علم اسئواینتگریشن در ایمپلنت دندان

ایمپلنت های داخل استخوانی با ثبات دارای یک سطح اتصال (interface) هستند، که به طور عمده از استخوان تشکیل شده است.

ایمپلنت دندان قدیمی با یک بافت نرم دارای تمایز ضعیف در جای خود حفظ می شدند و نتایج کلینیکی آن ها ضعیف بود.

میزان موفقیت در ایمپلنت دندان اوسئواینتگریت شده بیش از 90% بود.

شکست ممکن است به علت طراحی ضعیف ایمپلنت دندان یا مشکل در زمینه کلینیکی باشد.

اینترفیس اسئواینتگریشن

در گذشته دستیابی به تماس مستقیم (بدون لایه های بافت نرم واسطه) بین استخوان و ایمپلنت های فلزی غیرممکن به نظر می رسد (حالا ممکن شده است)

برای اولین بار Karl Donath توانست به وضوح نشان دهد که ایمپلنت دندان فلزی می توانند بدون حضور سطح بینابینی بافت نرم جدا کننده، به استخوان اتصال یابند.

تحقیقات بعدی نشان داد که سطح بین فلز و استخوان، حداقل تا یک سال بعد از قرار دادن ایمپلنت به حداکثر استحکام خود نمی رسید (مربوط به گذشته). (شکل 1-16)

اتصالی که در Imp های اسئواینتیگریت شده عمل می کند، احتمالا از نوع بیومکانیکی است، به عبارتی استخوان در بین ناهمواری های سطح ایمپلنت رشد کرده و یک ثبات سه بعدی ایجاد می کند.

خصوصیات طراحی imp، مانند رزوه های ایمپلنت دندان ، نماینده بزرگی سطح ایمپلنت در مقیاس «ماکرو» می باشد.

از طرفی، بی نظمی های سطحی (Sa) در مقیاس «میکرونی» از نظر تئوری برای اسئواینتگریشن، اهمیت داشته و مطالعات مستندی در باره ایمپلنت های با خشونت سطحی متوسط (%Sdr)، موجود می باشد ( بی نظمی های میکرونی Imp تاکنون اهمیت شناخته شده ای در اسئواینتیگریشن ندارند.). ا ایمپلنتی که Sa آن بین 1 تا 2 میکرون (5/1 میکرون) بوده و %Sdr آن در محدوده 50 (بین 25 تا 75) باشد، تحت شرایط چالش برانگیز، نتایج کلینیکی بهتری را نشان می دهد.

imp هایی با 2-1 = Sa (حدود 5/1 میکرون) 75-25 = Sdr (حدود 50%) رایج ترین انواع imp در بازار مدرن هستند.

این دو مورد الزاما ارتباطی مستقیم با شرایط کلینیکی ندارند:

• اندازه گیری تورک لازم برای خارج کردن ایمپلنت دندان ،
• اندازه گیری میزان تماس استخوان با ایمپلنت دندان.

تاکنون میزان تماس استخوانی لازم برای موفقیت یک ایمپلنت مشخص نمی باشد. برای مثال اگر 60% تماس استخوان با ایمپلنت از نظر کلینیکی رضایت بخش باشد، لزوما بدین معنا نیست که تماس استخوانی 80%، موفق تر باشد.

فاکتورهای تعیین کننده موفقیت و شکست اسئواینتگریشن

یک اینترفیس از جنس بافت نرم در مقایسه با سطح تماس استخوان با ایمپلنت از نظر کلینیکی بی کفایت و غیرقابل پیش بینی است. البته سطح تماس استخوان با ایمپلنت همیشه دائمی و پایدار نیست، زیرا ممکن است شکست ثانویه در اسئواینتگریشن اتفاق بیفتد (اگرچه اغلب رخ نمی دهد)، تظاهر کلینیکی چنین شکستی، تحلیل پیش رونده یا سریع استخوان اطراف ایمپلنت می باشد که متأسفانه خیلی ساده به عواملی مثل افزایش بار اکلوزالی یا فرایند عفونی نسبت داده می شود. علت دوم (عفونت)، تا حدودی ساده انگارانه (simplictic) به نظر می آید، زیرا سطح تماس «استخوان با ایمپلنت» و «استخوان با دندان» متفاوت است و لذا پاتوژنز بیماری پریودنتال و شکست اسئواینتگریشن، احتمالا کاملا متفاوت می باشد.

عوامل مؤثر بر (1) از دست رفتن استخوان مارژینال اطراف Imp و (2) ترمیم/ تطابق بافت های اطراف ایمپلنت عبارتند از:

• جراحی نادرست،
• انتخاب نادرست محل قراردهی ایمپلنت چه به لحاظ مرفولوژیک و چه به لحاظ پتانسیل التیام ناحیه،
• پروتزی نامناسب که passive fit نیست،
• زمان نادرست ساخت پروتز مثلا قبل از اوسئواینتیگریشن کامل،
• ملاحظات رفتاری بیمار مثل سیگار کشیدن و تجزیه مواد زیستی در بدن.

اگر بیمار استخوان خوبی دارد، یک روند جراحی ضعیف، «به تنهایی» ممکن است همیشه منجر به از دست رفتن استخوان مارژینال نشود. از طرف دیگر، جراحی ضعیف همراه با اعمال نیرو به ایمپلنت به صورت زود هنگام، ممکن است موفقیت درمان را با مشکل روبرو کند.

ترومای جراحی اگر خیلی زیاد باشد باعث شکست بی درنگ ایمپلنت می شود در حالی که ترومای کمتر، با از دست رفتن میزان متغیری از استخوان مارژینال همراه است.

در سال 1981 Albreklsson شش عامل لازم برای ایجاد اسئواینتگریشن مطمئن و تئوری ترمیم/ انطباق را پیشنهاد کرد که بر نتایج کلینیکی تأثیر داشته و عبارتند از:

(1 تا 3) خصوصیات سازگاری زیستی، طراحی و سطح ایمپلنت،

(4) بستر استخوان میزبان

(5) تکنیک جراحی و

(6) شرایط بارگذاری.

1ـ سازگاری زیستی (biocompatibility) ایمپلنت

شایع ترین ماده مورد استفاده برای ایمپلنت های دهانی، تیتانیوم خالص تجاری (CP) می باشد که سازگاری زیستی بسیار زیاد آن به اثبات رسیده است. آلیاژ تیتانیوم 6- آلومینیوم- 4 وانادیم، پاسخ استخوانی ضعیف تری نسبت به تیتانیوم CP دارد. اما با توجه به نتایج کلینیکی خوب 5 ساله در چندین مطالعه دیگر اعتبار این مسأله از نظر کلینیکی نامعلوم است. در صورت استفاده از ایمپلنت در بسترهای استخوانی دچار مشکل و غیر ایده آل، تیتانیوم CP مطمئن ترین ماده برای ایمپلنت ها خواهد بود.

زیرکونیا: ماده زیست سازگار دیگری است که خیلی تحت تأثیر واکنش های بافتی قرار نمی گیرد و خاصیت (brittleness) شکنندگی مربوط به سرامیک ها را دارد. سایر سرامیک ها مثل هیدروکسی آپاتیت HA یا اکسیدهای آلومینوم، نتایج کوتاه مدت عالی ولی نتایج طولانی مدت غیرقابل قبولی را نشان داده اند، زیرا این مواد تمایل به فرسودگی ناشی از گذشت زمان (Aging) و افزایش شکنندگی به دنبال قراردهی در استخوان دارند. این مسأله که آیا زیرکونیا نیز دارای معایب مربوط به مواد سرامیکی می باشد یا نه، نامعلوم است، اما از آن جا که زیرکونیا برای افزایش خشونت سطحی، نیازمند تراش و آماده سازی است، ممکن است افزایش شکنندگی را نشان دهد. بنابراین استفاده از ایمپلنت های زیرکونیایی برای کاربرد معمول کلینیکی نیازمند مدارک مناسب طولانی مدتی است.

2ـ طراحی (design) ایمپلنت

ایمپلنت های استوانه ای فاقد رزوه، «نتایج follow up طولانی مدت مثبتی» نسبت به ایمپلنت های دارای رزوه ندارند ( = ). تنها مورد استثناء در این اصل، یک طرح ویژه ایمپلنت می باشد که همانند وسایل ارتوپدی، یک پوشش متخلخل ( Ö ) دارد. ایمپلنت های رزوه دار، دارای چند نوع رزوه می باشند. با این حال، در کل اطلاعاتی در باره مزیت آن ها وجود ندارد. یک استثناء در این زمینه، طرح دارای رزوه های در حد میکرون در قسمت فوقانی ایمپلنت می باشد ( Ö ) که در «حفظ ارتفاع استخوان مارژینال» مؤثر است.

3ـ سطح ایمپلنت

سطح ایمپلنت شامل موارد ذیل است:

الف) خشونت سطحی (میکرونی یا در حد نانو) که در مورد نانو اطلاعات کمی در دسترس است. با توجه به خشونت سطحی میکرونی ایمپلنت، شواهد تجربی روشنی مبنی بر فواید سطحی با Sa حدود 5/1 (2-1) میکرومتر و Sdr حدود 50% (75-25%) وجود دارد. این انواع، ایمپلنت های با خشونت سطحی متوسط نامیده می شوند و اکثر انواع موجود در بازار فعلی می باشند.

«در شرایط کلینیکی طبیعی» هیچ اختلاف آماری معنی داری در نتایج حاصل از ایمپلنت های جدید با خشونت متوسط در مقایسه با انواع قدیمی دارای سطوح turned (ماشین شده) وجود ندارد. ( = )

اما در نواحی استخوانی «دچار مشکل و غیر ایده آل» ایمپلنت های با خشونت متوسط بهتر هستند ( > ) در مقایسه با توپوگرافی های صاف تر یا خشن تر).

ممکن است تأثیر ناشی از خشونت سطحی در حد میکرون بر تأثیر ناشی از خشونت نانومتری، غلبه کند. در هر حال، نمی توان امکان تأثیری که خشونت نانومتری روی نتایج کلینیکی دارد را نادیده گرفت. اگر چه میزان مطلوب این اثر، اگر هم وجود داشته باشد، نامعلوم است.

ب) فیزیک سطح ایمپلنت: اخیرا به صورت «super hydrophilic» در آمده است و ادعا می شود که این نوع بهتر است. با این حال، سازنده نه تنها انرژی سطحی، بلکه خشونت میکرونی و نانومتری ایمپلنت را نیز تغییر داده است. بنابراین، نمی دانیم کدام یک از این خصوصیات سطحی، باعث افزایش پاسخ های استخوانی بوده است. از نظر کلینیکی شواهدی مبنی بر برتری سطوح آب دوست نسبت به انواع آب گریز نداریم.

ج) شیمی سطح ایمپلنت: با به کارگیری یونی های (1) فلوراید، (2) کلسیم یا (3) منیزیم یا (4) ترکیبات نانوی هیدروکسی آپاتیت شیمی سطح ایمپلنت ها تغییر داده شده است که در تمام این موارد، شواهد تجربی مبنی بر پاسخ های قوی تر استخوان با کاربرد ایمپلنت های اصلاح شده به روش شیمیایی ( > ) در مقایسه با نمونه های اصلاح نشده (گروه کنترل)، وجود دارد.

شکل 5-16. پاسخ استخوانی در یک سطح با خشونت متوسط مشابه با ( = ) سطحی با خشونت سطحی حداقل (Sa = 0/3 – 1 m) اما تقویت شده با یون Ca است.

(5) آغشته کردن سطح ایمپلنت با فاکتورهای تحریک کننده استخوان (bone stimulating factors B. S. F) با هر درجه ای از خشونت سطحی ایمپلنت قابل انجام است. تعدادی از این فاکتورهای بالقوه تحریک کننده استخوان (فاکتورهای رشدی growth factors) در بدن انسان حضور دارند و به عنوان محرک های مهمی برای آغاز روندهای التیامی عمل می کنند. ممکن است افزودن خارجی فاکتورهای رشدی به سطح ایمپلنت، باعث پشتیبانی بیش تر پاسخ بافتی نسبت به ایمپلنت شود، اگر چه نتایج مطالعات مختلف متناقض بوده است.

4ـ بستر میزبان (Host bed)

جایگاه سالم گیرنده ایمپلنت، به نفع ایجاد اسئواینتگریشن می باشد. ویژگی های بیمار، مانند:

• سن و
• سابقه جایگاه دریافت کننده ایمپلنت یا
• سابقه تابش اشعه، روی نتایج ایمپلنت مؤثر است.
• سابقه مصرف سیگار می تواند بر روی روند پاسخ التهابی در پدیده اسئواینتگریشن تأثیر بگذارد.
• آلرژی به تیتانیوم،

در حال حاضر بسیار مورد بحث است. فقط وجود راش پوستی نشانه تشخیصی آلرژی نیست بلکه ممکن است دلایل دیگری داشته باشد. تیتانیوم به عنوان یک آلرژن در نظر گرفته نمی شود. بعضی گزارشات در مقابلات مبنی بر پاسخ های آلرژی به آلیاژهای تیتانیوم، ممکن است به علت واکنش به آلومینیوم یا وانادیوم باشد نه تیتانیوم. اعتبار تشخیص آلرژی به تیتانیوم، به تست های پوستی patch test مناسب نسبت به فلز، بستگی دارد که به ندرت در مقالات گزارش شده است. در حالی که تست های ویژه لنفوسیتی (مثل MELISA)، از نظر علمی به درستی کنترل نشده اند.

توضیح (1) پیری: به خودی خود باعث پاسخ ضعیف تر نسبت به ایمپلنت نمی شود. با این حال، سنین «خیلی پایین» از موارد نسبی عدم تجویز ایمپلنت ها است. زیرا ایمپلنت مانند یک دندان شیری که سطح اکلوزال پایین تری (Intra-occlusion) نسبت به بقیه دندان ها دارد، در جای خود باقی مانده و اغلب باعث مشکلات پروتزی می شود. پیشنهاد کلی این است که قرار دادن ایمپلنت در افراد جوان، تا تکمیل رشد جسمانی، به تأخیر بیفتد.

موارد تجویز ایمپلنت در کودکان:

الف) در کودکان انتخابی، هنگامی که انگیزه روانی قوی وجود دارد. در این موارد، ترجیحا فقط در نواحی «قدامی مندیبل» و در ترکیب با درمان «اوردنچر» انجام می شود.

ب) در بیماران انتخابی حتی در کودکان 3-2 ساله ای که به دقت انتخاب شده اند، می توان برای «اتصال کمک شنوایی» یا

ج) برای درمان «اختلالات مادرزادی جمجمه ای- صورتی»، به صورت کلینیکی از ایمپلنت استفاده نمود.

توضیح (4) مصرف سیگار: به طور قابل توجهی موفقیت ایمپلنت های داخل دهانی را کاهش می دهد. مکانیسم این کاهش موفقیت، ناشناخته است، اما ممکن است انقباض عروقی در این زمینه نقش داشته باشد.

تداوم سوء مصرف مواد مخدر، ممکن است جزء موارد عدم تجویز ایمپلنت باشد.

توضیح (3) پرتوتابی: یکی از موارد عدم تجویز «نسبی» درمان ایمپلنت، در بیماری است که قبلا تحت پرتوتابی قرار گرفته است.

بهتر است در این بیماران، جایگذاری ایمپلنت ها با یک سال تأخیر صورت گیرد. اما روش سریع تری نیز در مراکز خصوصی انجام شده و با نتایج خوبی همراه بوده است. میزان موفقیت مورد انتظار در این حالت، حدود 10% کمتر از بیمارانی است که پرتوتابی نشده اند. درمان با اکسیژن هایپر باریک در محفظه های مخصوص، نتایج کلینیکی را بهبود بخشیده است.

در بیماری که قبلا ایمپلنت دریافت کرده و اسئواینتگریشن اتفاق افتاده است، چنانچه به پرتو درمانی نیاز پیدا کند، لازم نیست ایمپلنت هایش خارج شوند. ایمپلنت های اسئواینتگریت شده، علی رغم تابش اشعه در استخوان، ثابت باقی خواهند ماند، اما ایمپلنت هایی که درست قبل از پرتو درمانی جایگذاری شده اند، درصد شکست بالایی را داشتند.

از موارد نسبی عدم تجویز Imp:

• سنین خیلی پایین و
• بیمار با سابقه پرتوتابی.

از موارد عدم تجویز Imp: تداوم سوء مصرف مواد مخدر

5ـ تکنیک جراحی

• در هنگام جراحی باید حداقل تروما وارد شود.
• خنک کردن دقیق و مداوم محل، در حالی که دریل کردن در سرعت های پایین با استفاده از وسایل تیز و رعایت ترتیب و درجه بندی دریل ها انجام می شود مهم است.
• شکل هندسی مناسب دریل و نیز دریل کردن به صورت متناسب، به ویژه اگر استخوان دارای یک ساختار بسیار متراکم باشد، حائز اهمیت است.
• هنگام قرار دادن ایمپلنت تورک جایگذاری باید در حد متوسط باشد، زیرا تورک قوی ممکن است باعث تجمع تنش در اطراف رزوه های ایمپلنت های پیچی و در نتیجه، تحلیل استخوان شود.
• دریل استخوان: سرعت ↓
• قرار دادن Imp: تورک متوسط (به ویژه برای Imp پیچی)
• امروزه اهمیت مهارت های فردی (جراح) بسیار بیش تر از میزانی است که قبلا تصور می شد؛ حتی ممکن است این عامل، عامل اصلی شکست ایمپلنت باشد.

6ـ شرایط بارگذاری

الف) توصیه ابتدایی دستیابی به اسئواینتگریشن روش «جراحی 2 مرحله ای» است. در این روش، ابتدا ایمپلنت دندان داخل استخوان گذاشته شده و سپس نسج نرم روی آن بخیه می شود تا ایمپلنت در شرایط حفاظت شده ای با استخوان استئواینتیگریت شود. در جراحی دوم (حداقل 3 تا 6 ماه بعد)، روی ایمپلنت باز شده و ایمپلنت از طریق یک اباتمنت ترانس اپی تلیال، با محیط دهان مرتبط می شود. این روش به جراح بی تجربه توصیه می شود.

ب) امروزه امکان انجام پروتکل های بارگذاری فانکشنال فوری (مستقیم) به ویژه در مندیبل، و در ماگزیلا به شرط وجود کیفیت خوب استخوان وجود دارد. در بارگذاری های فوری وقتی استخوان کیفیت ضعیفی دارد باید احتیاط کرد. چنین روش بارگذاری، نیازمند مهارت زیاد جراح و متخصص پروتز است.

یک تحقیق اخیر مشترک بلژیکی- ژاپنی، نشان داده است که لرزش تمام بدن (whole body vibration) ← منجر به افزایش پاسخ های استخوانی به ایمپلنت ها در هفته های اول بعد از جایگذاری ایمپلنت می شود. شاید زمانی دانشمندان دریابند که چگونه می توان این تحریکات را در انسان کنترل کرد.

فلز تیتانیوم از فلزات Non- Precious محسوب می‌شود و هزینه بالای آن بدلیل مراحل متعدد تولید می‌باشد از طرف دیگر بعضی از این مراحل دست‌ساز بوده و هنوز مکانیزه نشده است.

ابتدا باید فلز تیتانیوم توسط حرارت دیدن به گرید مورد نظر رسیده باشد و یا آلیاژ آن تهیه شود بعد از آن مفتول‌هایی با قطرهای لازم ساخته می‌شود این قطرها به اندازه قطر ایمپلنت‌هایی است که باید تولید شود.

بعد از این مرحله مفتول ساخته شده به طول‌های مورد نظر تقسیم می‌شود که این اندازه ایمپلنت را تعیین می‌کند.

از این قسمت به بعد هزینه تولید بالا می‌رود زیرا قطعات برش‌خورده باید تک‌تک به ماشین CNC وصل شده و سطح خارجی و داخلی آن تراشیده شود هر چه گرید تیتانیوم سخت‌تر باشد میزان فرسودگی فرزهای الماسی بیشتر خواهد بود و در نتیجه باید زودتر تعویض شوند. عدم تعویض فرزهای ماشین‌تراش باعث می‌شود رضوه‌های ایمپلنت چه در داخل و چه در خارج آن دقت لازم را نداشته باشد.

حالا باید ایمپلنت‌ها سند بلاست شوند برای اینکار از اکسید آلومینیوم یا هیدروکسی آپاتایت استفاده می‌شود. برای کیفیت بهتر پودر مصرف شده از یک سو وارد مخزن سند بلاست شده و توسط ساکشن بعد از عملیات از سوی دیگر خارج می‌شود و هرگز نباید این پودر ریسایکل شود کمپانی‌هایی که این کار را انجام می‌دهند حتماً تأثیر منفی آنرا در کیفیت سند بلاست نشان می‌بینند.

بعد از سند بلاستینگ تیتانیوم برای اسیدشویی ارسال می‌شود. در اینجا برای اینکه داخل فیکسچر آسیب نبیند باید سطح داخلی آن توسط تفلون پوشانده شود انجام این مرحله مستلزم صرف وقت و هزینه زیاد می‌باشد. پس از اسیدشویی ایمپلنت شسته می‌شود و برای بسته‌بندی ارسال می‌شوند بسته‌بندی هم از مراحل پر هزینه ایمپلنت محسوب می‌شود. پس از بسته‌بندی اولیه ایمپلنت برای استریل کردن با اشعه گاما ارسال می‌شود و سپس جهت بسته‌بندی نهایی و شماره سریال‌گذاری وارد آخرین مرحله تولید می‌شوند.

ایمپلنت‌ها باید سند بلاست شوند تا سطح جانبی آن بزرگتر شود عمل سند بلاست تا 400 برابر سطح جانبی ایمپلنت را بزرگتر می‌کند و بنابراین تماس ایمپلنت و استخوان 400 برابر بیشتر می‌شود.

تشکیل استخوان در خلل و فرج ایمپلنت باعث می‌شود که ایمپلنت به استخوان جوش بخورد که به این پدیده استواینتگریشن گفته می‌شود درست مثل چسبیدن کامپوزیت به مینای دندان.

در استواینتگریشن پیوند شیمیایی بین تیتانیوم و استخوان وجود ندارد و اتصال فقط فیزیکی می‌باشد و این درگیری به اندازه‌ای زیاد است که تیتانیوم به استخوان کاملاً جوش خورده به نظر می‌رسد طوری که بعد از زمان استواینتگریشن حدود 400 نیوتن نیرو لازم است تا ایمپلنت از استخوان جدا شود.

SLA یک روش قدیمی برای سند بلاست کردن ایمپلنت است که امروزه هم همین روش انجام می‌شود حرف S برای Sand Blast حرف L برای large Grit به معنای دانه‌های درشت سند بلاست و حرف A برای واژه Acid Wash بکار رفته است بطور مختصر یعنی اینکه پس از تراشیده شدن ایمپلنت در ماشین CNC باید سند بلاست شود و سپس با اسید شتشو شود تا موادی که روی ایمپلنت مانده شسته شوند.

RBM این واژه برگرفته از Resorbable Blast Media به معنای اینکه عمل سند بلاست در محیطی گرم و تحت فشار انجام می‌شود که که این امر باعث شدت کار می‌شود و همینطور بقایای کمتری از ماده سند بلاست بر روی ایمپلنت بجا میماند.