چکیده

یک رویه بسیار مهم در بدن انسان ساخت استخوان جدید و یکپارچگی می­باشد. یکپارچگی یا زیست سازگاری، یک مرحله­ ی پر اهمیت در پروسه­ ی قرار دادن ایمپلنت دندانی می­باشد. فیکسچر که در زیر بافت لثه، در داخل استخوان فک قرار می­گیرد تا همانند ریشه یک دندان طبیعی عمل کند، به دلیل خاصیت یکپارچگی و زیست­پذیری با بدن، جوش می­خورد. همان طور که از نتایج این پژوهش مشاهده می­شود، روش آماده­ سازی سطح SLA، SLActive و HA نسبت به دیگر روش­های آماده­سازی سطح در هفته­های پس از جراحی سریع­تر با استخوان فک بیمار پیوند برقرار می­کنند و از این لحاظ نسبت به روش­های دیگر، بهتر می باشند. در این میان، سرعت جذب ایمپلنت تیتانیومی به استخوان در روش آماده سازی سطح SLActive نسبت به روش SLA، در بازه زمانی­ دو تا هشت هفته ­ای پس از جراحی حدود 20 تا 22 درصد افزایش می­یابد که این امر به دلیل سرعت یکپارچگی و زیست سازگاری بالای این روش نسبت به همه ­ی روش های آماده سازی سطح ایمپلنت تیتانیومی دیگر با دندان می­باشد. این در حالی است که پس از گذشت زمان­های حیاتی دو هفته ­ای و چهار هفته­ ای پس از جراحی اما، این روش HA می­باشد که با سرعت بیشتری سطح ایمپلنت تیتانیومی را با استخوان فک جوش می­دهد. به ترتیب نیز روش­های آماده سازی سطح: SL،  TPSو RBM از منظر زیست سازگاری و سرعت اتصال سطح ایمپلنت با دندان در رتبه­  های بعدی قرار خواهند گرفت.

واژگان كليدي: پروتز ایمپلنت دندان، آماده سازی سطح ایمپلنت، اتصال استخوان به ایمپلنت

1- مقدمه

ایمپلنت­های دندانی به عنوان یک روش موثر و ایمن در نظر گرفته می­شود که هم به لحاظ عملکردی و هم به لحاظ قابل پیش بینی بودن، نسبت به پروتزهای دندانی مرسوم، از امتیاز بالاتری برخوردار میباشند. اولین بار، دکتر برانمارک در سال ۱۹۶۵ میلادی از ایمپلنت دندانی با جنس فلز تیتانیوم، به عنوان ماده­ای که از خاصیت زیست سازگاری و خاصیت یکپارچگی در دهان انسان برخوردار است، استفاده نمود و پس از آن تحقیقات و مطالعات زیادی در دنیا در این زمینه شکل گرفت. به طوری که در 20 سال گذشته، میزان درمان­هاي ایمپلنت دندانی در سراسر دنیا به تعداد بیش از یک میلیون ایمپلنت در هر سال رسیده است. سازمان­های متعدد دستورالعمل­هايی براي استاندارد سازي مواد به کار رفته در ساختار ايمپلنت ارائه نموده­ اند. عوامل متعددي مي­توانند بر يک درمان موفق با ايمپلنت دنداني تاثيرگذار باشند، از مهمترين اين عوامل ميتوان به تاثير طراحي هندسي ايمپلنت بر استحکام فصل مشترک ايمپلنت – استخوان و خواص مکانيکي نوع ماده به کار رفته در ساخت ايمپلنت اشاره کرد. همچنين امروزه پژوهش­هاي بسياري در زمينه­ی بهبود خواص مکانيکي ايمپلنت­هاي نانوساختار در حال انجام است. لازمه­ ی بررسي عوامل موثر در استحکام ايمپلنت­ها از ديدگاه طراحي هندسي و انتخاب مواد، شناخت ساختمان ايمپلنت و سيستم­هاي بارگذاري در محيط دهان است.جراحی ایمپلنت به سه صورت که شامل جراحی عادی، جراحی فوری و اصطلاحا بدون جراحی در فک انجام می­شود. در پروسه ­ی رایج و متداول ایمپلنت دندان، کمترین زمان برای تکمیل دوره ایمپلنت که شامل جراحی­ها و قرار دادن تاج دائمی می­باشد، انجام می­پذیرد که در حالت معمول فک پایین تقریبا پنج ماه و در فک بالا تقریبا شش ماه زمان می­برد. در این روش، دو جراحی لازم است که بین آن­ها سه الی شش ماه فاصله زمانی باید ­باشد(Hallman,2002). در پروسه­ی ایمپلنت فوری که به ندرت استفاده می­شود، دندانپزشک می­تواند تمام مراحل ایمپلنت دندان را در یک جلسه انجام دهد. این کار می­تواند با توجه به شرایط زمانی خاص، هزینه بیشتر و به ویژه در شرایط مساعد استخوانی بیمار، امکان­پذیر باشد که البته ریسک شکست درمان را تا 20% افزایش خواهد داد(Mendonça,2008). در روش سوم که به کاشت فیکسچر بدون برش لثه معروف است، ابتدا با استفاده از تصاویر اسکن دهان، فک بیمار در نرم افزار شبیه سازی می­شود و مناسب­ترین موقعیت کاشت فیکسچر با اطلاع از نوع فک بیمار و محل سینوس و عصب معین می­گردد. سپس قطعه ­ای طراحی می­شود که در واقع راهنما یا نویگیشن جراحی است(Shalabi,2006). این قطعه طبق تصاویر گرفته شده، طراحی و مکان­هایی‌که نیاز به کاشت فیکسچر و دریل کردن را دارند، مشخص می­کند. نویگیشن داخل دهان بیمار فیکس می­شود و دندانپزشک، جراحی را آغاز می­کند. در این روش محل قرارگیری فیکسچر، با دقت بالا به اندازه قطر فیکسچر پانچ می­شود(Anil,2011). به طور کلی انجام عملیات ایمپلنت دندان، دارای یک بازه سنی مشخص است که در خانم‌ها از سن پانزده سالگی و در آقایان از سن هجده سالگی به بعد که فک به طور کامل رشد خود را کرده است، قابل انجام می­باشد. هنگامی که استخوان کافی در فک وجود داشته باشد تا فیکسچر را به خوبی نگه دارد، جراحی برای مرحله اول که شامل کاشت ایمپلنت می­باشد، آماده است. برش کوچکی در لثه (جایی که قرار است تا فیکسچر کار گذاشته شود)، ایجاد می­شود. سپس، به وسیله دریل مخصوص، یک سوراخ ایجاد شده و فیکسچر به همراه پیچ پوششی خود قرار می­گیرند و لثه، بخیه زده می­شود. پس از مدت چهار الی هفت ماه استخوان و فیکسچر با هم آمیخته و یکپارچگی بین آن­ها ایجاد شده و به عبارتی جوش می­خورند(Rupp,2011). پس از اتمام دوره بهبودی جراحی نخست، نوبت به جراحی دوم می­رسد. برش جدیدی در لثه داده می­شود تا سر ایمپلنت­ها نمایان گردد. پس از نمایان شدن سر ایمپلنت، یک کلار یا اصطلاحا هیلینگ کپ (قطعه گرد فلزی که لثه را از سر فیکسچر دور نگه می­دارد)، در قسمت بالایی فیکسچر پیچ می­شود که به ترمیم بافت­های اطراف لثه کمک می­کند. کلار به مدت ده الی چهارده روز، بر روی فیکسچر می­ماند(Wennerberg,2011). پس از اینکه بافت لثه­ی اطراف هیلینگ کپ ترمیم شد؛ هیلینگ کپ، برداشته می­شود. سپس ایمپرشن کوپینگ روی فیکسچر بسته می­شود تا قالب گیری انجام پذیرد. در نهایت ایمپرشن کوپینگ باز شده و اباتمنت به روی فیکسچر، محکم پیچ می­شود. پس از اتصال اباتمنت به فیکسچر، تاج موقت، روی اباتمنت قرار خواهد گرفت. در بعضی موارد، ممکن است اباتمنت و تاج دندان موقت، پس از نمایان شدن سر فیکسچر در جراحی دوم، همزمان کار گذاشته شود که دیگر نیازی به هیلینگ کپ نمی­باشد(Mamalis,2011). تاج موقت به مدت چهار تا شش هفته قرار خواهد داشت. لثه اطراف آن التیام می­یابد و مانند لثه اطراف دندان­های طبیعی خواهد شد. تاج موقت، نسبت به تاج دائمی از مواد نرم­تری ساخته شده است. مواد نرم­تر به محافظت از ایمپلنت در برابر فشار ناشی از جویدن کمک می­کند و به استخوان فک فرصت می­دهد تا به تدریج قوی­تر شود و استحکام یابد(Alfarsi,2014). هنگامی که تاج موقت در دهان قرار دارد، تاج دائمی در آزمایشگاه قالب­گیری شده و نهایتا پس از سه هفته، تاج دائم کارگذاری خواهد شد(Schlegel,2013). با پیشرفت علم و تکنولوژی، روش­های نوینی جایگزین استفاده از دندان به صورت مصنوعی شده است که این تکنیک­ها علاوه بر حفظ زیبایی دندان، جایگزین مناسبی برای رفع مشکلات دست دندان­های مصنوعی در گذشته می­باشند(Elkhaweldi,2014). در واقع ايمپلنت­هاي دنداني تثبيت کننده­هايي هستند که به عنوان جايگزين براي ريشه­ی دندان طبيعي از دست رفته استفاده مي­شوند. استخوان اطراف ایمپلنت نقش کلیدي در حمایت و حفظ پایداری ایمپلنت دارد و از بین رفتن تدریجی آن موجب کاهش پایداری آن می­شود. تحقیقات ثابت کرده است که با افزایش سطح تماس بین استخوان و ایمپلنت، می­توان تحلیل استخوان فک را به حداقل رساند(Jinno,2004). خوشبختانه امروزه به کمک روش­های نوین دندان­سازی مصنوعی، مشکلات بی­دندانی به نحو مناسب­تری برطرف شده است. ایمپلنت دندان نیز یکی از آخرین دستاورد‌های جدید در علم دندانپزشکی می‌باشد که می‌تواند دندان‌های از دست رفته را به صورت تضمین شده­ای بازگرداند(Lin,2011). ایمپلنت­های دندانی به عنوان یک روش موثر و ایمن در نظر گرفته می­شود که هم به لحاظ عملکردی و هم به لحاظ قابل پیش بینی بودن، نسبت به پروتزهای دندانی مرسوم، از امتیاز بالاتری برخوردار میباشند. اولین بار، دکتر برانمارک در سال ۱۹۶۵ میلادی از ایمپلنت دندانی با جنس فلز تیتانیوم، به عنوان ماده­ای که از خاصیت زیست سازگاری و خاصیت یکپارچگی در دهان انسان برخوردار است، استفاده نمود و پس از آن تحقیقات و مطالعات زیادی در دنیا در این زمینه شکل گرفت(Gangappa,2016). ایمپلنت در ایران، به‌ تدریج از دهه ١٣۶٠ خورشیدی به ‌علت احتیاج ایجاد شده پس از دوران جنگ تحمیلی و نیاز جانبازان و مجروحین برای جایگزینی دندان‌های از دست ‌رفته، رواج یافت و به دلیل استقبال از عملکرد آن، امروزه رشد و توسعه چشمگیر آن در مجامع پزشکی و علمی ایران دیده می­شود(Roy,2011). این رشد فزاینده ناشی از این واقعیت است که بیماران به مرور پذیرفته­اند که با استفاده از ایمپلنت­هاي دندانی، نه تنها دندان­هاي از دست رفته، به بهترین وجهی جایگزین می­شوند، بلکه مشکلاتی نظیر جویدن نامناسب، بدي تکلم و حتی عدم اعتماد به نفس که اکثرا در درمان­هایی نظیر پروتز کامل یا پارسیل مشاهده می­شود، به نحو مناسبی جبران می­گردد(Hisbergues,2009). از طرف دیگر می­بایستی اذعان کرد که این رشد فزاینده براي قرار دادن ایمپلنت، باعث شده است که به مرور زمان بر تعداد دندان پزشکانی که تمایل به استفاده از این روش در کلینیک شخصی خود دارند، نیز افزوده شود. به طوری که در 20 سال گذشته، میزان درمان­هاي ایمپلنت دندانی در سراسر دنیا به تعداد بیش از یک میلیون ایمپلنت در هر سال رسیده است(Apratim,2015). سازمان­هاي متعدد دستورالعمل­هايي براي استاندارد سازي مواد به کار رفته در ساختار ايمپلنت ارائه نموده­اند. عوامل متعددي مي­توانند بر يک درمان موفق با ايمپلنت دنداني تاثيرگذار باشند، از مهمترين اين عوامل ميتوان به تاثير طراحي هندسي ايمپلنت بر استحکام فصل مشترک ايمپلنت – استخوان و خواص مکانيکي نوع ماده به کار رفته در ساخت ايمپلنت اشاره کرد.

2. روش تحقیق

پروتز به معنای اندام مصنوعی یا اعضای مصنوعی می­باشد که جایگزین اندام یا عضو از دست رفته در بدن می­شود. پروتز دندان نیز به معنی دندان مصنوعی یا تعویض دندان می­باشد. انواع پروتز دندان شامل: پروتز متحرک، پروتز ثابت و پروتز ایمپلنت می­باشد که هر کدام انواع مختلف مربوط به خود را دارند. ایمپلنت، مجموع قطعاتی است که با جراحی، در داخل فک ثابت می‌شود و روی آن دندان مصنوعی قرار می‌گیرد تا در نهایت ظاهری مشابه با دندان طبیعی پیدا نماید. قرار دادن ایمپلنت در فک، پس از اتمام جراحی، شامل چهار جزء: ایمپلنت، اباتمنت، پیچ اباتمنت و تاج می­باشد. پایه ایمپلنت یا اصطلاحا فیکسچر، در استخوان فک بالا یا پایین قرار داده می­شود و به عنوان ریشه مصنوعی دندان عمل خواهد کرد. پس از کارگذاری ریشه ایمپلنت، بلافاصله پیچ پوششی بر روی آن قرار می­گیرد تا مانع از ورود بزاق دهان، خون و یا هر نوع آلودگی و باکتری به داخل ایمپلنت شود و در زمان قرار دادن اباتمنت، این پیچ برداشته میشود(Qiang,2013). یک رویه بسیار مهم در بدن انسان ساخت استخوان جدید و یکپارچگی می­باشد. یکپارچگی یک مرحله­ ی پر اهمیت در پروسه­ ی قرار دادن ایمپلنت دندانی می­باشد. فیکسچر که در زیر بافت لثه، در داخل استخوان فک قرار می­گیرد تا همانند ریشه یک دندان طبیعی عمل کند، به دلیل خاصیت یکپارچگی با بدن، جوش می­خورد(Strassler,2007). در واقع، بدن، همان حالتی را تجربه می­کند که در حال ترمیم یک استخوان شکسته باشد. یکپارچگی، واکنش طبیعی بدن در برابر قرار دادن ایمپلنت می­باشد. در حقیقت یکپارچگی رویه ­ای است که اجازه می­دهد ایمپلنت جزئی دائمی از فک گردد(Heimann,2015). این پایه فلزی به دلیل خاصیت غیر مغناطیسی و مقاومت بالایی که در برابر اکسیژن، ترکیبات اسیدی و نمک دارد، هنگام قرارگیری درون استخوان فک، جسم خارجی و مشکل ساز تلقی نمی­شود و با محیط فک بیمار، سازگار است(Stellingsma,2004). از ایمپلنت­های ابتدایی، می­توان به ایمپلنت­هایی از جنس فولاد ضد زنگ اشاره نمود که با استخوان بدن سازگار بودند، اما یکپارچگی ایجاد نمی­کردند و در نتیجه پس از مدتی، به دلیل لق شدگی یا خوردگی و ساییدگی، باید خارج می­شدند. امروزه ایمپلنت­ها از یک پایه تیتانیومی و یا بعضا از زیرکونیا ساخته می­شوند که به دلیل سازگار بودن جنس آن با محیط دندان، حساسیتی ایجاد نمی­کنند(Natali,2010). جراحی ایمپلنت به سه صورت: جراحی عادی، جراحی فوری و اصطلاحا بدون جراحی در فک انجام می­شود. در پروسه­ی رایج و متداول ایمپلنت دندان، کمترین زمان برای تکمیل دوره ایمپلنت که شامل جراحی­ها و قرار دادن تاج دائمی می­باشد، انجام می­پذیرد که در حالت معمول فک پایین تقریبا پنج ماه و در فک بالا تقریبا شش ماه زمان می­برد. در این روش، دو جراحی لازم است که بین آن­ها سه الی شش ماه فاصله زمانی باید باشد(Hariprasad,2015). در پروسه­ی ایمپلنت فوری که به ندرت استفاده می­شود، دندانپزشک می­تواند تمام مراحل ایمپلنت دندان را در یک جلسه انجام دهد. این کار می­تواند با توجه به شرایط زمانی خاص، هزینه بیشتر و به ویژه در شرایط مساعد استخوانی بیمار، امکان­پذیر باشد که البته ریسک شکست درمان را تا 20% افزایش خواهد داد. در روش سوم که به کاشت فیکسچر بدون برش لثه معروف است، ابتدا با استفاده از تصاویر اسکن دهان، فک بیمار در نرم افزار شبیه سازی می­شود و مناسب­ترین موقعیت کاشت فیکسچر با اطلاع از نوع فک بیمار و محل سینوس و عصب معین می­گردد(Fabbro,2012). سپس قطعه­ای طراحی می­شود که در واقع راهنما یا نویگیشن جراحی است. این قطعه طبق تصاویر گرفته شده، طراحی و مکان­هایی‌که نیاز به کاشت فیکسچر و دریل کردن را دارند، مشخص می­کند. نویگیشن داخل دهان بیمار فیکس می­شود و دندانپزشک، جراحی را آغاز می­کند. در این روش محل قرارگیری فیکسچر، با دقت بالا به اندازه قطر فیکسچر پانچ می­شود(Lan,2012). به طور کلی انجام عملیات ایمپلنت دندان، دارای یک بازه سنی مشخص است که در خانم‌ها از سن پانزده سالگی و در آقایان از سن هجده سالگی به بعد که فک به طور کامل رشد خود را کرده است، قابل انجام می­باشد(Sul,2003). شکل (1)، اجزای قرار گرفته ایمپلنت در لثه بیمار، پس از پایان اتمام جراحی ایمپلنت به صورت شماتیک مجزا و ترکیب شده درون لثه را نشان می­دهد.

شکل (1): اجزای تشکیل‌دهنده ایمپلنت به صورت مجزا و ترکیب شده

امروزه ایمپلنت دندان بهترین جایگزین برای دندان­های از دست رفته می‌باشد. نکته قابل توجه در مورد ایمپلنت، آن است که اگر پس از قرار گرفتن در فک به طور صحیح از آن نگهداری شود، ماندگاری بسیار بالایی نیز خواهد داشت. پایه ایمپلنت یا اصطلاحا فیکسچر، در استخوان فک بالا یا پایین قرار داده می‌شود و به عنوان ریشه مصنوعی دندان عمل خواهد کرد. یک رویه بسیار مهم در بدن انسان ساخت استخوان جدید و یکپارچگی می‌باشد. فیکسچر که در زیر بافت لثه، در داخل استخوان فک قرار می­گیرد تا همانند ریشه یک دندان طبیعی عمل کند، به دلیل خاصیت یکپارچگی با بدن، جوش می­خورد. در واقع، بدن، همان حالتی را تجربه می‌کند که در حال ترمیم یک استخوان شکسته باشد. این پایه فلزی به دلیل خاصیت غیر مغناطیسی و مقاومت بالایی که در برابر اکسیژن، ترکیبات اسیدی و نمک دارد، هنگام قرارگیری درون استخوان فک، جسم خارجی و مشکل ساز تلقی نمی‌شود و با محیط فک بیمار، سازگار است. از ایمپلنت‌های ابتدایی، می­توان به ایمپلنت‌هایی از جنس فولاد ضد زنگ اشاره نمود که با استخوان بدن سازگار بودند، اما یکپارچگی ایجاد نمی­کردند و در نتیجه پس از مدتی، به دلیل لق شدگی یا خوردگی و ساییدگی، باید خارج می­شدند. امروزه ایمپلنت‌ها از یک پایه تیتانیومی و یا بعضا از زیرکونیا ساخته می‌شوند که به دلیل سازگار بودن جنس آن با محیط دندان، حساسیتی ایجاد نمی‌کنند. همچنین پیچ پوششی (کلار) یک قطعه موقتی است که در ابتدای جراحی، از ورود هرگونه باکتری و خون به داخل فیکسچر جلوگیری می‌کند و در هنگام کارگذاری اباتمنت بر روی فیکسچر، این قطعه برداشته خواهد شد. در برخی موارد از ایجاد میکرو رزوه­ها در قسمت فوقانی فیکسچر بهره­برده می‌شود که این میکرو رزوه­ها به نفوذ و یکپارچگی بهتر فیکسچر با استخوان کمک می‌کنند. در واقع وجود این میکرو پیچ­ها در ناحیه گردن فیکسچر، باعث سازماندهی استرس منتقل شده به استخوان لثه و همچنین کاهش ریزش استخوان در ناحیه بالایی لثه خواهد شد که این امر نهایتا موجب یکپارچگی بهتر و بیشتر فیکسچر با لثه در این ناحیه حساس خواهد شد. اتصال اباتمنت به ایمپلنت به انواع مختلف: شش ضلعی داخلی و خارجی، هشت ضلعی داخلی و خارجی و مورس تِیپِر (مخروطی) انجام می‌شود. مهم‌ترین شرط اتصال پروتز این است که اولا اتصال باید به نحوی باشد که محل اتصال کاملا یکپارچه و محکم باشد و هر بار که لازم است بتوان اجزاء را دقیقا در همان جهت، جایگزین کرد. دوما باید امکان اتصال پروتزهای مختلف وجود داشته باشد و در موارد اشتباه در جایگذاری امکان اصلاح جهت وجود داشته باشد. در حال حاضر اتصال شش ضلعی با نتایج قابل پیش بینی­ و مناسب­تری، به صورت گسترده مورد استفاده قرار می­گیرد. اتصال شش ضلعی برای ایجاد ثبات بیشتر و افزایش استقامت اتصال بین اباتمنت و ایمپلنت طراحی شده است. در این طراحی ارتفاع عمودی پلتفرم کاهش می­یابد تا به اتصال بهتر پروتز کمک کند. اتصال شش ضلعی داخلی از اتصال شش ضلعی خارجی نیز بهتر بوده و دچار شل شدن کمتر پیچ اباتمنت می­شود، سیل میکروبی بهتری را نسبت به نوع مورس تیپر ایجاد می­کند. اباتمنت نیز در واقع ایمپلنت را به تاج دندان متصل می‌کند. عموما این قسمت، به وسیله‌ی پیچ اباتمنت، به ایمپلنت متصل می‌گردد. شکل اباتمنت مانند یک دندان بریده شده می‌باشد تا تاج، روی آن سوار شود. اباتمنت­های آماده یا از پیش ساخته، در انواع، اندازه و شکل­های مختلفی وجود دارند و همراه با ایمپلنت دندان به فروش می­رسند. اباتمنت همیشه صاف و موازی با پایه ایمپلنت کار گذاشته نمی‌شود. هدف از طراحی اباتمنت زاویه­دار، قرارگیری موازی دندان­ها با یکدیگر می‌باشد. اباتمنت­های سفارشی نیز، متناسب با شرایط خاص بیمار، ساخته می‌شوند که پس از اتصال به ایمپلنت، قالب­گیری شده و تاج مصنوعی دندان برایش طراحی و ساخته می‌شود. پیچ اباتمنت، از داخل اباتمنت به داخل ایمپلنت رفته و اباتمنت را به فیکسچر، متصل نگه می­دارد. پیچ اباتمنت نیز از جنس­های مختلفی مانند تیتانیوم، طلا و بعضا مواد دیگری ساخته می‌شود. این پیچ­ها همچنین بر اساس نوع اتصال اباتمنت به فیکسچر، به دو دسته پیج اباتمنت اتصال داخلی و پیچ اباتمنت اتصال خارجی تقسیم­بندی می‌شوند. نهایتا تاج دندان به روی اباتمنت پیچ شده یا چسبانده می‌شود. در جدول (1)، مقایسه­ای بین خواص مکانیکی استخوان فک و گریدهای یک تا پنج آلیاژ تیتانیوم آورده شده است.

جدول (1): مقایسه خواص مکانیکی استخوان فک و گریدهای یک تا پنج آلیاژ تیتانیوم

یکی از زمینه ­های مهم مورد بررسی در ارتباط با ایمپلنت دندان در این حوزه، آماده­سازی سطح فیکسچر می­باشد. اهمیت این موضوع به این علت می­باشد که افزایش کیفیت سطح فیکسچر ایمپلنت و آماده ­تر شدن آن در هنگام کارگذاری ایمپلنت در لثه، باعث افزایش درصد اتصال و استخوان­سازی هرچه بهتر فیکسچر با لثه و استخوان فک خواهد شد. یکی از دلایل اصلی برای تغییرات سطح ایمپلنت­ها، کاهش زمان جوش خوردن آن­ها می­باشد. ساختار و سطح انواع فیکسچر بر روی تعامل میان فلز و بافت­های زنده تاثیر گذار خواهد بود. یکی از دلایل اصلی برای تغییرات سطح ایمپلنت­ها، کاهش زمان جوش خوردن آن­ها می باشد. زبری سطح، باعث بالا رفتن (TGF-B) که یک هورمون رشدی است، خواهد شد و مستقیما باعث افزایش یکپارچه­ سازی می­شود. روش­های آماده سازی سطوح مختلفی برای افزایش جوش خوردن و یکپارچگی ایمپلنت به استخوان فک در دهه­ های گذشته مورد آزمایش قرار گرفته­اند که در ادامه به کاربردی­ترین آن­ها پرداخته شده است.

• آماده سازی سطح ایمپلنت به روش SLA و SLActive: سطح SLA برگرفته از عبارت Sand blasted Long grit Acid etched است که روشی برای سند بلاست کردن ایمپلنت می­باشد. حرف S مخفف Sand blast که در اینجا به معنای پاشش ذرات آلومینا می­باشد. حرف L مخفف Large grit به معنای دانه­های درشت سند بلاست و حرف A مخفف Acid etched است که به معنای شست و شوی اسیدی می­باشد. در این روش، تیتانیوم بعد از سند بلاست شدن، برای اسید شویی ارسال می­شود. اسید شویی توسط اسید هیدروکلریک و اسید سولفوریک انجام می­شود. نتیجه آن خشونت سطحی ایده آل و جوش خوردن بهتر فیکسچر به استخوان و از بین رفتن مواد بر روی سطح فیکسچر می­باشد. در این مرحله، برای اینکه داخل فیکسچر آسیب نبیند، باید سطح داخلی آن توسط تفلون پوشانده شود که انجام این مرحله مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی می­باشد]83[. در کنار این روش، روش دیگری به نام SLActive که مختصر شده­ی عبارت Sand blasted Long grit Acid etched Active می­باشد، نیز وجود دارد. در روش آماده سازی سطح SLActive، با افزایش کانی سازی، به تشکیل استخوان سرعت بیشتری بخشیده می­شود و اتصال استخوان با ایمپلنت[3]، بهتر انجام می­پذیرد. ایمپلنت­های دندانی با پوشش­های سطحی SLA و SLActive به یک روش تولید می­شوند. تنها تفاوت آن­ها در آخرین مرحله فرایند تولیدشان نهفته است. ایمپلنت­های SLA پس از سند بلاست و شست و شوی اسیدی یا اصطلاحا اچ کردن، خشک شده و آماده استفاده می­باشند. در حالیکه ایمپلنت­هایSLActive ، پس از اچ کردن، تحت شرایط محافظت گاز  و در محلول 9/0 درصد از NaCl (محلول نمکی) که ایزوتونیک است (به این معنی که نه باعث تورم سلول­ها می­شود نه سبب چروکیدگی آن­ها)، ذخیره می­شود. نکته اساسی در بهبود ایمپلنت دندان، نحوه شکل‌گیری لخته خون بر روی ایمپلنت است. ویژگی‌هایی مانند فعالیت شیمیایی بالا و آب‌دوستی سطحSLActive ، سطح وسیع‌تری برای جذب پروتئین خون ایجاد می‌کند. این حالت ایده‌آل‌ترین وضعیت برای تشکیل لخته‌ خون و شروع فرآیند بهبود است. این تکنولوژی زمان شش تا هشت هفته‌ای بهبود در SLA را به سه تا چهار هفته کاهش می­دهد. معمولا عدم موفقیت در ایمپلنت دندان، در مراحل اولیه بهبود، یعنی دو الی چهار هفته اول پس از کاشت ایمپلنت رخ می‌دهد. سطح SLActive  همچنین می‌تواند در موارد ابتلا به پوکی استخوان، ترمیم و پیوند استخوان با فیکسچر را سرعت بخشد.

• آماده سازی سطح ایمپلنت به روش RBM: روش RBM، بر گرفته از Resorbable Blast media بوده و به معنای آن است که عمل سند بلاست در محیطی گرم و تحت فشار انجام می­شود که این امر باعث افزایش تاثیر این عملیات می­شود و بقایای کمتری از ماده سند بلاست بر روی فیکسچر بجا می­ماند. در واقع تکنیکRBM ، مشابه تکنیک SLA می­باشد با این تفاوت که در این تکنیک،هیدروکسی آپاتیت مشتق شده از بتا-تری کلسیم پیروفسفات و کلسیم پیروفسفات تحت فشار بسیار زیاد بر روی سطح فیکسچر پاشیده می­شود.

• آماده سازی سطح CA برگرفته از Calcium SA: برای تهیه سطح CA، به منظور فعال­سازی سطح تیتانیوم بعد از به دست آوردن سطح سند بلاست شده (SA)، فیکسچر در محلول کلسیم کلراید (CACl2) قرار داده می­شود. این سطح قادر به جذب خون و پروتئین­های موجود در آن است به طوری که باعث افزایش اتصال سلول­های استخوان می­شود و در نتیجه باعث افزایش تمایز آن­ها به یکپارچگی، تکثیر و استخوان­سازی می­شود.

• آماده سازی سطح HA: سطح HA که برگرفته از Hydroxyapatite-SA است، برای کاشت ایمپلنت در استخوان­های ضعیف و چگالی کم و همچنین کاشت فوری در حفره دندان کشیده شده، ایده آل می­باشد. هیدروکسی آپاتیت ماده­ای است که قابلیتیک اتصال قوی بین استخوان و ایمپلنت را دارد. سطح HA، پوششی از هیدروکسی آپاتیت به ضخامت ۳۰ الی ۶۰ میکرومتر بر روی سطح RBM می­باشد. از مزیت­های این سطح، زیست سازگاری بیشتر آن و همچنین افزایش استخوان­سازی نسبت به RBM می­باشد. هیدروکسی آپاتیت عموما یک لایه از کلسیم و فسفات بر روی ایمپلنت می­باشد که می­تواند بر روی فلز به روش­های مختلف اعمال گردد. مواد کلسیم فسفاتی و هیدروکسی آپاتیت به خاطر تشابه از نظر ترکیب شیمیایی با بافت استخوانی و زیست سازگاری آن­ها و ایجاد نکردن تورم و واکنش التهاب زا و داشتن استعداد در تولید سلول­های استخوانی، استفاده می­شوند. سطح BA که مخفف عبارت Bio-Hydroxyapatite می­باشد در نتیجه­ی پوشانده شدن لایه­ای نازک از هیدروکسی آپاتیت بر روی سطح سند بلاست شده به دست می­آید. این روش، باعث افزایش استخوان­سازی و در نتیجه افزایش ثبات اولیه ایمپلنت می­گردد. یکی دیگر از مزیت­های این روش، جذب و حذف پوشش هیدروکسی آپاتیت و عدم پوسته پوسته شدن آن در طولانی مدت می­باشد.

• سطح پلاسمای اسپری شده (TPS): تیتانیم پلاسمای اسپری شده یا TPS که مخفف عبارت Titanium Plasma Spray می­باشد، به ایمپلنت اجازه می­دهد که پوششی با ضخامت تقریبا 40-50 میکرون داشته باشد. این پروسه توسط تزریق فرم پودری تیتانیوم درون یک تورچ پلاسمایی در دماهای بسیار بالا صورت می­پذیرد. این ذرات در نهایت متراکم شده و متصل بر روی سطحانواع ایمپلنت می­شوند که این امر باعث تحریک سلول­های استخوان­ساز خواهد شد. سطح سند بلاست و اسید شویی شده با ایمپلنت­های تیتانیوم پلاسمای اسپری، در چندین مطالعه حیوانی مقایسه شده است. نتایج رادیولوژیک این مطالعه نشان داد که ایمپلنت­های SLA بهتر از ایمپلنت­های TPS  نتیجه می­دهند و سطح SLA  باعث افزایش تماس استخوانی بیشتری در مراحل اولیه نسبت به ایمپلنت­های TPS  می­شود. واژه استئواینتگریشن به صورت تجربی به عنوان تماس نزدیک مابین استخوان و ایمپلنت در برش­هاي بافت شناسی توصیف می­شود و در اصطلاح کلینیکی به عنوان ثبات یک ایمپلنت در استخوان می­باشد. این ثبات بیولوژیکی، یک پیش­نیاز براي پروتزهاي ایمپلنت دندانی و موفقیت بلند مدت آن­ها می­باشد. فقدان استئواینتگریشن منجر به شکست یا لق شدگی ایمپلنت می­شود که با عوامل متعدد در ضمن و بعد از مراحل درمان ایمپلنت می­تواند ارتباط داشته باشد. در این راستا محققان، در پژوهش­های خود، از روش­های مختلفی به جهت افزایش خلل و فرج سطح فیکسچر و در نهایت فعال­تر کردن این سطح برای اتصال هرچه بهتر آن به جهت استخوان­سازی با لثه انجام دادند. از جمله­ی این روش­های آماده­سازی سطح فیکسچر ایمپلنت می­توان به روش­هایی همچون: RBM، SA، HA، TPS، SL، SLActive اشاره نمود که به توضیح هر کدام از این روش­ها به طور مفصل در فصل اول پرداخته شده است. تفاوت هر کدام از این روش­های آماده­سازی سطح فیکسچر ایمپلنت، در نحوه­ی آماده­سازی­های نهایی بوده و اکثر این روش­ها در مراحل ابتدایی آماده­سازی سطح از قبیل سند بلاست کردن و … مانند یکدیگر انجام می­شوند. روش­هایی همچون RBM و SA، بیشتر در گذشته کاربرد داشته و مورد استفاده قرار می­گرفتند؛ اما روش­های جدید دیگری همچون HA و SLActive، به دلیل سرعت و درصد بیشتر اتصال با استخوان لثه، امروزه بیشتر مورد توجه قرار گرفته­اند. در شکل (2)، انواع روش­های انجام شده در حوزه­ی آماده­سازی سطح ایمپلنت دندان، بر اساس تعداد مقالات بین­المللی و معتبر انتشار یافته، دسته بندی و نشان داده شده­ اند.

شکل (2): روش­های انجام شده در حوزه­ی آماده­سازی سطح ایمپلنت دندان

در شکل (3) نیز درصد تمایل اتصال استخوان به سطح ایمپلنت برای روش­های انجام شده مختلف در حوزه­ی آماده­سازی سطح ایمپلنت دندان نشان داده شده است.

شکل (3): درصد تمایل اتصال استخوان به سطح ایمپلنت برای روش­های انجام شده مختلف در حوزه­ی آماده­سازی سطح ایمپلنت دندان

3- بحث و نتیجه­ گیری

تا به امروز مطالعات زیادی در زمینه ایمپلنت دندان در عرصه­های مختلفی اعم از: جراحی فک و دندان، بیومکانیک، بیومواد، ایمونولوژی و میکروبیولوژی، علوم اعصاب دندانی، مراقبت­های بعد از جراحی ایمپلنت و … انجام شده است که با توجه به هدف این پژوهش، به بررسی مطالعات انجام گرفته در ایمپنت دندان از نگاه بیومکانیکی و مهندسی پزشکی پرداخته شده است. تمام روش­های آماده سازی سطح ایمپلنت دندان در شکل (2)، با توجه به درصد تمایل اتصال استخوان به ایمپلنت در هفته­های سپری شده پس از کارگذاری ایمپلنت در لثه بیمار نشان داده شده است. همان طور که مشاهده می­شود، روش آماده­سازی سطح SLA و SLActive و HA نسبت به دیگر روش­های آماده­سازی سطح در هفته­های پس از جراحی سریع تر با استخوان فک بیمار پیوند برقرار می­کنند و از این لحاظ نسبت به روش­های دیگر، بهتر می­باشند. در این میان، روش آماده سازی سطح SLActive که در شرکت درین کاشت مانا نیز انجام می­شود، به دلیل سرعت یکپارچگی استخوان فک با ایمپلنت در دو هفته اول که ریسک جراحی و لق شدن ایمپلنت در دهان بیمار در این بازه بیشتر وجود دارد؛ مناسب­تر می­باشد و روش­های آماده سازی سطح SLA و HA بعد از روش آماده­سازی سطح SLActive مورد توجه هستند.

4- تشکر و قدردانی

بدینوسیله از شرکت تولید کننده­ی سیستم­های ایمپلنت درین کاشت مانا به جهت در اختیار قرار دادن اطلاعات، امکانات و نمونه­های ایمپلنتی در رابطه با اهداف این پژوهش به اینجانبان و همچنین بابت همکاری و مشاهده خط تولید ایمپلنت این شرکت، تشکر نموده و از عنایات و حسن لطف دست اندر کاران این شرکت بسیار سپاسگزار هستیم.

منابع و مراجع

Hallman, Mats, Lars Sennerby, and Stefan Lundgren. “A clinical and histologic evaluation of implant integration in the posterior maxilla after sinus floor augmentation with autogenous bone, bovine hydroxyapatite, or a 20: 80 mixture.” International Journal of Oral and Maxillofacial Implants 17.5 (2002): 635-643.‏

Mendonça, Gustavo, et al. “Advancing dental implant surface technology–from micron-to nanotopography.” Biomaterials 29.28 (2008): 3822-3835.‏

Shalabi, M. M., et al. “Implant surface roughness and bone healing: a systematic review.” Journal of dental research 85.6 (2006): 496-500.‏

Anil, S., et al. “Dental implant surface enhancement and osseointegration.” Implant dentistry—a rapidly evolving practice (2011): 83-108.‏

Rupp, Frank, et al. “Wetting behavior of dental implants.” International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 26.6 (2011).

Wennerberg, Ann, Silvia Galli, and Tomas Albrektsson. “Current knowledge about the hydrophilic and nanostructured SLActive surface.” Clinical, cosmetic and investigational dentistry 3 (2011): 59.‏

Mamalis, Anastasios A., and Spyridon S. Silvestros. “Analysis of osteoblastic gene expression in the early human mesenchymal cell response to a chemically modified implant surface: an in vitro study.” Clinical oral implants research 22.5 (2011): 530-537.

Alfarsi, Mohammed A., Stephen M. Hamlet, and Saso Ivanovski. “Titanium surface hydrophilicity enhances platelet activation.” Dental materials journal (2014): 2013-221.‏

Schlegel, K. A., et al. “Osseointegration of SLA ctive implants in diabetic pigs.” Clinical oral implants research 24.2 (2013): 128-134.‏

Elkhaweldi, A., et al. “The survival rate of RBM surface versus SLA surface in geometrically identical implant design.” J Oral Bio 1.1 (2014): 8-15.‏

Jinno, Tetsuya, et al. “Effects of calcium ion implantation on osseointegration of surface-blasted titanium alloy femoral implants in a canine total hip arthroplasty model.” The Journal of arthroplasty 19.1 (2004): 102-109.‏

Lin, Dong-Yang, and Xiao-Xiang Wang. “Preparation of hydroxyapatite coating on smooth implant surface by electrodeposition.” Ceramics International 37.1 (2011): 403-406.‏

Gangappa, Rajkumar, et al. “Hydroxyapatite Biosynthesis by a Serratia sp. and Application of Nanoscale Bio-HA in the Recovery of Strontium and Europium.” Geomicrobiology Journal 33.3-4 (2016): 267-273.‏

Roy, Mangal, Amit Bandyopadhyay, and Susmita Bose. “Induction plasma sprayed nano hydroxyapatite coatings on titanium for orthopaedic and dental implants.” Surface and Coatings Technology 205.8-9 (2011): 2785-2792.‏

Hisbergues, Michael, Sophie Vendeville, and Philippe Vendeville. “Zirconia: Established facts and perspectives for a biomaterial in dental implantology.” Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials: An Official Journal of The Society for Biomaterials, The Japanese Society for Biomaterials, and The Australian Society for Biomaterials and the Korean Society for Biomaterials 88.2 (2009): 519-529.‏

Apratim, Abhishek, et al. “Zirconia in dental implantology: A review.” Journal of International Society of Preventive & Community Dentistry 5.3 (2015): 147.‏

Sun, Qiang, et al. “Single-tooth replacement in the anterior arch by means of a cantilevered IPS e. max Press veneer-retained fixed partial denture: case series of 35 patients.” International Journal of Prosthodontics2 (2013).‏

Strassler, Howard E., David Taler, and Luis Sensi. “Single visit natural tooth Pontic Bridge with fiber reinforcement ribbon.” Oral Health7 (2007): 24.

Heimann, Robert B., and Hans D. Lehmann. Bioceramic coatings for medical implants: trends and techniques. John Wiley & Sons, 2015.‏

Stellingsma, C., et al. “Implantology and the severely resorbed edentulous mandible.” Critical reviews in oral biology & medicine4 (2004): 240-248.‏

Natali, Arturo N., Emanuele L. Carniel, and Piero G. Pavan. “Modelling of mandible bone properties in the numerical analysis of oral implant biomechanics.” Computer methods and programs in biomedicine2 (2010): 158-165.‏

Ananth, Hariprasad, et al. “A review on biomaterials in dental implantology.” International journal of biomedical science: IJBS3 (2015): 113.‏

Evaluation of different methods of surface treatment of dental implants and the effects of the percentage of bone implant contact and ossify to the gums with the surface of dental implants in each of these methods

Abstract

An essential procedure in the human body is building new bone and integrating it. Integration or biocompatibility is an important step in the dental implant placement process. The fixture, which is placed under the gum tissue inside the jawbone, acts as the root of a natural tooth and coalesces, due to its integrity and viability with the body. As can be seen, the SLA, SLActive, and HA surface treatment methods bind to the patient’s jawbone more rapidly after surgery than other surface treatment methods. Meanwhile, the SLActive surface treatment method is more appropriate due to its integration speed with the jawbone in the first two weeks, where the risk of surgery and implant loosening in the patient’s mouth is higher. SLA and HA surface treatment methods are considered after the SLActive procedure. The bone’s absorption rate of titanium implants in the SLActive procedure increases by about 20 to 22% in the two to eight weeks after surgery compared to the SLA method due to the high rate of integration and biocompatibility. However, after a critical period of two weeks and four weeks after surgery, it is the HA method that merges the titanium implant’s surface to the jawbone more quickly. SL, TPS and RBM surface treatment methods are ranked next in terms of biocompatibility and the implant surface’s attachment speed with the tooth.

Keywords: Dental implant prosthesis, Implant surface treatment, Bone implant contact