşme süreci küçük boyuttaki greftlere göre daha fazla zaman alır. Alıcı sahadaki avasküler grefti çevreleyen sert ve yumuşak doku hem canlı hem de iyi bir kan desteğine sahip olmalıdır. Greftleme işleminden sonraki birkaç hafta içerisinde alıcı sahada yeni damarlar, interstisyal hücreler ve materyaller ve yeni osteoblastlar oluşarak örgü kemiği meydana getirirler. Böylece, greft-örgü kemik kompleksi oluşur. Mekanik destek için greft, örgü kemik ve alıcı kemik arasında sıkı bir bağlantı olmalıdır. Otojen kansellöz kemik bu açıdan bakıldığında halen en iyi greft materyalidir 22. Fakat ksenogreftlerin mikromimarisi de ideal bir greft-örgü kemik kompleksi oluşumu için gerekli trabeküler yapıya sahiptir. Bu süreç, hücresel proliferasyon, migrasyon, diferensiyasyon, fonksiyon, gen salınımı, adhezyon ve apoptozis için gerekli olan birçok mekanik olmayan faktörlere bağlıdır 23. Bu faktörler, kemik matriksinden, lokal hücrelerden ve kandan sağlanır. Bu birleşme fazı 4 aydan fazla zaman alabilir. Eğer başarısızlık olursa, greft de başarısız olur. Birleşme fazı sona ererken, temel çok hücreli ünitenin yeniden şekillenmesi greft-örgü kemik kompleksinin, lameller kemik ile yer değiştirme sürecini başlatır. Yer değiştirmenin tamamlanması bir yıldan fazla zaman alabilir. Yeniden şekillenme, genellikle mekanik kuvvetlere maruz kalmayan birleşik grefti yavaşça uzaklaştırır. Eğer bu işlemde bir başarısızlık olursa, greft de başarısız olur 22. Fonksiyonel kuvvet verilmesi ile şekillenme başlayarak greft-örgü kemik kompleksini internal ve eksternal olarak yeniden şekillendirir. Bazı yeni lameller kemik tanecikleri lokal mekanik gereksinimleri karşılamak için sıraya dizilir ve kompleksin trabeküllerini ve korteksini de şekillendirir, güçlendirir 22,24. Bu fazda da yeni oluşan 7

19 lameller kemik; greft materyali ve alıcı kemik ile sıkıca bağlanmalıdır. Bu fazın tamamlanması bir yıldan fazla zaman alır ve yaşlı hastalarda genç hastalara kıyasla daha uzun sürer. Eğer bu süreç meydana gelmez ise greft başarısız olur Oral Cerrahide Kullanılan Greft Materyalleri Kemik greftleri; otojen, homojen (allogreft, izogreft), heterojen (ksenogreft) ya da alloplastik olup farklı özellikler taşımaları nedeniyle birbirlerinden ayrılırlar Otojen Greftler Osteojenik etkisi nedeniyle greft materyalleri arasında altın standart olarak kabul edilir 25. Serbest otojen kemik grefti, yerleştirilmesini takiben ilk 2 haftalık sürede osteojenik etki gösterir. Greftlemeden 2-6 hafta sonra osteoindüktif etkisi başlar ve 6 ay kadar sürer. Son olarak osteokondüktif etki ile apozisyonel kemik oluşumu gerçekleşir. Greftin organik komponenti olan kollajen; grefte esneklik, dayanıklılık ve stabilite kazandırırken; inorganik komponent olan HA, greftin rijiditesine katkıda bulunur. Otojen kemik greftleri intraoral veya ekstraoral alanlardan elde edilebilir ve yapısında birçok osteojenik hücre içerir 8. Otojen greft kullanımına karar verirken akılda tutulması gereken bazı dezavantajlar da mevcuttur: Greftin elde edilmesi için ikinci bir cerrahi sahaya ihtiyaç duyulur. Verici sahada başka bir defekt oluşur. Özellikle, iliak greftin farklı emrbiyonik kökenden olması sebebiyle ağız içi sahaya taşındığında aşırı rezorbsiyonu görülebilir Ağız içi donor alanlarda kısıtlı miktarda kemik grefti elde edilebilir. Çene ucundan elde edilen kemik greftlerinde diş köklerinin yaralanması ve duyusal sinir yaralanması riski bulunmaktadır Ağız içinde Otojen Kemik Grefti için Donor Alanlar İntraoral donor saha olarak; mandibulada simfizis, ramusun ön kenarı, eksternal oblik sırt kullanılabilirken, maksillada tuber bölgesi ve toruslar kemik grefti elde edilebilen uygun alanlardır. Zigomatik buttres ten de kısıtlı miktarda otojen kemik grefti elde edilebildiği rapor edilmiştir Ağız dışında Otojen Kemik Grefti için Donor Alanlar Ağız içi donor sahalardan elde edilen kemik miktarırın yetersiz kalacağı büyük defektlerin varlığında kraniyal kemik, kaburgalar, iliak kemik ve tibial kemik gibi ağız 8

20 dışı donor sahalardan yararlanılabilir. Ağız dışı sahalardan greft elde etme işleminin hastane şartlarında yapılması önerilir. Fakat, hastane şartları dışında klinik koşullarda da iliak bölgeden 30 ve tibial kemikten 31 otojen kemik grefti alınabileceğini belirten çalışmalar mevcuttur Allogreftler Allogreftler, farklı genotipe sahip aynı türden farklı bireylerden elde edilen greft materyalleridir. Donörler yaşayan ilgili kişiler veya kadavralar olabilir. Greftler steril şartlarda hazırlanarak kemik bankalarında depolanır. Kemik allogreftleri konakta immün yanıta neden olur. Bu cevabı azaltmak için greftin yapısı değiştirilir. Dört çeşit allogreft kullanılmaktadır; dondurulmuş kurutulmuş kemik allofgrefti (FDBA), demineralize dondurulmuş kurutulmuş kemik allogrefti (DFDBA), ışınlanmış kansellöz kemik allogrefti, demineralize kemik matriksi (DBM). Allogreftlerin kolay elde ebilebilmesi, donör sahaya gereksinimin ortadan kalkması, cerrahi süresini kısaltması gibi avantajlarının yanında, çapraz enfeksiyon riskinin tam olarak ortadan kaldırılamaması, immün yanıt ile greftin atılması riskinin olması ve yeni kemik oluşumuna izin vermeyecek kadar hızlı rezorpsiyon riski taşıması gibi dezavantajları bulunmaktadır Dondurulmuş Kurutulmuş ve Demineralize Dondurulmuş Kurutulmuş Kemik Allogrefti FDBA da greft, tüm süreç boyunca sıvı faz olmaksızın düşük sıcaklıkta kurutulur. DFDBA da, FDBA n ın mineralize fazı uzaklaştırılır böylece kollajen ve BMP ler ekspoz olur. Bu mineral faz uzaklaştırılmazsa kemik indüksiyon süreci gözlenmez. Kortikal kemik cipsleri, düşük antijenik aktivitesi ve fazla kollajen miktarından dolayı genellikle tercih edilir. DFDBA, konağın farklılaşmamış mezenşimal hücreleri üzerinde etki göstererek osteoindüksiyon ile kemik rejenerasyonu sağlayabilir. DFDBA, konak kemik için matriks fonksiyonu görerek osteokondüksiyon ile de kemik rejenerasyonu sağlayabilir Işınlanmış Kansellöz Kemik Allogrefti Işınlanmış kansellöz kemik, son zamanlarda fazlaca kullanılmaktadır. GAMA radyasyonu ile sterilizasyon, mevcut BMP lerin büyük çoğunluğunu öldürmektedir. İlk başlarda hazırlanması sırasında kemik 6-8 milyon rad. radyasyona maruz kalmaktaydı. 9

21 Son dönemde 2,5 milyon rad gibi daha düşük doz ışın ile BMP leri korumaya yönelik sterilizasyon uygulanmaktadır. Tatum 32 bu kemiğin otojen kemiğe yakın bir cevap verdiğini rapor etmiştir. Otojen ekstraoral greftlerdeki morbidite dezavantajı, ışınlanmış kansellöz kemiği efektif ve kolaylıkla elde edilebilir hale getirmiştir Demineralize Kemik Matriksi Kemiğin antijenik etkisini elimine etmek amacıyla dondurma ve kurutma işlemleri uygulanmaz. Kemik allogrefti doku bankasından alındıktan sonra uygun viral inaktivasyon işlemlerine tabi tutulur. Greft materyali, temiz odalarda aseptik şartlarda üretildiğinden sonradan sterilize edilmesi gerekmez; böylece kemiğin içeriğindeki BMP ler korunarak allogreftin osteoindüktif etki göstermesi sağlanır. Ayrıca demineralizasyon işleminden dolayı tedavi süresi kısalmış olur ve allogreftin (DBM) kemik dokusu ile yer değiştirmesi 3-4 ay içinde gerçekleşir 8, Ksenogreftler Ksenogreftler, genetik olarak farklı canlılardan elde edilen greftlerdir. Bir çeşit ksenogreft olan sığır kaynaklı HA, osteokondüktif özellikleri ile güvenli ve biyouyumlu bir greft materyalidir. Bu greft materyalinin mineral yapısı, doğal kemik ile kimyasal ve fiziksel olarak benzerlik gösterir. Doğal yapısı, makropor-mikropor bağlantısı ve küçük kristal oluşumu sayesinde sentetik HA ya kıyasla daha geniş bir yüzey alanı sunar Organize olmamış sığır kemiği inorganiktir. Greft materyali tüm organik komponentleri uzaklaştırmak için ısı süreci ile kimyasal olarak muamele edilir. Bu süreç materyale göre değişiklik gösterir. Yüksek ısı (1100 ºC ) ile sinterize olan materyalde kristallerinde füzyon oluşur, bu da porozite ve yüzey alanında azalmaya neden olur. Düşük ısı (300 ºC) sürecinden geçirilen materyallerde, gerçek trabeküler yapı ve porozite korunur 8. Ksenogreftler yüksek biyouyumluluğa sahip olup komşu yumuşak ve sert dokulara sıkı bir şekilde bağlanır. İyi organize, geçirgen pöröz yapısı ve iç içe geçmiş üç boyutlu yapısı sayesinde greft ve içine büyüyen kemik normal kemikle aynı kimyasal ve biyomekanik mekanizma ile tekrar şekillenir. İyileşme sonrası çiğneme kuvvetlerini karşılayabilecek duruma gelir 37. Ksenogreftlerin iyileşme mekanizmaları incelendiğinde alıcı sahadaki kemikteki osteojenik hücrelerin rehberliğinde kemik büyümesi başladığı görülmektedir. Bu durumda greft partikülleri arasında örgü kemikten oluşan köprüler meydana gelir. Yeni 10

22 oluşan kemik köprüsü ve ksenogreftten oluşan bu yapı total mineralize doku olarak adlandırılır. Örgü kemik kombinasyonu ile oluşmuş bu olgunlaşmamış doku yeniden şekillenme ve yer değiştirme periyotları ile lameller kemiğe dönüşür. Ksenogreftlerin alveol kemik defektlerinin onarımı, dental implant çevresindeki kemik defektlerinin onarımı ve soket prezervasyonu amaçlı kullanımına ilişkin pek çok başarılı sonuç rapor edilmiştir Ksenogreftlere ilişkin rapor edilmiş dezavantajlar arasında pöröz yapının artmasına bağlı olarak dayanıklılığın azalmasıdır. Ayrıca materyal mekanik kuvvetlere maruz kaldığında yer değiştirebilir. Bu materyallerin kullanıldığı alanlarda enfeksiyon olmamalıdır 32,42. Konak immün cevabı riski, kırılganlık, kolay migrasyon, bazı durumlarda otojen greft ile kombine kullanım gerektirmesi, rezorbe olabilen veya olmayan membranlar ile kullanılmasının gerekmesi ksenogreftlerin diğer dezavantajları olarak sayılabilir 8,16,37, Ayrıca sığır spongiform ensefalopati sendromunun ksenogreftler ile taşınması riski korkulan durumlardan biridir. Ancak literatürde şu ana kadar sığır kaynaklı HA kullanımı ile ortaya çıkan bu tür bir hastalık rapor edilmemiştir 8, Greft ve İmplant Entegrasyonu Kabul edilebilir bir tedavi sonucu için greftin sağlıklı bir şekilde iyileşmesi ve implantın entegrasyonu gibi karmaşık iyileşme mekanizmalarının başarılı bir şekilde tamamlanması gerekir. Değişen boyuttaki kemik kaybına bağlı olarak çeşitli greft tipleri ve implant planlaması stratejileri kullanılır 16. İmplantlar sıklıkla kemik grefti ile aynı seansta veya greft yerleştirilen sahanın iyileşmesi tamamlandıktan sonra yerleştirilir. İmplantların osseoentegrasyonu için gerekli olan 6 önemli faktör literatürde açıklanmıştır 7,16,46 : - Biyouyumluluk - Dizayn - İmplantın yüzey özellikleri - Alıcı sahanın durumu - Yerleştirme sırasındaki cerrahi teknik - Yükleme koşulları 11

23 Kemik iyileşmesinde öncelikle osteoblastlar tarafından örgü kemik oluşturulur. Örgü kemik bir çeşit köprü görevi görür. Bu olgunlaşmamış kemik, düşük orandaki mineral miktarı ve organizasyon eksikliğinden dolayı zayıf biyomekanik özelliklere sahiptir. Bu nedenle düşük yük taşıma kapasitesine sahip örgü kemik ile yüke direnci yüksek lameller kemiğin yer değiştirmesi söz konusu olur ve ilerleyerek yer değiştirme olarak bilinen osteoklastik ve osteoblastik aktivite yolu ile olgunlaşmamış, örgü kemik, lameller kemik ile yer değiştirir 47. Buna kemiğin yeniden şekillenmesi adı verilir. Kemik yeniden şekillenmesi mekanizması temelde birbirinden ayrılmaz iki süreçten oluşur: Bunlar kemik rezorpsiyonu ve kemik apozisyonudur. Bu iki süreç sonucunda kemik çok hücreli ünitesi oluşur 8,9. Kemik çok çekirdekli ünitesi yeni oluşan kemik yüzeyi çevresinde osteoklastlar (rezorpsiyon bölümü), damar ve perisitlerden oluşan bölüm ve yeni oluşan organik matriks üzerinde osteoblast tabakası (depozisyon bölümü) ndan oluşur. Lokal uyaran olarak paratiroid hormon, büyüme hormonu, leptin ve kalsitonin gibi hormonların salınımı kemik yeniden şekillenmesinin kontrolünde rol oynar. Yeniden şekillenme hayat boyu devam ederek kemiğin iç ve dış gereksinimlere adapte olmasını sağlar 8. Greft-implant ilişkisinde iyileşme süreci greftten veya implanttan etkilenebilir. Örneğin otojen greft, canlı hücreler ve kemik indükleyici ajanları içerdiği için iyileşme sürecini hızlandırır. Ancak, allogreftin histolojik uyumsuzluğa bağlı immünolojik reaksiyonu sonucu negatif etkisi olabilir. Sonuç olarak, greft ve implantasyon işlemlerinde alıcı yatağın boşlukları doldurabilme ve yeniden şekillendirme kabiliyeti yeni oluşan kemik üzerinde önemli etkiye sahiptir 16, Yönlendirilmiş Kemik Rejenerasyonu Bir kemik defektinin kemik doku ile başarılı bir şekilde iyileşmesi sürecinin önündeki en önemli engel, kemik dokudan daha hızlı büyüyen yumuşak dokulardır. Yara bölgesine ya da defekt içine hızla büyüyen yumuşak dokular osteogenezisi tamamen veya kısmen engelleyebilir 49,50. İntraoral bir kemik defekti varlığında defektin uzun dönem takibinde kemik doku yerine yumuşak dokuyla dolduğu izlenmiştir 50,51. Yönlendirilmiş kemik rejenerasyonu; kemik defektinin üzerinin rezorbe olabilen ya da rezorbe olmayan bir bariyer membran ile örtülenmesi yoluyla çevre yumuşak dokuların kemik defekti içerisine dolmasına engel olarak defektin kemik ile dolmasına olanak sağlamak anlamına gelmektedir 7. 12

24 Yönlendirilmiş Kemik Rejenerasyonunda Kullanılan Bariyerler Bariyer membran kullanımı ile yumuşak dokunun defekt içine büyümesinin engellendiği çeşitli hayvan ve insan modellerinde yapılan çalışmalar ile belirlenmiştir ve kemik rejenerasyonu sağlandığı bilinmektedir 51. İmplant çevresindeki kemik defektlerinin yönlendirilmiş kemik rejenerasyonu felsefesi ile tedavisinde de doku beriyeri kullanımı ile kemik rejenerasyonuna katkı sağlanabildiği bilinmektedir 7,52, Rezorbe Olmayan Rejeneratif Bariyerler Rezorbe olmayan bariyerler, uygulandıkları yerden çıkarılmaları için ikinci bir cerrahi işlem gerektirirler. Bu işlemin dezavantajları hastanın uygulamayı kabulünü güçleştirmesi, toplam tedavi süresini ve maliyetini arttırmasıdır. Aynı zamanda bariyerin çıkarılması sırasında iyileşmekte olan dokunun zarar görme riski bulunur 50,54. Bu materyalin kısıtlılıklarını ortadan kaldırmak için rezorbe olabilen bariyerler geliştirilmiştir Genişletilmiş Politetrafloroetilen Genişletilmiş politetrafloroetilen (eptfe); yapısında teflon olan pöröz bir bariyerdir (Gore-Tex ). Farklı periodontal defektler için farklı şekillerde üretilebilirler ve yaka ve gövde kısımları farklı yapısal özellikte hazırlanabilir. Por çapları 0,2 5 μm arasında bulunabilir. İlk olarak 1984 yılında kullanılan bu materyal oral kaviteye ekspoz olması durumunda bile intakt halde kalmaya devam eder Nanopolitetrafloroetilen Nanopolitetrafloroetilende sinterleme işlemi yapılmaz; bu da materyali daha esnek, manüplasyonu ve adaptasyonu daha kolay hale getirir. 0,2 0,3 μm lik porlara sahiptir. Bu daha küçük porların epiteliyal büyümeyi ve bakteriyel infiltrasyonu limitlediği düşünülmektedir 50, Titanyumla Güçlendirilmiş PTFE İki tabaka PTFE arasına yerleştirilen titanyumdan oluşur. Yüzey yapısı ve porları bakteri geçişini ve tutunmasını engelleyecek şekilde tasarlanmıştır. Yumuşak dokunun defekt bölgesine migrasyonunu azaltarak bölgede kemik oluşumu ve neovaskülarizasyona elverişli ortam sağlar. Bükülmeyecek kadar sıkı, ancak yumuşak 13

25 dokuyu perfore etmeyecek kadar da esnek yapıda bulunurlar. Yumuşak dokunun çökmesini ve greft üzerine kuvvet gelmesini engellerler 50, Rezorbe Olan Rejeneratif Bariyerler Rezorbe olabilen bariyerler ya hayvan kaynaklı ya da sentetik polimerler olarak bulunurlar. Yavaş yavaş hidrolize olurlar ya da enzimatik reaksiyonla çözünürler. Bu nedenle ikinci cerrahiyle uzaklaştırılmaları gerekmez. Geçmişten günümüze kadar sıçani domuz ya da sığır kollajeni, sığır peritonu, sığır perikardı, dondurulmuş kurutulmuş dura mater, polilaktik asit, poliglikolid, yapay deri ve bunların türevleri gibi değişik kaynaklardan elde edilmişlerdir 50. Sığır ve domuzların Tip I veya Tip II kollajeninden hazırlanırlar. Tip I kollajen periodontal bağ dokuda bulunan temel komponenttir. Kollajen membranlar çapraz bağlı yapıdadırlar ve hazırlanma şekline göre 4-40 hafta arasında rezorbsiyon süreleri vardır. Epitelyal hücrelerin migrasyonuna izin vermezler. Hemostaza katkıları vardır. Bağ dokunun ataşmanına ve platelet agregasyonuna izin vererek erken bir pıhtı formasyonu oluşumuna yardım ederler. Zayıf immünojenite gösterirler, eptfe membranlara kıyasla daha az ekspoze oldukları görülür ve buna bağlı olarak enfeksiyon riskleri daha düşüktür 50, Cerrahi Olarak Oluşturulan Kemik Defektleri Klinik çalışmalar kimi durumlarda kemik defektlerinin kendiliğinden iyileşebildiğini göstermişlerdir. Taze çekim soketi gibi bir defekt varlığında yerleştirilen implantlarda da başarılı sonuç gösteren çalışmalar mevcuttur 8,50,60. Buna göre boyun bölgesinde çevresel defekt varlığında dahi implantların sorunsuz osseointegrasyonundan söz edilebilir. Ancak bu durum defektin boyutuyla doğrudan ilişkilidir. Defekt boyutu arttıkça, herhangi bir ek girişim yapılmadığı takdirde, yeni oluşacak kemik miktarı azalacaktır. Kritik boyutlu defekt, bir hayvanda herhangi bir osteopromotif materyal kullanılmadan yaşam boyu spontan olarak kemik yapımı ile tam olarak rejenere olmayan en küçük boyutlu kemik yarası olarak tanımlanmaktadır. Bu tip defektlerde kemik iyileşmesinden çok, bağ dokusuyla dolum ve iyileşme eğilimi görülmektedir 61,62. 14

26 3. GEREÇ VE YÖNTEM 3.1. Cerrahi Yöntem: Bu çalışmada kullanılan deney hayvanları için Ç.Ü. Tıbbi Etik ve Bilimsel Araştırmalar Merkezinden onay alınmıştır. 20±5 kg ağırlığında, 4,5 ay büyüklüğünde 8 adet erkek suis domesticus (domuz) kullanılmıştır. Deneklere intramusküler (im) olarak 20 mg/kg ketamin (Alfamyne, Egevet, İzmir, Türkiye) ve 2 mg/kg ksilazin (Rompun, Bayer, İstanbul, Türkiye) kombinasyon anestezisi uygulanmıştır. Sedasyon sağlandıktan sonra intravenöz (iv) 5 mg/kg tiyopentol sodyum (Pental Sodyum, İbrahim Etem, İstanbul, Türkiye) iv uygulanıp sedasyon derinleştirilerek kontrollü infüzyon ile devam ettirilmiştir. Hayvanlara profilaktik yara ve ağrı profilaksisi amacıyla preoperatif 1 gr sefalasporin (Iespor, İ.E. Ulagay, İstanbul, Türkiye) ve 500 mg metamizol sodyum (Novalgine, Aventis, İstanbul, Türkiye) im yoldan verilmiştir. Operasyon sonrası olası enfeksiyonu engellemek için tüm hayvanlara 1 gr sefalosporin (Iespor, İ.E. Ulagay, İstanbul, Türkiye) 1x1, ağrı profilaksisi için 1x1 500 mg metamizol sodyum (Novalgine, Aventis, İstanbul, Türkiye) 3 gün boyunca im yolla uygulanmıştır. Operasyon bölgesi olarak belirlenen frontal kemiğin alın bölgesindeki tüyler traş edilmiştir. Cerrahi saha merkezden perifere doğru batikon ile boyanıp frontal kemiğinüst sınırı palpe edildikten sonra bu referans noktasının 5 cm altında orta hatta horizontal insizyon ile her iki taraftan rahatlatıcı insizyonlar yapılmıştır. Hazırlanan dörtgen flebin kanlanma yönü dikkate alınarak flep tabanı süperiorda kalacak şekilde dizayn edilmiştir (Şekil 3.1). Keskin mukoperiosteal tam kalınlık insizyon dikkatle tamamlandıktan sonra periost nazikçe eleve edilmiştir (Şekil 3.2). Çalışmamızda daha önce bazı araştırmacıların da kullandığı cerrahi yöntem kullanılmıştır 8. 15

27 Şekil 3.1 İnsizyon hattı Şekil 3.2 Flebin kaldırılması 16

28 Her hayvanın frontal kemiğinin alın bölgesinde 3 er adet olacak şekilde 5 mm derinliğinde ve 10 mm çapında silindirik defektler oluşturulmuştur. Defektler arasında 4 mm mesafe bırakılmıştır. Tüm eş boyutlu defektler bu amaç için tasarlanmış trephine frez ile açılmıştır. Oluşturulan defekt içindeki blok düz klemp ile çıkartılmıştır (Şekil 3.3). Söz konusu frez ile oluşturulan silindirik defektin tam orta noktasından sırasıyla 2.2 mm ve 2.8 mm çaplı implant frezleri ile implant yuvası hazırlanmıştır (Şekil 3.4). Ortaya çıkan defektin ortasındaki yuvaya 3.8 mm çapında ve 10 mm uzunluğundaki dental implantlar (NucleOss, Şanlılar Tıbbi Cihazlar Medikal Kimya San. Tic. Ltd. Şti., Türkiye) yerleştirilmiştir (Şekil 3.5). Şekil mm genişlikte, 5mm derinlikte silindirik defektlerin oluşturulması Şekil 3.4 İmplant frezleri ile implant yuvasının hazırlanması 17

29 Şekil 3.5 Dental implant yerleştirilmesi İmplantın apikal 5 mm lik kısmı bazal kemik içinde, koronal 5 mm lik kısmı defektin içinde konumlandırılmıştır. Deney hayvanlarının her birinde üç defektten biri boş bırakılmış, diğer defektler iki ayrı ticari kuruluşun ürettiği sığır kaynaklı hidrosiapatit granül greft ile ayrı ayrı (BioOss, Geistlich Pharma AG, İsviçre) (Integros Boneplus xs, Integros Ltd., Türkiye) ile doldurulmuştur (Şekil 3.6, 3.7, 3.8). Şekil 3.6 A. NucleOss dental implant, B. TheraForm bariyer membran, C.BioOss kemik grefti, D. Integros Boneplus xs kemik grefti 18

30 Şekil 3.7 BioOss mikromimarisinin SEM ile elde edilmiş görüntüsü (x100 büyütme) 63 19

31 Şekil 3.8 Integros mikromimarisinin SEM ile elde edilmiş görüntüsü (x100 büyütme) Her üç çalışma grubuna ait defektler 30x40 mm boyutlarındaki domuz kaynaklı kollajen membran ile (TheraForm, Sewon Cellontech Co. Ltd., Kore) örtülmüştür. Flepler 3-0 rezorbe olabilen sütür (Vicryl, Ethicon Inc., ABD) ile primer olarak kapatılmıştır (Şekil 3.9). 20

32 Şekil 3.9 A. İmplantların yerleştirilmesi, B. Defektlerin greftlenmesi, C. Bariyer membran uygulaması, D. Süturasyon ile cerrahi sahanın kapatılması Bu prosedür sonucunda 3 ayrı grup oluşturulmuştur (Şekil 3.10): 1. Grup: Cerrahi olarak oluşturulan dental implant çevresindeki kemik defekti BioOss marka sığır kaynaklı HA kemik grefti ile doldurulduktan sonra kollajen membran ile örtülmüştür.(biooss grubu) 2. Grup: Cerrahi olarak oluşturulan dental implant çevresindeki kemik defekti Integros Boneplus xs marka sığır kaynaklı HA kemik grefti ile doldurulduktan sonra kollajen membran ile örtülmüştür. (Integros grubu) 3. Grup: Cerrahi olarak oluşturulan dental implant çevresindeki kemik defekti boş bırakılarak kollajen membranla örtülmüştür. (Kontrol grubu) Şekil 3.10 BioOss, Integros Boneplus xs, Kontrol grubunun cerrahi sonrası şematik görünümü 21

33 Deney hayvanları daha önce hazırlanan uygun ortam koşullarının sağlandığı barınaklarda 10 haftalık iyileşme periyotlarını geçirmişlerdir. Hayvanların tümünde iyileşme sorunsuz olmuştur. 10 haftalık iyileşme periyodu sonunda hayvanlar yüksek dozda ketamin ile genel anestezi altın alındıktan sonra intrakardiak potasyum uygulaması ile sakrifiye edilmiştir Histolojik Değerlendirme için Kesitlerin Hazırlanması Deney hayvanlarının alın bölgesine yerleştirilen dental implantlar çevresindeki kemik ile birlikte çıkarıldıktan sonra dekalsifiye edilmemiş kesit hazırlama metoduna göre hazırlanmıştır.240. Dental implantlar ve çevrelerindeki defektler blok halinde çıkarıldıktan sonra % 4 lük tamponlanmış formalin solüsyonunda en az 24 saat süreyle bekletilmiştir. Bu fiksasyon işleminden sonra tüm örnekler sırasıyla % 70, % 80, % 90, % 96 ve % 99 derişimindeki alkol havuzlarında birer gün süreyle bekletilerek dehidratasyon işlemi gerçekleştirilmiştir (Şekil 3.11). Şekil 3.11 Dehidratasyon ve infiltrasyon ünitesi 22

34 Örnekler dehidrate edildikten sonra metil metakrilat rezin (Technovit 7200 VLC, Kulzer & Co, Wehrheim, Almanya) içerisinde 24 saat bekletilerek vakum altında infiltre edilmiştir. İnfiltrasyonu tamamlanmış örnekler metil metakrilat (Technovit 7200 VLC, Kulzer & Co, Wehrheim, Almanya) ile doldurulmuş şeffaf plastik kalıplara hava kabarcığı kalmayacak şekilde teker teker gömülmüştür. Her birinde bir örnek içeren kalıplar 40 C da 450 nm dalga boyundaki ışık altında 8 saat süreyle polimerize edilmiştir (Şekil 3.12). Şekil 3.12 A. İnfiltrasyon ünitesi, B. Polimerizasyon ünitesi Polimerizasyon işlemi tamamlandıktan sonra örnekler şeffaf kutucuklardan çıkartılmıştır. Örnekleri içeren şeffaf metil metakrilat rezin blokların düz olan alt yüzeyleri pleksiglas lam üzerine Technovit 7210 VLC (Kulzer & CO. GmbH, Friedricksdorf, Almanya) kullanılarak vakum altında yapıştırılmıştır (Şekil 3.13). 23

35 Şekil 3.13 Pleksiglas yapıştırma ünitesi Pleksiglas lam üzerindeki örnekler hassas kesme cihazına bağlı elmas testere (Exakt 300 CL, Exakt Apparatbau, Norderstad, Almanya) ile 300μm kalınlığında kesilmiştir (Şekil 3.14). Şekil 3.14 Exakt 300 CP Hassas Kesme Sistemi 24

36 Bu ilk kesme işlemleri bloklar içindeki dental implantların merkezinden geçen longutidunal doğrultuda yapılmıştır. Bu kesitler mikro aşındırma sisteminde (Exakt 400 CS, Exakt Apparatbau, Norderstad, Almanya) sırasıyla 1000, 1200 ve 2500 gridlik zımparalar kullanılarak 50 μm ye kadar inceltilmiştir (Şekil 3.15). Şekil 3.15 Exakt 400 CS Mikroaşındırma Sistemi Bu yöntemle her bir örnekten ikişer adet histolojik kesit elde edilmiştir. Bu kesitler Donath ve Breuner in240 önerdiği yönteme bağlı kalınarak toulidine mavisi ile boyanmıştır. Boyanan histolojik preperatlar bir gece kuruma için bekletildikten sonra örnek yüzeyleri metil metakrilat kullanılarak lamel ile örtülmüştür. Işık mikroskobuna (Olympus BX50, Tokyo, Japan) bağlı dijital kamera (Olympus DP 70, Tokyo, Japan) ile tüm örneklerin 4x büyütmede dijital görüntüleri alınmıştır. (Şekil 3.16). ImageJ (National Institutes of Health, ABD) programından yararlanılarak KİK ölçümleri yapılmıştır. KİK ölçümü için implant ile kemik yüzeyinin temas halinde olduğu bölgelere ve kemikle temas etmeyen implant bölgelerine çizgiler çizilmiş ve çizgilerin boyları ölçülerek KİK yüzdeleri hesaplanmıştır. 25

37 Şekil 3.16 histomorfometrik analiz istasyonu Bu analizler sonucunda tüm implantlara ait 3 farklı KİK yüzdesi ölçülmü yapılmıştır: a. Koronal bölümdeki KİK b. Apikal bölümdeki KİK c. İmplantın tüm boyundaki KİK 3.3. Verilerin İstatistiksel Analizi Verilerin istatistiksel analizinde SPSS 19.0 paket programı kullanıldı. Ölçümlerin üç grup arasındaki farklılığını karşılaştırmada Kruskal Wallis testi, ölçümlerin ikili grup karşılaştırmasında Mann Whitney U testi kullanılmıştır. Çoklu karşılaştırma düzeltmesi yapılmamıştır. Tüm testlerde istatistiksel önem düzeyi 0.05 olarak alınmıştır. 26

38 4. BULGULAR 10 haftalık iyileşme süreci sorunsuz geçirilmiş ve iyileşme periyodu sonunda tüm implantlar başarılı bir şekilde osseoentegre olmuştur. Daha önce belirtilen yöntemlerle hazırlanan histolojik kesitler üzerinde histolojik değerlendirmeler ve kemik implant kontağı analizleri yapılmıştır (Şekil 4.1, 4.2, 4.3). Şekilk 4.1 BioOss grubundan bir kesit Şekil 4.2 Integros Bone plus xs grubundan bir kesit 27

39 Şekil 4.3 Kontrol grubundan bir kesit Tüm implant boyundaki kemik implant kontağı yüzdeleri kontrol grubunda %46,03±4,12; BioOss grubunda %52,65±3,12; Integros grubunda ise %52,98±5,19 olarak ölçülmüştür. Bu skorlara istinaden tüm gruplar üçlü olarak karşılaştırıldığında kontrol grubu ile greftlenmiş gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmuştur (p=0.022). BioOss grubu ile Integros grubu arasında istatistiksel olarak anlamlı fark görülmemiştir (p=0.972). Koronal bölümdeki KİK skorları ise kontrol grubu için %43,20±6,84; BioOss grubu için %51,61±3,56; Integros grubu için %52,11±6,17 olarak hesaplanmıştır. Bu değerlerin üçlü grup karşılaştırmasında kontrol grubu ile greftlenmiş gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmuştur (p=0,09). BioOss grubu ile Integros grubu arasında ise istatistiksel olarak anlamlı fark görülmemiştir (p=0,724). Apikal bölümdeki kemik implant kontağı değerleri kontrol grubunda %54,55±4,45; BioOss grubunda %53,13±3,24; Integros grubunda ise %55,55±5,22 olarak hesaplanmıştır. Apikal KİK değerlerinin üç grup arasında yapılan istatistiksel analizinde gruplar arasında fark bulunmamıştır (p=0.746) (Şekil 4.4) (Tablo 4.1, 4.2). 28