Diş eksikliklerinin restorasyonu için değişik implant materyallerinin kullanımı eski tarihlerde başlamış vegelişerek günümüzde değerli ve güvenilir bir tedavi haline gelmiştir. Birçok araştırmacı tarafından zaman içerisinde bazen sadece araştırmalar için bazen de ticari olarak üretilmek üzere metal ve metal alaşımları, polimer esaslı malzemeler, seramikler, cam ve karbonmalzemelerden yapılmış implantlar kullanılmıştır.
Yirminci yüzyılın başında 1906 yılında Greenfield tarafından ilk “hollow” (ortası boş) iridium-platinum alaşımından yapılmış implant tanıtılmıştır. Bu tarihten1930’lı yıllara kadar paslanmaz çelik ve kobalt-krom-molibden (Vitallium) alaşımların geliştirilmesi ile beraber bu malzemelerden üretilmiş implantlar kullanılmıştır. Strock Vitallium’dan implantları kemik içerisine yereştirmeyi başarmış ve onbeş yıl gibi uzun bir süre boyunca bu implantlar ile yapılmış restorasyonların başarılı bir şekilde kullanıldığını bildirmiştir. Bu araştırmacı bazı metallerin vücut sıvılarında galvanik akım sonucu korozyona uğradığını ve implantların biolojik olarak uyumlu olması gerekliliğini bildirmiştir. O tarihlerde vücut sıvılarında elektrolitik bir aktivite göstermeyen tek metal alaşımı Vitalliumdan yivli implantlarla restorasyonlar yapan Strock, ayrıca implantların aksiyel yükler altında kalmasının önemini ve implant üzerine gelen aksiyel olmayan kuvvetlerin azaltılması gerektiğini de belirtmiştir. Aynı dönemde başka araştırmacılar tamamen farklı bir yönde ilerleyerek artık günümüzde kullanılmayan subperiosteal implantları geliştirmeye başlamışlardır. 1940’lı yıllarda Dahl tarafından geliştirilen bu implantlarda bir çok komplikasyon ile karşılaşılmış olmakla beraber çok uzun süre ağızda kalan restorasyonlarda bildirilmiştir. 1950’li yılarda Dr. Branemark yaptığı çalışmalar sonucunda titanyum implantların gelişimini sağlayarak diş implantasyonu için kullanmıştır. Branemark ilk olarak düzgün “machined” yüzeyli titanyum implantlar kullanmıştır. Ancak daha sonra bu implantlar çeşitli yüzey uygulamaları kullanılarak daha başarılı hale getirilmiştir. Bu amaçla partikül püskürtme, asit etch, plasma spray, hidroksiapatit plasma spray yada bunların kombinasyonu kullanılmıştır. Böylece yüzey alanı artırılarak kısa vade de daha başarılı bir osseointegrasyon oluşturulması hedeflenmiştir. Fonksiyonel yükler altında organize canlı kemik dokusu ile implant yüzeyi arasındaki direk yapısal ve fonksiyonel bağlantı olarak tanımlanan osseintegrasyon, kulanılan implant malzemelerinin başarısı için en önemli kriterdir. İmplant tedavisinin başarısı için uygun materyal seçimi ve implantın yerleştirileceği dokuda mukozal inflamasyon ve infeksiyon belirtisi olmaması ve implantı çevreleyen kemik miktarının niceliği ve niteliği de çok önemlidir. Bu amaçla kullanılacak materyalde bulunması gereken özellikler:
1. Çevre dokular ile uyumlu olmalı
2. Korozyona dirençli olmalı
3. Alerji yapmamalı
4. Mekanik yüklere karşı dayanıklı olmalı
5. Steril edilebilmeli
6. Kolay üretilebilmeli
7. Ekonomik olmalı
İmplant materyalleri:
Dental ve maksilofasiyal implant yapmak için çok çeşitli malzemeler kullanılmıştır. Bu malzemeler metaller ve alaşımları, polymer esaslı malzemeler, seramikler, cam ve karbonlar olarak sayılabilir. Bu malzemelerden elde edilen implantların hepsi ticari olarak kullanılmamış bazıları sadece araştırma amaçlı kullanmıştır. Bazıları sadece günümüzde artık kullanılmayan periosteal implantların yapımında kullanılmıştır.
Paslanmaz çelik (Fe-Cr-Ni):
Cerrahi olarak austenitic formunda kullanılmakta olup %18 Cr ve %8 oranında nikel ve %2 C içeriğine sahiptir. Yapısındaki Cr
çeliği korozyona daha dayanıklı bir hale getirirken Ni içeriği materyali kırılmaya dayanıklı bir hale getirmektedir. Paslanmaz çelik yüksek dayanıklılık ve çekilebilirlik özelliğine sahiptir. Bu materyal ucuz olması ve fabrikasyonunun kolay olmasına rağmen implant diş hekimliğinde geniş bir kullanım alanına sahip değildir.
Nikelin alerjik özelliği ve korozyona olan dayanıksızlığı ve korozyon sonucunda ortaya çıkan iyonların vücudun diğer bölgelerinde immün cevabı başlatması ve ağız içerisinde kullanılan başka bir materyalle galvanik akım meydana getirmesi nedeniyle tercih edilmezler.
Bu nedenle nikele alerjisi olan hastalarda kullanılmamalıdır. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda nikel içermeyen Nitrojen austenitic paslanmaz çeliğin normal paslanmaz çeliğe göre korozyona olan dayanık lılığının daha fazla olduğu gösterilmiştir. Paslanmaz çeliğin hidroksiapatit ile yüzey muamelesi sonucunda korozyon rezistansının arttığı ve bunun osseointegrasyonu olumlu yönde etkilediği belirtilmiştir.
Krom-Kobalt-Molibden(Cr-Co-Mo):
İlk 1929 yılında Vitalyum adı ile piyasaya sunuldu. İçeriğinde %63 kobalt, %30 Cr, %5 molibden ve az miktarda Ni, W, Mn,Fe,Ti,Ta,Sİ bulunmaktadır. Molibden stabilize edici, krom korozyonu önlemek için pasifleştirici olarak ve karbonda materyali sertleştirmek için kullanılır. Elastik modülü yüksektir. Molibden ve tungsten alaşımı güçlendirir. Nikelin %2.5 üzerine çıkması doku hassasiyetine neden olur. Demir oranı arttıkça korozyon dayanıklılığı azalır. En çok döküm restorasyonlar için kullanılır. Bu nedenle subperiosteal implant yapımında çok kullanılmıştır. Doğru bir şekilde hazırlandığında biyolojik olarak uyumlu olmaktadır. İlk yerleştirildiğinde herhangi bir elektrokimyasal aktivite ya da doku reaksiyonu meydana gelmez. Ancak Vitallium kronik inflamasyon ve mobilite ile birlikte seyreden fibröz en kapsulasyon meydana getirmektedir. Materyalin perormasyonunu artırmak için aluminyum oksit seramikler yüzeye eklenmiştir. Aluminyum oksit ve zirkonyum oksit kaplamanın Vitallium üzerine biyolojik olarak olumlu bir etkisi olmamıştır. Cr-Co-Mo alaşımı ve paslanmaz çelik, titanyumun çok daha biyouyumlu olmasına rağmen dökülebilirlik ve maliyet açısından subperiosteal implant vakaları gibi daha büyük implantların yapımında tercih edilebilmektedirler.
Polimerler:
İmplant materyali olarak polimetilmetakrilat ve polietilfloroetilen ilk kez 1930’lu yıllarda kullanılmıştır. Bu materyaller birbirine kovalent bağlarla bağlanarak polimer yapıyı oluşturan monomerlerden meydana gelir. Genelikle yüksek molekül ağırlığına sahip kompleks moleküllerdir ancak diğer biyomateryaller ile karşılaştırıldığında daha yumuşak, fleksible ve daha düşük elastisite modülüne sahiptirler. Polimerlerin düşük mekanik özellikleri implant materyali olarak kullanımlarını engellemektedir. Bununla birlikte sağlıklı bir diş ile osteointegre bir implant arasındaki en belirgin farklılıklardan biri olan periodontal ligamentin etkisini yaratmak ve araştırmak üzere bazı in vitrove hayvan çalışmalarında implantların dış yüzeylerini kaplayan polimerlerden yararlanılmıştır. Polimerler, dental implantlar için bazı komponentlerin yapımında ve klinik olarak bazı implant sistemlerinde (IMZ implant sistemi) sadece implant gövdesinin iç kısmında periodontal ligamenti taklit etmek ve şok absorblamak amacıyla kullanılmışlardır.
Karbonlar:
Karbon ve karbon bileşikleri implantolojide kullanılmak üzere 1960’lı yıllarda tanıtıldı. Vitröz karbon düşük konakçı cevabı nedeniyle biyouyumlu bir materyaldir. Çalışmalar kemikle olan bağlantısını HA kaplamalardakine benzer olduğunu göstermiştir. Metalik implantlarla karşılaştırıldığında karbon inert bir materyaldir. Ancak kırılma dayanıklıkları oldukça azdır ve elektiriksel ve termal geçirgenlikleri yüksektir. Elektrokimyasal nedenlerden dolayı karbon sadece kobalt ve titanyum alaşımları için kaplama olarak kullanılabilir.
Titanyum:
Günümüzde kullanılan en populer implant materyalidir. Doğada saf olarak bulunmaktadır. Biyouyumluluğu iyi olan bir materyaldir. Titanyum pek çok olumlu fiziksel özelliğe sahiptir. Yüzeyindeki TiO’e bağlı olarak korozyona olan direnci yüksektir.
Saf titanyum TiO, TiO2, TiO3 formlarında bulunmaktadır. En stabil olan formu TiO2’dir. Saf titanyum ve titanyum alaşımları Ti-6Al-4V ve Ti-6Al-4V(ELI) titanyumun en sık kullanılan formlarıdır. Saf titanyum gradeler halinde bulunmakta ve her gradein içeriği ve dolayısıyla özellikleri yönünden farklılıklar bulunmaktadır. Ti alaşımları okluzal kuvvetler karşısında yüksek kırılma dayanıklılığı göstermektedir. Yapısı nedeniyle kemik ile titanyum yüzeyleri arasında uygun stres dağılımı meydana gelmektedir.
Titanyum reaktif bir maddedir. Titanyum doku içinde inert kalır. Kemik doku titanyumun girintili çıkıntılı yüzeyine doğru büyüme gösterir. Titanyum yüzeyi üzerindeki etkin değişiklikler sonucunda osteointegrasyon sürecini hızlandıran yapılar elde edilmiştir. Osteointegrasyonun başarısı için makroskopik ve mikroskopik düzeydeki yüzey topografisi de, implant dizaynı ve materyal kadar önem taşımaktadır. Yüzeyi pürüzsüz olan implantlar ( Sa
Yirminci yüzyılın başında 1906 yılında Greenfield tarafından ilk “hollow” (ortası boş) iridium-platinum alaşımından yapılmış implant tanıtılmıştır. Bu tarihten1930’lı yıllara kadar paslanmaz çelik ve kobalt-krom-molibden (Vitallium) alaşımların geliştirilmesi ile beraber bu malzemelerden üretilmiş implantlar kullanılmıştır. Strock Vitallium’dan implantları kemik içerisine yereştirmeyi başarmış ve onbeş yıl gibi uzun bir süre boyunca bu implantlar ile yapılmış restorasyonların başarılı bir şekilde kullanıldığını bildirmiştir. Bu araştırmacı bazı metallerin vücut sıvılarında galvanik akım sonucu korozyona uğradığını ve implantların biolojik olarak uyumlu olması gerekliliğini bildirmiştir. O tarihlerde vücut sıvılarında elektrolitik bir aktivite göstermeyen tek metal alaşımı Vitalliumdan yivli implantlarla restorasyonlar yapan Strock, ayrıca implantların aksiyel yükler altında kalmasının önemini ve implant üzerine gelen aksiyel olmayan kuvvetlerin azaltılması gerektiğini de belirtmiştir. Aynı dönemde başka araştırmacılar tamamen farklı bir yönde ilerleyerek artık günümüzde kullanılmayan subperiosteal implantları geliştirmeye başlamışlardır. 1940’lı yıllarda Dahl tarafından geliştirilen bu implantlarda bir çok komplikasyon ile karşılaşılmış olmakla beraber çok uzun süre ağızda kalan restorasyonlarda bildirilmiştir. 1950’li yılarda Dr. Branemark yaptığı çalışmalar sonucunda titanyum implantların gelişimini sağlayarak diş implantasyonu için kullanmıştır. Branemark ilk olarak düzgün “machined” yüzeyli titanyum implantlar kullanmıştır. Ancak daha sonra bu implantlar çeşitli yüzey uygulamaları kullanılarak daha başarılı hale getirilmiştir. Bu amaçla partikül püskürtme, asit etch, plasma spray, hidroksiapatit plasma spray yada bunların kombinasyonu kullanılmıştır. Böylece yüzey alanı artırılarak kısa vade de daha başarılı bir osseointegrasyon oluşturulması hedeflenmiştir. Fonksiyonel yükler altında organize canlı kemik dokusu ile implant yüzeyi arasındaki direk yapısal ve fonksiyonel bağlantı olarak tanımlanan osseintegrasyon, kulanılan implant malzemelerinin başarısı için en önemli kriterdir. İmplant tedavisinin başarısı için uygun materyal seçimi ve implantın yerleştirileceği dokuda mukozal inflamasyon ve infeksiyon belirtisi olmaması ve implantı çevreleyen kemik miktarının niceliği ve niteliği de çok önemlidir. Bu amaçla kullanılacak materyalde bulunması gereken özellikler:
1. Çevre dokular ile uyumlu olmalı
2. Korozyona dirençli olmalı
3. Alerji yapmamalı
4. Mekanik yüklere karşı dayanıklı olmalı
5. Steril edilebilmeli
6. Kolay üretilebilmeli
7. Ekonomik olmalı
İmplant materyalleri:
Dental ve maksilofasiyal implant yapmak için çok çeşitli malzemeler kullanılmıştır. Bu malzemeler metaller ve alaşımları, polymer esaslı malzemeler, seramikler, cam ve karbonlar olarak sayılabilir. Bu malzemelerden elde edilen implantların hepsi ticari olarak kullanılmamış bazıları sadece araştırma amaçlı kullanmıştır. Bazıları sadece günümüzde artık kullanılmayan periosteal implantların yapımında kullanılmıştır.
Paslanmaz çelik (Fe-Cr-Ni):
Cerrahi olarak austenitic formunda kullanılmakta olup %18 Cr ve %8 oranında nikel ve %2 C içeriğine sahiptir. Yapısındaki Cr
çeliği korozyona daha dayanıklı bir hale getirirken Ni içeriği materyali kırılmaya dayanıklı bir hale getirmektedir. Paslanmaz çelik yüksek dayanıklılık ve çekilebilirlik özelliğine sahiptir. Bu materyal ucuz olması ve fabrikasyonunun kolay olmasına rağmen implant diş hekimliğinde geniş bir kullanım alanına sahip değildir.
Nikelin alerjik özelliği ve korozyona olan dayanıksızlığı ve korozyon sonucunda ortaya çıkan iyonların vücudun diğer bölgelerinde immün cevabı başlatması ve ağız içerisinde kullanılan başka bir materyalle galvanik akım meydana getirmesi nedeniyle tercih edilmezler.
Bu nedenle nikele alerjisi olan hastalarda kullanılmamalıdır. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda nikel içermeyen Nitrojen austenitic paslanmaz çeliğin normal paslanmaz çeliğe göre korozyona olan dayanık lılığının daha fazla olduğu gösterilmiştir. Paslanmaz çeliğin hidroksiapatit ile yüzey muamelesi sonucunda korozyon rezistansının arttığı ve bunun osseointegrasyonu olumlu yönde etkilediği belirtilmiştir.
Krom-Kobalt-Molibden(Cr-Co-Mo):
İlk 1929 yılında Vitalyum adı ile piyasaya sunuldu. İçeriğinde %63 kobalt, %30 Cr, %5 molibden ve az miktarda Ni, W, Mn,Fe,Ti,Ta,Sİ bulunmaktadır. Molibden stabilize edici, krom korozyonu önlemek için pasifleştirici olarak ve karbonda materyali sertleştirmek için kullanılır. Elastik modülü yüksektir. Molibden ve tungsten alaşımı güçlendirir. Nikelin %2.5 üzerine çıkması doku hassasiyetine neden olur. Demir oranı arttıkça korozyon dayanıklılığı azalır. En çok döküm restorasyonlar için kullanılır. Bu nedenle subperiosteal implant yapımında çok kullanılmıştır. Doğru bir şekilde hazırlandığında biyolojik olarak uyumlu olmaktadır. İlk yerleştirildiğinde herhangi bir elektrokimyasal aktivite ya da doku reaksiyonu meydana gelmez. Ancak Vitallium kronik inflamasyon ve mobilite ile birlikte seyreden fibröz en kapsulasyon meydana getirmektedir. Materyalin perormasyonunu artırmak için aluminyum oksit seramikler yüzeye eklenmiştir. Aluminyum oksit ve zirkonyum oksit kaplamanın Vitallium üzerine biyolojik olarak olumlu bir etkisi olmamıştır. Cr-Co-Mo alaşımı ve paslanmaz çelik, titanyumun çok daha biyouyumlu olmasına rağmen dökülebilirlik ve maliyet açısından subperiosteal implant vakaları gibi daha büyük implantların yapımında tercih edilebilmektedirler.
Polimerler:
İmplant materyali olarak polimetilmetakrilat ve polietilfloroetilen ilk kez 1930’lu yıllarda kullanılmıştır. Bu materyaller birbirine kovalent bağlarla bağlanarak polimer yapıyı oluşturan monomerlerden meydana gelir. Genelikle yüksek molekül ağırlığına sahip kompleks moleküllerdir ancak diğer biyomateryaller ile karşılaştırıldığında daha yumuşak, fleksible ve daha düşük elastisite modülüne sahiptirler. Polimerlerin düşük mekanik özellikleri implant materyali olarak kullanımlarını engellemektedir. Bununla birlikte sağlıklı bir diş ile osteointegre bir implant arasındaki en belirgin farklılıklardan biri olan periodontal ligamentin etkisini yaratmak ve araştırmak üzere bazı in vitrove hayvan çalışmalarında implantların dış yüzeylerini kaplayan polimerlerden yararlanılmıştır. Polimerler, dental implantlar için bazı komponentlerin yapımında ve klinik olarak bazı implant sistemlerinde (IMZ implant sistemi) sadece implant gövdesinin iç kısmında periodontal ligamenti taklit etmek ve şok absorblamak amacıyla kullanılmışlardır.
Karbonlar:
Karbon ve karbon bileşikleri implantolojide kullanılmak üzere 1960’lı yıllarda tanıtıldı. Vitröz karbon düşük konakçı cevabı nedeniyle biyouyumlu bir materyaldir. Çalışmalar kemikle olan bağlantısını HA kaplamalardakine benzer olduğunu göstermiştir. Metalik implantlarla karşılaştırıldığında karbon inert bir materyaldir. Ancak kırılma dayanıklıkları oldukça azdır ve elektiriksel ve termal geçirgenlikleri yüksektir. Elektrokimyasal nedenlerden dolayı karbon sadece kobalt ve titanyum alaşımları için kaplama olarak kullanılabilir.
Titanyum:
Günümüzde kullanılan en populer implant materyalidir. Doğada saf olarak bulunmaktadır. Biyouyumluluğu iyi olan bir materyaldir. Titanyum pek çok olumlu fiziksel özelliğe sahiptir. Yüzeyindeki TiO’e bağlı olarak korozyona olan direnci yüksektir.
Saf titanyum TiO, TiO2, TiO3 formlarında bulunmaktadır. En stabil olan formu TiO2’dir. Saf titanyum ve titanyum alaşımları Ti-6Al-4V ve Ti-6Al-4V(ELI) titanyumun en sık kullanılan formlarıdır. Saf titanyum gradeler halinde bulunmakta ve her gradein içeriği ve dolayısıyla özellikleri yönünden farklılıklar bulunmaktadır. Ti alaşımları okluzal kuvvetler karşısında yüksek kırılma dayanıklılığı göstermektedir. Yapısı nedeniyle kemik ile titanyum yüzeyleri arasında uygun stres dağılımı meydana gelmektedir.
Titanyum reaktif bir maddedir. Titanyum doku içinde inert kalır. Kemik doku titanyumun girintili çıkıntılı yüzeyine doğru büyüme gösterir. Titanyum yüzeyi üzerindeki etkin değişiklikler sonucunda osteointegrasyon sürecini hızlandıran yapılar elde edilmiştir. Osteointegrasyonun başarısı için makroskopik ve mikroskopik düzeydeki yüzey topografisi de, implant dizaynı ve materyal kadar önem taşımaktadır. Yüzeyi pürüzsüz olan implantlar ( Sa