ARAŞTIRMA (Research) Hacettepe Dişhekimliği Fakültesi Dergisi Cilt: 30, Sayı: 1, Sayfa: 3-8, 2006 Farklı Kemik Tiplerinde Uygulanmış İmplantların Geri Çevirme Döndürme Değerlerinin Karşılaştırılması: Deneysel Çalışma* Comparison of the Removal Torque Values of the Dental Implants Inserted in Different Bone Types: Experimental Study *Doç.Dr. Cüneyt Karabuda, *Arş.Gör.Dt. Ali Aral, **Doç.Dr. Tosun Tosun, ***Arş.Gör.Dr. Zihni Mutlu *İstanbul Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Oral İmplantoloji Anabilim Dalı **Serbest Diş Hekimi ***İstanbul Üniversitesi Veterinerlik Fakültesi Cerrahi Anabilim Dalı ÖZET Giriş: Geri çevirme döndürme testleri genellikle hayvan deneyleriyle birlikte implant yüzeylerinin karşılaştırması amacıyla kullanılmaktadır. İmplantların yerleştirildiği kemiğin kalitesi başarıyı etkileyen önemli faktörlerden biridir. Amaç: Çalışmamızın amacı asitlenmiş ve kumlanmış yüzeye sahip implantların 2 farklı kemik tipindeki stabilizasyonunu geri çevirme döndürme testini kullanarak karşılaştırmaktır. Gereç ve Yöntem: Toplam 20 adet implant 2 adet koyunun tibiaları üzerinde farklı anatomik bölgelere yerleştirilmiştir. Bu bölgeler diafiz ve metafiz bölgeleridir. Ardından Tohnichi döndürme ölçüm apareyi kullanılarak ölçümler yapılmıştır. Mann - Whitney U testi kullanılarak gruplar arasında karşılaştırma yapılmıştır. Bulgular: Ortalama geri çevirme döndürme değerleri metafiz grubu için 41.70 ± 1.25 Ncm, diafiz grubu için 46.67 ± 3.74 Ncm dir Tartışma: Çalışmada kullanılan implantların 40 Ncm lik değere direnç göstermelerine rağmen ortalama değerlerin düşük olması yazarlar tarafından implant boylarının kısalığına bağlanmaktadır. Sonuç: Geri çevirme döndürme değerleri karşılaştırıldığında; diafiz grubundaki implantların ortalama değerleri metafiz grubundaki implantlara göre anlamlı derecede yüksek bulunmuştur. (p<0.05) ANAHTAR KELİMELER Geri çevirme döndürme, Diş implantları ABSTRACT Introduction:. The quality of the bone is one of the important factors that effects the success of dental implants. Aim: The aim of our study is to compare the stabilization of the sandblasted and acid-etched surfaced implants in two different bone types. Material and Method: 20 implants were inserted to the different anatomical regions in the tibias of two sheep. By using the Tohnichi torque gauge, removal torque measurements were made. Results: The mean torque values of the metaphisial and diaphisial groups are respectively 41.7 ± 2.0 and 46.7 ± 6.0 Ncm. Discussion: Although all of the implants in the study resisted to the torque value of 40 Ncm, the mean value was quite low and according to the authors the reason of the low torque value is the lenght of the implants. Conclusion: Mean removal torque value of the diaphisial group is higher than the metaphisial group and this difference is statistically significant.(p<0.05) KEYWORDS Removal torque, Dental implants * Bu çalışma Türk Oral İmplantoloji Derneği nin XV. Bilimsel Kongresi nde serbest bildiri olarak sunulmuştur. (13-18 Haziran 2004 - Fethiye)
GİRİŞ İmplantların kemik içine yerleştirilmesini takiben çevrelerindeki kemik içinde aktive olan osteoblastik hücrelerin yardımıyla meydana gelen kemik implant ilişkisi osseointegrasyon olarak adlandırılmıştır 1. İmplantın iyileşme dönemi sonunda stabil durumda bulunması kemik hücreleriyle implant yüzeyi arasında bir çeşit bağlantı olduğunun göstergesi olmakla birlikte osseointegrasyon düzeyi hakkında bilgi vermemektedir. Bu düşünceden hareketle araştırmacılar implantların kemikteki stabilizasyonunu tespit etmek için klinikte yapılan mobilite ölçümü dışında, çeşitli teknikler geliştirmeye çalışmışlardır. Periotest ve Ostell gibi farklı prensiple çalışan özel cihazlar firmalar tarafından geliştirilerek implantların stabilizasyonu hakkında bilgi edinilmesi amaçlanmıştır 2,3,4. Bu sayede implantların yerleştirildikleri kemikteki stabilizasyonları herhangi bir zarara uğratılmadan çeşitli ölçümler yapılmıştır. Bu tekniklerden bağımsız olarak implantların kemikten tamamen ayrılmasıyla sonuçlanan ve osseointegrasyona zarar vermesi nedeniyle sadece deneysel düzeyde kullanılan çeşitli testler mevcuttur. Bu testlerden en çok kullanılanları çekme (pull- out) ve geri çevirme döndürme 5 (removal torque) testleridir. Genellikle çeşitli hayvan deneklerde farklı mikro ve/veya makro yapıya sahip implantlar yerleştirilmektedir. İyileşme döneminin sonunda bu tip testler uygulanarak, çeşitli karşılaştırmalar yapılmaktadır 6,7,8. Ancak kemik içindeki bir implantın stabilizasyonu sahip olduğu yüzey özelliklerine bağlı olduğu gibi, onu çevreleyen kemiğin kalitesi ve metabolik yapısına da bağlıdır 9. Bu prensipten hareketle çalışmamızda koyun deneklerin tibialarında aynı yüzeye sahip implantları metabolik aktivitesi ve kemik kalitesi bakımından farklı özelliklere sahip bölgelere yerleştirdikten sonra bu implantlara geri çevirme tork testi uygulayarak bölgeler arasındaki değerler karşılaştırılmıştır. Çalışmamızın amacı asitlenmiş ve kumlanmış yüzeye sahip implantların 2 farklı kemik tipindeki stabilizasyonunu, geri çevirme döndürme testini kullanarak karşılaştırmaktır. MATERYAL ve METOD Çalışmada toplam 2 adet koyun denek kullanılmıştır. Hayvanların ortalama yaşları 2.5, ortalama ağırlıkları 43.5 kg dır. Operasyonlar, İstanbul Üniversitesi Veterinerlik Fakültesi Cerrahi Anabilim Dalı kliniklerinde gerçekleştirilmiştir. Yine hayvanlarının temini de aynı anabilimdalı tarafından genel sağlık durumları değerlendirilerek gerçekleştirilmiştir. Deney hayvanlarına yerleştirilmek üzere 3.75 mm çapında, 8 mm boyunda 20 adet MIS ( Medical Implant System-Tel Aviv) implantı yerleştirilmiştir. İmplantların yüzeyleri firma tarafından kumlanmış ve asitlenmiş olarak saf titanyumdan imal edilmiştir. İmplantlar kemiklerin metafiz ve diafiz bölgelerine yerleştirilmiştir. Deneklerin tartılmasını takiben operasyon bölgeleri traşlanmış betadin solusyonuyla silinerek ortamın temizliği sağlanmıştır. Ardından profilaktik amaçlı olarak sefritriakson (İesef, Flakon,1g, İ.E.Ulugay İlaç) intramuskuler olarak uygulanmıştır. Daha sonra pre-anestezik olarak xylazine (Rompun, 0.2-0.5 mg/kg i.m., Bayer) kullanımının ardından, ketamin hidroklorürün (Ketalar, 5mg/kg Flakon, Eczacıbaşı) intravenöz uygulanmasıyla indüksiyon anestezisi sağlanmış ve hayvanlar entube edilmiştir. Entubasyon sonrasında ise % 3.5 luk isofluran (Forane, Abbott) indüksiyon amacıyla ve ardından % 1.5 luk isofluran idame dozu olarak kullanılmış ve bu şekilde denekler genel anesteziye alınmışlardır. Anestezi sonrası deri ve fasyanın ayrı ayrı kaldırılmasıyla ortaya çıkan kemik yüzeyi üzerinde implantlar firmanın önerdiği prosedürler takip edilerek yerleştirilmişlerdir. Sterilizasyon prensiplerine uygun olarak steril serum fizyolojik soğutması altında önce çelik rond frezle implant kavitelerinin yeri tespit edilmiş, daha sonra pilot frez, ara frez ve bitim frezi kullanılarak implant kaviteleri hazırlanmıştır. Kemik yoğunluğuğunun fazla olduğu diafiz bölgesinde yiv açma frezi kullanılarak kavite hazırlama işlemi sonlandırılmıştır. Yerleştirme her denekte 10 implant adediyle sınırlandırılmış olup her iki bacakta 5 er adet
implant kullanılmıştır (Resim1). Toplam 20 adet implantın 10 tanesi diafiz bölgesine 10 tanesi de epifiz bölgesine yerleştirilmiştir. Hangi implantın hangi bölgeye ve hangi bacağa yerleştirileceği randomize olarak belirlenmiştir. Metafiz bölgesindeki kemiğin diafiz bölgesine göre kalınlık olarak ince, boy bakımından uzun olması, implant yerleşiminin düz bir sıra halinde gerçekleştirilmesine sebep olurken; diafiz bölgesinin kalın ve kısa olması implantların birbirine paralel iki sıra şeklinde yerleştirilmesine neden olmuştur (Resim 2). İmplantlar yerleştirilme sırasına göre numaralandırılmış hangi implantın hangi bölgeye yerleştirildiği kaydedilmiştir. Sonrasında fasya katgutle, deri ipek dikiş kullanılarak suture edilmiş, ipek dikişler 1 hafta sonra alınmıştır. Operasyon sonrası antibiyotik kullanımına 3 gün kadar devam edilmiştir. Dört aylık iyileşme dönemi boyunca hayvanların genel sağlık durumları haftalık periyotlarla kontrol edilmiştir. İyileşme dönemi sonunda hayvanlar sakrifiye edilmişlerdir. Ardından tibialar 1 hafta süreyle % 10 luk formol içinde bekletildikten sonra implantların aksıyla yer düzlemi arasında 90 derecelik açıyla standart ölçümler yapmak amacıyla önceden hazırlanan kalıpların içindeki yeni hazırlanmış metil metakrilata gömülerek bekletilmeye alınmışlardır. İki günlük bekleme sonunda tam olarak sertleşen malzeme ölçüm için hazır hale gelmiştir. Hayvanların sakrifikasyonundan 9 gün sonra ölçüm işlemlerine geçilmiştir. Ölçüm safhasında ise Tohnichi geri çevirme döndürme ölçüm apareyi (Tohnichi America, Los Gatos) kullanılarak her implantın geri-çevirme tork değerleri Ncm olarak tespit edildikten sonra (Resim 3 ve 4) toplanan veriler doğrultu- RESİM 1 Tibia üzerinde implant yuvalarının açılması RESİM 3 Tohnichi apareyinin görüntüsü RESİM 2 İmplantların kavitelere yerleştirilmesi RESİM 4 Metil metakrilata gömülmüş kemik kesiti ve implantın ölçüm sırasında görünümü
sunda 2 grup arasında Mann - Whitney U testi kullanılarak karşılaştırma yapılmıştır. BULGULAR İyileşme dönemi boyunca herhangi bir sorunla karşılaşılmamıştır. Tüm implantların klinik olarak osseointegre oldukları tespit edilmiştir. Diafiz grubuna yerleştirilen implantların bir tanesi yerleştirme sırasında meydana gelen ara parçaya ait vida kırığı nedeniyle bu implanta geri çevirme tork testi uygulanamayacağından çalışmadan çıkartılmıştır. Ölçüm sırasında Tohnichi apareyi kullanılarak öncelikle 40 Ncm lik döndürme kuvveti tüm implantlara uygulanmıştır. Metafiz bölgesine yerleştirilen implantların tamamı 40 Ncm lik döndürme kuvvetine direnç gösterebilmişlerdir. Döndürme kuvvetinin 40-45 Ncm olduğu aralıkta bu gruptaki 10 implantın da döndüğü tespit edilmiştir. Diafiz bölgesine yerleştirilen implantların tamamı 40 Ncm lik döndürme kuvvetine direnç gösterebilmişlerdir.40-45 Ncm aralığında ise 6 implantın direndiği 3 implantın döndüğü izlenmiştir. 45 50 Ncm arasında ise 2 implantın direndiği diğer 4 implantın döndüğü izlenilmiştir. 50 55 Ncm arasında ise kalan 2 implant da dönmüştür (Tablo I). Bu veriler göre diafiz grubundaki implantların ortalama değeri 46.67 ± 3.74 olarak tespit edilirken bu değer metafiz grubunda 41.70 ± 1.25 Ncm olarak tespit edilmiştir. Mann-Whitney U testine göre gruplar arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlıdır. (p < 0.05) TARTIŞMA Geri çevirme döndürme testleri implantoloji literatüründe yaygın olarak farklı yüzeye sahip implantların aynı deney hayvanı üzerinde biyomekanik dirençlerinin karşılaştırılması veya yeni geliştirilen yüzeyler kullanılarak eski çalışmalarla karşılaştırma amacıyla kullanılmışlardır 10,11. Ancak bir implantın osseointegrasyon düzeyi sahip olduğu yüzeyle ilgili olduğu kadar yerleştirildiği kemiğin kalitesiyle de doğru orantılıdır 12,13. Tüm uzun kemiklerde olduğu gibi koyun tibialarında da periferden merkeze doğru kısa bir epifizyel plak sonrası diafiz ve merkez kısımda uzun bir metafizyal kısım göze çarpmaktadır. Metafizyal kısım spongios kemikten yoğun, kortikalden seyrek, hücre ve damardan zengin, metabolik aktivitenin yüksek olduğu kısım olarak izlenmekteyken; diafizyal kısım metafizyal kısma göre daha kortikal, hücre ve damarsal düzeyi daha düşük olarak kabul görmektedir. Biz de bu prensipten hareketle çalışmamızda aynı yüzeye sahip implantların farklı histolojik özelliklere sahip kemik bölgelerinde gösterdiği biyomekanik direnci karşılaştırmaya çalıştık. Yapılan çalışmalarda tüm uzun kemiklerde ve benzeri hayvan türlerinde olduğu gibi koyunların tibialarında da metafizyal kısım daha spongios yapıda yumuşak, hücre ve damardan zengin ve metabolik aktivitesi yüksekken, diafizyal kısım daha sert ve kompakt bir yapıdadır 14. Bu farklılığın mandibular kemiğin ön bölgesindeki kemik kalitesiyle, maksiller arka bölgedeki farklılığı yarattığı tam olarak yansıttığı söylenememektedir. Çalışmada kullanılan implantların tamamı 40 Ncm lik tork değerine direnç gösterebilmişler- TABLO I Metafiz ve diafiz bölgesine yerleştirilen implant sayıları ve tork değerleri Bölge x ± s.s. (standart sapma) Ortalama skor İmplant sayısı (n) Diafiz 46.67 ± 3.74 14.00 9 Metafiz 41.70 ± 1.25 6.40 10 Z = 2.99 ; P = 0.003
dir. Bu tork değeri benzer çalışmalara göre bir miktar düşük olduğu düşünülse de15 yerleştirme süresi, implantların boyları ve kullanılan deney hayvanlarının kemik kalitesine göre değişkenlik göstermektedir.16 Yazarlar bu sonucu yerleştirilen implantların 8 mm boyundaki kısa implantlar olmasına bağlamaktadırlar. Ancak yine de bir çok üretici firmanın protetik aşamada yerleştirilen implantların post sıkma değerini 35 Ncm olarak önerdiği düşünüldüğünde elde edilen değerlerin düşük olmadığı söylenebilir. Yapılan çalışmalarda implant yüzey özelliklerinin kemik implant ara yüz temas alanı ve implant stabilizasyonunu direkt olarak etkilediği gösterilmektedir. Wennenberg ve ark. nın yaptığı çalışmada yüzey pürüzlülük miktarının osseointegrasyonunu etkilediği, aynı zamanda yüzey pürüzlülüğüne sahip implantların cilalı yüzeye sahip implantlara nazaran daha üstün olduğu gösterilmiştir17.yapılan bu çalışmaların ışığı altında iyileşme sürecinin kısaltılması ve daha iyi osseointegrasyon elde edilmesi için üretici firmalar yüzey özellikleri değişik yöntemlerle geliştirilmiş implantlar üretmektedirler ve cilalı yüzeye sahip implantların kullanımı hemen hemen günümüzde tamamen ortadan kalkmıştır. Çalışmamızda yüzey özelliği geliştirilmiş implantların başarılı sonuçlar elde etmesi sebebiyle bu tip implantların değişik kemik kalitesinde elde ettiği sonuçlar incelenmiştir. Her iki gruptaki implantların farklı kemik tiplerinde yerleştirilmesine ek olarak bekleme sürelerinin aynı olması, rutin implant uygulamalarındaki durumla bir çelişki oluşturmaktadır. Ancak çalışmanın dizaynı değerlendirildiğinde; aynı deney hayvanı üzerinde yerleştirilen implantlara farklı iyileşme süreleri uygulamak oldukça zor gözükmektedir. Ayrıca koyun metabik aktivitesi baz alındığında 4 aylık iyileşme dönemi her iki kemik tipine göre de yeterli olarak görülmektedir. Yazarlara göre, iki grup arasındaki farklılığın anlamlı çıkması beklenen bir sonuç olarak yorumlanmaktadır. İmplantların yerleştirilmesi sırasında iki kemik tipi arasındaki kalite farklılığı implantların primer stabilitelerini dahi etkilemekte ve bu farklılık yazarlar tarafından belirgin şekilde hissedilmektedir. Ancak dört ay sonunda metafizyal bölgedeki implantların 40 Ncm nin üzerinde beklenenden yüksek değerler vermesi bu kemik tipinin yüksek iyileşme potansiyeline ve metabolik aktivitesine bağlanmaktadır. Yazarlara göre implant sayısının arttırılmasıyla aynı deneyin tekrarlanması daha anlamlı ve belirgin sonuçlara ulaşılmasına neden olacaktır. SONUÇ Diafiz bölgesine yerleştirilen implantlar, metafiz bölgesine yerleştirilen implantlara göre istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek geri çevirme direnç değerleri göstermişlerdir. Tüm implantların 40 Ncm lik döndürme değerine ulaştıkları görülmüştür. Ortalama döndürme değerleri metafiz grubunda 41.70 ± 1.25, iken bu değer diafiz grubunda 46.67 ± 3.74 Ncm dir. 45 Ncm lik değerlerin üzerinde değer verebilen implantların tamamının diafiz kemiğine yerleştirilen implantlar olduğu izlenmiştir. Hayvanların sakrifikasyonundan itibaren ölçümlerin yapılmasına kadar geçen 9 günlük süre geri çevirme döndürme değerlerini olumsuz yönde etkilemiş olabilir. Yapılan ölçümlerde, üretici firma tarafından üst yapıların sabitlenmesi için önerilen 35 Ncm lik standart değerin üzerinde değerler elde edilmiştir. Bu da asitlenmiş ve kumlanmış yüzey özelliğine sahip implantların her iki tip kemikte de yeterli osseointegrasyon ve stabilizasyon seviyesine ulaştığını göstermektedir.
KAYNAKLAR 1. Branemark, Zarb, Albrektsson. Tissue Integrated Prostheses- Osseointegration in Clinical Dentistry. Quintessence Publishing Co., Inc.1985; Introduction to Osseointegration; 11-77. 2. Winkler S, Morris HF, Spray JR. Stability of Implants and Natural Teeth as Determined by the Periotest over 60 Months of Function. J Oral Implantol. 2001;27(4):198-203. 3. Barewal RM, Oates TW, Meredith N, Cochran DL. Resonance Frequency Measurement of Implant Stability in Vivo on İmplants with a Sandblasted and Acid-etched surface. Int J Oral Maxillofac Implants. 2003 Sep- Oct;18(5):641-51. 4. Gotfredsen K, Berglundh T, Lindhe J. Anchorage of Titanium Implants with Different Surface Characteristics: An Experimental Study in Rabbits. Clin Implant Dent Relat Res. 2000;2(3):120-8. 5. Yılmaz HY, Ulusoy MM, Kedici SP, Kansu G. Protetik Diş Tedavisi Terimler Sözlüğü Türk Prostodonti ve İmplantoloji Derneği Ankara Şubesi Yayınları Sayı:1 Ankara 2003; Syf 333. 6. Bernard JP, Szmukler-Moncler S, Pessotto S, Vazquez L, Belser UC. The Anchorage of Branemark and ITI Implants of Different Lengths. I. An Experimental Study in the Canine mandible. Clin Oral Implants Res. 2003 Oct;14(5):593-600. 7. Haas R, Mailath G, Dortbudak O, Watzek G. Bovine Hydroxyapatite for Maxillary Sinus Augmentation: Analysis of Interfacial Bond Strength of Dental Implants Using Pull-out tests. Clin Oral Implants Res. 1998 Apr;9(2):117-22. 8. Klokkevold PR, Johnson P, Dadgostari S, Caputo A, Davies JE, Nishimura RD. Early Endosseous Integration Enhanced by Dual Acid Etching of Titanium: A Torque Removal Study in the Rabbit.Clin Oral Implants Res. 2001 Aug;12(4):350-7. 9. Branemark, Zarb, Albrektsson; Tissue Integrated Prostheses-Osseointegration in Clinical Dentistry; Quintessence Publishing Co., Inc.1985; Patient Selection and Preperation:199-209. 10. Glauser R, Sennerby L, Meredith N, Ree A, Lundgren A, Gottlow J, Hammerle CH. Resonance Frequency Analysis of Implants Subjected to Immediate or Early functional Occlusal Loading. Successful vs. Failing implants. Clin Oral Implants Res. 2004 Aug;15(4):428-34. 11. Winkler S, Morris HF, Spray JR. Stability of Implants and Natural Teeth as Determined by the Periotest over 60 Months of Function. J Oral Implantol. 2001;27(4):198-2032. 12. Mordenfeld MH, Johansson A, Hedin M, Billstrom C, Fyrberg KA. A Retrospective Clinical Study of Widediameter Implants Used in Posterior Edentulous Areas.Int J Oral Maxillofac Implants. 2004 May-Jun;19(3):387-92. 13. Morris HF, Ochi S, Orenstein IH, Petrazzuolo V. AICRG, Part V: Factors Influencing Implant Stability at Placement and Their Influence on Survival of Ankylos Implants. J Oral Implantol. 2004;30(3):162-70. 14. Soydan N.Genel Histoloji Bölüm 7, Kemik Çeşitleri, İstanbul Üni. Diş Hekimliği Fak. Yayınları, İstanbul 1985; 108-12. 15. Rohner D, Meng CS, Hutmacher DW, Tsai KT. Bone Response to Unloaded Titanium Implants in the Tibula, Iliac Crest, and Scapula: An Animal Study in the Yorkshire Pig. Int J Oral Maxillofac Surg. 2003 Aug;32(4):383-9.. 16. Narai S, Nagahata S. Effects of Alendronate on the Removal Torque of Implants in Rats with Induced Osteoporosis. Int J Oral Maxillofac Implants. 2003 Mar-Apr;18(2):218-23. 17. Wennerberg A, Albrektsson T, Andersson B, Krol JJ. A histomorphometric and removal torque study of screwshaped titanium implants with three different surface topographies.clin Oral Implants Res. 1995 Mar;6(1):24-30. İLETİŞİM ADRESİ Dr. Cüneyt KARABUDA İstanbul Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Oral İmplantoloji Anabilim Dalı, Çapa/İstanbul Tel: 0212 532 32 18 Fax: 0212 532 32 54