Dental İmplant Malzemeleri – Hangi Malzemeler En İyisidir?

Dental İmplant malzemeleri

Muhtemelen diş implantlarını duymuşsunuzdur. Eksik dişleri değiştirmek ve doğal, sağlıklı bir gülümsemeyi geri kazandırmak için kullanışlıdırlar. Diş kaybı nedeniyle oluşan boşluklar dişlerinizin geri kalanında kaymaya neden olabilir. Ayrıca çarpık dişlerden kaynaklanan ciddi ısırma sorunlarına da neden olabilirler.

AMA SORU ŞU:

Diş implantı hangi maddeden yapılmıştır? 

Dental implant materyalleri denince ne anlamalıyız? 

Günümüzün diş implantı dünyasında kullanılan en iyi diş implantı malzemelerini neyin oluşturduğunu keşfedelim.

Uzun yıllar boyunca, neredeyse tüm diş implantları titanyum adı verilen tek bir malzemeden elde edildi. Ancak teknolojinin gelişmesiyle birlikte, artık giderek daha fazla diş implantı farklı diş implantı malzemelerinden yapılmaktadır. Bu materyaller, klinik uygulamalarını etkileyen fiziksel ve kimyasal özellikleri eleştirel olarak göz önünde bulunduran kapsamlı araştırmalara tanık olmuştur. Bu özellikler, bir implantın mikro yapısını ve yüzey bileşimini içerir. Tercihen dental implant materyalleri biyouyumlu olmalıdır. Ayrıca hem korozyona hem de kırılmaya karşı dayanıklı olmalıdırlar.

Dental implant malzemeleri titanyum veya zirkonyum malzeme tasarımından oluşabilir. Dental implant malzemelerinin sağlamlığı ve tasarımı fiziksel özelliklerle uyumlu kalmalıdır.
Aşağıda, günümüzde diş implantlarının yapımında kullanılan yaygın diş implantı malzemeleri türleri bulunmaktadır.

TİTANYUM İLE ZİRKONYUM KARŞILAŞTIRMASI

Aşağıda titanyumun tarihteki en verimli dental implant materyali olarak zirkonyadan daha iyi kalmasının nedenleri bulunmaktadır. Titanyum dental implant malzemeleri ve tasarımları iki parçalı bir sistemde üretilebilmektedir. Bunlar, implantın üzerine oturan ve kurona bağlanan ayrı bir abutmenttir. Diğeri ise kemiğe cerrahi olarak implante edilen bir vida. Zirkonyanın bu özelliği yoktur. Bunun yerine tek parça olarak üretilmektedir.

• Yine titanyum biyo-uyumlu olduğu için en iyi dental implant materyalidir. Bu, insan vücuduna çok uygun olduğu anlamına gelir. Ayrıca insan kemiği ile kaynaşabilir (osseointegrasyon).
• İki parçalı sistem, kemik eksikliklerini çözen özelleştirilebilir bir implanta izin verir. Bu, kemik kaybı yaşıyor olsanız bile, yine de hoş bir gülümsemeye sahip olabileceğiniz anlamına gelir.
• Bununla birlikte, zirkonyum dental implant malzemeleri hem implantı, hem de abutmenti tek bir ünitede birleştirir. Bu durum, periodantal dokuyu etkileyen bakterilerin etkinliğini azaltır. Bu önemli avantajına rağmen, zirkonya dental implant malzemeleri ve seramik tasarımları henüz tam olarak diş hekimleri topluluğu tarafından yeterli takdir görmemiştir. Bunun nedeni kullanımının henüz çok yeni olmasıdır.     
•  

DENTAL İMPLANT MATERYALLERİNİN EN YAYGIN TÜRLERİ

1. Titanyum diş implant malzemeleri: Saf Titanyum Metali, en yaygın diş implantı malzeme türü olarak kabul edilir. Saf Titanyum Metalinin kemikle uyumluluk özelliği 1950’de keşfedildi. Bu süre zarfında elde edilen bulgular, titanyum metalden yapılan implantların kemiğin düzgün büyümesini sağladığını gösteriyor. Yani kemiğe temas edecek şekilde yerleştirildiğinde rahatsız edilmeden; kemik onların yanında büyüyecek. Bu da kalıcı bir yakınlık yaratacaktır. Bu keşiften bu yana titanyum diş implant malzemeleri en çok aranan implantlar olmuştur. Uzun süreli sonuçlar sağlar ve maliyeti oldukça uygundur.  Titanyum tüm zamanların en iyi dental implant malzemelerinden biri olmaya devam etmektedir.
2. Titanyum alaşımları-Titanyum/alüminyum/vanadyum alaşımının (Ti6Al4V-ELI): Ancak bazı durumlarda saf Titanyum’un mekanik/çekme mukavemeti yetersizdir. Örneğin, tek bir dişi değiştirmek için bir implantın gerekli olduğu veya implantın dar bir dişsiz sırta yerleştirilmesi gerektiği durumlarda, küçük çaplı implantlar (≤3,5 mm) tercih edilir. Ne yazık ki, azaltılmış çaplı implant, artan yorgunluk kırılma riski ile ilişkilendirilmiştir. Sonuç olarak, geliştirilmiş mekanik mukavemet gösteren titanyum alaşımlarından küçük çaplı implantlar (SDI’ler) geliştirmeye yönelik bir itici güç olmuştur. Ti alaşımları arasında, geliştirilmiş güç-ağırlık oranı nedeniyle havacılık uygulamalarında yaygın olarak kullanılan Ti-6Al-4V olarak bilinen bir titanyum-alüminyum-vanadyum alaşımı, ticari diş implantlarında en sık kullanılan alaşım olmuştur. Titanyum/alüminyum/vanadyum alaşımının (Ti6Al4V-ELI) % 0,9 sodyum klorür izotonik bir solüsyonda tutulan kumlanmış/asitle aşınmış yüzeye sahip hidrofilik implantın kemik oluşumunun erken evrelerinde implantların etrafındaki BA apozisyonunu ve BIC arayüzünü hızlandırdığını ve en yüksek derecede osseointegrasyon sağladığını göstermektedir.
3. Zirkonya diş implant malzemeleri: Titanyumun aksine zirkonya yeni bir buluştur. Dental implant malzemelerinin en umut verici geleceği olarak kabul edilmektedir. Zirkonyum diş implant malzemeleri 1990’ların başında tam abutment şeklinde kullanımları görüldü. Ancak bu süre zarfında titanyum implant malzemeleri hala modaydı. Coralroot’un ilk dental implant materyallerine dayalı hepsi bir arada kuronu piyasaya sürdüğü 2003 yılına kadar popüler değillerdi. Nispeten yeni olmalarına rağmen, zirkonya diş implant malzemelerinin popülaritesi artmaktadır.
4. Titanyum-zirkonyum (TiZr) alaşımı: Son olarak, TiZr implantların mukavemetinin, soğuk işlenmiş, grade IV Ti’nin mukavemetinden %40’a kadar daha yüksek olduğu bulunmuştur, bu da TiZr’yi yüksek yükleme durumlarında bile küçük çaplı implantlar için mükemmel bir aday yapmaktadır. Bugüne kadar, azaltılmış çaplı TiZr implantların (3,3 mm) performansını canlılarda test eden yalnızca birkaç hayvan ve klinik çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalardan elde edilen sonuçlar, oybirliğiyle TiZr implantlarının en az grade IV Ti implantlar kadar iyi performans gösterdiğini göstermektedir. Her çalışmada TiZr için iyi osseointegrasyon ve yüksek implant başarı oranları gözlemlenmiştir. 

Bazı dental implant materyallerini diğerlerinden daha iyi yapan nedir?

1-  Kumlanmış, büyük taneli, asitle aşınmış implant yüzeyi (SLA-Sandblasted, large grit, acid-etched implant surface): Kumlanmış, büyük taneli, asitle aşındırılmış implant yüzeyi (SLA), daha fazla kemik-implant teması (BIC) yoluyla osseointegrasyonun arttırılması amacıyla yüzey pürüzlülüğü oluşturan bir yüzey işlemi türüdür. SLA prosesi, yüzeye birden fazla seviyede artan pürüzlülük vermek için kum ve asitle aşındırma kombinasyonunu kullanarak osseointegrasyonun meydana gelme hızını arttırır. Bu, osteoblastların çoğalmasına ve implant yüzeyine yapışmasına izin verir. Osseointegrasyon yoluyla, SLA, implantın ömrünü uzatacak olan artan stabilitesini sağlamaya yardımcı olabilir. SLA yüzeyli implant gerekli tedavi süresini azaltırken, aynı zamanda tedavinin öngörülebilirliğini de artırır SLA yüzeyli implant, yetersiz kemiğe sahip hastalara yardımcı olmak için kemik büyütme ihtiyacını da azaltabilir. SLA süreci, implant öncesinde daha fazla kemikleşmeye ihtiyaç duyan hastalara çeşitli faydalar sunar.

2- Yüzey topografisi ve kimyasının implant başarısını belirlemede implant malzemesi seçimine ek olarak, önemli unsurlar olduğu kanıtlanmıştır. Yüzey topografyasının, kumlama, kumlama ve asitle aşındırma gibi indirgeme teknikleriyle elde edilen osseointegrasyon üzerindeki olumlu etkisi, onlarca yıldır araştırma konusu olmuştur. Bugün, mikro pürüzlü yüzeyler, titanyum ile karşılaştırıldığında, daha hızlı kemik entegrasyonu, daha yüksek kemik-implant teması yüzdesi (BIC) ve çıkarma torku değerleri (RTV’ler) ile belirlendiği üzere, kesmeye karşı daha yüksek direnç elde ettikleri gösterildiğinden piyasaya hakimdir.

3- Hidrofilik yüzey ve artan yüzey enerjisinin in vitro olarak hücrelerin biyolojik aktivitesini etkileyebileceği ve özellikle hidrofilik yüzeylerin osteojenik olabileceği, böylece kemik hücresi olgunlaşmasını ve farklılaşmasını etkileyebileceği gösterilmiştir. Buna bağlı olarak, yukarıda bahsedilen SLA işlemine yüzey enerjisini arttırmak için bir hidrofilizasyon tekniği eklenmiştir ve buna SLActive ^® yüzey işlemi (literatürde modSLA olarak da bilinir) adı verilmektedir. Mikro pürüzlü yüzeylerin nitrojen altında durulanmasını ve hava yerine tuzlu su çözeltisinde saklanmasını içeren bu işlemin, kontaminasyonları azaltarak ve daha aktif bir Ti yüzeyini koruyarak ilk ıslatma koşullarını iyileştirdiği gösterilmiştir. 

4- Daha önce tartışıldığı gibi, iki birincil dental implant materyali titanyum ve zirkonyadır. Bu iki dental implant materyalinin her birinin kendine has özellikleri vardır. Titanyum biyo-uyumlu olduğu için en iyi dental implant materyalidir.

5-  Örneğin titanyum test edilmiş ve hem tıbbi, hem de dişçilik prosedürlerinde yüksek bir başarı oranı sağlamıştır. Çok yönlülüğü onu zirkonyadan ayırır. Bir metal olarak titanyum, tüm kemik ve plak implant formlarında ilk tercih olmuştur. Günümüze kadar milyonlarca hasta titanyumun faydalarından yararlandı.

TİTANYUM TÜRLERİ

Grade I-IV saf titanyum ve titanyum alaşımları

1- Titanyum/alüminyum/vanadyum alaşımı (Ti6Al4V-ELI) (Grade 23 ELI)

Çeşitli implant malzemelerinden titanyum (Ti6Al4V ELI) alaşımı, üstün mühendisliği, mükemmel biyo-uyumluluğu ve anti-bakteriyel özellikleri nedeniyle uzun süreli sert vücut doku replasmanı için en iyi seçimdir. 

Ti6Al4V Eli

Ti6Al4V Eli (3.7165) veya Titanyum Grade 5 Eli, titanyum malzemeler arasında en yaygın kullanılan kalitelerden birisidir. Titanyum Grade 23 olarak ta adlandırılan bu malzeme, genellikle medikal sektörde vücut içi implantlarda, dental parçalarda, ameliyat ekipmanlarında kullanılan bir malzemedir. Bu malzeme bio uyumlu bir malzemedir ve bu sebeple vücut içi kullanıma uygundur.

Biyomedikal endüstrisinde yüzey dokusu büyüme problemleriyle başa çıkmak için yüzey modifikasyonuna hayati önem verilmektedir. Geleneksel olarak, fiziksel ve kimyasal biriktirmeyi içeren temel yüzey işleme yöntemleri kullanılır. Bu yöntemlerle ilgili en büyük dezavantajlar, aşırı maliyet ve kaplamanın implant malzemesiyle zayıf yapışmasıdır. Bir implant üzerinde biyoaktif bir yüzey oluşturmak için, elektrik deşarjlı işleme (EDM), aynı anda işleme ve yüzey modifikasyon tekniği olarak hizmet eden umut verici ve gelişmekte olan bir teknolojidir. Yüzey topolojisinin yanı sıra implant materyali cerrahi uygulamalarda çok önemli bir rol oynamaktadır. 

Ayrıca, daha iyi hücre tutunması ve büyümesi için yüzeyde nano yapılı (50-200 nm) biyouyumlu bir yüzey üretilir. İnsan osteoblastlarının yapışmasını ve proliferasyonunu artıran EDS ile oldukça uygun karbonla zenginleştirilmiş bir yüzey oluşturur.

Titanyum Grade 5 Eli malzemeler ISO 5832-2 standartına uygun olarak üretilmektedir ve bu malzemeler UNS R56401 veya UNS R56407 normunu karşılamaktadır. Bu malzeme, Grade 5 Titanium malzemenin Eli yani “Extra Low Interstitials” versiyonudur. Titanium grade 5 Eli malzemeler, VAR veya ESR yöntemiyle saflaştırılmış ve iç yapıları temiz malzemelerdir. Titanyum Grade 23 malzemede demir elementi oranı azaltılmıştır. Ti6Al4V Eli (Grade 5 Eli) ile Ti6Al4V (Grade 23) titanyum kıyaslarsak, Ti6Al4V Eli (Grade 23) malzemede oksijen, azot (nitrojen), karbon elementlerinin azaltıldığı ve iç yapının daha saflaştırıldığı görülmektedir.

2-Kemik İçi Diş İmplantlarında Kullanım İçin Titanyum Zirkonyum (TiZr) Alaşımları

Titanyum-zirkonyum (TiZr) alaşımlarından yapılan diş implantları, özellikle küçük çaplı implantlar gerektiren uygulamalar için saf titanyuma yüksek mukavemetli, ancak biyouyumlu bir alternatif olarak umut vaat etmiştir.  in vitro olarak test edildiği şekliyle endosseöz dental implant uygulamaları için ikili TiZr alaşımlarının kullanımına ilişkin mevcut literatür raporlarında, hayvanlarda ve klinik olarak TiZr’nin biyouyumluluk ve osseointegrasyon açısından “en az saf titanyum kadar iyi” olduğu gösterilmiştir.  Mevcut literatürde, TiZr alaşımlarının geleneksel, soğuk işlenmiş, sınıf IV titanyum implantlardan %40’a kadar daha yüksek mukavemete ve korozyon direncine ve biyouyumluluğa sahip küçük çaplı implantlar ürettiğini doğrulanmaktadır. TiZr’nin yüzey yapısı en az saf titanyum kadar iyidir. Yine, titanyum implantların osseointegrasyonuna yardımcı olduğu kanıtlanmış yerleşik yüzey tedavileriyle uyumludur. Ayrıca ikili TiZr alaşımlarının hem hayvan, hem de klinik çalışmalarda iyi osseointegrasyon ve yüksek başarı oranları elde ettiği gösterilmiştir.

Hangi dental implant materyallerini kullanacağınızdan hala emin değilseniz, size yardımcı olabiliriz. DÜZCEDENT DİŞ KLİNİĞİ’nde size artıları ve eksileri anlatabiliriz. (536) 339-6181 numaralı telefondan bizi arayın.

KAYNAKLAR

1. Grandin HM, Berner S, Dard M. A Review of Titanium Zirconium (TiZr) Alloys for Use in Endosseous Dental Implants. Materials. 2012; 5(8):1348-1360. https://doi.org/10.3390/ma5081348
2. Barter S, Stone P, Brägger U. A pilot study to evaluate the success and survival rate of titanium-zirconium implants in partially edentulous patients: results after 24 months of follow-up. Clin Oral Implants Res. 2012 Jul;23(7):873-81. doi: 10.1111/j.1600-0501.2011.02231.x. Epub 2011 Jun 24. PMID: 21707752.
3. Cerrahi implantlar—Metalik malzemeler—Bölüm 2: Alaşımsız titanyum (ISO 5832-2:1999) Uluslararası Standardizasyon Örgütü; Cenevre, İsviçre: 2012. DIN ISO 5832-2:2012-08.
4. Steinemann S. Cerrahi implantlar için ikili titanyum-zirkonyum alaşımı ve uygun bir üretim süreci. 8.168.012. ABD Patenti. 2012 
5. SLA-Sandblasted, large grit, acid-etched implant surface. https://www.icoi.org/glossary/prefix:b/
6. Umar Farooq M, Pervez Mughal M, Ahmed N, Ahmad Mufti N, Al-Ahmari AM, He Y. On the Investigation of Surface Integrity of Ti6Al4V ELI Using Si-Mixed Electric Discharge Machining. Materials (Basel). 2020 Mar 27;13(7):1549. doi: 10.3390/ma13071549. PMID: 32230852; PMCID: PMC7177463.
7. Sartoretto SC, Alves ATNN, Zarranz L, Jorge MZ, Granjeiro JM, Calasans-Maia MD. Hydrophilic surface of Ti6Al4V-ELI alloy improves the early bone apposition of sheep tibia. Clin Oral Implants Res. 2017 Aug;28(8):893-901. doi: 10.1111/clr.12894. Epub 2016 Jun 17. PMID: 27317626.
8. Dental Implant Materials – What Materials Are Best?https://www.walkerperio.com/blog/april-28th-2018