TÜRKİYE CUMHURİYETİ ANKARA ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DÜZ VE EĞİMLİ YERLEŞTİRİLMİŞ FARKLI İMPLANT TASARIMLARI ÜZERİNE YAPILAN SABİT RESTORASYONLARIN FOTOELASTİK STRES ANALİZİ İLE İNCELENMESİ Serhat Emre ÖZKIR PROTETİK DİŞ TEDAVİSİ ANABİLİM DALI DOKTORA TEZİ DANIŞMAN Doç. Dr. Hakan TERZİOĞLU Bu tez, Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Proje Müdürlüğü tarafından 20050802071 proje numarası ile desteklenmiştir 2007-ANKARA
ii Ankara Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Diş Hekimliği Fakültesi Protetik Diş Tedavisi Anabilim Dalı Doktora Programı çerçevesinde yürütülmüş bu çalışma aşağıdaki jüri tarafından Doktora Tezi olarak kabul edilmiştir. Tez Savunma Tarihi: 07 /06 /2007 Jüri Başkanı Prof. Dr. Ali ZAİMOĞLU Ankara Üniversitesi Jüri Prof. Dr. Ersan ERSOY Ankara Üniversitesi Jüri Prof. Dr. Şenay CENAY Hacettepe Üniversitesi Jüri Doç. Dr. İbrahim TOLUNOĞLU Hacettepe Üniversitesi Jüri Doç. Dr. Hakan TERZİOĞLU Ankara Üniversitesi (Danışman)
iii İÇİNDEKİLER KABUL VE ONAY ii İÇİNDEKİLER iii ÖNSÖZ v ŞEKİLLER vi ÇİZELGELER vi RESİMLER vi 1. GİRİŞ 1 1.1. Osseointegrayon 1 1.2. Dental İmplant Materyalleri 2 1.2.1. İmplant Materyallerinin İmmünolojik Sınıflaması 2 1.2.1.1. Metaller ve Alaşımları 4 1.3. İmplantoloji Yöntemleri 5 1.3.1. Transdental Fiksasyon 5 1.3.2. Submukozal İmplantlar 6 1.3.3. Subperiostal İmplantlar 6 1.3.4. Endosteal İmplantlar 6 1.4. Hasta Seçimi 8 1.4.1 Endikasyonlar 8 1.4.2. Kontrendikasyonlar 9 1.5. Oral İmplantolojide Biyomekanik 10 1.5.1. Kuvvetin Yön ve Şiddetinin Biyolojik Etkileri 12 1.5.1.1 Eğimli Yerleştirilen İmplantlar ve Açılı Destek Kullanımı 14 1.5.2. Kemik Kalitesi ve Özelliklerinin Kemik-İmplant Birleşimine Etkileri 15 1.5.3. İmplant Tasarımı 18 1.5.4. Oklüzal Kuvvetler 21 1.5.4.1. Destekler Üzerindeki Stres Dağılımı 23 1.5.4.2. Çarpma Kuvveti 26 1.5.5. Protez Tipi, Protez Materyali ve İmplant Desteğin Etkileri 27 1.5.5.1. İmplant-abutment Bağlantıları 28 1.5.5.2. Kanat Uzantıları 30 1.5.5.3. Doğal Diş-İmplant Bağlantıları 32 1.6. İmmediat yükleme 37 1.7. İmplantların Biyomekaniğinin Değerlendirilmesinde Kullanılan Yöntemler 38 1.7.1. Fotoelastik Stres Analizi 40 1.7.1.1. Fotoelastik Yönteminin Temel İlkeleri 41 1.7.1.2. Fotoelastik yöntemin klinik uygulamaları 44
iv 1.7.1.2.1. İki boyutlu analiz tekniği 44 1.7.1.2.2. Üç boyutlu analiz tekniği 45 1.7.1.2.3. Üç Boyut Benzeri Analiz Tekniği 45 1.7.1.2.4. Kombine Analiz Tekniği 46 1.8. Araştırmanın Konusu ve Önemi 46 2. GEREÇ VE YÖNTEM 48 2.1. Modellerin Hazırlanması 49 2.1.1. Fotoelastik Modellerin Hazırlanması 49 2.1.1.1. Fotoelastik modellerin yapımı 51 2.1.1.2. Sabit restorasyonların yapımı 54 2.1.1.3. Yükleme İşlemi 57 2.1.1.4. Modelde Oluşan Stres Çizgilerinin Fotoğraflanması ve Değerlendirilmesi 58 3. BULGULAR 59 3.1. Aynı Tip İmplant Üzerine Yapılmış Tek Kronlar 60 3.1.1. Basamaklı Silindir Tarzındaki İmplant (Frialit2)Üzerine Yapılan Tek Kronlar 60 3.1.2. Vidalı Silindir Tarzındaki (ITI) Üzerine Yapılan Tek Kronlar 62 3.1.3. Kök Tarzındaki İmplant (Camlog Rootline) Üzerine Yapılan Tek Kronlar 63 3.1.4. Boyun Bölgesi Yivli İmplant (Astra) Üzerine Yapılan Tek Kronlar 64 3.2. Ayrı Tip İmplant Üzerine Yapılmış Tek Kronların Karşılaştırması 65 3.2.1. Düz Yerleştirilmiş İmplantlar Üzerine Yapılmış Tek Kronlar 65 3.2.2. Eğimli Yerleştirilmiş İmplantlar Üzerine Yapılmış Tek Kronlar 67 3.3. Düz ve Eğimli İmplantlar Üzerine Yapılan Sabit Restorasyonlarda Stres Dağılımı 69 3.3.1. Basamaklı Silindir Tarzındaki İmplantlar (Frialit2) Üzerine Yapılan Köprüler 69 3.3.2. Vidalı Silindir Tarzındaki (ITI) Üzerine Yapılan Köprüler 71 3.3.3. Kök Formu Tarzındaki İmplantlar (Camlog) Üzerine Yapılan Köprüler 73 3.3.4. Boyun Bölgesi Yivli Tarzdaki İmplantlar (Astra) Üzerine Yapılan Köprüler 75 3.4. Değişik Dizayna Sahip İmplant Üzerine Yapılmış Köprülerin Karşılaştırması 78 3.4.1. Dik Yerleştirilen İmplant Üzerinden Yapılan Yükleme 78 3.4.2. Eğimli İmplant Üzerinden Yapılan Yükleme 79 3.4.3. Gövde Üzerinden Yapılan Yükleme 81 4. TARTIŞMA 83 5. SONUÇ ve ÖNERİLER 92 ÖZET 94 SUMMARY 95 KAYNAKLAR 96 ÖZGEÇMİŞ 110
v ÖNSÖZ İmplant kullanımı günümüzde tedavi seçenekleri arasında üst sıralara yükselmiştir. Hastalara kaybettikleri estetik ve fonksiyonun en iyi şekilde geri iadesi implantlar sayesinde mümkün olmaktadır. Tüm tedavi seçeneklerinde olduğu gibi implant tedavilerinde de uyulması gereken belli kurallar vardır. Bununla birlikte başta anatomik sınırlamalar olmak üzere çeşitli faktörler implant tedavisi sırasında bu kurallar zorlar. İdealde dik yerleştirilmesi istenen implantlar çeşitli açılarda yerleştirilmek zorunda kalınabilmektedir. İmplantların uzun dönemdeki başarısını etkileyen en önemli faktörlerin başında biyomekanik gelmektedir. Uygun olmayan yerleştirme canlı doku olan kemik üzerinde olumsuz stresler oluşturarak dokuda istenmeyen cevapların oluşmasına neden olabilecektir. İmplant firmaları da bu doğrultuda çeşitli tasarımlarla en uygun stres dağılımını sağlayacak implantı geliştirmek için çalışmaktadır. Bu çalışmada çeşitli implant tasarımları karşılaştırılarak birbirlerine göre üstünlükleri ve zayıflıkları, çeşitli üst yapıların stres dağılımına olan etkileri, düz ve eğimli yerleştirilmiş implantların yükleme anında davranışları fotoelastik stres analiziyle incelenmiştir. Tez çalışmamda ve doktora eğitimim süresince bilgi, deneyim ve yardımlarını esirgemeyen değerli doktora danışmanım Doç. Dr. Hakan TERZİOĞLU na; Tez çalışmasında gerekli cihazın kullanımı için yardımlarından dolayı ODTÜ Jeoloji Mühendisliği öğretim üyelerinden sayın Prof. Dr. Ali KOÇYİĞİT e; Proje kapsamında tez çalışmasında kullanılan malzemelerinin sağlamasından dolayı Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Müdürlüğüne; Doktora eğitimim süresinde mesleki ve bilimsel anlamda gelişmemde katkılarından ve yardımlarından dolayı Ankara Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Protetik Diş Tedavisi Anabilim Dalı öğretim üyeleri ve asistanlarına; Karşılıksız sevgi, emek ve desteklerini esirgemeyen canım aileme, doktora ve tez çalışmam boyunca gösterdiği sabır, anlayış ve destek için çok sevdiğim eşim Çiğdem e ve tez dönemimin sonuna yetişen, hayatımızı şenlendiren biricik kızım Yağmur a teşekkür ederim.
vi ŞEKİLLER Şekil 1.1. Yabancı cisim reaksiyonu 3 Şekil 1.2. Işığın polarizasyonu 42 Şekil 1.3. Düzlemsel polariskop 42 Şekil 1.4. Sirküler polariskop çalışma düzeni 43 Şekil 2.4. İmplantların standardizasyonu için kullanılan aparatın bilgisayar 52 üzerindeki dizaynı ÇİZELGELER Çizelge 1.1. İmmünolojik Sınıflandırma 3 Çizelge 1.2. Metal Alaşımları 4 Çizelge 1.3. Lekholm ve Zarb ın kemik kalitesi sınıflandırması 15 Çizelge 1.4. Misch in kemik kalitesi sınıflandırması 16 Çizelge 2.1. Çalışmada kullanılan implant tipleri 48 Çizelge 2.2. PL-2 fotoelastik rezinin fiziksel özellikleri 49 Çizelge 3.1. İzokromatik fringe sıralaması 59 RESİMLER Resim 2.1. Çalışmada kullanılan implant tipleri 48 Resim 2.2. PL-2 ve PLH-2 fotoelastik rezin ve sertleştiricisi 50 Resim 2.3. Cam kalıplar 51 Resim 2.4. Modellerin hazırlanması sırasında standardizasyonu sağlamak için hazırlanan düzenek 52 Resim 2.5. Modellerin hazırlanması sırasında standardizasyonu sağlamak için hazırlanan düzenek 52 Resim 2. 6. Modellerin hazırlanması sırasında standardizasyonu sağlamak için hazırlanan düzenek 52 Resim 2.7. Frialit2 implantlara sahip fotoelastik model 53 Resim 2.8. ITI implantlara sahip fotoelastik model 53 Resim 2.9. Camlog implantlara sahip fotoelastik model 53 Resim 2.10. Astra implantlara sahip fotoelastik model 53 Resim 2.11. Frialit2 15 açılı abutment ile 54 Resim 2.12. ITI 15 açılı abutment ile 54
vii Resim 2.13. Camlog 15 açılı abutment ile 54 Resim 2.14. Astra 15 açılı abutment ile 54 Resim 2.15. Frialit2 düz abutment ile 54 Resim 2.16. ITI düz abutment ile 54 Resim 2.17. Camlog düz abutment ile 54 Resim 2.18. Astra düz abutment ile 54 Resim 2.19. Frialit2 implantlar ve kronlar 55 Resim 2.20. ITI implantlar ve kronlar 55 Resim 2.21. Camlog implantlar ve kronlar 56 Resim 2.22. Astra implantlar ve kronlar 56 Resim 2.23. Frialit2 implantlar ve köprüsü 56 Resim 2.24. ITI implantlar ve köprüsü 56 Resim 2.25. Camlog implantlar ve köprüsü 56 Resim 2.26. Astra implantlar ve köprüsü 56 Resim 2.27. Yükleme aygıtı 57 Resim 2.28. Polariskop cihazı 58 Resim 3.1. Dik yerleştirilmiş Frialit2 implantın yüklenmiş hali 61 Resim 3.2. Eğimli yerleştirilmiş Frialit2 implantın yüklenmiş hali 61 Resim 3.3. Dik yerleştirilmiş ITI implantın yüklenmiş hali 62 Resim 3.4. Eğimli yerleştirilmiş ITI implantın yüklenmiş hali 62 Resim 3.5. Dik yerleştirilmiş Camlog Rootline implantın yüklenmiş hali 63 Resim 3.6. Eğimli yerleştirilmiş Camlog Rootline implantın yüklenmiş hali 63 Resim 3.7. Dik yerleştirilmiş Astra implantın yüklenmiş hali 64 Resim 3.8. Eğimli yerleştirilmiş Astra implantın yüklenmiş hali 64 Resim 3.9. Dik yerleştirilmiş implantların yüklenmiş durumları 65 Resim 3.10. Eğimli yerleştiriliş implantlar yüklendiğinde oluşan stres yoğunlaşmaları 67 Resim 3.11. Basamaklı silindir tarzındaki implantlar üzerine yapılan köprünün 69 yüklenmemiş hali Resim 3.12. Dik yerleştirilen implant üzerinden yükleme (basamaklı silindir/frialit2) 69 Resim 3.13. Eğimli yerleştirilen implant üzerinden yükleme (basamaklı silindir/frialit2) 70 Resim 3.14. Gövde üzerinde yapılan yükleme (basamaklı silindir/frialit2) 70 Resim 3.15. Vidalı silindir tarzındaki implantlar üzerine yapılan köprünün 71 yüklenmemiş hali Resim 3.16. Dik yerleştirilen implant üzerinden yükleme (vidalı silindir/iti) 71 Resim 3.17. Eğimli yerleştirilen implant üzerinden yükleme (vidalı silindir/iti) 72 Resim 3.18. Gövde üzerinde yapılan yükleme (vidalı silindir/iti) 72 Resim 3.19. Kök formundaki implantlar üzerine yapılan köprünün yüklenmemiş hali. 73 Resim 3.20. Dik yerleştirilen implant üzerinden yükleme (kök formu/camlog Rootline) 73
viii Resim 3.21. Eğimli yerleştirilen implant üzerinden yükleme 74 (kök formu/camlog Rootline) Resim 3.22. Gövde üzerinde yapılan yükleme (kök formu/camlog Rootline) 74 Resim 3.23. Boyun bölgesi mikro yivli implantlar üzerine yapılan 75 köprünün yüklenmemiş hali. Resim 3.24. Dik yerleştirilen implant üzerinden yükleme 75 (boyun bölgesi mikro-yivli/astra) Resim 3.25. Eğimli yerleştirilen implant üzerinden yükleme 76 (boyun bölgesi mikro-yivli/astra) Resim 3.26. Gövde üzerinde yapılan yükleme (boyun bölgesi mikro-yivli/astra) 76 Resim 3.27. Düz yerleştirmiliş implantlar yüklendiğinde oluşan stres yoğunlaşmaları 78 Resim 3.28. Basamaklı silindir tarzında implantlar üzerine yapılan köprüde eğimli 81 yerleştirilen implant üzerinden yükleme Resim 3.29. Vidalı silindir implantlar üzerine yapılan köprüde eğimli yerleştirilen 81 implant üzerinden yükleme Resim 3.30. Kök formundaki implantlar üzerine yapılan köprüde eğimli yerleştirilen 81 implant üzerinden yükleme Resim 3.31. Boyun bölgesi yivli tarzda implantlar üzerine yapılan köprüde eğimli 81 yerleştirilen implant üzerinden yükleme Resim 3.32. Basamaklı silindir tarzında implantlar üzerine yapılan köprüde 82 gövde üzerinden yükleme Resim 3.33. Vidalı silindir implantlar üzerine yapılan köprüde 82 gövde üzerinden yükleme Resim 3.34. Kök formundaki implantlar üzerine yapılan köprüde gövde üzerinden 82 yükleme Resim 3.35. Boyun bölgesi yivli tarzda implantlar üzerine yapılan köprüde gövde 82 üzerinden yükleme
1 1. GİRİŞ: Diş kaybı, çiğneme güçlüğü gibi fonksiyonel problemlerden, estetik kaybı sonucu gelişen psikolojik problemlere kadar birçok soruna neden olur. Dental implantlar fonksiyonel ve estetik rehabilitasyonda çığır açan bir gelişme olarak kabul edilmektedir. Tek diş eksikliğinden parsiyel ve total diş eksikliklerine kadar her türlü vakada, kesin kontrendikasyonlar yoksa implant uygulaması düşünülebilir. Diş hekimliğinde kaybedilen diş ve çevre dokuların restorasyonunda destek sağlamak amacıyla kemik içerisine veya üzerine yerleştirilen biyouyumlu apareyler implant olarak adlandırılır (Hobo ve Ark., 1991). Doğal dişle implantlar arasındaki en önemli yapısal fark, doğal diş köküyle destek alveol kemiği arasında bulunan, dişe gelen kuvvetleri indirgeyerek çene kemiğine aktaran periodontal membranın implant-kemik ara yüzeyinde bulunmamasıdır. Doğal dişte alveol kemiğinden çıkan lifler kök yüzeyinde sonlanırken, implantta kemikten çıkan lifler implant etrafında sirküler bir yol izleyerek tekrar kemik içerisinde sonlanırlar (Tunalı, 1996). Oral implant uygulamalarındaki amaç kemik yapısının korunması, hareketli protezin desteklenmesi, kalan dişlerin stabilizasyonu, estetiğin korunması ve sağlanması, psikososyal koruma ve yaşam kalitesinin iyileştirilmesidir (Kirsch. A., ve ark. 2001). 1.1. Osseointegrasyon Osseointegrasyon ilk kez Bränemark tarafından yaşayan kemik ile yük taşıyan implant yüzeyi arasındaki direkt yapısal ve fonksiyonel birleşme olarak tanımlanmıştır. Işık mikroskobu altında kemik ve implant arasında direkt temas görüntüsü vardır. Ancak implant yüzeyinde osseointegrasyon %100 değildir. Başarılı vakalarda oran %30-%95 arasındadır (Misch, 1999).
2 Diğer açıdan osseointegrasyon, kemik ankrajı ile implantın bağlantısıdır (Hobo, 1991). Amerikan İmplantolojik Diş Hekimliği Akademisi (AAID) osseointegrasyonu, implant yüzeyi ile normal veya yeniden şekillenmiş kemik arasında, kemik dışında bir doku olmaksızın kurulan bağlantı olarak tanımlanmaktadır (Misch, 1999). İmplantın hekim tarafından yerleştirilmesinin ardından geçen sürede osseointegrasyonun gerçekleşmesi göze çarpan ilk kriterdir. Kemiğin titanyum ile kaynaşması ilk kez 1940 ta Boethe ve arkadaşları tarafından bildiriliştir. 1952 de Profesör Bränemark kemik iliği iyileşmesinde mikroskobik sirkülâsyon konusunda deneysel çalışmalara başlamıştır. 1960 yılı başlarında köpeklerde deneysel olarak dental implant uygulamalarına başlanmış ve on yıl boyunca sert ve yumuşak dokularda herhangi bir reaksiyona yol açmadığı gözlenmiştir. İnsanlar üzerindeki çalışmalar 1965 yılında başlamış, 10 yıl boyunca gözlenmiş ve 1977 yılında rapor edilmiştir (Hobo, 1991; Misch, 1999). 1.2. Dental İmplant Materyalleri: Biyomateryal ve implant tanımları 1986 da Avrupa Biyomateryal Topluluğu tarafından aşağıdaki gibi açıklanmıştır. Tıbbi uygulamalarda kullanılan biyomateryaller, biyolojik sistem ile reaksiyona girmeyi hedefleyen cansız maddelerdir. İmplantlar ise vücut içinde tamamı veya bir bölümü epitel yüzeyinin altında olacak şekilde yerleştirilmiş, bir veya birden fazla biyomateryalden yapılmış medikal aygıtlardır (Spiekermann, 1995). 1.2.1. İmplant Materyallerinin İmmünolojik Sınıflaması: İmmünolojik açıdan sınıflandırılmış biyomateryaller aşağıdaki Çizelge-1 de gösterilmiştir.
3 Çizelge 1.1 İmmünolojik Sınıflandırma Otojenöz Materyaller Allojenik Materyaller Ksenojenik Materyaller Alloplastik Materyaller Kaynak Otoplastik (Aynı organizmadan) Homoplastik (Aynı türün farklı bireylerinden) Heteroplastik (Başka türe ait bireylerden) Alloplastik (Yabancı maddeler) Kullanılan materyaller Doğal diş reimplantasyonu Kemik transplantasyonu Liyofilize edilmiş kemik Devitalize, deproteinize kemik, kollajen, jelatin Metaller, seramikler, plastikler Dental implantolojide genellikle alloplastik materyaller tercih edilmektedir. Bu maddelerin dental markette kolay bulunması, kullanımlarının rahatlığı ve fizikselkimyasal yapılarının geliştirilebilir olması avantajlarıdır (Spiekermann, 1995). Alloplastik materyallerin dezavantajları ise biyouyumlulukları ile ilgili olan yabancı cisim reaksiyonudur. Histopatolojik yönden yabancı cisim reaksiyonu, vücut dışından non-rezorbe materyalin konnektif veya kemik dokusu içinde enkapsülasyon oluşturmasıdır (Spiekermann, 1995). Bağdokusu Enkapsülasyonu Yumuşak Doku Yabancı Cisim (Biyomateryal) Kronik Enflamasyon (Yabancı Cisim Reaksiyonu) Kemik Doku Kemik İyileşmesi Şekil 1.1 Yabancı Cisim Reaksiyonu
4 1.2.1.1 Metaller ve Alaşımları İmplant uygulamalarında metaller diğer alloplastik materyallere göre çok daha fazla kullanılmaktadır. Dental implantların çiğneme kuvvetlerine karşı dayanıklı olması materyalin yani metalin sertliğiyle sağlanabilir. Endosteal implantlarda önceleri krom-kobalt-molibden alaşımları ve tantalyum kullanılmaktaydı. Günümüzde ise dental implantlar titanyum ve alaşımlarından üretilmektedir. Günümüze kadar dental implantlarda kullanılan metal ve alaşımları Çizelge 1.2. de gösterilmiştir (Misch, 1999). Çizelge 1.2 Metal Alaşımları Materyaller Nominal Analizleri Elastik Modülüs GN/m² En yüksek Gerilim Direnci MN/m² Kırılma İçin Uzama Değeri Yüzey (%) Titanyum (Ti) %99+ Ti 97 (14) 240 550 (25 70) >15 Ti oksit Titanyum- Alüminyum- %90 Ti-%6 Al- Vanadyum %4 V 117 (17) 869 896 (125 130) >12 Ti oksit (Ti-Al-V) Krom-Kobalt- %27 Cr-%60 Co- Molibden 235 (34) %7 Mo (Cr-Co-Mo) 655 (95) >8 Cr oksit Paslanmaz Çelik %70 Fe- %18 Cr 193 (28) (316L) %12 Ni 480 1000 (70 145) >30 Cr oksit Zirkonyum (Zr) %99+ Zr 97 (14) 552 (80) >20 Zr oksit Tantalyum (Ta) %99+ Ta --- 690 (100) >11 Ta oksit Altın (Au) %99+ Au 97 (14) 207 310 (30 45) >30 Au Platin (Pt) %99+ Pt 166 (24) 131 (19) 40 Pt
5 Dental implant uygulamalarında titanyum kullanımının ideal olmasının birçok nedeni vardır: Titanyum reaktif bir metaldir. Havada, suda veya herhangi bir elektrolit ortamda yüzeyinde kendiliğinden oksit tabakası oluşur. Doku içinde inert tir. Doku ile temasa giren yüzeyindeki oksit tabakası organik moleküller ile reaksiyona girmez ve doku içine iyon salınımı olmaz. Titanyum iyi mekanik özelliklere sahiptir. Stres direnci çeliğinkine oldukça yakındır. İnce işlenmesine rağmen ağız içindeki büyük kuvvetlere karşı dayanabilir. Titanyum doku içinde tamamıyla pasif değildir. Kemik titanyum üzerinde pürüzlendirilmiş yüzeylere doğru büyür ve metale bağlanır. Bu reaksiyon biyoaktif olarak tanımlanan materyallerin doğasında vardır (Schroeder, 1991). 1.3. İmplantoloji Yöntemleri: Son 50 yılda temel olarak dört tip implantoloji sistemi geliştirilmiştir ve uygulanmıştır. 1.3.1. Transdental Fiksasyon: Doğal diş kökü ve epitelyal ataçman bırakılır. Periodontal olarak sorunlu, kronkök oranının uygun olmadığı durumlarda dişlerin stabilizasyonunda kullanılır. Dişin kökü içinden geçerek kemiğe yerleşirler. Günümüzde kullanılmamaktadır (Schroeder, 1991).
6 1.3.2. Submukozal İmplantlar: Genellikle maksillada uygulanan ve total protezlere tutuculuk sağlamak amacıyla metal mıknatıslar gibi retansiyon elemanlarının mukoz membran altına yerleştirildiği implantasyon türüdür. Geniş uygulama alanı bulamamıştır. 1.3.3. Subperiostal İmplantlar: Eyer şeklinde iskelet bir yapının alveol kemiğine uyum sağlayacak ve proteze destek sağlayacak şekilde planlanmış subperiostal implantlar, birçok pratisyen ve klinik araştırmacı tarafından da kabul görmüştür (Schroeder, 1991). İyileşme periodontal membranı taklit ettiği düşünülen fibröz enkapsülasyonla, fiborosseointegrasyon ile sağlanır. 1.3.4. Endosteal İmplantlar: Endosteal implantlar, dişsiz alveoler kemiği örten mukozayı delerek maksiler veya mandibuler kemiğin içine yerleştirilirler. Günümüzde en yaygın biçimde kullanılan implant tipidir. Kullanılan materyale (seramikler, metaller vb.), implantın şekline (blade, silindir vb.), cerrahi safhalarına (tek veya çift aşamalı) ve yüzey özelliklerine göre (hidroksilapatit, titanyum plazma sprey, kumlama ve asitle pürüzlendirilmiş gibi) değişik sınıflara ayrılabilirler (Schroeder, 1991). Günümüzde sıkça kullanılan ve çalışmada adı geçen endosteal implantlar ve kısaca özellikleri şu şekildedir. ITI: Straumann Institut firmasınca üretilen implant vidalı silindir yapısındadır. Boyun bölgesi genişleyen (tapered) tarzdadır ve parlatılmıştır. İmplant-destek birleşimi Synocta tasarımı denilen sekizgen bir yapıya sahiptir. İmplatın apeks bölgesi yuvarlak tarzdadır. Yüzey özelliği SLA olarak adlandırılan kumlanış ve asitlenmiştir. Eğimli yerleştirilmiş implantlarla kullanılmak üzere 15 ve 20 açılı destekleri vardır.
7 Astra: Astra Tech firmasının ürettiği implant vidalı silindir tarzındadır. Sistemin diğerlerinden farkı boyun bölgesinde MicroThread adlı mikro yiv tasarımına sahip olmasıdır. Bu yivler sayesinde gelen stresler dağıtılırken marjinal kemiğin stimülasyonuyla rezorbsiyonun engellenmesi amaçlanmıştır. İmplant-destek birleşimi double-hex tasarımı olarak adlandırılan altıgen yapıya sahiptir. Apeks bölgesi düz olarak şekillendirilmiştir. Yüzeyi titanyum spreyle işlenmiş ve asitlenmiştir. Eğimli yerleştirilmiş implantlarla kullanılmak üzere 15 ve 20 açılı destekleri vardır. Camlog Rootline: Alatatec firmasının ürettiği implant kök tarzında ucuna doğru incelir tarzda, vidalı tasarıma sahiptir. Daha çok diş çekimini takiben immediat yerleştirmeler için önerilmektedir. Boyun bölgesinde 1.5mm lik parlatılmış bölüm vardır. İmplant destek birleşimi tüp içine tüp tarzındadır ve boyun bölgesinde üç adet simetrik yuva bulunur. Yuvalar rotasyonu engellemektedir. Tüp içinde tüp tasarımı implant üzerine gelen kuvvetlerin apekse iletilmesini sağlamaktadır. Apeks bölgesi yuvarlak şekillendirilmiştir. Kök formuna benzemesi nedeniyle stres dağılımının daha üstün olacağı söylenmektedir. Yüzeyi titanyum spreyle işlenmiş ve asitlenmiştir. Eğimli yerleştirilmiş implantlarla kullanılmak üzere 15 ve 20 açılı destekleri vardır. Frialit 2: Friadent firmasının ürettiği apikale doğru daralan şekilde yivli, basamaklı silindir yapısında bir implanttır. Kök formuna benzemesine ek olarak basamaklı yapıya sahip olmasının stres iletimini olumlu yönde etkileyeceği söylenmektedir. En üst basamağında yiv bulunan ve bulunmayan tipleri mevcuttur. İmplant destek bağlantısı tüp içinde tüp tasarımına sahiptir. Apeks bölgesi düz şekillendirilmiştir. Yüzeyi titanyum spreyle işlenmiş ve asitlenmiştir. Eğimli yerleştirilmiş implantlarla kullanılmak üzere 15 açılı desteğe sahiptir.
8 1.4. Hasta Seçimi: 1.4.1 Endikasyonlar: Albrektsson ve arkadaşları 1986 da dental implant uygulamalarında aşağıdaki endikasyonları açıklamışlardır. 1. Tam dişsiz hastalar, 2. Hareketli bölümü protez kullanamayan parsiyel dişsizliğe sahip hastalar, 3. Dişsiz boşluğu, uzun gövdeli köprü uygulamaları ile tedavi edilebilecek hastalar, 4. Hareketli protez kullanımını reddeden hastalar (Hobo, 1990). Bunun ardından 1987 de Zarb ve arkadaşları aşağıdaki endikasyonları açıklamışlardır (Hobo, 1990): 1. Protezi destekleyen dişsiz boşluklarda retansiyonu ileri derecede azaltacak morfolojik değişiklikler, 2. Ağız kaslarının zayıflamış koordinasyonu, 3. Düşük doku toleransı (yapışık mukoza miktarının azlığı gibi), 4. Protezlerinin stabilitesini etkileyen parafonksiyonel alışkanlıklar, 5. Total protez uygulamalarından gerçekçi beklentileri olmayan hastalar, 6. Bulantı refleksi olan hastalar,
9 7. Psikolojik olarak hareketli proteze karşı olan hastalar, 8. Sabit bölümlü protez desteği için uygun sayıda ve yerde doğal diş desteğinin bulunmaması, 9. Tek diş eksikliğinde komşu dişlerin preparasyonunun istenmediği durumlarda (Hobo, 1990). 1.4.2. Kontrendikasyonlar Kesin kontrendikasyonlar: 1. Yüksek doz radyasyon alan hastalar, 2. Psikiyatrik problemi olan hastalar, 3. Hematolojik sistem bozuklukları. Kesin olmayan kontrendikasyonlar: 1. Sert ve yumuşak doku patolojileri, 2. Yeni diş çekim sahaları, 3. İlaç, alkol ve sigara bağımlısı hastalar, 4. Düşük radyasyona maruz kalan hastalar (Hobo, 1990). İntraoral kontrendikasyonlar: 1. Uygun olmayan çeneler arası ilişki,
10 2. Problemli oklüzal ve fonksiyonel ilişkiler, 3. Alveoler kemikteki patolojiler, 4. İlgili çene kemiği bölgesinin radyasyona maruz kalması, 5. Oral mukozanın patolojik değişimleri, 6. Kserostomia, 7. Makroglossia, 8. Restore edilmemiş dişler ve kötü ağız hijyen, (Spiekermann, 1995) 1.5. Oral İmplantolojide Biyomekanik İmplant destekli sistemlerin uzun dönemdeki başarısını etkileyen en önemli faktör biyomekaniktir (Geng ve ark., 2003, Lin, C., 2003, Tada ve ark., 2003). Protezler teslim edildikten sonra uzun dönemdeki implant başarısızlıkları genel olarak biyomekanik komplikasyonlara dayanır (Şahin ve ark. 2002). Bununla birlikte biyomekanik kavramları sınırlı bilgi ve örneklerle klinik gözlemler ve deneylerle değerlendirmek zordur (Lin ve arkadaşları 2003). İmplant sistemi, implant, destek, bunları birleştiren vida ve üstte yer alan restorasyondan oluşan mekanik bir komplekstir. Yerleştirildiği yer ise, kompakt ve kansellöz kemik ile yumuşak dokulardan oluşan, değişen şartlara olumlu ya da olumsuz tepki veren biyolojik bir ortamdır. Doğal olarak birbirinden çok farklı bu iki sistemin birlikte fonksiyon görmesi, uyum içinde olması, bazı kriterlere uyulmasıyla olabilmektedir. Ortak fikir, oklüzal kuvvetlerin yeri ve büyüklüğünün kemik-implant kompleksindeki gerinim ve stresleri etkilemektedir. Kuvvetin biyolojik etkilerini değerlendirirken kaynağını bilmek önemlidir. İmplant destekli bir protez eksternal
11 (fonksiyonel ya da parafonksiyonel) ve/veya internal kuvvetlerin etkisi altında olabilir (Şahin, S., 2002). İmplant destekli restorasyonlarda biyomekanik etkiler çeşitli faktörlere bağlıdır. Bunlar; Kuvvetin yönü Kuvvetin şiddeti Protez tipi Protez materyali İmplant tasarımı Destek implantların sayısı ve dağılımı Kemik yoğunluğu Karşıt arktaki dentisyon Mandibuler deformasyon Kemik-implant birleşiminin mekanik özellikleri Hastanın yaşı ve cinsiyeti
12 1.5.1. Kuvvetin yön ve şiddetinin biyolojik etkileri Çiğneme sırasında oklüzal kuvvetler birçok kasın aktivitesi sonucu oluşur ve periodontal dokuya iletilir. Oklüzyonun periodontal yapıyı etkilediği açıktır. Doğal diş üzerine yapılan ağır yükleme sonucu periodontal dokularda travma oluşur ve bu diş mobilitesine ve destek kemikte yıkıma yol açabilir. Diğer taraftan dental implantlarla ilgili büyük problemlerin çoğu cerrahi değil, protetik kaynaklıdır. İmplantların şok absorbe edici periodontal dokudan yoksun olmaları, gelen kuvvetler karşısında kemiğin zarar görmeye daha açık olması anlamına gelmektedir. Fizyolojik limitler içerisinde gelen kuvvetler kemik tarafından tolere edilebilir. Bu limitleri aşan aşırı yüklemeler sonucu kemikte rezorbsiyon başlayabilir buna bağlı olarak osseointegrasyon kaybına da yol açabilir (Brosh ve arkadaşları, 1998). Oklüzyonun periodontal doku ve osseointegrasyonla ilişkisi nedeniyle oklüzal kuvvetlerin hem doğal dişler hem de implantlarda kontrol altında tutulması gereklidir (Ishigaki ve arkadaşları, 2003). Fonksiyonel kuvvetlerin implant destekli protez üzerine gelmesiyle stres ve gerinimler oluşur ve bu da implantlar çevresindeki kemik remodelasyonunu etkiler. Eksternal bir kuvvetin implant destekli protez üzerine gelmesi tüm yapı üzerinde stres oluşturur ve teorik olarak kemikte de aynı şiddette fakat ters doğrultuda stres meydana gelir. İmplantın fonksiyonda yüklenmesi sırasında kuvvetler neredeyse hiç uzun eksen boyunca iletilmezler ve kesinlikle aks dışı yüklemeye neden olurlar. Kaldıraç kolu gibi davranan yapı kemikte esnemeye neden olur. Bir kaldıraçta kuvvet kolu uzadıkça yük koluna aktarılan kuvvet artar. Buna göre restorasyonun boyu uzadıkça ve kuvvetler destek noktadan uzaklaştıkça kemik üzerinde artan streslere neden olacaktır. İki implant desteğe sahip bir köprüde orta noktadan gelen kuvvet her iki implant tarafından paylaşılacaktır. Kuvvet tek bir implant üzerine geldiğinde ise tüm yükü karşılayacak ve apikale doğru hareket edecektir bu da diğer implantta kanat uzantısı etkisi yaparak yıkıcı olabilecektir.
13 İmplantların tek başlarına marjinal kemikteki yıkımda ya da başarıda etkili olmadıkları belirtilmiştir. Önemli olan implantlar üzerine gelen kuvvetlerdir. Statik yüklemelerin kemik dokusu üzerine etkisi ya hiç ya da çok azken dinamik yüklemeler kemiğin formu, kütlesini ve içyapısını etkilemektedir. Çalışmaların çoğunluğu, aşırı oklüzal kuvvetlerin yıkımın ana nedenlerinden biri olduğunu göstermektedir. Marjinal yıkım konusundaki diğer görüşlerse bakteriyel akümülasyon ve kemiğe gelen yetersiz uyarım olmasıdır (Petrie ve ark.2005). Yapılan çalışmalarda doğal diş modelleri destek kemikte mesiodistal yönde düzgün stres dağılımı göstermiştir. Aynı zaman da furkasyon bölgesi hariç bukkolingual yönde de stres dağılımı düzgün biçimdedir. Furkasyon bölgesinde minimum kompresif stres gözlenmiştir. İmplant modellerdeyse mesiodistal yönde, implant boynunda mesial ve distalde minimum baskı stres değerleri daha yüksektir. Aynı zamanda bukkolingual yöndeki minimum kompresif stres konsantrasyonu bukkal tarafta artmıştır (Ishigaki ve arkadaşları, 2003). İmplantlardan kemiğe iletilen kuvvet; yükleme tipine, kemik-implant bağlantısına, implantların uzunluk ve çapına, implant yüzey özelliğine ve kemiğin kalitesi ve miktarına bağlıdır. Kemik biyolojisi üzerinde yapılan araştırmalar sonunda aşırı yükleme sonucu implantların kaybedilebileceği açıklanmıştır (Şahin, S., 2002). Patolojik aşırı yüklemeler sonunda stres ve gerinim seviyeleri fizyolojik tolerans sınırı aşarak kemik-implant birleşiminde mikro çatlaklara neden olacaktır. Mikro çatlaklar şiddetli yüklemeler sonucu meydana gelebilirken, düşük ama sürekli yüklemeler sonucunda da oluşabilirler, buna yorgunluk kırılması denir (Şahin, S., 2002). Sürekli dinamik yüklemeler implant boynu çevresindeki kemik yoğunluğunun azalmasına ve krater tarzı defektlerin oluşmasına yol açabilir. Marjinal kemik rezorbsiyonu implantın koronal kısmı ile kemik arasındaki uyumsuzluk sonucu oklüzal kuvvetlerin kortikal kemiğe etkili iletimi olmaması nedeniyle de oluşabilir. Kemik içi gerilimin aşırı derecede düşük olması sonucu
14 kullanmama atrofisine (disuse atrophy) neden olabilir. İmplant uzun aksına yatay yönde gelen dinamik kuvvetler krater tarzı defektler oluştururken orta şiddetteki statik kuvvetler kemikte değişim oluşturmazlar (Kitamura ve ark., 2004). İmplantlar yüklenmeden önce gözlenen kemik kaybı daha sonraki yükleme zamanlarına göre daha fazla olmaktadır. Yüklemeyi takiben gözlenen az miktardaki kemik kaybı büyük olasılıkla biyomekanik faktörlerin devreye girmesi nedeniyledir. Yüklemeyi takip eden zamanlarda kemikteki rezorbsiyondaki bu hızlı yavaşlama kemiğin kuvvete bağlı remodelasyonu olarak ifade edilir (Kitamura ve ark., 2004). İmplant boynu çevresindeki kemikte rezorbsiyon implant ve üst yapı arasındaki uzunluk dengesini implant aleyhine bozacaktır (O Sullivan ve ark. 2004). 1.5.1.1. Eğimli Yerleştirilen İmplantlar ve Açılı Destek Kullanımı Uygun stres dağılımı için implantlar üzerine gelen kuvvetlerin uzun eksene paralel gelmesi gerekir. Ancak ağız içinde bunun tam anlamıyla gerçekleşmesi çok zordur. Eğimlere sahip oklüzal yüzeylerin, gelen kuvvetleri dikey ve yatay bileşenlere ayırması her koşulda implantların üzerine uzun eksen dışında yükleme ile karşılaşması anlamına gelir (Jeong ve ark., 2003, Takayama ve ark. 1998). Bunun yanında başta anatomik sınırlamalar olmak üzere birçok etken nedeniyle implantlar her zaman istenen açıda yerleştirilemeyebilir. Açılı yerleştirilmek zorunda kalınan implantların üst yapıları hazırlanırken, uygun giriş yolu ve uygun oklüzyon sağlayabilmek amacıyla üretici firmalar bu açı farklılıklarını ağız içinde düzeltmek için açılı destekler hazırlamışlardır. Her sistem 15-45 arasında değişen çeşitli açılarda destekler sunmaktadır.
15 1.5.2. Kemik Kalitesi ve Özelliklerinin Kemik-İmplant Birleşimine Etkileri Kemik kalitesi başarılı bir implant yerleşimi için anahtar parametrelerden biridir. Kemik iki açıdan değerlendirilir: mekanik özellikleri (yoğunluk, sertlik ve sıkılık) ve fizyolojik özellikleri (iyileşme yeteneği ve rejenerasyon kapasitesi) (da Cunha ve ark. 2004). Çizelge 1.3. Lekholm ve Zarb ın kemik kalitesi sınıflandırması Tip I Kalan kemiğin büyük bölümü homojenöz kansellöz kemik Tip II Kansellöz kemiği çevreleyen kortikal kemik Tip III Kansellöz kemiği çevreleyen ince kortikal kemik Tip IV Düşük yoğunluklu kansellöz kemiği çevreleyen ince kortikal kemik Kemik kalitesini sınıflamada, klinisyenler uzun yıllardır Lekholm ve Zarb ın (1985) sınıflamasından faydalanmaktadır.
16 Misch (1999) bu sınıflamaya benzer bir sınıflama daha yapmıştır: Çizelge 1.4 Misch in kemik kalitesi sınıflandırması D1 D2 D3 D4 Kalın kompakt kemik (Atrofik mandibulanın anterior segmenti) Kalın, pöröz kompakt kemik ve yüksek trabeküler yapı (Mandibulanın anterior ve posterior segmenti) İnce, pöröz kompakt kemik ve gevşek kansellöz kemik (Maksillanın anterior ve posterior segmenti) Gevşek, ince kansellöz kemik (Maksiler tüberler ve D3 kemik otoplastisi sonrası oluşan kemik. Carter ve arkadaşları yaptıkları çalışmalar sonucunda diğer mühendislikte kullanılan materyallerle karşılaştırıldığında kemiğin aşırı derece düşük yorgunluk gücü olduğu belirtilmiştir. Kemik kırıklarının, mikro çatlakların birleşmesi, stres yığılması ve kemik remodelasyonunun bu hasarı onaramamasıyla gerçekleştiği söylenmektedir (Hansson, 2003). İmplant çevresindeki kemik hastanın yaşı, fonksiyonel durumu ve sistemik faktörlerine göre değişiklik gösterir. İmplantın yerleştirilmesini takiben implant çevresinde minimal yük taşıma kapasitesine sahip callus oluşur. 6 hafta içinde organize olmuş kemik implanta ulaşır. Organize olmuş kemik 3 6 aydan önce yük taşıyabilen olgun, lamel kemiğe dönüşür. Kemik yoğunluğundaki artış bağlantının mekanik özelliklerini arttıracaktır. İmplantlar yüksek yoğunluklu kemikte daha az mikrohareket, daha yüksek stabilite ve azalmış stres konsantrasyonları göstermişlerdir. Primer stabiliteyi sağlamak için üç temel faktör vardır. Bunlar: implant geometrisi, cerrahi prosedür ve alıcı bölgedeki kemiğin kalitesidir (Misch, 1999). Bir hipoteze göre statik yükler altında yeni kemik oluşumu olmamaktadır, çünkü kemik bu kuvvetleri osteoregular stimulan olarak algılar ve tepki vermez. Yapılan
17 hayvan çalışmalarında dinamik olarak yüklenen implantlar çevresinde ise kemik miktarında artma ya da azalma izlenmiştir (Guichet ve arkadaşları. 2002). Kanselöz kemik yoğunluğu da implant başarısında etkilidir. Elastiklik modülü dokunun yoğunluğuna ve porözitesine bağlıdır. Kortikal kemik kanselöz kemikten daha yüksek elastik modülüne sahiptir. Kuvvet yönüne bakılmaksızın tüm kanselöz kemik yük taşıyan elemanı gibi görev yapar. Birçok çalışma sonunda en yüksek stres yoğunlaşmaları implant boynu çevresinde gözlenmiştir (Akça ve ark, 2002, Brosh ve ark., 1998). İmplant tipi ve uzunluğu kortikal kemikteki kuvvet dağılımında büyük etkiye sahip değildir. Bunun muhtemel sebebiyse implant boyunlarının benzer şekillere ve çaplara sahip olmaları ve stres dağılımında benzer özellikler göstermeleridir (Tada ve ark. 2003). Düşük yoğunluklu kemikte, implant üzerine gelen bukkolingual yüklemede ilk implant yivinin hemen altındaki stres yoğunlaşması kemiğin hemen üzerindekinden büyüktür. Bu da özellikle düşük kalitedeki kemiğe yerleştirilmiş implantlarda ilk yivin hemen altından implantın kırılmasına neden olabilir. Bunun nedeni düşük kalitedeki kemiğin implantın daha fazla bükülmesine izin vermesidir (Tada ve ark. 2003). Günümüze kadar yapılan uygulamalarda anterior mandibulada başarı oranı posterior maksilladaki implant uygulamalarına göre daha yüksek olarak bildirilmiştir. Bu farkın nedeni de iki bölge arasındaki lokal anatomi ve morfolojideki farklardır. Anterior mandibula daha yüksek oranda kompakt kemikten oluşurken posterior maksillada daha yüksek oranda kanselöz kemik bulunmaktadır. Kompakt kemik ve kanselöz kemik oranları implantın primer stabilitesi üzerinde etkilidir. Yapılan bazı çalışmalar sonucu kompakt kemikte sadece birkaç yive sahip implantların, tümüyle kanselöz kemikte bulunan implantlara göre daha yüksek tutunma gücüne sahip oldukları bildirilmiştir (O Sullivan ve ark. 2004). Bugüne kadar yapılan in vivo çalışmalar sadece destek seviyesinde yapılmıştır. Kemik içi stresler ölçülemediği için kemik yapımı ve implantlar çevresindeki kemik
18 remodelasyonu tam olarak bilinmemektedir. Yapılan çalışmalar in vivo bilgilere ya da deneysel in vitro modellere dayanan teorik modeller üzerindedir. Bu nedenle yapılan çok sayıdaki çalışmanın implantların biyomekanik karakterini ne kadar doğru yansıttığı tartışılır (Şahin, S., 2002). 1.5.3. İmplant Tasarımı İmplant destekli protezlerde başarı oranının arttırılması için biyomekanik açıdan uygun, stres ve gerinimleri çevre dokulara yıkıcı seviyelere gelmeden ileten implantların kullanımı gerekir (Geng ve ark. 2003). İmplantların makroskopik şekilleri, yüklemeler altında kuvvetleri dokulara daha uygun iletecek biçimde dizayn edilmektedir (Lemons, J.E. 2004). İmplant geometrisi üç ana bileşene ayrılır; uzunluk, çap ve şekil. En uzun ve en geniş çapa sahip implantları kullanmak uzun dönem başarısını olumlu yönde etkileyen faktörlerdir. İmplant-kemik birleşim alanı implant çapı ve uzunluğu ile bağlantılı olduğu için kısa implantlar kemikte daha yüksek stres/gerinim oluşturacaklardır (Tada ve ark. 2003). 13mmden uzun implantlarda başarısızlık çok düşük iken implant boyu kısaldıkça başarısızlık şansı artar (Tada ve ark. 2003). İmplant uzunluğundaki artış kemikteki streslerin azaltılmasında önemli etkisi vardır (Petrie ve ark., 2005). İmplant çapındaki artış, kontak yüzeyini arttırdığı için özellikle immediat yerleştirmelerde, implant stabilitesini arttırmakta ve uzun dönemde kortikal kemikteki stresi de azaltmaktadır (Himmlova ve ark. 2004, Akkocaoğlu ve ark. 2005, Petrie ve ark. 2005). İmplant çapındaki 1mm artış, yüzey alanını uzunluktaki 1mm artışa göre daha fazla genişletir (Misch, 1999). Geng ve arkadaşları basamaklı vida tarzındaki bir implantla silindirik tarzda bir implantı karşılaştırdıkları bir çalışmada basamaklı vida tarzındaki implantın yatay ve oblik kuvvetleri daha uniform ilettiğini ve maksimum stres seviyesinin daha düşük olduğunu gözlemişlerdir. Bunun nedeni vida tarzı implantlarda kuvvet iletim mekanizmanın değişmesi ve implant-kemik birleşim yüzey alanının artmasından kaynaklanmaktadır. Vida çıkıntıları gelen aksiyel kuvveti yiv yüzeylerine paralel ve
19 dikey olmak üzere iki komponente ayırırlar. Aynı kuvvetin daha büyük bir yüzeye yayılması daha düşük stres oluşumuna neden olur. Bunun yanı sıra düz yüzeyli implantların çevresindeki kemik rezorbsiyonu vida tarzındaki implantların çevresindeki kemik rezorbsiyonundan daha fazladır bu da silindirik implantların kuvvet iletiminin daha dengesiz olmasından kaynaklanır (Tada ve ark. 2003). Bunların yanı sıra vida yivlerinin sayısındaki artışın kemik-implant birleşimindeki mekanik özellikleri iyileştirdiği yönünde görüşler de vardır (Akkocaoğlu ve ark.2005). İmplant yüzeyinin önemli rolü vardır. Yüzeyin pürüzlü olması kemik apozisyonunu ve implant-kemik birleşimindeki remodelasyonu dengeler. Bununla birlikte birleşim bölgesindeki stres ve gerinim şiddetlerini kontrol eder. Yüzey pürüzlü olduğunda oklüzal kuvvetlerin kemiğe iletildiği alan artacak bu sayede stres ve gerinimde azaltılmış olacaktır. Bunun yanında pürüzlü yüzeye sahip implantlar düz yüzeyli implantlara göre kemikle daha sıkı kilitlenir. Düz yüzeyli implantlar kemikten ayrılmaya daha eğimlidir. Yapılan çıkarma tork testleri göstermiştir ki, pürüzlü yüzeye sahip implantlarda, düz yüzeylilere göre daha yüksek kuvvetler gerekmektedir. Buna ek olarak implant yüzeyinden uzak kısımlarda kemikte kırıklar görülmüştür. Bu da implant ve kemik arasında bir kaynaşma ya da yapışmayı göstermektedir (Tada ve ark. 2003). 1µm derinliğe sahip 1x1µm karelik alana sahip bir piramit şekli yüzey alanını yaklaşık 2.5 kat arttırır (Lemons, 2004). Osseointegrasyonun sağlandığı durumlarda kemik implantın çevresini sıkı biçimde sarar, aralık çok azdır ve kuvvet vida yivlerinden direkt kemiğe iletilebilir. Düz yüzeyli silindirik bir implant kullanıldığında yivlerin sağladığı mekanik avantaj kaybedilir. Düz yüzeylerde implantın tutunması için adezyona ihtiyaç duyulur. Vidalı tipte buna gerek yoktur. Yüzey vidalı tarzındaki implantlarda olduğu gibi pürüzlendirildiğinde kemik bu girintilere doğru büyür ve osseointegrasyon sağlanır (Skalak. R.). Vidalı implant üzerine gelen kuvvet iki tip strese neden olur; baskı stresi ve makaslama stresi. Baskı stresinde, pürüzlülüğün ve osseointegrasyonun çok fazla
20 etkisi olmaz. Önemli olan makaslama stresidir ve bu pürüzlü yüzeylerde daha iyi karşılanır. İmplant yüzeyindeki oksit tabakası vücut içinde bir metalden çok seramik gibi davranır. İmplant ve kemik birleşim bölgesinde glycosaminoglukan gibi bir bağlantı dokusu bulunur ancak implanta çok yakın bölgelerde sert dokular, kollajen fiberler ve osteoblastlar bulunur (Skalak. R., 1986). Yapılan bazı çalışmalarda, yüklemeyi takip eden ilk aylarda SLA (kumlanmış ve asitle pürüzlendirilmiş) yüzeylere sahip implantlar çevresindeki kemik rezorbsiyonun TPS (titanyum plazma sprey) yüzeye sahip implantlar çevresindeki rezorbsiyona göre daha az olduğu bildirilmiştir (Kitamura ve ark., 2004). Yıllar içinde implantın yüzey özelliklerinin implantların başarısına etkileri ve osseointegrasyon üzerine birçok çalışma yapılmıştır. 90 ların başında hidroksil apatit kaplı implantlar geniş çapta özelliklede düşük yoğunluklu kemiklerin olduğu bölgelerde kullanılıyorlardı. Yerleştirmeyi takiben 2 aylık süre içinde hidroksil apatit kaplı implantların titanyum plazma spreyli (TPS) implantlara göre daha iyi kemikimplant birleşimine sahip olduğu belirlenmiştir. Her ne kadar hidroksil apatitin bir yıldan fazla kalması gerekmese de hidroksil apatit kaplamada çözülme ve mekanik başarısızlıklar bildirilmiştir. Bu, kaplamanın kristal yapısı ve kalınlığına bağlıdır. Hidroksil apatit kaplı implantlar düşük yoğunluklu kemikte ve daha kısa boylarda kullanıldığında daha iyi uzun dönem prognozu göstereceklerdir. Biyomateryal yüzeyi morfolojisi ve pürüzlülüğü doku cevabını geliştirmek ve kemik-implant birleşiminin mekanik özelliklerini geliştirmek için kullanılmaktadır. TPS yüzeye sahip ve düz implantlar arasında kemik-implant birleşimi üzerinde yapılan karşılaştırmalı histomorfometrik analizler sonucu pürüzlü yüzeye sahip implantların düz yüzeyliye göre çok daha büyük alanda kontakta olduğu belirlenmiştir. Bunun yanı sıra kumlanmış (sandblasted) asitlenmiş SLA titanyum implantların TPS implantlardan daha büyük kemik-implant kontağına sahip oldukları
21 gösterilmiştir. Pürüzlü yüzeye sahip implantlar sıkı bir bağlantıya neden olan daha fazla kemik-implant temasına sahiptir. Bu da implant başarısını arttırır. Vida tarzında dış yüzeye sahip implantlar dik yönde gelen streslere karşı destek görevi görürken çevre kemikte de stres konsantrasyonu olmasını engeller (Takayama, H., 1998). Düz yüzeyli boyuna sahip implantların kullanım nedeni aşırı yükler altında kemik rezorbsiyonunu engellemektir. Fakat yapılan birçok hayvan deneyi, retantif yüzeye sahip olmayan implantların marjinal kemik rezorbsiyonunu engellemediğini, hatta teşvik ettiğini göstermiştir. Kemik kaybı, daha önce de açıklandığı gibi marjinal kemiğin yetersiz mekanik stimulasyonunun bir sonucudur (Hansson, 2003). Self-tapping tasarıma sahip bir implant, marjinal bölgesi apikal bölgesine göre daha geniş çapa sahiptir ve standart paralel hazırlanmış yuvaya yerleştirilir. Bu yaklaşımdaki düşünce, implant yerleştirildiğinde stres ve gerinim kuvvetlerini daha iyi tolare edebilen kortikal kemikte kontrollü kompresif kuvvetler elde etmek ve primer stabilite sağlamaktır. Burada dikkat edilmesi gereken nokta yuva hazırlanırken kullanılan frez implant boynu genişliğinde olursa implantın alt bölümündeki yivlerin kemikle temas edemeyebileceğidir. Eğer sıkışma da çok fazla ise kortikal kemikte lokal hücresel hasara neden olacaktır. Diğer bir deyişle kemikte fazla sıkışma hücre ölümüne, nekroza ve bunların sonucunda kortikal kemikte rezorbsiyona yol açacaktır (O Sullivan ve ark. 2004). 1.5.4. Oklüzal Kuvvetler Doğal dişlere sahip hastalarla implant destekli protezlere sahip hastaların çiğneme kuvvetleri birbirine eşit ya da yakındır. Bu kemikle güçlü bağlanma sonucu nöromuskuler feedback mekanizmasının oklüzal kuvvetleri kontrolü sonucu olmaktadır. (Takayama, H., 1998). Doğal dişlere sahip bireylerde ısırma kuvvetleri kişiler arasında ve ağzın değişik bölgelerinde farklılıklar gösterir. Maksimum ısırma kuvveti destek dokuların gelen
22 kuvvete toleransına ve hastanın mental durumuna göre değişir. Bugüne kadar ölçülen en büyük ısırma kuvveti 443 N dur. Doğal dişlere sahip bir hastanın ısırma kuvveti total protez kullanana göre 5 6 kat daha fazladır. Ortalama ısırma kuvveti yetişkin erkeklerde 100 150 N dur. Bayanlarda bu değerler biraz daha düşüktür. İmplantlar üzerine gelen kuvvetler, implantın ağız içindeki lokalizasyonuna göre farklılıklar gösterir. Ağzın posteriorundaki implantların aşırı yüklenme riski daha fazladır. Bu nedenle posteriorda daha geniş çapta ve uzunlukta implantların kullanımı gerekir (Şahin, S. ve ark. 2002). İmplant-destek arasındaki stres büyüklüğüne ve dağılımına etki eden iki önemli faktör vardır; internal konik tasarım ve tek parça destek kullanımı. Bir morse-taper bağlantıda kilitlenme ve sürtünmeyle olan, geometrik ya da pozitif kilitlenme destek yivlerini fonksiyonel kuvvetlerden korumaya yarar. Destek yapılarda daha dengeli stres dağılımının olabilmesinin daha uzun implantlar ve uzun aksları doğrultusundaki yüklemelerle olabileceği söylenmektedir. Ciddi alveolar rezorbsiyon vakalarında maksimum implant uzunluğunu ve uygun çiğneme kuvvetlerini sağlamak zordur. İmplant restorasyonlarının erken dönemdeki başarısı, uygun cerrahi yerleştirmenin ve primer implant stabilitesinin oluşmasıyla gerçekleştirilebileceği söylenmektedir. Bunun yanı sıra osseointegrasyon bazen, istenmeyen implant seçimi, lokalizasyonu ve açılanmasıyla da sağlanabilir (Jeong, C.M. ve ark. 2003). Bu doğrultuda değişik çalışmalar yapılmıştır. Bir çalışma implant stabilitesini arttırmak için bikortikal yerleştirmeyi önermektedir. Kortikal kemiği geçip trabeküler kemikte ilerleyen implantın apeksinin de lingualdeki kalın kortikal kemiğe yaslanarak stabilizasyona katkıda bulunulabileceği ifade edilmiştir. Kret merkezine yerleştirilmiş implant üzerine uygulanan dikey yükler sonucu kret tepesinde yüksek stres birikimi oluşur. Aynı şekilde lingual kortikal kemikten de destek alan implant dikey olarak yüklendiğinde en yüksek stres lingual kortikal kemikte ve kret tepesinde bukkal tarafta ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte kret tepesindeki stres birikimi konvansiyonel yerleştirilen implant çevresindeki stresten %20 oranında daha düşüktür (Jeong, C.M. ve ark. 2003).
23 Bu yaklaşımın endikasyonları içinde özellikle de posterior bölgede karşılaştığımız kret bölgesindeki kortikal kemiğin çok ince olduğu durumlar yer alır. Becker ve arkadaşlarına göre ince kortikal kemiğe yerleştirilen implantların kaybedilme şansı kalın kortikal tabakaya veya kompakt kemiğe yerleştirilen implantlara göre %130 artmıştır (Becker ve ark. 2000). Buna karşı lingual kortikal kemikte çalışma kontrolü zordur ve bu bölgede defekt oluşturulabilir. Bu durumda gelen kuvvetlere karşı destek trabeküler kemikçe sağlanır. Ayrıca lingual kortikal kemikten destek alınsın ya da alınmasın eğimli yerleştirilen implantlarda bukkal bölgedeki maksimum stres düzeyinde artış gözlenir (Jeong, C.M. ve ark. 2003). Zararlı lateral kuvvetleri ortadan kaldırmak için posterior tüberkül eğiminin azaltılması önerilirken, yapılan çalışmalar sonucu implant destekli restorasyonlarda çiğneme paterninin doğala yaklaşması için oklüzal formun korunmasının yararlı olduğu açıklanmıştır. 1.5.4.1. Destekler Üzerindeki Stres Dağılımı: Genel kanı oklüzal kuvvetlerin oluşturduğu stresin destekler tarafından eşit olarak paylaşıldığı olsa da bu net olarak açıklanamamıştır. Yapılan çalışmalarda kemik içine yerleştirilmiş implantlarda sistem üst yapılar ve destekler olarak ayrı yapılar olarak değil de, tek bir yapı gibi düşünülür, böylece her destek üzerindeki stres dağılımının ölçümü kolaylaşır (Takayama ve arkadaşları, 1998). Streslerin en uygun biçimde dağıtılması için implantlar mümkün olduğu kadar geniş bir alana dağıtılmalı ve rijit bağlanmalıdır. Rijit bağlantı non-rijit bağlantıya göre kuvvetleri daha geniş alana dağıtılmasına yardımcı olur. Non-rijit bağlantıda gelen kuvvetin en büyük kısmını sadece en yakın destek karşılar (Skalak. R., 1986). Protezin bir bölümüne etkileyen kuvvet dikey ve yatay bileşenlere ayrılır. Normalde oklüzal yönde gelen kuvvetler oklüzalde eğimli bir yüzeye çarptıklarında, yüzeye paralel makaslama kuvveti, yüzeye dik basınç komponentlerine ayrılır. Basınç komponentinin de dikey ve yatay bileşenleri olduğundan karşımıza çıkan
24 sonuç oklüzal yüzeye dik doğrultuda gelen bir kuvvetinde yatay yönde etki yaptığıdır. Tek desteğe sahip restorasyonlarda, implantın yerleştirildiği kemiğin, gelen kuvvete karşı gösterdiği reaktif kuvvet, gelen yüke eşit ve zıt doğrultudadır. Eğer restorasyon kanatlı köprü veya buna benzer uzantılara sahipse ortaya çıkan sonuç tork (T) etkisidir. Torkun miktarı (d) kuvvetin uygulandığı noktayla destek arasındaki mesafe, (V) de uygulanan kuvvet olduğunda, T=Vxd formülünden hesaplanabilir. Buna göre kanat uzantısına sahip restorasyonlarda tork hareketi, basit kaldıracın üzerine uygulanan kuvvete verdiği cevaba benzer. Linear, tek bir hat üzerindeki iki ya da üç implant desteği genelde posterior bölgede, sınırlı olarak da anterior bölgede kullanılır. İki desteğe sahip bir restorasyonda orta noktadan uygulanan kuvvet sonucu oluşan stres her iki destekçe eşit olarak karşılanır, bir başka deyişle destekler üzerine etkiyen kuvvet yarı yarıya azalır, zararlı tork etkisi de sıfıra iner. 10 mm lik bir kanat uzantısı üzerine gelen kuvvet ise, uzantıya yakın destekte iki katına çıkar, uzak destekteyse aynı değerde etki eder. Buna rağmen destekler üzerindeki moment etkisi sıfırdır. 10 mm arayla, doğrusal, bir hat üzerine yerleştirilmiş üç desteğe sahip restorasyon üzerine destekler arasından kuvvet uygulanması sonucu oluşan yük dağılımı ile iki desteğe sahip restorasyondaki yük dağılımı arasında küçük farklılıklar görülse de torklar her koşulda sıfırdır. Restorasyonun neresinden uygulanırsa uygulansın destekler arasındaki stres dağılımının toplamı uygulanan kuvvette eşit olmaz. Bu sonuçlar ışığında diyebiliriz ki, bir sabit restorasyonda, birçok desteğin doğrusal hat üzerinde yerleştirilmesi zararlı tork etkilerini elimine eder. Kanat uzantısı üzerinden uygulanan kuvvetlerde ise, en yakındaki destek üzerine gelen stres gelen kuvvetin değerini aşar ve bunun büyüklüğü kanat uzantısını boyuyla ve kuvvetin uygulandığı noktanın desteğe uzaklığıyla değişir. Önceki klinik tecrübeler ışığında implantların kaybedilmesine neden olan yükler, normal oklüzal kuvvetlerden çok daha büyük olanlardır (Takayama ve arkadaşları, 1998).