Sert doku ogmentasyonu – diş hekimliğinde rejeneratif tekniklere genel bir bakış
Almanya'dan Ralf Smeets'den bilimsel bir makale
İmplantasyon öncesinde kemik yuvasında kalitatif veya kantitatif bir azalmayı düzeltmek, implantın sonucunu büyük ölçüde iyileştirebilir. Otolog kemik greftleme şeklinde altın standart dışında bu amaç için halen mevcut kemik yerini alan materyal allojenik, ksenojenik ve alloplastik materyaller olarak bölünebilir. Sentetik BSM'ler (kemik greftleri) alanı sürekli olarak gelişmektedir ve uygun materyallerin seçilmesi endikasyon, kullanılabilirlik ve bireysel tedavi planına bağlıdır. Bu BSM'lerin ana hedefi kemikte implantların stabil ve uzun dönemli stabilitesini elde etmektir. Osteokondüksiyon, osteoindüksiyon ve osteogenez açısından temel özelliklerinin avantajları ve sınırlamalarının bilinmesi ve bu bilgi temelinde uygun seçim, yüksek kalitede ve kanıta dayalı tedaviyi garanti altına alabilir.
Yazar: Ralf Smeets
İlgili ürünler
Giriş
Uygulama, erken yük taşıma ve ideal gözeneklilik için yeterli şekillendirilebilirlik açısından fiziksel ve mekanik bütünlük ve stabilite gereksinimi dışında mevcut araştırma odağı, osteogenez (osteoblastlar tarafından greftte kemik oluşumu), osteokondüksiyon (komşu kemiğin vaskülarizasyonu için bir iskele oluşturma) ve osteoindüksiyon (grefte bağlı proteinler tarafından multipotent mezenkimal hücrelerin osteoblastlara ayrımlaşması) alanlarında optimum biyomoleküler parametrelerin geliştirilmesidir. İdeal bir senaryoda bu parametreler iyileşme sırasında başarılı BSM osseoentegrasyonu elde etmek üzere etkileşime girerler. Bu durumda kemik greftinin komşu sağlıklı kemiğe ayırıcı bir bağ dokusu tabakası gelişimi olmadan doğrudan bağlanması, implantların uzun dönemli başarısını sağlama açısından olası en iyi temeli yaratır. Diş hekiminin kemik grefti kullanımı için belirlediği implantla ilişkili endikasyonlar, temel olarak alveoler krette yatay ve dikey kemik defektleriyle ilişkilidir.
Otojen kemik greftleri
Otojen kemik, sert doku ogmentasyon teknikleri için altın standart kabul edilir. Daha önce bahsedilen fiziksel ve mekanik parametrelerle osteoindüksiyon, osteokondüksiyon ve osteogenez açısından olağanüstü performans arasındaki fizyolojik etkileşim dışında otolog kemik kullanımı, istenmeyen hücresel ve humoral immün reaksiyonlar ve hastalık bulaşması gibi komplikasyonlardan kaçınılmasını sağlar. Ancak bu greftlerin kullanılması belirli sınırlamalara tabidir: Bu sınırlamalar arasında dokunun alındığı yerde enflamasyon, ağrı veya duyusal bozukluklar gibi ek risklere sahip olan ikinci bir girişim bölgesinin gerekli olması bulunur. Dokunun alındığı yere bağlı olarak (retromolar, mandibüler simfizis, iliyak krest) farklı biyolojik önem ve olası rekonstrüksiyon hacmi açısından belirli avantajlar ve dezavantajların dikkate alınması gerekecektir1,2. Otojen kemik halen uzun dönemli implant başarısı için altın standart kabul edilse de lateral ogmentasyon veya sinüs kaldırma gibi belirli endikasyonlarla ilgili çalışmalar, kemik greftlerinin kullanımının eşdeğer sonuçlar sağlayabileceğini göstermiştir. Ayrıca otojen kemik toplama işlemi ameliyat süresini ve hastanede yatma oranını, iliyak kresten kemik alınması durumunda önemli ölçüde uzatabilir ve arttırabilir3,4.
Allojenik kemik greftleri
Otojen greftlerinin kullanımıyla ilişkili donör morbiditesini azaltmak için allojenik greft kullanımı düşünülebilir. Allojenik terimi, greftin genetik olarak benzer olmayan bireyler arasında aktarılmasını tanımlar. Greftler, örneğin Almanya'da Paul Ehrlich Enstitüsü veya yerel akredite doku bankaları tarafından yetkilendirilmiş tıbbi ürünler olarak görüldüklerinden kullanımlarının hem tedavi eden hem hasta için güvenli olduğu garanti edilir. Ancak bir allojenik greftle ilişkili olan insandan insana biyolojik doku aktarılmasıyla oluşan enfeksiyon riski ve ayrıca kırık veya psödoartroz riski tamamen ekarte edilemez5. Katı donör tarama ve doku geri getirme protokolleri ve yüksek ölçüde kontrollü bir işleme ortamına rağmen hastalık iletimi riskleriyle her adımda karşılaşılır. Bugüne kadar dental uygulamalarda işlenmiş, dondurularak kurutulmuş kemik preparasyonlarıyla tetiklenen bilinen bir bulaşma vakası yoktur. Allojenik BSM'lerin işlenmesi için temel olarak iki farklı yaklaşım kullanılabilir: Materyal belirli bir mineralize kemik yapısından dekalsifikasyon yoluyla kolajende kalan büyüme faktörlerinin osteoindüksiyon potansiyelinin optimizasyonu için arındırılır. Bu demineralize kemik matriksi (DBM, ayrıca demineralize dondurularak kurutulmuş kemik allogrefti (DFDBA) olarak bilinir) yaklaşımı donör dokunun mineralize bileşenlerinin işlenmesiyle (mineralize dondurularak kurutulmuş kemik allogrefti, FDBA) karşılaştırılabilir. Bu yaklaşımda doku enfeksiyöz veya immünolojik olarak aktif olabilecek bileşenlerinden ayrılır. Bu durum trabeküler matriksle doğal kemik yapısını bırakır ve hem organik faz (kolajen) hem mineral faz korunur.
Fiziksel ve mekanik özellikler otojen bir grefte eşdeğer olduğundan allojenik BSM'nin osteokondüksiyon potansiyeli açısından otolog kemiğe benzer olduğu düşünülür. Birçok Avrupa ülkesinde bulunan, insan kökenli bir kemik grefti, botiss biomaterials GmbH şirketinden maxgraft® ürünüdür. Bu işlenmiş allojenik kemik grefti granüller, bloklar, halkalar vs. gibi çeşitli standardize şekillerde bulunmaktadır veya alternatif olarak ayrı frezelenmiş ve şekillendirilmiş bir blok grefti olarak bulunur ve böylece çeşitli endikasyonlar için kullanılabilir. Büyük defektler olduğu durumlarda işlenmiş insan donör kemiğinden blok tarzı bir matriks hazırlanabilir ve böylece iliyak krest veya kraniyal bölgelerden invaziv kemik alınmasından kaçınılabilir. Organ donörü seçimi ve donörün HIV, HBV ve HCV gibi enfeksiyöz ajanlar açısından test edilmesi sonrasında BSM için kimyasal temizlik, hazırlık ve sterilizasyon işlemleri yapılır. Ayrı defekt için özelleştirilmiş bir çözüm, görüntüleme temelinde planlanan ve sonra frezelenen, hastaya özel bir kemik bloğunun kullanımını içerir (maxgraft® bonebuilder, botiss biomaterials GmbH). Bireysel bir allojenik greft çözümü olarak hasta için özelleştirilmiş ayrı implantlar CADCAM tekniğinde CBCT tarama yoluyla oluşturulabilir. Bunlar botiss tarafından oluşturulur ve sonra “Cells and Tissuebank Austria (CTBA)” tarafından üretilir. Prefabrike halka yapıda (maxgraft® bonering) botiss şirketi tarafından sağlanan allojenik greft, kemik ogmentasyon ve implantasyonun aynı anda gerçekleşmesini mümkün kılarak ikinci bir işlem gereksinimini ortadan kaldırır. Bu greftler eşzamanlı implant yerleştirme ile birlikte yatay veya dikey kemik defektleri veya sinüs tabanı ogmentasyonunda kullanılabilir. Son literatür bulguları sinüs tabanı ogmentasyonlarında demineralize allojenik BSM kullanımına benzer sonuçlar göstermektedir. Kanıta dayalı çalışmaların sonuçları da alveoler kret ogmentasyonları, kemik içi defektler ve implant yerleştirme için bu tür BSM kullanımını desteklemektedir6-9.
Ksenojenik kemik greftleri
Allojenik BSM’nin aksine ksenojenik doku, hayvan veya bitki kökenlidir. Bu bağlamda en sık kullanılan materyaller açık arayla sığır kökenli BSM'lerdir. Allojenik greftlerde olduğu gibi matriks bileşen, osteokondüksiyonu kontrol etmek amacıyla ksenojenik greftlerin işlenmesi sırasında yerinde bırakılır. Trabeküler yapı, termal işleme sonrasında yerinde kalır. Burada dokunun damar oluşumu ve sonrasında osteoblastların greftin içe büyümesi için bir iskele olarak osteokondüktivitesi özellikle avantajlıdır. Bunun sonucunda biyomoleküler olarak etkin bileşenler inaktif duruma getirilerek hidroksiapatit seramik matriks bırakılır. Bu deaktivasyon süreci sayesinde patojen bulaşmaması özellikle faydalıdır. Ayrıca immünolojik etkinin düşük olarak değerlendirilebilir. Ticari olarak sağlanan ürünlerin çoğu yeni kemik oluşumu için trabeküler bir matriks oluşturmak üzere tasarlanmıştır. Bunların bir örneği, sığır kemiğinden işlenmiş bir materyal olan cerabone® (botiss biomaterials GmbH) ürünüdür. At kemiği veya deniz yosunlarından elde edilen greftler de mevcuttur. En fazla bilimsel kanıt, açık arayla sığır ksenojenik BSM'leri için mevcuttur. Sığır kemik materyali insan kemiğine benzer fiziksel ve mekanik özelliklere sahiptir ve böylece osteokondüksiyon ve vaskülarizasyon açısından benzer sonuçlar elde edilebilir.
Cerabone® doğal kanselöz kemik yapısını korurken aynı zamanda olası enfeksiyöz ajanları güvenilir bir şekilde gideren benzersiz bir yüksek sıcaklık süreciyle hazırlanır. Kalan trabeküler destek yapı sayesinde orijinal greft hacmi korunabilir10, 11. cerabone® avantajları arasında yüksek saflığı ve hacmin sürdürülmesi, ara bağlantı yapan bir gözenek yapısı ve işleme sayesinde enfeksiyon riskinin en aza indirilmesi vardır12. Sığır kökenli tüm BSM'lerin ortak bir özelliği iyileşme sırasında nispeten düşük yeniden modellenme potansiyelidir. Bunun sonucunda kemik grefti in situ olarak yavaşça çözünen bir osteokondüktif iskele halinde kalır.
Alloplastik greftler
Alloplastik greftler sentetik olarak üretilmiş maddelerden oluşur. İnsan kemiğinin trabeküler kemik matriksini taklit ederek sentetik materyal, benzer osteokondüktif ve osteoentegratif kapasiteye sahip olur. Başlangıç materyaline bağlı olarak alloplastik materyaller şu şekilde bölünebilir: seramikler (trikalsiyum fosfat, hidroksiapatit, biyocamlar, cam iyonomerleri), polimerler (polimetil metakrilat, polilaktitler/poliglikolidler ve diğer kopolimerler), simanlar (kalsiyum fosfat simanlar) ve metaller (titanyum). Dayanıklılık ve çözünebilirlik bu materyaller seçilirken özellikle önemlidir.
Seramikler
Alloplastik hidroksiapatit seramikler [Ca10(PO4)6(OH)2] bu grubun en sık kullanılan örnekleridir. Kalsiyum fosfatlar (hidroksiapatit (HA), alfa-trikalsiyum fosfat (α-TCP) ve beta-trikalsiyum fosfat (β-TCP)) sinterleme, osteokondüktif ve osteoentegrasyon özelliklerine sahip, biyouyumlu, immünojenik olmayan ve yavaş çözünür bir matriks üretir13-16. Kristalin formda hidroksiapatit insan kemiğinin sert maddesinin temelini oluşturup içeriğinin yaklaşık %40'ını meydana getirdiğinden bu tür seramikler kemik replasmanında kullanım için olası adaylardır. İnovatif sinterleme teknikleri osseoentegrasyon ve biyodegradasyon için uygun şartları oluşturabilir. Burada bu amaçlar için 150–600 μm gözenek çapları ideal kabul edilir14.
Bu grubun tam sentetik, ticari olarak sunulan bir örneği maxresorb® (botiss biomaterials GmbH) ürünüdür. %60 hidroksiapatit (HA) ve %40 beta-trikalsiyum fosfattan (ß-TCP) oluşan maxresorb®, standardize üretim süreci sayesinde homojen ara bağlantılı bir gözenek yapısı içerir. Gözenek büyüklükleri 200 - 800 μm ve genel porozite ~%80 olarak vaskülarizasyon ve hücre göçü için uygun bir iskele sağlar.18
Muayenehaneci diş hekimi için endikasyonlar
İmplantolojide greft için başlangıçta belirtilen endikasyonlara dönersek “Greft kullanımı için implantolojiyle ilişkili endikasyonlar” konusunda en son kılavuz ilkeler temelinde şu öneriler yapılabilir:
Dehisans defekti (kemik içi defekt): Çoğu durumda BSM kullanımı tam defekt rejenerasyonuyla sonuçlanmıştır.
Yatay/dikey defektler: BSM'lerin kullanılması 6 aydan sonra ogmentasyon ve implant kayıpları için %5 altında değerlerle yatay (3,6-5,6 mm) ve dikey (2,0-5,6 mm) boyutsal kazançlar sağlamıştır. Yeni oluşmuş kemik açısından Ksenojenik BSM'ler allojenik greftlere üstün olmuştur.
Sinüs tabanı yükseltme: Ksenojenik BSM'ler (%95,6) ve allojenik BSM'ler (%93,3) alloplastik materyallere (%81) üstündü.
Eksternal sinüs tabanı yükseltme: BSM'lerin kullanılması neredeyse %97 oranında kümülatif implant sağkalımıyla sonuçlandı. Otolog kemik partiküllü greftlerden daha kötüydü.
İnternal sinüs tabanı yükseltme: BSM'lerin kullanılması neredeyse %94,8-100 oranında kümülatif implant sağkalımıyla sonuçlandı. Bu bağlamda BSM'lerin kullanılmasıyla ilgili genel bir öneride bulunulmadı.
Bu nedenle alloplastik kemik greftlerinin kullanımının özellikle alveoler dehisans defektleri (8 mm yüksekliğe kadar) tedavisi ve ayrıca sinüs tabanı kaldırmada özellikle iyi sonuçlar verebileceği varsayılabilir. Tüm dikey-yatay durumlarda ve nispeten büyük defektler için tamamen allojenik greftlerle ogmentasyonlar daha kritik bir yaklaşımla ele alınmalıdır. Güncel öneriler otolog kemik greftleriyle işlemlerde allojenik BSM'lerle takviyenin faydalarına işaret eder. Geniş defektlerin rekonstrüksiyonu daha iyi neovaskülarizasyon, hücre permeasyonu ve osteokondüksiyonu kolaylaştırmak amacıyla ideal olarak gözenek çapı 150 - 600 μm aralığında olan büyük gözenekli BSM'lerle yapılmalıdır.
Özet
Bireysel endikasyona bağlı olarak diş hekimi halen geniş bir kanıta dayalı kemik grefti aralığı içinden seçim yapabilir. Temel olarak hem doğal hem allojenik BSM'ler ya tek başlarına ya da endojen kemiğe ek olarak çene defektlerinin rekonstrüksiyonu için kullanılabilir. Bu amaçla ilgili materyal gruplarının avantajları ve dezavantajları ve olası kontrendikasyonlarının her vaka için ayrı temelde değerlendirilmesi gerekecektir. Tedaviyi planlamadan önce diş hekimi allojenik veya ksenojenik kemik greftlerinin kullanımı nedeniyle hasta için göreceli riskler ve osteojenik etkinliğin bireysel ve hastaya yönelik bir değerlendirmesini yapmalıdır. “Greft materyalleri” konusunun karmaşıklığı ve çok yönlülüğü temelinde sonuçta kullanılan materyal ne olursa olsun herhangi bir ogmentasyon işlemi öncesinde hastaya dikkatli ve kapsamlı bir şekilde bilgi verilmesi son derece önemlidir. Alloplastik materyallerin kullanımı için göreceli ve mutlak kontrendikasyonlar: immünyetmezliği olan hasta (immün yetmezlik, interlökin-1 polimorfizmleri), genel olarak zayıf oral hijyen (korumaya değmeyecek dental durum, şiddetli kronik periodontit), kemik rezorpsiyonunu inhibe eden ilaçlarla (bisfosfonatlar) tedavi ve önceki oral-maksillofasiyal radyoterapidir.
Son olarak ilgili kemik greftini kullanılırken doğru tekniğin çok önemli olduğu vurgulanmalıdır. Uygun kemik greft materyali tercihi dışında implantın uzun dönemli başarısı için temel faktörler membran uygulama, uygun insizyonlar ve yumuşak doku yönetimidir.