آیا چیزی در مورد طراحی ایمپلنت می‌دانید؟ فکر می‌کنید چه اندازه طراحی ایمپلنت حائز اهمیت است؟ طراحی ایمپلنت ، موضوعی بسیار مهم است که ٩٠ % دندانپزشکان آن را نادیده می گیرند. من می‌خواهم در این مقاله به شما نشان بدهم که برای طراحی به چه مورادی باید دقت کرد.  از آنجا که استفاده از ایمپلنت های دندانی دارای سابقه‌ای طولانی است، عوامل بسیاری وجود دارد که برای موفقیت ایمپلنت مهم هستند.

یکی از مهمترین این عوامل، سازگاری زیستی است. که نه تنها شامل سازگاری مواد با بافت می‌باشد بلکه توانایی آن برای انجام یک کار خاص است. بنابراین، این ویژگی فقط به خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی مواد وابسته نیست، بلکه به کاربردی است که در آن مواد استفاده می‌شود.

در مورد ایمپلنت های دندانی، سازگاری زیستی مواد با مطالعه تعاملات مستقیم بین ایمپلنت و بافت، که اندازه‌گیری درجه استقرار اسکلت استخوان است، ارزیابی می‌شود. در نتیجه موفقیت طولانی‌مدت ایمپلنت ها، به معیارهایی بستگی دارد و باید در طراحی ایمپلنت های دندانی شامل ترکیب مواد بیولوژیکی، طول پیوند ایمپلنت و شکل هندسی، عوامل بیومکانیک، ویژگی‌های سطح، وضعیت پزشکی بیمار، کیفیت استخوان و جراحی تکنیک و غیره به آن‌ها پرداخت.

١. مواد بیولوژیکی

مواد زیستی مورد استفاده برای تولید ایمپلنت های دندان، شامل فلزات، سرامیک، کربن‌ها، پلیمرها و ترکیباتی از این مواد هستند. پلیمرها نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر از سطوح دیگر مواد زیستی هستند. آن‌ها همچنین دارای قدرت مکانیکی کم هستند که باعث می‌شوند، در طول عملکرد تحت نیروهای با فشار بالا به شکستگی مکانیکی مبتلا شوند.

گزارش‌شده است که مواد پلیمری کاربرد بسیار کمی در دندانپزشکی ایمپلنت دارند و فقط برای ساخت قطعات جذب‌کننده بین ایمپلنت و زیر ساختار استفاده می‌شود. آلومینیوم Ti-6Al-4V ( آلومینیوم- انادیوم)، اولین ماده مُدرن مورد استفاده برای ایمپلنت های دندانی است و هنوز هم بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. Ti یک فلز سبک با سازگاری عالی، سختی نسبتاً بالا و مقاومت در برابر خوردگی و شکنندگی می‌باشد.

با این حال، زمانی که در معرض هوا قرار می‌گیرد، یک اکسید سطحی تشکیل می‌شود و این لایه اکسید، پاسخ بیولوژیکی را تعیین می‌کند. این لایه اکسید یک رابط پویا است که به‌عنوان پلتفرم برای قرار دادن ماتریکس استخوان عمل می‌کند. فلزات دیگر برای استخراج استخوان، از جمله زیرکونیوم، طلا و آلومینیوم تیتانیوم و انادیوم استفاده می‌شوند و این آلیاژها ممکن است ایمپلنت را تقویت کنند.

Bioceramics مانند هیدروکسی آپاتیت نیز استفاده می‌شود، قدرت کم آن‌ها، سازگاری عالی و ظرفیت ادغام با بافت سخت و استخوان زنده  از مشخصه‌هایش می‌باشد. در کنار طبیعت شکننده‌اش، هیدروکسی آپاتیت، فسفات تری کلسیم و سرامیک اکسید آلومینیومی در حال حاضر به‌عنوان پوشش‌های پاشش اسپری بر روی یک هسته فلزی استفاده می‌شود که منتهی به نتیجه پیوند ایمپلنت با بافت میزبان می‌گردد.

٢.طول ایمپلنت

طول و قطر ایمپلنت بر روی روند موفقیت در رابط استخوان و ایمپلنت تأثیر مستقیم دارد. طول ایمپلنت از ۶ تا ٢٠ میلی‌متر متغیر است و شایع‌ترین طول استفاده شده بین ٨ – ١۵ میلی‌متر می‌باشد. تحقیق در دندانپزشکی نشان داده است که ایمپلنت های به طول بلندتر، نتیجه موفقیت  جایگزینی را تضمین می‌کنند و این ایمپلنت های کوتاه‌تر به دلیل کاهش پایداری و استقامت شان، میزان موفقیت کمتری را به دست می‌آورند که می‌تواند از لحاظ کم بودن استخوان در تماس با ایمپلنت و سطح ایمپلنت کوچک‌تر ٢.۵ برابر باشد.

٣.قطر ایمپلنت

قطر ایمپلنت از وسیع‌ترین نقطه مرکزی تا نقطه مقابل روی ایمپلنت اندازه‌گیری شده و معمولاً از ٣ تا ٧ میلی‌متر محاسبه می‌شود؛ اگرچه ایمپلنت های قطور باریک را می‌توان در فضاهای کوچک استفاده کرد اما پزشکان قطر ایمپلنت را بسته به کمیت و کیفیت استخوان بیمار، برای به ثمر رساندن مطلوب و ممنوعیت بیش از حد ابزار اندازه‌گیری، انتخاب می‌کنند.

۴.شکل هندسی ایمپلنت

یکی از نگرانی‌های اصلی طراحی، شکل اپیلاسیون است، زیرا شکل هندسی بر تعامل بین استخوان و ایمپلنت، سطح و توزیع نیروها به استخوان و ثبات آن تأثیر می‌گذارد. بنابراین، ایمپلنت های دندانی به اشکال متفاوت و به گروه‌های مختلف طبقه‌بندی می‌شوند.

انواع اصلی ایمپلنت های استوانه‌ای، مخروطی، پله‌ای، پیچی هستند. مطالعات متعدد نشان داده است که سطوح کاشت مخروطی یا سطوح با اختلالات هندسی منجر به تنش‌های بیشتر نسبت به شکل‌های صاف مانند استوانه‌ای یا پیچ می‌شوند. به همین علت، ایمپلنت های استوانه‌ای پیچی، معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۵.عوامل بیومکانیک

ایمپلنت ها عمدتاً در استخوان با استفاده از اتصال مکانیکی به آن متصل می‌شوند. بنابراین، ثبات ایمپلنت در نظر گرفته‌شده است که نقش اساسی در موفقیت عمل جراحی دارد. همان‌طور که در بالا ذکر شد، عوامل اصلی طراحی پایداری ایمپلنت دندانی، پارامترهای طراحی مانند طول، قطر، هندسه اثر مهمی بر پایداری بیومکانیکی، مکانیزم انتقال بار و یا موفقیت یا شکست ایمپلنت ها دارند.

عوامل دیگری که ثبات را تحت تأثیر قرار می‌دهند عبارتند از: خواص مواد و کیفیت و مقدار استخوان اطراف آن می‌باشد. نیروهای Masticory که بر ایمپلنت های دندانی اثر می‌گذارند، نیز می‌توانند باعث ایجاد فشار نامطلوب در ناحیه جابجایی اطراف شوند و این می‌تواند باعث رد شدن استخوان و شکست ناقص شود. علاوه بر این‌ها، مواردی دیگر مانند جذب در استخوان، آسیب‌های جراحی، عفونت باکتریایی را می‌توان از پارامترهای طراحی ایمپلنت دانست و آن‌ها را مورد بررسی قرار داد.

۶.خصوصیات سطح

هنگامی که یک ماده در بدن قرار می‌گیرد، پاسخی بیولوژیکی به وجود می‌آید که با تعامل ایمپلنت از طریق سطح آن قابل‌مشاهده است. ویژگی‌های میکروتیک شامل به اشتراک‌گذاری استخوان برای تماس ایمپلنت در سطح میکرو می‌باشد. در نقطه تماس بین سلول‌ها و مواد بیولوژیکی، تبادل اطلاعاتی که منجر به فعال شدن ژن‌های خاص و بازسازی می‌شود، وجود دارد.

اولین گام در این پاسخ شامل جذب پروتئین‌های خاص، چربی‌ها، قند و یون‌ها می‌باشند که می‌توانند مکانیزم های سلولی را برای تشخیص یا پذیرش یا رد ایمپلنت با تعیین تعداد سلول‌ها که در سطح سلول قرار دهند. بنابراین، درصد زیادی از تماس با استخوان برای ایجاد لنگر کافی از ایمپلنت ضروری است که عامل تعیین‌کننده در Osseointegration می‌باشد.

از مهمترین عواملی که بر کیفیت و سرعت استریپتوزیون تأثیر می‌گذارد، ماهیت فیزیکی و شیمیایی سطح ایمپلنت است. این خواص همچنین بر حفظ بافت نرم و اطراف استخوان در اطراف آن تأثیر می‌گذارد. به منظور افزایش میزان موفقیت ایمپلنت های دندانی، پژوهش بر روی کنترل خواص سطح مانند مورفولوژی، توپوگرافی، زبری، ترکیب شیمیایی، انرژی سطحی، استرس باقی‌مانده، وجود ناخالصی‌ها، ضخامت اکسید تیتانیوم و وجود ترکیبات فلزی و غیرفلزی در سطح، این خواص عمیقاً روی پاسخ استخوانی و بافت به ایمپلنت اثر می‌گذارد.

٧.وضعیت پزشکی بیمار

در بیماران سالم، میزان موفقیت در اکثر ایمپلنت های دندانی بین ٩٠ تا ٩۵ درصد در ١٠ سال آینده مشاهده شده است.  اگرچه بسیاری از عوامل طراحی نقش مهمی در موفقیت ایمپلنت دارند، مطالعات بالینی نشان می‌دهد که شرایط سلامتی بیمار و کیفیت استخوانی او، تعیین‌کننده‌های مهمی در بقای ایمپلنت هستند.

به‌طور کلی، عوامل خطر سیستمیک، می‌توانند خطر نارسایی یا عوارض درمان را افزایش دهند. شرایطی که خطر شکست را افزایش می‌دهد عبارتند از: سیگار کشیدن و بیماری‌های غدد درون‌ریز (از دست رفتن دندان و ایمپلنت مربوط به آستیگماتیسم و ​​هیپوکسی بافتی)، پوکی استخوان (کاهش تراکم استخوان آلوئول و توده به دلیل متابولیسم استخوان تغییریافته)، میکروبی و ایمنی عوامل ضدالتهابی، بیماری قلبی عروقی، انفارکتوس میوکارد، مشکلات خونریزی شدید و شیمی‌درمانی.

٨.کیفیت استخوان

اگرچه ایمپلنت یک تکنیک بسیار رایج و شناخته شده است، اما شکست تا ١٠ ٪ هنوز هم وجود دارد. به‌طور کلی این میزان شکست با کیفیت استخوانی ضعیف همراه است که منجر به ضعف پایداری می‌گردد. مقدار استخوان، مربوط به درجه تراکم استخوان است. اگرچه با توجه به تحریک مناسب استخوان، می‌تواند در اطراف ایمپلنت دندان مصنوعی را بهبود بخشد، بیشتر استخوان موجود در محل ایمپلنت، احتمال موفقیت را افزایش می‌دهد.

از سوی دیگر، کیفیت استخوان را می‌توان با عوامل دیگری مانند تراکم استخوان، اندازه اسکلتی، معماری و جهت‌گیری سه‌بعدی تراکاکولا، خواص ماتریکس، کانی سازی و ساختار، توصیف کرد.