İMPLANTIN YÜZEY ÖZELLİKLERİ

Transkript

1 T.C Ege Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Ağız ve Çene Hastalıkları Cerrahisi Anabilim Dalı İMPLANTIN YÜZEY ÖZELLİKLERİ BİTİRME TEZİ Stj. Diş Hekimi Havva YILDIRIM Danışman Öğretim Üyesi: Prof. Dr. Turgay SEÇKİN İzmir / 2011

2 ÖNSÖZ İmplantın Yüzey Özellikleri konulu mezuniyet tezi çalışmamda benden desteklerini esirgemeyen değerli hocam Sayın Prof.Dr.Turgay SEÇKİN e teşekkürlerimi ve saygılarımı sunarım İZMİR Stj.Dr.Havva YILDIRIM

3 İçindekiler Önsöz... i Giriş.ii 1. Genel Bilgiler Osseointegrasyon kavramı Bağ dokusu,implant ataşmanını etkileyen faktörler İmplant Biyomateryalleri İmplant Materyallerinde Aranan Özellikler Strunz a göre implant materyallerinin sınıflandırılması İmplant Dizaynı Yüzey Yapısı Ve Özellikleri Uygun İmplant Dizaynı (Makrostrüktür) Uygun Yüzey Morfolojisi (Mikrostrüktür) Ultrastrüktür Yüzey Kimyası Yüzey Özellikleri İşlem Görmüş Dental İmplant Yüzeylerinin Sınıflandırılması Fiziksel-Kimyasal Yöntemler Morfolojik Yöntemler İmplant Yüzeylerinin Gruplandırılması Titanyum Plazma Sprey Kaplı Yüzeyler Asitleme Kumlama ile Pürüzlendirilmiş Yüzeyler... 17

4 3.3.3 Hidroksiapatit (HA) Kaplama Electro-Polished(Okside Edilmiş)Yüzeyler-Ti Unite İmplantlar TiO2 Grit-Blasted Yüzeyler Tioblast ve Osseospeed İmplantlar Makinayla Hazırlanmış (Machined) Yüzeyler Tartışma Sonuç Kaynaklar Özgeçmiş... 40

5 GİRİŞ Günümüzde bilim ve teknolojideki hızlı değişim ve gelişmelere paralel olarak tıp bilimi ve dolayısıyla diş hekimliği alanında da büyük ilerlemeler kaydedilmektedir. Bununla beraber, oral implant alanındaki gelişmeler de diş hekimliğinin her alanına yeni bir boyut kazandırmıştır. Modern diş hekimliğinin amacının fonksiyon, estetik ve rahatlık kavramlarının bir arada bulunduğu tedavi şekillerini içerdiğini düşünürsek, implant uygulamalarında son yıllardaki hızlı artışın hiç de sürpriz olmadığını görebiliriz. Başarılı bir implant tedavisi anatomik koşulların bilinmesine, doku fizyolojisinin anlaşılmasına ve implant materyalinin yüzey özelliklerine bağlıdır.işte bu noktada implant yüzey yapısının bilinmesi önem kazanmaktadır. Bu çalışmada da implantın yüzey özelliklerine ve osseointegrasyona katkısına ayrıntılı bir şekilde değinilmiştir. 1

6 1. GENEL BİLGİLER 1.1 OSSEOİNTEGRASYON KAVRAMI Bir tavşan fibulasının kemik iliğinde mikroskobik çalışmalar yapan Prof.Dr. farklılaşmış Branemark ve arkadaşları, kemik dokusunun titanyuma arada az yumuşak bağ dokusu olmaksızın bağlandığını gördüler.bu buluş rekonstrüktif cerrahide yeni ve önemli bir adım olmuştur. Kemikle bütünleşme şeklinde ifade edebileceğimiz osseointegrasyon aslında ışın mikroskobu düzeyinde canlı kemik ile implant arasında direk bağlantıyı anlatır. Başarılı bir kemik-implant ara yüzeyi yani osseointegrasyon elde etmek için yedi temel fartör vardır; 1-biyolojik uyumlu materyal 2-implantın şekli (makrostrüktür + biyomekanik) 3-implantın yüzey kalitesi (mikrostrüktür + sterilizasyon) 4-kemiğin kalitesi 5-implantın hassas bir şekilde hazırlanan yuvaya tam adaptasyonu 6-minimum doku hasarı için atravmatik cerrahi 7-stressiz bir iyileşme dönemi (kontrollü primer yükleme) Alıcı doku tarafından yabancı cisim reaksiyonu oluşturmadan iyileşmenin olması için biyolojik uyumlu materyal şarttır. Eğer biyolojik uyumlu materyal kullanılmazsa vücut,implantı yabancı cisim olarak kabul ederek granülasyon 2

7 dokusu ve sonra bağ dokusuyla çevreler.titanyum ve kalsiyum fosfat seramiklerin biyolojik uyumlu oldukları kanıtlanmıştır Bağ dokusu-implant ataşmanını etkileyen faktörler 1-Osseointegrasyon,primer stabilite 2-İmplant materyalinin biyouyumluluğu 3-İmplant yüzey yapısı (mikrostrüktür) 4-Yapışık diş eti bandı miktarı 5-Cerrahi teknik 6-İmplant yöntemi;implant abutment birleşiminin lokalizasyonu 7-Antibiyotik profilaksisi 1.2 İMPLANT BİYOMATERYALLERİ İmplant yüzey materyalleri yerleştirildikleri doku ve bu dokuyla gösterdikleri uyuma göre değişik sınıflara ayrılırlar. Yabancı bir materyalin canlı dokuyla gösterdiği uyum biokompabilite olarak adlandırılır. Schroeder e göre değişik materyallerle farklı derecelerde biokompabilteye ulaşılabilir. Schroeder,biyouyumlu materyali dokuyla olumsuz etkileşimi minimum materyal olarak açıklar. Biyouyumluluğu etkileyen birçok faktör vardır. Araştırmacıya göre yüzeysel, mekanik ve kimyasal faktörler bunların arasında sayılabilir. Endosteal implant materyalleri için biyouyumluluk kemik dokusunun materyale verdiği reaksiyonla ölçülür. 3

8 1.3 İMPLANT MATERYALLERİNDE ARANAN ÖZELLİKLER İmplantasyon, canlı olmayan okunun ya da materyalin canlı organizmaya transfer edilmesidir. Oral implantolojide ise genelde alloplastik implant materyalleri kullanılılır. şunlardır: İdeal bir implant yüzey materyalinin ise sahip olması gereken özellikleri 1-Biyolojik özellikler: a-allerjik olmamalı, b-yangıya neden olmamalı, c-sitotoksik, iritan, karsinojenik olmamalı 2-Kimyasal özellikler: a-inert olmalı, b-korozyona uğramamalı, sahip olmalı c-hafif, dayanıklı, aşınmaya dirençli ve üstün şekillendirilme yeteneğine 3-Mekanik özellikler: yeterli olmalı) a-sağlam olmalı (elastiklik modülü kemiğe yakın, çekme dayanıklılığı 4

9 gösterebilmelidir. b-biyomekanik olarak dokuların fiziksel özelliklerine uyum c-mekanik basınçlara fiziksel değişimlere uğramamalıdır. 4-Diğer özellikler: a-ekonomik b-kullanımda ve uygulamada kolaylığı olmalı c-sterilize edilebilmeli Strunz a göre implant materyallerinin kemikle olan ilişkilerine göre sınıflandırılması : 5

10 Materyal Osteogenez tipi Özellikler Biotoleran 1-Paslanmaz çelik 2-Co-Cr-Mo alaşımlar Distant(mesafeli) osseogenezis (fibro-osseöz Bu materyaller kemik dokusu tarafından bir dereceye kadar tolere edilebilirler ancak kemiğe 3-Vitalyum soy entegrasyon) tam olarak entegre metal alaşımları olmazlar.bunun nedeni bağ 4-PMMA dokusu kapsülünün varlığıdır. 6-PTFE 1-Titanyum Kontak(temas) Bu materyal ile kemik Bioinert 2-Karbonlar osseogenezis dokusu arasında herhangi bir 3-Niobium fibröz bağ dokusu oluşmaz.kemik 4-Tantalyum dokusu implant yüzeyine doğru 5-Aluminyum oluşur ve implant yüzeyi kemikle oksit seramiği temas eder. 1-Biyoseramikler Exchange(karşılıklı Kemikle moleküler ve kemik Bioaktif 2-Kalsiyum fosfat değişim) osseogenezis kristalleri düzeyinde kimyasal bağ seramikleri (bientegrasyon) oluşturduklarından canlı doku 3-Biocamlar tarafından iyi tolere edilirler.bu 4-Hidroksil apatit sayede kemik doku yapımı seramikleri materyalin yüzeyinde oluşur. 1-Kumlanmış Bond(bağlantı) Kemikle fiziko-kimyasal bağ Bioadheziv 2-Asit osseogenezis yaparlar.bu nedenle dirençleri materyaller aşındırılmış (adaptif kötüdür. 3-TPSF osseointegrasyon) kaplanmış (Ti,Ta,Niobiumoksit) 6

11 2. İMPLANT DİZAYNI YÜZEY YAPISI VE ÖZELLİKLERİ 2.1 UYGUN İMPLANT DİZAYNI (Makrostrüktür) İmplant üzerine gelen kuvvetlerin uniform bir şekilde kemiğe iletilmesi gerekmektedir. Kemiğe iletilen kuvvetler çok alt düzeyde olursa kullanılmama atrofisi,çok fazla olursa da aşırı yüke bağlı kemik yıkımları meydana gelir. Bu ikisinin arasını bulacak bir implant dizaynı gerçekleştirmek gerekir,zira ancak gelen kuvvetleri kemiğe uygun biçimde dağıtabilecek dizaynda planlanmış bir implant sayesinde osseointegrasyon sağlanabilir ya da mevcut osseointegrasyonun yıkımı önlenebilir. Aksi taktirde osseointegrasyon meydana gelmez veya mevcut osseointegeasyon bozulur, arada fibröz bir doku oluşur ve kuvvet dağılımı düzensiz bir biçimde yayılarak implantın kenar kısımlarında ve sivri köşelerde yoğunlaşarak kemik rezorbsiyonlarına neden olur. Yani implantın dizaynı ve osseointegrasyon karşılıklı olarak birbirlerini etkilerler ve sonksiyon süresince bu karşılıklı etkileşim nedeniyle implantın dizaynına bağlı olarak osseointegrasyon ya daha güçlenerek devam eder ya da gittikçe bozularak iflas eder. 2.2 UYGUN YÜZEY MORFOLOJİSİ (Mikrostrüktür) İmplantın dizaynı kadar mikromorfolojik yüzey yapısının da osseointegrasyon sağlanmasında büyük önemli vardır.bu amaçla yüzeyler pürüzlü yapıda şekillendirilmektedir. Pürüzlendirmenin faydaları: 7

12 1- Yüzey yaklaşık 5 misli genişler, kuvvet dağılımı daha dengeli olur.yani birim alana uygulanan kuvvet azaldığı için implant çevresindeki kemik üzerinde yoğunlaşan stres belirgin(1/3 oranında) ölçüde azalır. önemlidir. 2- İmplantın mikromekanik tutuculuğu artar. Primer fiksasyon açısından 3- Özellikle rotasyon ve çekme kuvvetlerine karşı implantın direnci artar. tutunmaktadır. 4- Pörözlü yüzeylere kemik daha iyi penetre olmakta ve daha iyi Dolayısıyla yalnızca yüzey yapısını değiştirmekle malzemeye farklı bir özellik kazandırılmış olur. Resim 2-1 Ti implant yüzeyinin farklı büyütmeler altındaki görüntüsü (SEM 5000X(A)bir titanyum implant yüzeyinin gerçek nano özelliklerini temsil etmek için başarısız olur x gerçek nano yüzey özelliklerini gösterir.) Pürüzlülük 100 mikrondan büyükse makropörözite, 100 mikron ile nm. seviyesi arasındaysa mikropörözite oluşturulmuş olur. Mikropürüzlülük salt mekanik kilitlenme ile açıklanmayacak şekilde implantin kemiğe tutuculuğunu arttırır, hücresel fonksiyonları etkileyerek 8

13 matrix deposizyonunu ve mineralizasyonunu indükler.yani hücreler yüzeyin mikroyapısına hassastır ve bu yapıyı oryantasyon ve migrasyon için kullanırlar. Ayrıca mikrotopografi, mezenşim hücrelerinin fibroblast,kondroblast veya osteoblastlara diferansiye olmalarında rol oynar.bu pürüzlülüğün ideal ölçüsü her ne kadar kemiğin kalitesi ve implanta gelen yüke göre farklılık gösterse de yaklaşık mikrometre olarak saptanmıştır.bu da mikrometre arasındaki Al2O3 partikülleri tarafından oluşturulur.daha büyük (250 mikrometre) partiküller daha fazla (2.11 mikrometre) pürüzlülük yaratmasına rağmen,kemik cevabını olumlu yönde etkilemez ve implant kemik temasını arttırmaz. Tüm bunlar kemik hücrelerinin rugofilik olduğunu ve yüzey pürüzlülüğüne steoid matrix birikimi ve mineralizasyonu ile cevap verdiğini göstermektedir. Kemik hücreleri mikronluk pürüzlülükleri tanır ve hücresel fonksiyonlarını ona göre ayarlarken, ondan daha büyük pürüzlülükleri sanki yüzey düzmüş gibi algılamaktadır. 9

14 Resim 2-2 Yivli implant yüzeylerinin şematik görünümü(4) 2.3 ULTRASTRÜKTÜR Nanometre düzeyindeki morfolokik düzensizlikler de biyolojik cevabı indükler.yüzeydeki oksit tabakası kalınlaştırılırsa, metal yüzeyi non-kristalize oksit içeren amorf durumdan, kristalin oksit tabakasına sahip polikristalin bir yüzeye dönüşür. Bu yüzey düzgün görünmekle birlikte, nanometre düzeyinde pöröziteye sahiptir. Bu kalın heterojen pörözite gösteren oksit tabakası,implantasyonun ilk haftalarında kemik cevabını hafifçe arttırır.ancak bu fark ileriki haftalarda anlamını yitirir. 10

15 2.4 YÜZEY KİMYASI Biyomateryallerin en dıştaki moleküler tabakaları önemlidir. Zira bunların kimyasal özellikleri doku cevabını yönlendirir.örneğin titanyumun kendisi değil yüzeyinde spontan oluşan TiO tabakası ona iyi bir biyomateryal özelliği vermektedir. Bu durumda kemik pasif büyümeyle Ti yüzeyine sıkıca yapışmaktadır (adaptif osseointegrasyon). Oysa implant yüzeyi,kemiğin majör bileşenlerinden olan hidroksilapatit ile kaplandığında bu biyoaktif yüzey yeni kemik yapımını stimüle ederek implant ile kemiğin moleküler düzeyde bağlanmasına neden olmaktadır (biyointegrasyon). Ancak burada hidroksilapatit kaplamanın kimyasal olarak içerdiği Ca/PO3 oranı da bağlantıda önem kazanmaktadır. Ca/PO3 nükleasyon kapasitesi, mineralize çökeltilerin oluşmasını indüklediği için, bu nükleasyon kapasitesinin arttırılması biyouyumluluğu da arttırır. Titanyumun üzerindeki oksit tabakasını manipüle ederek, bu tabakanın kimyasal yapısını değiştirmek mümkündür. Bu da titanyumun biyolojik özelliklerini değiştirir. Örneğin Lantalyumun iyonları kalsiyumun bağlandığı bağlantı noktalarına karşı yüksek affinite gösterir. TiO2 in Lantalyumla ön işlemden geçirilmesi sonucu,titanyumun osseointegrasyon kapasitesi önemli ölçüde azalır. Bunun tersi de mümkündür. Bilindiği gibi flor iyonları,kalsifiye dokularda OH iyonlarıyla yer değiştirerek,hidroksilapatitten daha az çözünürlüğe ve daha gelişmiş kristaliniteye sahip florapatit oluştururlar.flor ile modifiye edilmiş oksit tabakasına sahip cilalı titanyum implantların kemiğe tutunmaları, hiçbir mekanik retansiyon elemanı bulunmamasına karşı önemli ölçüde artmış ve tavşanlarda 8 hafta sonra sökülen bu implantlarda kopma, yer yer kemiğin kendi içinde oluşmuş, bir kısım kemik, implantın yüzeyine yapışık olarak gelmiştir. 11

16 Titanyum oksit yüzeyin florür ile temasa geçmesi sonucunda flor iyonları muhtemelen Titanyuma bağlı olan yüzeydeki oksijen ile yer değiştirerek titanyum florür bileşikleri oluştururlar. Flor ile modifiye edilmiş bu implantlar kemiğe yerleştirildiğinde,kemikteki fosfatla karşılaşırlar. Titanyum yüzeyine bağlı olan flor iyonları bu kez de,nötral ph ta,fosfat iyonlarındaki oksijen ile yer değiştirerek fosfatın titanyum yüzeyine kovalent bağlanmasına neden olur. Bu sırada kendisi serbest kalarak çevre dokuda benzer reaksiyonları katalize ederek titanyum yüzeyinde kemik yapımına aracılık eder. Florun bir diğer faydası da mineralizasyonu engellerken,diğer taraftan kemik formasyonunu belirleyen alkalen fosfataz aktivitesini arttırmasıdır. Görüldüğü gibi tümüyle yüzey özellikleri değiştirmek suretiyle temelde bioinert olan titanyum,mikropürüzlülük kazandırılarak bioadeziv, florla modifiye edilerek de bioaktif özellik kazandırılabilir. 2.5 YÜZEY ÖZELLİKLERİ İmplant kemik içine yerleştirildiğinde bir seri reaksiyon başlar. İmplant bir dizi farklı iyon, polisakkaritler, karbonhidratlar ve proteinlere maruz kalırlar. Bunun yanı sıra fibroblast ve osteoblast gibi bir dizi hücre de implant yüzeyi ile temasa geçer. Bu doku bileşenleri ile implant yüzeyi arasındaki bu ilk reaksiyonlar sonraki reaksiyonlaryapısıa yol göstererek yüzeyin biyolojik aktivitesini ve gelecekteki hücre cevabını belirler. Bu hücre cevabı implant yüzeyinin yapısı ve kimyasal özelliklerine sıkı sıkıya bağlıdır. Bu yüzey özellikleri,daha sonra implant yüzeyine adsorbe olacak ve yüzeydeki hücre cevabını büyük ölçüde etkileyecek olan protein filminin kompozisyonunu etkileyecektir. Görüldüğü gibi her reaksiyon 12

17 bir sonrakini etkilemektedir. Bizim yapabileceğimiz yüzeye olan bu yarışta tercihen osteoblastlara ve kalsiyum-fosfat odaklaşmalarına olanak tanıyarak implant çevresinde yeni kemik yapımını stimüle edecek yüzey özelliklerini oluşturmaktır. 3. İşlem Görmüş Dental İmplant Yüzeylerinin Sınıflandırılması İmplant yüzeyleri iki farklı yöntemle hazırlanmaktadır: 1) Fiziksel-Kimyasal Yöntemler 2) Morfolojik Yöntemler 3.1Fiziksel-Kimyasal Yöntemler Yüzey enerjisini değiştirmek, yüzey pasifizasyonu, yüzey kompozisyonu üzerindeki değişiklikler fizyokimyasal yöntemlerdir. Titanyum plakalar x-ışını destekli fotoelektron spektroskopisi(xps) ile incelendiğinde yüzey kompozisyonunun blok titanyumdan farklı olarak karbon kirliliği içerdiği saptanmıştır. Titanyum diskler üzerinde oluşan oksit tabakanın kalınlığı ve içeriği XPS ile incelendiğinde, TiO2 in ortama hakim oksit tipi olduğu gösterilmiştir. Kullanılmamış implantlarda da XPS bulgularına göre yüzeyde karbon saptanmıştır. Bu durum implantların hava ile temasına bağlanmaktadır. Sonuçta, kullanılan tüm titanyum implantlar hava ile temasa geçtikleri anda oksitlenerek TiO2 ile kaplanmakta ve karbon kirliliğine maruz kalmaktadırlar.(2) İmplant yüzeyindeki kontaminasyonu engellemenin en etkili yöntemlerinden birisi Glow-Discharge(GD) tekniğidir. GD, serbest yüzey enerjisini artırmak ve doku adezyonunu geliştirmek için kullanılmıştır. Bu teknikte temel olarak vakumlu bir basınç odasında radyofrekans jeneratörü aracılığıyla belirli bir gazın plazma haline 13

18 getirilmesi sağlanır. Plazma halindeki gazlar atomlarına ve iyonize moleküllere ayrışarak gelişmiş bir enerji kaynağı haline gelirler. Plazmanın önemli bir özelliği, düşük enerji seviyelerine inen elektriklenmiş moleküllerin gözle görülebilir bir akım yaratmasıdır. Plazma iyon ve elektronlarının basınç odasında sıkışması sonucunda, oda içerisinde bulunan nesneler üzerine bir püskürme sağlayarak, inorganik nesneler üzerindeki her türlü organik yüzey kirliliğini temizler, yüzeyi steril hale getirir, yüzey enerjisini artırarak ıslanabilirliğini geliştirir ve organik maddelere adezyon kabiliyetini artırır. Saf Ti ve Ti-6Al-4V alaşımı implantların orijinal paketlenmiş ve GD ile steril edilmiş hallerini 2 ve 12 hafta serum fizyolojikte bekleterek korozyon ürünlerinin incelendiği çalışmada, GD ile hazırlanan implantlarda istatistiksel olarak anlamlı şekilde düşük korozyon ürünleri saptanmıştır.(2) Günümüzde cilalı saf titanyum implantların kemik dokusu ile olan ilişkisi incelendiğinde, kullanılan yöntemlerdeki yetersizlikler nedeniyle, implant-kemik hücreleri ara yüzünde glikoproteinlerden oluşan bir amorf tabakanın varlığı kabul edilmekle birlikte, bu tabakaya ait daha detaylı bilgiler edinebilmek için inceleme teknolojilerinin gelişmesi gerekmektedir.(2) 3.2 Morfolojik Yöntemler Biyomateryal yüzeyinde yapılan pürüzlülük ve morfolojik değişikliklerin doku ve hücrelerin implanta olan cevabında etkili olabilecekleri düşünülmektedir. Pürüzlü kaplamalar başlangıçta mekanik stabiliteyi artırmaya yönelik olarak planlanmışlardır. Hayvan deneyleri, pürüzlü yüzeyler ile cilalı olanların rotasyon testi ile denenmelerinde pürüzlü olanların daha yüksek tork değerlerine dirençli olduğunu ortaya koymuştur. Fakat yine bu deneylerde pürüzlü alanların çok az bir bölümünün kemikle dolduğu da ortaya çıkmıştır. Mustafa ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışmada, cilalı yüzeylerin kemiğe olan tutunmasının daha az olduğu gösterilmiştir. 14

19 Uzun dönem dökümantasyona sahip olduğu ve başarı oranları çeşitli açılardan ele alındığı için oldukça güvenli olan cilalı yüzeyin kullanımında ısrarcı olan Branemark implantlar da 2000 yılında pürüzlü yüzeyi olan implantlarını piyasaya sürmüştür.(2) 3.3 İmplant Yüzeylerinin Gruplandırılması İmplant yüzeyleri 6 grupta değerlendirilebilir: 1. Titanyum plazma sprey kaplı yüzeyler (TPS) 2. Kumlanmış ve asitlenmiş yüzeyler Sandblasted (kumlanmış) yüzeyler Acid-etched (asitlenmiş) yüzeyler SLA - Sand-blasted, Largegrit, Acid-etched yüzeyler 3. Hidroksiapatit kaplı yüzeyler 4. TiO2 grit-blasted yüzeyler 5. Electro-polished (okside edilmiş) yüzeyler 6. Makineyle hazırlanmış (machined) yüzeyler (2) Titanyum Plazma Sprey Kaplı Yüzeyler TPS 1974 ten itibaren, implantların yüzey alanlarını, dolayısıyla kemiğe tutunmasını arttırmak için kullanılmaya başlanmıştır. Bu teknikte, 40 mikron büyüklükte titanyum partikülleri plazma alevi ile ısıtılıp, yüksek ısı ve hızla titanyum yüzeye püskürtülerek pürüzlü kaplama elde edilir. TPS kaplı ITI-Bonefit implantlarının plazma-sprey tabakasının mikron kalınlık ve 15 mikron pürüzlülükte olduğu bildirilmiştir. (2) 15

20 Leize ve arkadaşları çeşitli sebeplerle sökülen TPS kaplı implantlar elektron mikroskobu ile incelediklerinde kemik ile kimyasal bir bağlantı kurulduğunu, pürüzlü yüzey içine doğru kalsiyum fosfat kristallerinin büyüdüğünü gözlemlemişlerdir. Bu çalışmada pürüzlü titanyum yüzeye çok yakın, çapları 5-50 nm arasında değişen titanyum parçacıkların varlığı gösterilmiştir. (2) Aşagıdaki resimde vida tipi implantların Al2O3,Titanyum,Titanyum Plazma Spreyli tiplerini görmekteyiz. Resim 3-1 TPS yüzeyinin SEM ile görüntülenmesi(6) 16

21 3.3.2 Asitleme Kumlama ile Pürüzlendirilmiş Yüzeyler TPS kaplamalara alternatif olarak, daha iyi bir yüzey elde etme çabaları sonucunda, metal kronlarda retansiyonu artırmak için uygulanan asitleme kumlama tekniği ile titanyum implantların pürüzlendirilmesine başlanmıştır. Asitlemekumlama tekniği ile ilk olarak 1986 yılında New Ledermann Screw, daha sonralar 1989 da Frialit-2, 1998 de SLA ve Osteotite piyasaya sürülmüştür. (2) Klokkevold ve ark., tavşan femurlarına yerleştirdikleri cilalı Ti ve HCl/H2SO4 ile asitlenerek pürüzlendirilmiş (Osteotite) 3.25x4 mm lik implantları, iki aylık iyileşme dönemi sonunda tork testine tabi tutarak Osteotite implantlarda 20.5 Ncm, cilalı Ti implantlarda 4.95 Ncm değerlerini bulmuşlar ve pürüzlü yüzey için 4 kat daha fazla olan tork direncinin istatistiksel olarak anlamlı olduğunu ortaya koyarak, pürüzlü yüzeylerin kemiğe bağlanmayı artırdığını belirtmişlerdir. (2) Sandblasted Large Grid Acid-Etched (SLA) İmplantlar SLA implant yüzeyleri, kumlanmış ve asitlenmiş titanyum yüzeyleri olarak 1997 de Straumann tarafından piyasaya sürülmüştür. SLA yüzey, kaplama bir yüzey değildir. Büyük kum tanelerinin implant üzerine püskürtülmesi ile makro pürüzlülük oluşturulur. Asitin yüzeye uygulanması ile 2-4 μm mikro çukurcuklar elde edilir. SLA implant yüzeyleri orta derece pürüzlü yüzeylerdir. Pürüzlülük derecesi implant yüzeyi boyunca aynıdır. Martin ve ark. osteoblast benzeri hücrelerde alkalen fosfataz aktivitesinin TPS yüzeylere göre SLA yüzeylerde daha fazla olduğunu göstermişlerdir. Li ve ark. SLA yüzeylerle, asit uygulanmış torna yüzeylerin biyomekanik olarak osseointegrasyonunu kıyaslamışlar ve SLA yüzeylerin tork direncini daha yüksek bulmuşlardır. Buser ve ark, farklı implant yüzeylerinde kemik implant temasını histolojik olarak incelemişler ve Electropolished, Medium-grid kumlanmış-asitlenmiş, TPS, Large-grid kumlanmış, HA kaplama, SLA yüzeyler 17

22 kıyaslandığında, HA kaplı yüzeylerden sonra en çok kemik-implant temasının SLA yüzeylerde olduğunu bulmuşlardır. (2) Resim 3-2 SLA yüzeyin SEM görüntüsü(6) SLActive Yüzey implantlar SLA implant yüzeyine hidrofilik özellik kazandırılmıştır. Yerleştirilene kadar salin solüsyonu içeren özel ambalajında saklanması gerekir. İmplant yüzeyi, hidrofilik özelliği sayesinde, doku içerisine yerleştirilince, kanı üzerindeki mikroporlara çeker yılında piyasaya sunulmuştur.(2) Osseotite implantlar İmplant yüzeyleri, iki kez asitle pürüzlendirme işlemine tabi tutulmuştur. Hidroklorik ve sülfürik asit kullanılır. İmplantın üst kısmı makinayla hazırlanmış yüzey olarak bırakılır. Bunda amaç peri-implantitis riskini azaltmaktır. Osseotite implantlar minimal pürüzlüdür. Osseotite dual-asit-etch yüzeylerde en uzun takipli çalışma 6 yıllıktır ve başarı oranlar %95-99 olarak saptanmıştır. İmmediat yüklemede de %97-99 civarında başarı bulunmuştur. Osseotite implantlarla, makine yüzeyli implantların kıyaslandığı bir çalışmada 3 yıllık bir takipte başarı oranı Osseotite için % 95 iken, diğer düz yüzey implantlarda % 86,7 bulunmuştur. (2) 18

23 Resim 3-3 Osseotite yüzey 3D görüntüsü. Tioblast a göre daha düz yüzey özelliği vardır. Kırmızı ve beyaz çizgilerin her biri 10 microndur.(4) Frialit 2 implantlar Bu implantlar Deep Profile Surface (DPS), TPS ve Cell Plus olarak farklı yüzeylerde tasarlanmıştır. Frialit 2 İmplant yüzeyleri kumlanmış ve asitle pürüzlendirilmiştir, bu nedenle SLA yüzeylere benzerler. Gomez Roman ve arkkadaşları tarafından 696 Frialit 2 tek implantla yapılan 5 yıllık bir çalışmada başarı oranı % 96 dır. Aynı araştırmacılar, yaptıkları bir başka çalışmada hemen çekim sonrası 124 implant uygulamış ve 6 yıllık takipte % 97 başarı elde etmişlerdir. Krennmair ve arkadaşlarının 146 Frialit 2 tek implantla yaptığı 3 yıllık bir çalışma, % 97 başarı oranı göstermiştir. Bir diğer çalışmada Wheeler ve arkadaşları 802 implant uygulamış ve 1-3 yıllık takipte % 96 başarı elde etmişlerdir. Kemik greftleri ile yapılan bir çalışmada 2 ve 3 yıllık takiplerde % 94,8 başarı görülmüştür. (2) 19

24 Cell Plus yüzeylerde yüksek ısıda asit etched ve grit blasted yapılmıştır, orta derece pürüzlü yüzeylerdir, 2.75 μm yüzey pürüzlülüğüne sahiptir.(2) Asitleme/kumlama tekniğiyle elde edilen yüzeyler, pürüzlü yüzeyler arasında en çok ilgi çeken tip olup bu yüzeylerin araştırılmasına devam edilmektedir.(2) Hidroksiapatit (HA) Kaplama Seramiklerin doku dostu olma özelliği metallerden daha yüksek, ancak biyomekanik özellikleri daha düşüktür. Bu nedenle seramikler tek başlarına dental implant olarak kullanıldıklarında okluzal yükler altında kırılma problemleri ile karşılaşılmıştır. Kalsiyum fosfat yüzey kaplamalar kemiğin mineral matriksine benzemelerinden dolayı uygulanmış ve geniş olarak araştırılmıştır. Hidroksiapatit kaplamanın implant yüzeyine kemik büyümesini arttıracağı gösterilmiştir. Hidroksiapatitin osteokondüktif etkisinden yararlanarak, kemik kalitesi düşük olan Tip3 ve 4 kemiklerde implant ankrajının artırılacağı düşünülmektedir.(2) Farklı HA kaplama teknikleri vardır; daldırarak kaplama-sinterleme, elektroforetik depozisyon, daldırma- kaplama, sıcak izostatik baskılama, iyon-ışık demeti püskürtme, plazma sprey, elektro-mıknatıs püskürtme. Bu metodlarla birkaç mikron ile milimetre arasında değişen kalınlıklarda kaplama satıhları elde edilebilir. Tüm metodlarda kaplamanın metale tutunması, kaplama yapısının bütünlüğünün korunması gibi temel sorunlar vardır. Plazma- sprey ve püskürtme-kaplamanın en yaygın yöntemler olduğu belirtilmektedir.(2) Gottlander ve ark, 4 ve 24 haftalık dönemlerde cilalı titanyum Branemark implantları ve bunların HA kaplı versiyonlarnı tavşan tibia ve femurlarında test etmişler, histolojik incelemede her iki implant tipi etrafında da dev hücrelere ve makrofajlara rastlamışlardır. Histomorfometri her iki iyileşme periodunda da HA 20

25 kaplı implantlarda daha fazla kemik teması göstermiştir. Buna karşın, kemik alan ölçümlerinde 6. aydan sonra cilalı implant yivlerinde daha fazla kemik yüzdesi saptanmıştır. Uzun dönemde HA kaplı implantlardaki kemik alanının azalması makrofajlardan kaynaklanan rezorbsiyona bağlanabilir. (2) Vercaigne ve ark, TPS ve TPS/HA kaplı implantları keçilerde histolojik ve morfometrik olarak kıyasladıklar çalışmada, hidroksiapatitin kimyasal etkisinin kemik büyümesini artırdığı, yüzey pürüzlülüğü etkisinin ise daha az olduğunu ileri sürmüşlerdir. (2) HA kaplamalara ait olumlu kısa dönem sonuçlar bulunmasına rağmen, kaplamada soyulmalar, erimeler ve çözülmeler olduğu gösterilmiştir. Bu komplikasyonlar HA kaplamalar ile ilgili aydınlatılması gereken konular olarak durmaktadır. HA kaplamaları değerlendirmenin bir diğer güçlüğü, piyasada değişik tekniklerle üretilmiş HA kaplama implantların bulunması ve bunların içeriklerinin farklılık göstermesidir. (7) HA Özellikleri: 1-Tatbiki kolaydır. 2-Direk canlı kemik dokusu üzerine konur. Kemiğin doğal birleşme mekanizmasıyla birleşir,kemik dokusuyla bir bütün oluşturur, kimyasal olarak kaynaşır. 3-Yumuşak dokuları irrite etmez, uyumludur. Mukoza hidroksilapatitin üzerine yapışır ve üzerinde hareketsiz kalır. 4-Daha hızlı osseointegrasyon ve kısalmış iyileşme zamanı 21

26 5-Moleküler düzeyde daha kuvvetli kemik implant bağlantısı 6-Yuva açılırken oluşan minör düzensizliklere karşı toleransı daha fazladır 7-HA rezorbe olsa bile vücutta birikmiyor,metabolize ediliyor yapar. 8-Peri implantitis durumunda implantın çevresinde Ti dan daha fazla kemik HA kullanım alanları 1) 1-taze çekim boşlukları (immediat implantlarda) 2) 2-kret tepesinde çekim sonrası bozukluğa bağlı kortikal rejenere olmamışsa 3) 3-tip 3-4 kemikte (posterior maksilla) 4) 4-sinüs lifting sonrası 5) 5-kısa implant kullanılmak gerekiyorsa 6) 6-enflamasyon durumunda (11) Resim 3-4 Plasma-spreyed HA kaplama yüzeyin SEM görüntüsü(6) 22

27 Resim 3-5 Plasma sprey tekniği ile dış yüzeyin HA kaplanması(7) Resim 3-6 Kemik-İmplant osseointegrasyonu (alt kısım:implant, üst kısım:kemik)(7) 23

28 Resim 3-7 Taramalı elektron mikroskobu incelemesinde görülen kemik-implant ara yüzeyindeki ayrılma(7) Kalsiyum Fosfat Kaplı İmplantlar Kalsiyum fosfat biyomateryali kemik mineraline benzerdir. Yüzeylerinde kemik apatitine benzer mineral veya karbonat hidroksiapatit kaplıdır. Biyoaktiftir. Hücresel fonksiyonu tetikler, güçlü bir kemik-kalsiyum fosfat bağlantısı oluştururlar. Günümüzde kalsiyum fosfatların bioaktif kapasitesi kabul edilmektedir, fakat mekanizması tam olarak bilinmemektedir. Düşünülen hipotez, arada oluşan karbonat apatit tabakasının biyoseramik materyalin iyon çözünürlüğünden kaynaklandığıdır. Diğer bir görüş ise yüksek kalsiyum, fosfat konsantrasyonlarını ve büyüme faktörlerine yüksek afinitesini etken olarak gösterir.(2) Resim 3-8 Kalsiyum fosfat kaplamalı yüzeyin SEM görüntüsü(6) 24

29 Florlu implantlar Titanyuma flor uygulaması Ellingten tarafından yapılmıştır. Albrektsson ve Wennerberg, düz yüzeyli titanyum implantları, kumlanmış orta derece pürüzlü florlanmış ve florlanmamış yüzey implantlarla karşılaştırmış, tork değerleri kumlanmış implantlarda belirgin bir şekilde daha güçlü bulunmuştur. Bununla beraber, florlanmış ve kumlanmış implantlarda sadece kumlanmış implantlara göre daha yüksek tork değeri gösterilmiştir ki bu da florlanmış titanyum implantların bioaktif reaksiyonu indüklediğini kanıtlar.(2) İmplant yüzeyinin biyoaktivitesine ilişkin çeşitli bulgular vardır : 1) Bu teoriye göre yüksek güçlü transelektron mikrografisinde dokular biyomateryal yüzeyine doğru ilerlemektedir. Aradaki mesafe çok küçük olduğu için biyokimyasal bağlanma mümkün görülmektedir. 2) Bir implant çıkarıldığında veya çekme testi uygulandığında kırılma ara yüzeyde değil, kemik dokusunda olur. Bu önemlidir çünkü iyonik bağlanmanın çok kısa mesafelerde, nanometrik düzeyde gerçekleştiğini gösterir ki osseointegre implantlarda hareket mikrometre düzeyinde gerçekleşir. Eğer bu hareketler kemik implant ara yüzeyinde oluşsaydı o zaman kırık da kemik dokuda değil bu yüzeyde oluşurdu. Bu da iyonik bağlanmayı destekler. Yine de çıkarılan implant yüzeyinde kemik dokusunun bulunması biyoaktivitenin kesin kanıtı değildir. Çünkü bu implant yüzey düzensizliklerine kilitlenmenin bir sonucu olarak da gelişmiş olabilir. 3) Kimyasal bir kanıt ise kalsiyum fosfat seramik implant yüzeyinde karbonat apatit tabakasına rastlanmasıdır. 25

30 4) Yüzeyleri modifiye edilmiş implantlarda daha güçlü bir kemik bağlantısı olması da önemli bir bulgudur.(2) Resim 3-9 Florlu implantların yüzeyinin SEM görüntüsü(6) BioHorizons İmplantlar Ti alaşım (Ti-6Al-4V) kullanılmıştır. İki tip yüzey mevcuttur. Biri HA kaplı yüzey, diğeri de RBT(Resorbable Blast Texturing) yüzeydir. Bu yüzey, titanyum üzerine kalsiyum fosfat ile kumlama yapılarak elde edilir. Piattelli ve ark. yaptıkları bir çalışmada makinayla hazırlanmış yüzeyler ile HA ve RBM kullanılarak pürüzlendirilmiş Ti yüzeylerde osteoblast adhezyonunu ve osteoid matriks formasyonunu incelemişlerdir. RBM implantlarda daha fazla osteoblast ve osteoid matriks formasyonu saptamışlardır. Novaes ve ark. makinayla hazırlanmış, TPS, HA kaplı yüzeylerle SBM (Soluable Blasting Material) ile kumlanmış yüzeylerde kemik temas yüzdesini ölçmüşler ve % BIC (bone-to-implant contact) değerini SBM ile kumlanmış yüzeylerde en yüksek bulmuşlardır. Bunu HA ve TPS yüzeyler izlemiş, en düşük değerin ise makinayla hazırlanmış yüzeyde olduğunu göstermişlerdir.(2) 26

31 SwissPlus İmplantlar Orta derece pürüzlü bir yüzeye sahiptir. Saf Ti yüzey HA partikülleri ile kumlanarak pürüzlendirilmiştir. (2) 3.4 Electro-Polished (Okside Edilmiş) Yüzeyler-Ti Unite İmplantlar Ti Unite implantlarda yüzey anodize edilmiştir. Titanyuma elektrotlarla galvanostatik modda elektrokimyasal anodik oksidasyon yapılmıştır. Böylece yüzey pöröz hale gelir, mikro çukurlar oluşur. Fosforik asidin baz tipleri elektrolit olarak kullanıldığı için implant yüzeyi fosfor iyonlar içerir ki bu biyoaktiviteyi azaltıcı etki yapar. İmplant yüzeyinde 2 farklı yüzey kombine kullanılmıştır. İmplant yüzeyi boyunca oksit tabakası kalınlığı değişir, üst bölgelerde minimal pürüzlülük (0.5-1 μm) ve ince bir oksit tabaka bulunurken, apikal bölgede oksit tabaka (10 μm den fazla) ve sertlik (2μm den fazla) artırılmıştır yılında klinik olarak uygulanmaya başlanmıştır. (2) 3.5 TiO2 Grit-Blasted Yüzeyler Tioblast ve Osseospeed İmplantlar Tioblast implantlarda optimal yüzey pürüzlülüğü, implant yüzeyine titanyumdioksit püskürtülmesiyle elde edilmiştir. Osseospeed implantlar ise Tioblast yüzeyin flor ile modifiye edilmiş şeklidir. Fixture Microthread-Osseospeed implantlar, titanyum kumlama tekniğiyle pürüzlendirildikten sonra seyreltilmiş hidroflorik aside tabi tutularak oluşturulmuş bir yüzey yapısına sahiptir. Tioblast yüzeyle osseospeed yüzey kıyaslandığında, hücre kültür deneylerinde flor modifikasyonu yapılmış yüzeyde osteoblast oluşum miktarının ve hızının önemli ölçüde daha fazla olduğu, 14 gün sonra 3 kat daha fazla kemik sialoproteini oluştuğu 27

32 saptanmıştır. Ayrıca kemik implant kontak miktarında da belirgin artış bulunmuştur. Conical seal dizaynı özelliğine sahiptir. İmplant ve abudment arasında konik birleşim vardır. Bu durum abutment yerleşimini kolaylaştırır ve kuvvetli stabil bir implantabutment bağlantısı sağlar. Konikal bağlantı eğilme ve bükülme streslerine karşı direncini artırır ve kemik rezorbsiyonunu azaltır. Konik implant abutment birleşimi marjinal kemik seviyesinde konumlanmıştır. Kemik birleşiminin, marjinal kemik seviyesinin 2 mm koronalinde lokalize olduğu durumlarda aksiyel kuvvetlerin bu bölgelerde çok daha yüksek stres oluşturduğu gösterilmiştir.(2) Rasmusson ve ark. yaptıkları bir çalışmada Branemark (machined yüzey), Astra Tech ST (Ti grit blasted yüzey), Astra Tech Microthread (Ti grit blasted yüzey) implantlar kullanılmış ve B9C miktarlarına bakıldığında en yüksek yüzdenin Astra Tech Microthread implantta, özellikle de boyun bölgesinde olduğu gösterilmiştir. Cooper ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada TPS, Machined, Tioblast yüzeylerde mineralizasyon ve kalsiyum fosfat düzeyleri ölçüldüğünde TPS yüzeylerde, Tioblast yüzeylere göre çok düşük olduğu gösterilmiştir.(2) Resim 3-10 TiO blasted yüzeyin SEM görüntüsü(6) 28

33 Resim 3-11 Tioblast yüzey 3D görüntüsü. Kırmızı ve beyaz çizgilerin her biri 10 microndur.(4) 3.6 Makinayla Hazırlanmış (Machined) Yüzeyler İmplant yüzeyinin makine ile frezelenmesi ile oluşturulan yüzeylerdir. Heterojen topografya kemik hücrelerini etkiler ve osseointegrasyon mekanizmasının hızını azaltır. Büyük oluk derinlikleri, hücrelerin tek yönlü büyümesine daha büyük eğilim göstermesine neden olur. Hücre büyümesi sırasında hücrelerin büyük ölçüde olukların yönünü takip ettiği saptanmıştır. Bu davranış daha uzun bir iyileşme süresini gerektirir. Son çalışmalar makinayla hazırlanmış yüzeylerin yerinden çıkarılma torkunun işlenmiş yüzeylere göre çok düşük olduğu bulunmuştur, bu durum aynı zamanda da osteointegrasyon mekanizmasının zayıf olduğunu belirtmektedir. İlk iyileşme zamanına bakılarak biomakanik özellikleri işlenmiş implantlara göre daha azdır.(8) 29

34 Makinayla işlenmiş düzlemlerde fibroblastlar düzlem şeklini almakta ve makine izleri boyunca büyüme çizgileri izlenmektedir.0,5 derinlik ve 4,9-220 mikron genişlikteki oluk izleri vardır ve bu kanallar boyunca hücreler büyür. Bu davranış homojen yüzey pürüzlülüğü olan yüzeylerden farklıdır çünkü homojen yüzeylerde hücreler her yöne büyümektedir. (8) Resim 3-12 Makineyle hazırlanmış yüzeyin SEM görüntüsü(8) 30

35 Tartışma İmplant sistemlerinin çevresinde hızlı bir osseogenetik sürecin sonucunda osseointegrasyonunun tamamlanması, hem hasta hem de klinisyenler tarafından tercih edilen bir özelliktir. Ancak bu esnada gerçekleşen osseointegrasyonun kalitesi, implant kemik ilişkisinin güçlü bir bağ ile kurulmuş olması, yeni oluşan kemiğin kalitesi, daima değerlendirilmesi gereken önemli kriterlerdir. (4) Öncelikle titanyum, titanyum alaşımları ve hidroksil apatit esaslı implant yüzey materyallerini karşılaştıralım.(3) Titanyum vücuda yerleştirildikten sonra, civar yumuşak dokuda, karaciğer, böbrek ve dalakta saptanmış ancak metalozis gibi bir yan etki bildirilmemiştir. Titanyum üzerindeki dioksit tabakası organizmadaki sıvı hücumuna direnç gösterir. Bu tabakanın üzerine proteoglikan, glikozaminoglikan gibi doku ürünleri yapışır. Tüm bunlara üzerine de kollagen demetler tutunmasıyla osteointegrasyon kolaylıkla başlatılmış olur. (3) Block ve Kent 1987 yılında köpek çenelerinde gerçekleştirdikleri saf titanyum implantların çevresinde oluşan osteogenetik aktivitelerin ya da osteoentegrasyonun hızını araştıran ve oksitetrasiklin florösans yöntemiyle gerçekleştirdikleri çalışmalarda saf titanyum çevresinde 10. Ayda bile osteogenetik aktivitenin sürdüğünü ileri sürmüşlerdir.(3) 31

36 Silverberg ve arkadaşları 6 haftalık uygulamalardan sonra lamelli kemik oluşumunu gözlemlemişlerdir. Bazı araştırmacılar ise yaptıkları uzun süreli araştırmalarda osteogenez için aktif post operatif periyodun Haftadan itibaren başladığını ve 3. Aydan 6. Aya kadar düzenli olarak sürüldüğünü belirtmişlerdir. (3) İmplant çevresindeki kemik remodelasyonunun çabuk sonuçlanması, protetik rehabilitasyona daha erken geçebilme imkânı sağlamaktadır.(13) Osteoentegrasyon tamamlandığında ve stresi iyi dağıtan protezler planlandıktan sonra implant yüzeyindeki birkaç milimetre kalınlığında kortikal bir kemik oluşur. (Brenemark ;et.al,1969). Kortikal kemik-implant yüzey bileşkesi oksidasyon tabakası kenarından elektrolit transferinde kanal rolü oynar. Osteositler çevresinde kollagen demet ağı oluşur ve glikoprotein tabakası içine girer. 100 angströmlük bir glikoprotein tabakası oluşur ve oksit tabakasıyla kaynaşır. Haversian kemik iyi organize olmuştur ve osteon meydana getirir. Spongioz kemikteki osteoentegrasyon, trabeküler kemiğin implant yüzeyine yaklaşması ve oksidasyon tabakasıyla yakın kontağa geçmesiyle oluşur. Kan damarlarının sağladığı besinle, Ti implant yüzeyi çevresinde ve kemik trabeküllerinde remodelasyon oluşur. Fibroblast ve osteoblastlar, titanyum implant yüzeyine yaklaşırlar, sayıları artar ve oksidasyon tabakasına tutunurlar. (Hansson,et.al;1983) (10) Listgarden ve Buser 1992 de sundukları çalışma raporunda ışın mikroskobik olarak titanyum tabakasının direk yüzeyinde lameller kemiğin oluştuğunu ve Ti ile kemik arasında hiçbir aralık bulunmadığını belirtmişlerdir. Elektron mikroskobik düzeyde, devamlılık açısından kemik kontağı düzenli olarak izlenmese de başarılı bir osteointegrasyon saptanmıştır.(10) 32

37 Sphupbach ve arkadaşları 1994 yılında sundukları çalışmalarında saf titanyumdan yapılan implant yüzey materyalleri köpek çenelerine yerleştirilmişlerdir. 3 ay sonra köpekler öldürülmüş ve fonksiyona geçirilmemiş bu implantlar çevresindeki kemik iyileşmesini tarama elektron mikroskobik olarak değerlendirmişlerdir. Bu çalışmada, kompakt kemiğin metal yüzeyine yakın temasta olduğu ancak metal ile kemik arasında 0,5 mikronluk ayırıcı bir tabaka ve yer yer 5 mikronluk kemik iliği boşluklarının arada bulunduğunu göstermişlerdir.(10) HA esaslı implant yüzey materyallerinin kemiğe güçlü bir şekilde birleşmeleri, biyomekanik olarak ilk kez Cokk(1987)tarafından gösterildi. (10) HA kaplama ile çelişkili bilgiler vardır. 80 li yılların başında kemik iyileşmesini güçlendireceği için ısrarla tavsiye edilirken sonraki 10 yılda bir takım tereddütler belirmiştir. Explante edilen implantlarda, HA kaplı yüzeyde çatlak, HA kaplamanın tamamen kaybı, mikroorganizma kolonizasyonu gözlenmiştir. Özellikle HA kaplı yüzeyin ağız ortamına açılması ile implant çevresindeki rezorpsiyon hızla artmıştır. Ancak bu durum HA kaplı implantlarda başarı grafiğini yükselten yüksek kristal içerikli HA kaplı implantların bulunmasını sağlamıştır.(10) Ha kaplı implantlar üzerinde yapılan çalışmalarda, implant çevresindeki kemik, açıkça görülebilen normal osteositleriyle birlikte tamamen normal lameller kemik tipinde gözlendi. HA yüzeyli implant silindiri marrow boşluklarında da kemik apozisyonu göstermiş ve direk olarak kemik trabekülleriyle apoze olmuştur. 2-5 yıl süreyle fonksiyonda kalan implantta, implant yüzeyinde sınırlayan olgun osteonlar görüldü.(10) 1983 te Putter, yoğun HA implantların, inisial bir fonksiyona ve immobilizasyona gerek kalmadan veya inisial mekanik yükleme olmadan direk 33

38 kemik kontağı oluşabileceğini gösterdi. Bu, yoğun sinterize HA materyallerinde titanyum implantlar gibi direk kemik apozisyonu için postoperatif immobilizasyona gerek olmadığı anlamına gelir. Ancak hidroksil apatitin blok ve granül formlarını karşılaştıran çalışmalarda, blok formları kullanıldığında, materyali örten mukazanın açılması, blokta mobilizasyon, enfeksiyon gibi komplikasyonların meydana gelebileceği bildirilmiştir. Granül formunda partiküllerin migrasyonu ve uygulama güçlüğü gibi dezavantajlar vardır. İmmobil hidroksil apatit kemikle birleşirken mobil hidroksil apatit ise kemik dokuyla enkapsüle olur.(3) Titanyum alaşımlardan özellikle Ti-6Al-4V mekanik kuvvetlere direnci nedeniyle en çok tercih edilen implant yüzey materyalidir. Tİ alaşımlarda diğer metallerde olduğu gibi korozyona uğrayabilme özelliği mevcuttur. Asıl önemli dezavantaj ise vanadium ve alüminyum iyonlarının dokulara ve vücuda toksik etkisinin bulunmasıdır. Bu nedenle Yoshinari ve Perren in de belirttiği gibi Ti-6Al- 4V nin doku ile direk temasta bulunması sakıncalıdır.(3) HA kaplamalı implantlar ise çekim boşluğuna ankilotik bir bağlantı yapması ve kronlandığında immobil bir yapı oluşturmasına rağmen, kırılgan özelliği implantın kırılmasına neden olduğundan başarıya engel oluşturmaktadır.(7) M. Sonugelen, M. A. Güngör, T. Günbay ın yaptığı çalışmada HA kaplı Dyna implantları taramalı elektron mikroskobik olarak değerlendirmesinde, HA nın kemik doku ile mükemmel uyum sağladığı tespit edilmiştir. HA kaplamanın adeta kemik doku içine gömüldüğünü, aralarında hiçbir mesafenin ya da aralanmanın olmadığı saptanmıştır. Garcia ve Doremus ile Platelli ve Trisl hastadan çıkarttıkları HA kaplı implantı mikroskop altında incelenmiş ve mükemmel bağ kurduğundan söz edilmiştir.(7) 34

39 HA kaplamalı yüzeydeki mikroporoziteler kemik dokuya ait aktif kemik hücrelerinin nüfuz etmesine neden olurlar. Böylece çiğneme basınçlarına daha dayanıklı dental implantlar için mikro ankraj bölgeleri oluşturmaktadırlar. Cook yaptığı incelemede pöröz yapının mekanik tutunmayı arttırdığı ve bununla beraber osseointegrasyonu da arttırdığını belirtmektedir. (7) Dental implantlardaki yüksek başarı oranlarına rağmen, başarısızlık da azımsanmayacak seviyededir. Başarısızlık hatalı endikasyon, cerrahi ve protetik işlemler sonucu oluşabilmektedir. İmplantların alveoler kemik içerisine başarılı bir şekilde yerleştirilmesi ve osteointegrasyonun gerçekleşmesi yanında protetik üst yapının uyum ve dizaynı tedavinin prognozunu etkilemektedir. Restorasyon implant ve kemikte minumum kuvveti oluşturacak şekilde olmalıdır.(7) Yüzey işlenmemiş implantlar günümüzde pürüzsüz implantlar olarak adlandırılmaktadır. Ve bu implantlar yerinden çıkarılma torkunun azlığı ve osseointegrasyon başarısının işlenmiş yüzeylere göre başarısızlığından dolayı piyasadan kaldırılmıştır.(8) 35

40 Sonuç Araştırmalar implant yüzey özelliklerinin kemiğin iyileşme cevabı üzerinde rol oynadığını göstermektedir. Yüzey hazırlama yöntemleri arasında fiziksel-kimyasal metodlardan çok, morfolojik yöntemlerin daha belirgin etkileri görülmüştür. Pürüzlü yüzeylerin daha belirgin etkileri görülmüştür. Pürüzlü yüzeylerin bu cevabı olumlu olarak etkilediği ortaya konmuştur. Pürüzlü yüzey elde etmek için kullanılan yöntemler arasında asitleme/kumlama ile hidroksiapatit kaplama teknikleri diğerlerine göre daha başarılı sonuçlar göstermektedirler.(2) Sonuçlar göstermiştir ki implant yüzey pürüzlülüğü ve implantların ıslatılabilirliği, implantların çıkarılma torku gibi biolojik yanıtları etkileyebilir. En yüksek temas açısı ve en düşük yerinden çıkarılma torku makinayla işlenmiş (machined) implantlarda, en düşük temas açısı ve yüksek yerinden çıkarılabilme torku anodize dental implantlar tarafından sağlandığı tespit edilmiştir. (8) Ölçümlere göre osseointegrasyon, hidroksil apatit esaslı dental implantlar çevresinde, titanyum implantlar çevresindekine oranla daha erken tamamlanmaktadır.(13) Hidroksil apatit kaplı dental implantların dokuyla kaynaştığı, lameller kemiğe ait osteonların direkt hidroksil apatit kaplı implant yüzeyinde oluştuğu görülmüştür. Hidroksil apatit kaplı implantlarda yüzey reaksiyonu mevcuttur. Bu, biyodegradasyanun açık bir göstergesidir.(13) Titanyum alaşımlarında, toksik olabilecek, korozyona uğrayabilme özelliği mevcut değildir. Titanyum alaşımlar çevresindeki lameller kemik ile implant yüzeyi arasında yer yer tespit edilen 3-5 mikronluk aralıklara rağmen titanyum alaşımlarda osteointegrasyon başarılı kabul edilir. Buna karşın kobalt alaşımlarının, 36

41 işlenebilirliklerinin, biyolojik uyumlarının kötü olması ve kemikle aralarında fibröz doku oluşması, dayanıklılıkları iyi olmasına karşın kullanımları yoktur.(6) Alkaline fosfat ve kalsiyum fosfat kaplamalar özellikle osteokondüksiyon açısından çok başarılıdır ama daha uzun çalışmalar gerektirmektedir.(9) Karşılaştırmalı klinik deneyleri farklı implant yüzeyleri ile nadiren yapılmaktadır. Dental implantolojisinin geleceği kontrollü ve standartize edilmiş topografik ve kimya ile geliştirilmelidir.(6) Görülmektedir ki maddelerin biyolojik özellikleriyle mekanik özellikler ters orantılıdır. Ayrıca implant malzemesiyle dokular arasında kimyasal etkileşimlerin rolü büyüktür. İmplant malzemesine oranla kemik ve yumuşak dokunun çok farklı özellikleri vardır. Değişik özellikler, farklı varyasyonlarda etkileşimler demektir. Dolayısıyla tek bir implant malzemesinin bu etkileşimlere optimum cevap vermesi beklenemez. Sonuç olarak; materyalin biyokompabilitesiyle beraber, implant dizaynı, okluzal yükleme, implantın iyi bakımı, üst yapının kurallara uygun hazırlanması gibi etkenlerin hepsinin optimum düzeyde etkileşimi gerekmektedir. 37

42 Kaynaklar 1. ÇETİNER S., ZOR F. Dental implantolojide başarıyı etkileyen faktörler. GÜ Diş Hek. Fak. Derg. 2007,24(1): UZUN G., KEYF F. İmplantların yüzey özellikleri ve osseointegrasyon. Atatürk Üniv. Diş Hek. Fak. Derg. 2007, 2: HOBO S., İCHİDA E., GARCİA L.T. Osteoentegration and Occlusal Rehabilitation, Quintessence Publishing Company, 1990, LİNDHE J. Clinical Periodontology and İmplant Dentistry, Blackwell Publishing Company 2003, GUSTAVO M., DANİELA B. S., FRANCİSCO Y.L. Et Al. Advancing Dental Implant Surface Technology From Micron to Nanotopography, Biomaterials 2008, LE GUEHENNEC L., SOUEDIAN A.,LAYROLLE P. Et Al. Surface Treatments of Titanium Dental İmplants for Rapid Osseointegration, Dental Materials, 2007, 23: SONUGELEN M., GÜNGÖR M.A.,GÜNBAY T. Hidroksilapatit Kaplı Bir İmplantın Osteointegrasyon Potansiyelinin Taramalı Elektron Mikroskobu İle Değerlendirilmesi. E.Ü. Diş Hek. Fak. Derg. 2002, 23: ELIAS N., YOSHIKI O., LIMA J., MULLER C. Et Al. Relationship Between Surface Properties of Titanium and Dental Implant Removal Torque, Journal Of The Mechanical Behavior Of Biomedical Materials, 2008,

43 9. SCHOUTEN C., JEROEN J., JONGE L. Et Al. The Effect Of Alkaline Phosphate Coated Onto Titanium Alloys On Bone Responses, Biomaterials, 2009, 30: BRANEMARK P. I., Tissue Integrated Prothesis, Quintessence Publising Co., 1985, ÜNAL L. İmplant Yüzey Özellikleri ve Kaplama Materyalleri. E.Ü. Diş Hek. Fak. Bitirme Tezi 2001, ÖZTÜRK A.,TİMUÇİN M.,KORKUSUZ F. ve Ark. Farklı Titanyum İmplant Yüzeyleri İle Hücre Etkileşimleri. 2004, ŞENER C.,GÖKTAY Ö.,ARSLAN A. Ve Ark. Dental İmplantlarda Yüzey Kaplamaları. Ondokuz Mayıs Üniv. Diş Hekim Fak. Derg. 2006, 7(2); ZEYTİNOĞLU B. İmplantoloji Ders Notları TÜRKER M..YÜCETAŞ Ş.. Ağız Diş Çene Hastalıkları Cerrahisi. 1997,

44 Özgeçmiş 1987 yılında Alaşehir de doğdum. Kudret Demir İlköğretim Okulu ndan 2001 de mezun oldum yılında Salihli Sekine Evren Anadolu Lisesi nden mezun oldum.2006 yılında Ege Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi ni kazandım. 40