İmplant Materyallerinde Yenilikler: Hızlı İyileşen Hidrofilik İmplantlar
İmplant uygulamalarında monokristal safir, aluminyum oksit, titan-alumiyum-vanadyum alaşımı gibi materyaller yanında en çok kullanılan saf titanyum olmuştur. Yüzey özelliklerine göre ele alındığında cilalı saf titanyum, titanyum plasma spray veya hidroksil apatit kaplı implantlar karşımıza çıkmaktadır. Bu materyal ve yüzey özellikleri içersinde son dönemde en ilgi çekeni "hidrofilik yüzey"li implantlardır.
Diş implantı uygulamaları giderek yaygınlaşırken bu alanda 2007′den itibaren kullanıma giren “suyu seven” hidrofilik yüzeyli implantlar tedavi başarısını arttırdığını gösteren bilimsel kanıtlar yayınlanmıştır (Schwarz ve ark.2009). Bilimsel çalışmalara göre Hidrofilik implant yüzeyinin yararı vücuda yerleştirildiği andan itibaren iyileşmenin başlıyor olmasıdır (Schwarz ve ark. 2009) Hidrofilik yüzeyli olmayan titanium implantlarda ise implant çeperinde oluşan asidik tabakanın vücut tarafından ortadan kaldırılmasından sonra iyileşme başlamaktadır. Bir İsviçre implant firmasına patentli olan hidrofilik yüzey teknolojisinde fabrikasyon aşamasında titanyum hiçbir şekilde hava ile temas etmeden implant haline getirilerek sıvı içersinde ambalajlanmaktadır. Bu sayede hep doku içersinde imiş gibi ıslak kalan implant yerine yerleştirildiğinde vücut tarafından hep orada varmış gibi algılanarak iyileşme hızla devreye girmektedir (Wall ve ark. 2009). Yapılan bilimsel araştırmalar aynı firmanın hidrofilik olmayan implantının başarı oranını %98 olarak verirken hidrofilik implantta bu oran %o 999 ile 10 kat artış göstermiştir.(Bornstein ve ark.2009)
Osseointegrasyonun (titanyum-kemik bütünleşmesi) sağlanmasında cerrahi teknik, implant materyali ve dizaynının yanısıra, yüzey özelliklerinin de önemli bir işlevi olduğu düşünülmektedir. Zira, kullanılan implantın yüzey özelliklerine göre kemik dokusunun cevabı farklı olmaktadır (Buser 1991). İdeal implant biyomateryalinin kemik iyileşme mekanizmasını engellemeyecek bir yüzeye sahip olması gerektiği ve hatta bu yüzeyin kemik kalite ve kantitesine ve anatomik bölgeye bakılmaksızın iyileşmeyi arttırıcı etkisinin olması gerektiği bir çok araştırıcı tarafından öngörülmektedir (Brunski 2000). Ticari olarak satılmakta olan değişik implant sistemleri arasında dizayn ve yüzey topografyaları açısından önemli farklılıklar saptanmıştır (Wennerberg 1993).
Titanyum Plasma Spray (TPS) 1974’ten itibaren Schroeder ve ark. (1976) tarafından implantların yüzey alanlarını, daha doğrusu kemikteki tutunmasını arttırmak için kullanılmaya başlanılmıştır (Scacchi 2000). Bu teknikte 40-µm büyüklükte titanyum partikülleri plasma alevi ile ısıtılarak yüksek ısı ve hız ile titanyum yüzeye püskürtülerek pürüzlü kaplama elde edilir (Weinlander 1996).
TPS-kaplamalara alternatif olarak, daha iyi bir yüzey elde etme çabaları sonunda asitleme-kumlama tekniği ile titanyum implantların pürüzlendirilmesine başlanılmıştır (Ledermann 1988). Asitleme/kumlama tekniği ile ilk olarak 1986 yılında New Ledermann Screw, daha sonraları 1989’da Frialit-2, 1998’de SLA (Sand-blasted, Large grit, Acid-etched) ve Osteotite isimleri altında asitleme- kumlama yöntemi ile üretilen yüzeyler klinik kullanıma sunuldu. Günümüzde farklı isimler altında, benzer tekniklerle üretilen asitleme-kumlama teknikleri ile üretilen implantlar mevcuttur. Bu implant sistemi ile ilgili olarak literatürde oldukça çok sayıda ve kapsamlı çalışma bulunmaktadır.
Yapılan çalışmalar TPS-kaplama ve asitleneme/kumlama ile hazırlanan yüzeyler arasında, sonuncusunun daha iyi bir ankraj sağladığı, TPS-kaplamada kopmaların yabancı cisim reaksiyonu yaratabileceği yolundaki raporlardan ötürü, üretici firmalar TPS-kaplı implantlarını asitleme-kumlama yüzeye çevirmişlerdir.
Kasemo ve Lausmaa (1988), ıslanılabilirliği artmış bir implant yüzeyinin (hidrofilik yüzey) konak doku hücrelerinin proteinleri tarafından daha suya benzer kabul edileceğini, dolayısı ile bu proteinlerin normal hallerini koruyabileceklerini ileri sürmüşlerdir. GD teknikleri ile yüzeyde bulunan mikroorganizmalar etkisiz hale getirilmenin yanısıra, ortamdan tamamen uzaklaştırılmaları sayesinde “anatomik olarak zımparalanmış” bir yüzey elde edilir (Natiella1982, Carter 1981, Baier 1982, 1988). Elektrostatik etkileşimlerin biyolojik olaylardaki etkisi gözönünde tutularak, yüklenmiş yüzeylerin doku birleşiminde bağlayıcı (kondüktiv) etkisi olabilecekleri ileri sürülmüştür (Hamamoto1995, Krukowski1990).
Araştırmalar implant yüzey özelliklerinin kemiğin iyileşme cevabı üzerinde rol oynadığını göstermektedirler. Yüzey hazırlama yöntemleri arasında fiziksel-kimyasal metodlardan ziyade morfolojik yöntemlerin daha belirgin etkileri görülmüştür. Pürüzlü yüzeylerin bu cevabı olumlu olarak etkilediği ortaya konmuştur. Pürüzlü yüzey elde etmek için kullanılan yöntemler arasında asitleme/kumlama ile HA-kaplama teknikleri diğerlerine göre daha başarılı sonuçlar göstermektedirler. Son olarak asitleme-kumlama yüzeylere hidrofilik özellik kazandırılarak iyileşme sürecinin hızlandırılması gerçekleştirilmiştir.
Hidrofilik yüzeylerin üretiminde önemli bir özellik de titanyumun oksijenle temasının engellenmesidir. Titanyum plakaları x-ışını destekli fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile incelendiğinde yüzey komposizyonunun blok titanyumdan farklı olarak karbon kirliliği içerdiği saptanmıştır (Ameen1993). Titanyum diskler üzerinde oluşan oksit tabakanın kalınlığı ve içeriği XPS ile incelendiğinde, TiO2 ‘in ortama hakim oksit tipi olduğu gösterilmiş, yüzeylerin standard Brånemark temizlik işlemi, Brånemark temizlik işlemi ve otoklav, Brånemark temizlik işlemi ve 5 dakika Glow-discharge (GD), Brånemark temizlik işlemi ve 5 dakika GD sonrasında 30 gün saf su içinde bekletilmesi sonrasında, oksit tabakanın kalınlığı açısından bir farklılık saptanmamıştır (Machnee 1993) [Standard Brånemark alet temizleme işlemi: deterjan ile fırçalanan frez, vs, saf su ile yıkanıp hava ile kurutulur. Daha sonra aletler cam tüpler içine konarak butanol banyosunda 10 dakika ultrasonik temizliğe tabi tutulur. Bunu takiben, üç kez %99’luk etanol ile yıkanır (üçüncü defada 10 dakika ultrasonik temizlik ile). Son aşamada, aletler titanyum pensler ile tutularak implant seti içine yerleştirilir (Hobo1989).]. Diğer bir çalışmada, klinik olarak başarısızlığa uğramış implantların yüzeyleri, kontamine halde bırakılarak veya etanolde 10 dk çalkalamak, trikloretilen ve saf etanol solusyonlarında 10ar dk ultrasonik banyo, 30sn abrasiv temizlik, 30sn yüksek oranda doygun sitrik asitte temizlik, 10 sn, 5w CO2-lazer ile kuru şartlarda temizlik, 10 sn, 5w CO2-lazer ile serum fizyolojik irrigasyonu altında temizlik yöntemlerine tabi tutulduğunda, başarısızlığa uğramış implantların SEM bulgularında değişik boyutlarda kirlilik ögeleri, XPS’de ise yüzeyde büyük ölçüde titanyum yerine karbon saptanmıştır. Kullanılmamış implantlarda da XPS bulgularına göre yüzeyde karbon saptanmıştır. Bu durum implantların hava ile temasına bağlanmaktadır (Mouhyi 1998). Sonuçta, kullanılan tüm titanyum implantlar hava ile temasa geçtikleri anda oksitlenerek TiO2 ile kaplanmakta ve karbon kirliliğine maruz kalmaktadırlar (Kasemo 1985). Hidrofilik implant yüzey elde etmek için ise üretim oksijenden arındırılmış bölümler içersinde gerçekleştirilmekte ve implantlar likit içersinde paketlenerek oksijen teması cerrahi operasyon ile vücut içersine yerleştirilene kadar ortadan kaldırılmaktadır.
Hidrofilik implantlar ile implant başarısının artmış olmasının yanısıra tedavide toplam bekleme süresi de rutin olarak üç haftaya inmiştir (Morton ve ark.2009). Klasik implant tedavisinde ise bekleme süreleri üç ile altı ay arasında değişmektedir. Ayrıca hidrofilik yüzey, kemikteki başlangıç stabilitesi yüksek olan implantlarda hemen aynı seansta üzerine kaplama diş takılarak dişin kullanıma girmesine de olanak tanımaktadır. “Hemen implant” uygulaması olarak adlandırılan bu yöntem de benzer başarı oranına sahiptir ve hastaların tek seansta yeni dişe kavuşmasına olanak tanımaktadır.
Diş implantı uygulamaları giderek yaygınlaşırken bu alanda 2007′den itibaren kullanıma giren “suyu seven” hidrofilik yüzeyli implantlar tedavi başarısını arttırdığını gösteren bilimsel kanıtlar yayınlanmıştır (Schwarz ve ark.2009). Bilimsel çalışmalara göre Hidrofilik implant yüzeyinin yararı vücuda yerleştirildiği andan itibaren iyileşmenin başlıyor olmasıdır (Schwarz ve ark. 2009) Hidrofilik yüzeyli olmayan titanium implantlarda ise implant çeperinde oluşan asidik tabakanın vücut tarafından ortadan kaldırılmasından sonra iyileşme başlamaktadır. Bir İsviçre implant firmasına patentli olan hidrofilik yüzey teknolojisinde fabrikasyon aşamasında titanyum hiçbir şekilde hava ile temas etmeden implant haline getirilerek sıvı içersinde ambalajlanmaktadır. Bu sayede hep doku içersinde imiş gibi ıslak kalan implant yerine yerleştirildiğinde vücut tarafından hep orada varmış gibi algılanarak iyileşme hızla devreye girmektedir (Wall ve ark. 2009). Yapılan bilimsel araştırmalar aynı firmanın hidrofilik olmayan implantının başarı oranını %98 olarak verirken hidrofilik implantta bu oran %o 999 ile 10 kat artış göstermiştir.(Bornstein ve ark.2009)
Osseointegrasyonun (titanyum-kemik bütünleşmesi) sağlanmasında cerrahi teknik, implant materyali ve dizaynının yanısıra, yüzey özelliklerinin de önemli bir işlevi olduğu düşünülmektedir. Zira, kullanılan implantın yüzey özelliklerine göre kemik dokusunun cevabı farklı olmaktadır (Buser 1991). İdeal implant biyomateryalinin kemik iyileşme mekanizmasını engellemeyecek bir yüzeye sahip olması gerektiği ve hatta bu yüzeyin kemik kalite ve kantitesine ve anatomik bölgeye bakılmaksızın iyileşmeyi arttırıcı etkisinin olması gerektiği bir çok araştırıcı tarafından öngörülmektedir (Brunski 2000). Ticari olarak satılmakta olan değişik implant sistemleri arasında dizayn ve yüzey topografyaları açısından önemli farklılıklar saptanmıştır (Wennerberg 1993).
Titanyum Plasma Spray (TPS) 1974’ten itibaren Schroeder ve ark. (1976) tarafından implantların yüzey alanlarını, daha doğrusu kemikteki tutunmasını arttırmak için kullanılmaya başlanılmıştır (Scacchi 2000). Bu teknikte 40-µm büyüklükte titanyum partikülleri plasma alevi ile ısıtılarak yüksek ısı ve hız ile titanyum yüzeye püskürtülerek pürüzlü kaplama elde edilir (Weinlander 1996).
TPS-kaplamalara alternatif olarak, daha iyi bir yüzey elde etme çabaları sonunda asitleme-kumlama tekniği ile titanyum implantların pürüzlendirilmesine başlanılmıştır (Ledermann 1988). Asitleme/kumlama tekniği ile ilk olarak 1986 yılında New Ledermann Screw, daha sonraları 1989’da Frialit-2, 1998’de SLA (Sand-blasted, Large grit, Acid-etched) ve Osteotite isimleri altında asitleme- kumlama yöntemi ile üretilen yüzeyler klinik kullanıma sunuldu. Günümüzde farklı isimler altında, benzer tekniklerle üretilen asitleme-kumlama teknikleri ile üretilen implantlar mevcuttur. Bu implant sistemi ile ilgili olarak literatürde oldukça çok sayıda ve kapsamlı çalışma bulunmaktadır.
Yapılan çalışmalar TPS-kaplama ve asitleneme/kumlama ile hazırlanan yüzeyler arasında, sonuncusunun daha iyi bir ankraj sağladığı, TPS-kaplamada kopmaların yabancı cisim reaksiyonu yaratabileceği yolundaki raporlardan ötürü, üretici firmalar TPS-kaplı implantlarını asitleme-kumlama yüzeye çevirmişlerdir.
Kasemo ve Lausmaa (1988), ıslanılabilirliği artmış bir implant yüzeyinin (hidrofilik yüzey) konak doku hücrelerinin proteinleri tarafından daha suya benzer kabul edileceğini, dolayısı ile bu proteinlerin normal hallerini koruyabileceklerini ileri sürmüşlerdir. GD teknikleri ile yüzeyde bulunan mikroorganizmalar etkisiz hale getirilmenin yanısıra, ortamdan tamamen uzaklaştırılmaları sayesinde “anatomik olarak zımparalanmış” bir yüzey elde edilir (Natiella1982, Carter 1981, Baier 1982, 1988). Elektrostatik etkileşimlerin biyolojik olaylardaki etkisi gözönünde tutularak, yüklenmiş yüzeylerin doku birleşiminde bağlayıcı (kondüktiv) etkisi olabilecekleri ileri sürülmüştür (Hamamoto1995, Krukowski1990).
Araştırmalar implant yüzey özelliklerinin kemiğin iyileşme cevabı üzerinde rol oynadığını göstermektedirler. Yüzey hazırlama yöntemleri arasında fiziksel-kimyasal metodlardan ziyade morfolojik yöntemlerin daha belirgin etkileri görülmüştür. Pürüzlü yüzeylerin bu cevabı olumlu olarak etkilediği ortaya konmuştur. Pürüzlü yüzey elde etmek için kullanılan yöntemler arasında asitleme/kumlama ile HA-kaplama teknikleri diğerlerine göre daha başarılı sonuçlar göstermektedirler. Son olarak asitleme-kumlama yüzeylere hidrofilik özellik kazandırılarak iyileşme sürecinin hızlandırılması gerçekleştirilmiştir.
Hidrofilik yüzeylerin üretiminde önemli bir özellik de titanyumun oksijenle temasının engellenmesidir. Titanyum plakaları x-ışını destekli fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile incelendiğinde yüzey komposizyonunun blok titanyumdan farklı olarak karbon kirliliği içerdiği saptanmıştır (Ameen1993). Titanyum diskler üzerinde oluşan oksit tabakanın kalınlığı ve içeriği XPS ile incelendiğinde, TiO2 ‘in ortama hakim oksit tipi olduğu gösterilmiş, yüzeylerin standard Brånemark temizlik işlemi, Brånemark temizlik işlemi ve otoklav, Brånemark temizlik işlemi ve 5 dakika Glow-discharge (GD), Brånemark temizlik işlemi ve 5 dakika GD sonrasında 30 gün saf su içinde bekletilmesi sonrasında, oksit tabakanın kalınlığı açısından bir farklılık saptanmamıştır (Machnee 1993) [Standard Brånemark alet temizleme işlemi: deterjan ile fırçalanan frez, vs, saf su ile yıkanıp hava ile kurutulur. Daha sonra aletler cam tüpler içine konarak butanol banyosunda 10 dakika ultrasonik temizliğe tabi tutulur. Bunu takiben, üç kez %99’luk etanol ile yıkanır (üçüncü defada 10 dakika ultrasonik temizlik ile). Son aşamada, aletler titanyum pensler ile tutularak implant seti içine yerleştirilir (Hobo1989).]. Diğer bir çalışmada, klinik olarak başarısızlığa uğramış implantların yüzeyleri, kontamine halde bırakılarak veya etanolde 10 dk çalkalamak, trikloretilen ve saf etanol solusyonlarında 10ar dk ultrasonik banyo, 30sn abrasiv temizlik, 30sn yüksek oranda doygun sitrik asitte temizlik, 10 sn, 5w CO2-lazer ile kuru şartlarda temizlik, 10 sn, 5w CO2-lazer ile serum fizyolojik irrigasyonu altında temizlik yöntemlerine tabi tutulduğunda, başarısızlığa uğramış implantların SEM bulgularında değişik boyutlarda kirlilik ögeleri, XPS’de ise yüzeyde büyük ölçüde titanyum yerine karbon saptanmıştır. Kullanılmamış implantlarda da XPS bulgularına göre yüzeyde karbon saptanmıştır. Bu durum implantların hava ile temasına bağlanmaktadır (Mouhyi 1998). Sonuçta, kullanılan tüm titanyum implantlar hava ile temasa geçtikleri anda oksitlenerek TiO2 ile kaplanmakta ve karbon kirliliğine maruz kalmaktadırlar (Kasemo 1985). Hidrofilik implant yüzey elde etmek için ise üretim oksijenden arındırılmış bölümler içersinde gerçekleştirilmekte ve implantlar likit içersinde paketlenerek oksijen teması cerrahi operasyon ile vücut içersine yerleştirilene kadar ortadan kaldırılmaktadır.
Hidrofilik implantlar ile implant başarısının artmış olmasının yanısıra tedavide toplam bekleme süresi de rutin olarak üç haftaya inmiştir (Morton ve ark.2009). Klasik implant tedavisinde ise bekleme süreleri üç ile altı ay arasında değişmektedir. Ayrıca hidrofilik yüzey, kemikteki başlangıç stabilitesi yüksek olan implantlarda hemen aynı seansta üzerine kaplama diş takılarak dişin kullanıma girmesine de olanak tanımaktadır. “Hemen implant” uygulaması olarak adlandırılan bu yöntem de benzer başarı oranına sahiptir ve hastaların tek seansta yeni dişe kavuşmasına olanak tanımaktadır.
|
Yazan
|
Bu makaleden alıntı yapmak
için alıntı yapılan yazıya aşağıdaki ibare eklenmelidir: "İmplant Materyallerinde Yenilikler: Hızlı İyileşen Hidrofilik İmplantlar" başlıklı makalenin tüm hakları yazarı Prof.Dr.Dt. Tosun TOSUN'e aittir ve makale, yazarı tarafından TavsiyeEdiyorum.com (http://www.tavsiyeediyorum.com) kütüphanesinde yayınlanmıştır. Bu ibare eklenmek şartıyla, makaleden Fikir ve Sanat Eserleri Kanununa uygun kısa alıntılar yapılabilir, ancak Prof.Dr.Dt. Tosun TOSUN'un izni olmaksızın makalenin tamamı başka bir mecraya kopyalanamaz veya başka yerde yayınlanamaz. |
1 Beğeni 
Yazan Uzman
|
implant, titanyum, osseointegrasyon, hidrofilik implant, implant uygulaması, implantta yenilikler, yeni implant
Sitemizde yer alan döküman ve yazılar uzman üyelerimiz tarafından hazırlanmış ve pek çoğu bilimsel düzeyde yapılmış çalışmalar olduğundan güvenilir mahiyette eserlerdir. Bununla birlikte TavsiyeEdiyorum.com sitesi ve çalışma sahipleri, yazıların içerdiği bilgilerin güvenilirliği veya güncelliği konusunda hukuki bir güvence vermezler. Sitemizde yayınlanan yazılar bilgi amaçlı kaleme alınmış ve profesyonellere yönelik olarak
hazırlanmıştır. Site ziyaretçilerimizin o meslekle ilgili bir uzmanla görüşmeden, yazı içindeki bilgileri kendi başlarına kullanmamaları gerekmektedir. Yazıların telif hakkı tamamen yazarlarına aittir, eserler sahiplerinin muvaffakatı olmadan hiçbir suretle çoğaltılamaz, başka bir
yerde kullanılamaz, kopyala yapıştır yöntemiyle başka mecralara aktarılamaz. Sitemizde yer alan herhangi bir yazı başkasına ait telif haklarını ihlal ediyor, intihal içeriyor veya yazarın mensubu bulunduğu mesleğin meslek için etik kurallarına aykırılıklar taşıyorsa, yazının kaldırılabilmesi için site yönetimimize bilgi verilmelidir.
