osseointegrasyon nedir - osseointegre - titanyum
OSSEOİNTEGRASYON NEDİR? OSSEOİNTEGRE TİTANYUM İMPLANTLAR ve OSSEOİNTEGRASYON
Osseointegrasyon, canlı kemik dokusu ile yükleme altındaki implant yüzeyi arasında direkt yapısal ve işlevsel bağlantı olarak tanımlanmaktadır. Bu kavram ortaya atıldığında kemik ile saf titanyum implant arasındaki kimyasal bir bağlantı da kastedilmişti. Ancak, ultrastrüktürel çalışmalar, kimyasal bağlantının olmadığını, osseointegre implant arayüzü incelendiğinde sadece arada fibrotik dokular olmaksızın görünen kemik temasının mevcudiyetini ortaya koymuştur. Günümüzde saf titanyum implantlar ile kemik arasında ultrastrüktürel seviyede glikoproteinlerden oluşan bir amorf tabakanın varlığı kabul edilmektedir.
Anahtar sözcükler: diş impantları, osseointegrasyon, ultrastrüktür, glikoprotein
ABSTRACT
Osseintegration is defined as the direct structral and functional connection between ordered living bone and a load bearing implant. A chemical bond between bone and the pure titanium was also addressed when the term was presented. Infact, ultrastructral studies proved absence of the chemical bond but the bone – implant contact witout the presence of interfacing fibrotic tissues. Today, the presence of a amorph layer consisted with glycoproteins at the ultrastructral level between pure titanium implants and bone, is accepted.
Key words: dental implants, osseointegration, ultrastructure, glycoproteins
Günümüzde, kemikiçi oral implant uygulamalarının ana hedefi osseointegre implantlar ve bunlardan destek alan implant-üstü protezler ile her türlü dişsizliğin rehabilitasyonudur. Osseointegrasyon kavramı Branemark ve ark.(9) tarafından ‘yaşayan kemik dokusu ile titanyum implant arasında, ışık mikroskobu düzeyinde büyütme ile gözlenen direkt temas’ olarak tanımlamışlardır. Aynı araştırıcılar daha sonra bu olguyu ‘canlı kemik dokusu ile yükleme altındaki implant yüzeyi aradsında direkt yapısal ve işlevsel bağlantı’ tanımı ile pekiştirmişlerdir (10).
Herhangi bir kemikiçi implantasyon prosedüründe osseointegrasyon hali: 1- canlı kemik dokusu 2- bu dokunun özelliklerinin hasas cerrahi işlem ve uygun yükleme ile korunduğu takdirde devamlılığını sağlayarak başarılı olabilir.
Ne kadar dikkatli çalışılırsa çalışılsın implant yuvasının hazırlandığı kemik çevresinde bir miktar alanın nekroze olması kaçınılmazdır. Nekrotik sahanın genişliği cerrahi işlem sırasında açığa çıkan ısıdan kaynaklanabildiği gibi, kemik içerisinde bölgeden bölgeye farklılık gösteren damarlanma gibi ek faktörlere de bağlıdır (26). Kemik nekroza karşı üç şekilde cevap verir:
1- Fibröz doku oluşumu.
2- Reperasyon olmadan sökestr oluşumu
3- Yeni kemik oluşumu
Kemik ve fibröz doku tiplerinin her ikisi de bağ dokusuna aittirler. Aşırı travma durumunda (kaynağı fiziksel, kimyasal vs.) kemik bir kısım fibröz doku ile birlikte iyileşecektir. Eğer revaskülarizyon yeterli olmaz ise nekrotize olarak iyileşme görülmez. Ölü kemik kalıntısı ölü bir ağaç dalının yük taşımasına benzer şekilde bir miktar yüklere direnç gösterir. Nekrotik kemik yanlızca birtakım yerel faktörler yerine getirildiğinde tekrar kemikleşir.
Bir implantın etrafında kemik iyileşmesi sağlamak ne kadar zor ise, aynı implantın etrafında fibröz doku bağlantısı sağlamak o denli kolaydır. Bu mekanizmanın sebeplerini kemik dokusunun fibröz dokuya göre özelleşmiş (diferansiye) olmasında aramalıyız (20).
Uygun kemik cevabı implantasyondan sonra konak bölgede yüklere karşı dereceli bir fonksiyonel (işlevsel) uyumluk içerisinden remodelasyon ile elde edilir.
Kemik cevabındaki ilk aşama başlangıçta implantı çevreleyen cansız dokuların telafisidir.
Nekrotik implant korteksinin kemik onarımı:
1- Yeterli sayıda hücrenin varlığa
2- Bu hücrelerin yeterli şekilde beslenmesi
3- Kemik onarımı için yeterli stimulusun bulunmasına bağlıdır (1).
Cerrahi safada açığa çıkan ısı başarısızlığın ilk sebebidir. Eriksson ve ark.(15), Richard osseosentez plaklarının yerleştirilmesinde vidaya 0,5 mm mesafede soğutma altında 89˚C’lik ortalama değerler saptadılar. Bu araştırma, kemikiçi cerrahi uygulamaları sırasında ısının ne denli arttığını göstermesi bakımından ilginçtir. Eriksson ve Albrektsson (14) tavşan tibiasında 1 dk süre ile :
50˚C de 4 haftada disintegrasyon
47˚C de periimplant kemik mitarında önemli kayıp
44˚C de kemikleşmede önemli bir azalma olmadığını göstermişlerdir.
Yapılan diğer araştırmalar da , canlı kemik dokusunu bir dakika süre ile 43°C ısıdan yukarısına tabi tutmanın kemik hücrelerinin denatüre olması için kritik nokta olduğunu ortaya koymuştur (13,16). Bu araştırmalar ışığında, Albrektsson (1), kemik kavitesi hazırlanırken maksimum hızın dakikada 2000 devir olması gerektiğini bildirmiştir. Buna karşın Babbush ve ark (7), dıştan soğutmalı frez sistemlerinde en fazla 500 devir/dakika, içten soğutmalı sistemlerde ise 1500-1600 devir/dakika hız ile çakışılması gerektiğini bildirmişlerdir.
Osseointegrasyonun sağlanması için konak faktörlerinde uygunluğu gereklidir. Örneğin romatoid artrit gibi bazı hastalıklarda ossifikasyon düşüktür. Hagert ve ark.(17), parmak implantlarının osteoartritli vakalarda romatoid artritli vakalara göre daha başarılı olduğunu göstermiştir. Ancak çene kemiklerinde bu yönde bir bilgimiz yoktur.
Yumuşak kallus dönemi hareketlilikten bağımsız bir süreçtir (22). İmplant iyileşmesinde uzun süren implant hareketliliğinin hücre diferansiasyon sürecini olumsuz etkilediği deneysel olarak kanıtlanmıştır (2,23,24,27). İmplant hareketliliği ve yetersiz cerrahi teknik periimplanter fibröz doku oluşumunun etken faktörleridir.
İmplanta aşırı gelen yüklerde osseointegrasyonda bozulma olmadığı; Branemark, yaptığı çalışmalarda osseointegre implanta 100 kg kuvvet uygulayarak söktüğünde kemik kırılması ile implantın çıktığını bu rağmen yüzeyde osseointegrasyonun devam ettiğini gösterdi (8). Ek olarak literatürdeki implant ve üst yapısına ait kurallar göz önünde tutulunca; aşırı yüklemenin erken dönemde ani bir disintegrasyona yol açmayacağını, ancak uzun dönemde etkili olabileceği düşünebiliriz.
Al2O3 paslanmaz çelik vs. gibi birçok materyal ile başlangıçta osseointegrasyonu elde etmek mümkündür (3). Önemli olan yüklenecek bu materyallerin fiziko-kimyasal yapısal özelliklerini devam ettirmeleridir. Örneğin vitalyum ve paslanmaz çelik vücut sıvıları ile temas halinde olması durumunda koroziftir.
Albrektsson ve ark. (4) ticari saf (Commercially Pure) bir kaç yüz Angström kalınlığında proteoglikan bir tabaka ile çevrili olduğunu göstermiştir. 316 L paslanmaz çelikte ise bunun bir kaç bin Angström olduğu görülmüştür. Dolayısıyla proteoglikan yabakanın kalınlığı malzemenin doku dostluğu ile ters orantılıdır.
Bazı araştırıcılar, implant yüzeyindeki 1 mm den daha ufak çukurlukların yabancı proteinleri tutmasına, ama savunma hücrelerinin geçişine izin vermeyeceği (locus minoris resistance) için uzun dönemde osseointegrasyonun kaybına sebep olacağını düşünmektedirler. Bu sava dayanarak, cilalı yüzey saf titanyum implantların kullanımını önermektedirler. Ancak, günümüzde yüzey pürüzlülüğü yapılmış veya farklı kaplama tiplerine sahip saf titanyum veya alaşımlarından mamül implantların da başarılı oldukları bilinmektedir.
Titanyum oksit yüzeyi implant için koruyucu bir tabakadır. Tantalum, nobium gibi ****llerinde vücutta titanyum gibi kabul gördüklerini biliyoruz ancak bu alanda uzun döneme ait bilimsel verileri olan ve en iyi dökümante edilmiş ****l, titanyumd