absztrakt
a fogászati implantátumok gyakran titán ötvözetekből készülnek. Az implantátumterápia jelenleg jó hosszú távú eredményt ígér anélkül, hogy befolyásolná az egészséget; sikere azonban számos tényezőtől függ. Ebben a cikkben a szerzők a fémes sebészeti implantátumokkal kapcsolatos leggyakoribb kockázati tényezőkre összpontosítanak. A titán által kiváltott túlérzékenység az implantátum kilökődésének tüneteihez vezethet., A korrózió és a biofilmképződés további olyan helyzetek, amikor ezek a tünetek előfordulhatnak. Orvosi célokra fontos meghatározni és megvitatni a beültethető eszközökben használt fémek jellemzőit, valamint biztosítani azok biokompatibilitását. A fémes fogászati implantátumokkal szembeni túlérzékenységi reakciók elkerülése érdekében meg kell határozni az elsődleges megelőzés elővigyázatossági elveit.
1. Bevezetés
a fogászat az orvostudomány folyamatosan fejlődő ága, amelyet a technológiai fejlődés jelentősen befolyásol., A modern implantátum fogászat célja a fiziológiai funkció, a kényelem, az esztétika, a beszéd és az egészség helyreállítása a hiányzó fogak számára. A fogvesztést leginkább a bomlás, a sikertelen gyökércsatorna kezelés, a periodontális szövet gyulladásos elvesztése vagy törés okozza . A múltban egy fogvesztést általában három egységnyi rögzített részleges fogsorral kezeltek, kitöltve a rést egy pontikussal, amelyet mindkét oldalon az ütköző fogak támasztottak., Ez a kezelés, más néven rögzített híd, nem feltétlenül az optimális megoldás, mivel megköveteli az ütköző fogak korona előkészítését. Ennek eredményeképpen ezek a fogak hajlamosabbak a bomlásra és az ínybetegségre, ami további fogvesztéshez vagy fogpótláshoz vezethet .
a fogak közötti csúnya réseket fogászati implantátumokkal lehet kitölteni anélkül, hogy további károkat okozna más fogakban . Ezenkívül az endosseous implantátumok megakadályozhatják az alveoláris csont elvesztését. Az alveoláris folyamatok, az állkapocsban és a maxillában, körülveszik és támogatják a fogakat, hogy biztosítsák működésüket., Ezzel szemben a rágás, a harapás és a beszéd a fogröntgen mikromozgásához vezet az aljzatában (periodontium), ami közvetve az alveoláris csont újjáépítését és átalakulását okozza. Ha EGY fog elvész, a csontstimuláció hiánya csökkent alveoláris térfogathoz vezet. Mivel több fog elvész, több csontterület nem tartható fenn . Az endosseous implantátum megakadályozhatja a további csontvesztést, de az extrakciót követően a lehető leghamarabb integrálni kell az alveoláris csontba, hogy a csontstimulációt elősegítse .,
az endosseous protézisek fent említett előnyei sok fogorvost vonzottak, ami az implantátumkezelés fokozott használatát eredményezte. Az implantátumok számának növekedésével folyamatosan az implantátumok biokompatibilitására kell összpontosítani. Ebben a cikkben a szerzők áttekintik a fémes sebészeti implantátumokkal kapcsolatos leggyakoribb kockázati tényezőket (azaz a korróziót, a biofilm fejlődését és a túlérzékenységi reakciókat), majd azokra a mellékhatásokra összpontosítanak, amelyek a krónikus fémes anyagoknak kitett betegeknél előfordulhatnak.
2., Mechanikai és kémiai tulajdonságai titán
titán tekinthető kiváló bioanyag és a legjobb választás a gyártás állandó nembiodegradálható implantátumok. A titánt olyan kényelmes mechanikai tulajdonságok jellemzik, mint a nagy szilárdság / tömeg arány, a képlékenység és az alacsony sűrűség. A titán általában nem korrodálódik, mert gyorsan passzívvá válik. A passziválás magában foglalja az árnyékoló anyag külső rétegének létrehozását, amely megvédi a fém nagy részét a környezettől., A titán közvetlenül a levegőnek való kitettség után oxidálódik, vékony titán-dioxid (TiO2) réteget képezve, amely gyorsan megreformálódik, ha sérült, feltéve, hogy elegendő oxigén van a környezetben (öngyógyító hatás) .
A titán nem mérgező, és ritkán utasítja el a szervezet. Ez a benne rejlő képessége osseointegrate, amely lehetővé teszi a hasznosítása, mint egy fogászati implantátum anyag, amely maradhat a helyén több éve. A szakirodalom megállapításai azonban arra utalnak, hogy a titán klinikailag releváns túlérzékenységi reakciókat, valamint más immunrendszeri rendellenességeket okozhat .
3., Korrózió
a korrózió az anyag spontán és progresszív elvesztését jelenti, amelyet a környező környezet okoz . A tiszta titán korrózióálló ellenőrzött környezetben, terhelés hiányában . Orális körülmények között, ciklikus terhelésekkel kombinálva azonban a titán korrodálhat, ezáltal befolyásolja az implantátum mechanikai stabilitását . Ezenkívül a beültetés után keletkező fémhulladék fokozott gyulladásos reakciót válthat ki, vagy hozzájárulhat a túlérzékenységi reakcióhoz ., A fémes implantátumokhoz sokféle korrózió társul, mint például a galvanikus, a fretting, a polírozás és a réskorrózió .
A Galvánkorrózió gyakran akkor fordul elő, amikor két különböző fémeszközt vizes úton (pl. nyál) köt össze, ami nagyban befolyásolhatja a fogászati implantátumok mechanikai stabilitását és végső kimenetelét . Az elektrokémia alapegysége az elektrokémiai sejt, amely anódból (titán csavarból), katódból (fémes töltésből), elektrolitból (nyálból) áll. Az áramkörben csatlakoztatott elektródák kiegyenlítik potenciális különbségüket., Következésképpen az elektronokat mind generálják, mind fogyasztják. Az ionáram által termelt áramot egy fém korróziós sebességének mérésére használják, amely közvetlenül kapcsolódik az elveszett anyaghoz. A korrózió által termelt termékeknek citotoxikus vagy akár neoplasztikus hatása lehet az implantátumot körülvevő szövetre .
a korrózió a titáncsavarok védőrétegének megzavarása miatt keletkezik. A poloska korróziója a passziváló film spontán lebontásából származik egy lapos vagy túlexponált területen. A réskorrózió egyenetlen felületekhez kapcsolódik .,
a fémimplantátumok korróziója veszélyeztetheti a készülék mechanikai stabilitását, valamint a környező szövetek integritását . Ezenkívül bebizonyosodott, hogy az implantátumokból származó fémnyomok zavarják a homeosztázist (pl. DNS szintézis, mineralizáció és az alkalikus foszfatáz mRNS expressziója). A májban, a tüdőben, a nyirokcsomókban és a véráramban találtak rájuk. A korróziónak a környező szövetekre gyakorolt elektromos következményei továbbra sem tisztázottak ., Kimutatták azonban, hogy a korrozív események során keletkező elektromos áramokat ciklikus terhelések (azaz rágás, harapás) erősítik . Javasolt, hogy a környező szövetek krónikusan ki vannak téve abnormális elektromos jeleknek .
4. A Biofilm
a biofilm a felületekhez kapcsolódó mikroorganizmusok komplex közössége . A biofilmek mind Élő, mind nem élő felületeken kialakulhatnak, és elterjedhetnek a természetes (növényi gyökérzet), az ipari (vízfűtési rendszer), valamint a kórházi környezetben (katéterek; implantátumok)., Széles körben elismert, hogy a legtöbb baktérium együtt él a felületekkel. Más szavakkal, általában nem szabadon úsznak, hanem hajlamosak egymáshoz tapadni és egy adott felülethez tapadni . Nukleinsavakból, fehérjékből és poliszacharidokból álló nyálkát (extracelluláris polimer anyagok, EPS) állítanak elő . Az EPS megkönnyíti az adhéziót, és tápanyagként szolgál a mikrobák elosztásához. A mikroorganizmusok közötti kommunikációt biokémiai jelek, valamint a genetikai anyag cseréjének eszközei révén is biztosítja ., A biofilmeket egyetlen fajból vagy vegyes fajból lehet kialakítani . A baktériumok mindig kölcsönhatásba lépnek és sokféleképpen működnek együtt. A biofilmben növekvő mikrobiális sejtek különböznek a bazális planktonikus baktériumoktól. Szerkezeti és genetikai fejlődésük a fertőtlenítőszerekkel szembeni rezisztencia fokozódását eredményezi . Bizonyos esetekben rezisztensek az antibiotikumokra is . Ezenkívül a biofilmképződés végső szakasza a diszpergálás. A szerkezet változatlan marad, de a mikrobiális telepek elkülönülnek az eredeti biofilmtől, elfolynak, és más felületeket kolonizálnak ., Így a biofilmek súlyos egészségügyi problémákat és súlyos szövődményeket okozhatnak .
az orális biofilm egyik példája a fogászati plakk, amely mind bakteriális, mind mikotikus fajokból áll. A nyál polimerjein belül a fogakhoz van rögzítve, ezért rendszeres fogtisztítással kell eltávolítani. Ha a szájhigiénia nem sikerül, mind a fogakat (vagy fogászati implantátumot), mind a környező szöveteket (gumi, periodontium, alveoláris csont) nagy koncentrációjú mikrobiális termékeknek vetik alá, amelyek bomlást, ínygyulladást, periodontitist vagy peri-implantitist okozhatnak., A fent említett feltételek nem feltétlenül társul ugyanaz a mikroorganizmus-faj; azonban minden lehetséges szóbeli kórokozók is alkotnak egy tapadó népesség növekszik belül a fogkövet, hogy a későbbiekben kiváltó betegségek, a szóbeli szövetek .
a modern orvostudomány egyik legnagyobb eredménye a fertőző betegségek gyógyításában elért haladás volt. Jelenleg a legtöbb akut fertőzés hatékonyan kezelhető antibiotikumokkal. A biofilmek azonban kivételt képeznek e szabály alól. Még a sikeres antibiotikum terápia után is a tünetek nagyon gyorsan visszatérhetnek .,
Az implantátumok potenciális felületekként szolgálnak a biofilmek kialakulásához. A beültetett eszközök sebészeti eltávolítása a legjobb gyógymód a biofilmhez kapcsolódó fertőzésekre, de ez általában nem tekinthető optimális megoldásnak . A biofilm képződésének megakadályozása érdekében fontos, hogy gondosan kövesse az aszeptikus műtét minden szabályát . A bakteriális tapadás kockázatának csökkentésének másik módja az új anyagok kifejlesztése vagy az implantált orvostechnikai eszközök felületének javítása, hogy ne vonzzák a potenciális biofilm kórokozókat ., Ennek a célnak a megvalósításában jelentős szerepet játszhatnak a cirkónium felületen lévő multifunkcionális bevonatok , a nanoszerkezetű titán felület , valamint a kontrollált antibiotikum felszabadulás .
5. Fém túlérzékenység
az allergia túlérzékenységi reakció. Ez az immunrendszer rendellenessége, túlreagálás valamire, ami általában ártalmatlan, de ami reakciót vált ki az érintett anyagra érzékenyeknél .
a potenciális fém allergének nagyon gyakoriak a mindennapi életben., A szakirodalom azt sugallja, hogy a titán klinikailag releváns túlérzékenységet okozhat bizonyos betegeknél, akik krónikusan ki vannak téve ennek a reaktív fémnek. Vannak nyilvánvaló források, például órák, ékszerek, érmék; a kozmetikai termékek azonban érzékenyítő összetevőket tartalmazhatnak. A legtöbb titán allergiában szenvedő beteg nem ismeri az expozíciót. Például a TiO2-t tartalmazó fényvédőket a bőr széles területein alkalmazzák, hogy elkerüljék az idő előtti öregedést és a bőrrákot .
Ha az allergént lenyelik, valószínűleg emésztési tünetek szenvednek., Az inhalálható részecskék hatással vannak a szemre, az orrra és a tüdőre . A fém túlérzékenység számos mellékhatásként jelentkezhet, beleértve a krónikus gyulladást és fájdalmat. A fém túlérzékenység gyakori tünetei közé tartozik a krónikus fáradtság, depresszió vagy fibromyalgia (ismert ok nélküli fájdalom). A fémallergiás beteg leggyakoribb bemutatása egy lichenoid reakció, amelyet orális lichenoid elváltozások jellemeznek. Ezek a tünetek általában olyan fémimplantátumokban szenvedő betegeknél fordulnak elő, akik krónikusan ki vannak téve a fém allergéneknek., A fémimplantátumokat azonban korábbi túlérzékenységi reakció bizonyítéka nélkül lehet elutasítani .
a túlérzékenység az immunrendszer nemkívánatos reakcióinak sorozata. Típusuk és fejlődésük eltérő lehet. Ezek általában négy csoportba sorolhatók (I-IV) . A fém túlérzékenység általában IV-es típusú túlérzékenység, amelyet késleltetett túlérzékenység reakciójának neveznek, mivel a reakció 48-72 órát vesz igénybe . Az első fémes antigénnel való érintkezés antigénfogyasztást (Langerhans dendritikus sejtek által) és antigén-limfocitákat eredményez., – a limfociták a csecsemőmirigyből származnak, és az immunválasz útvonalát szabályozó citokinek előállítására irányulnak. Ha a beteg ismét ki van téve a fém antigénnek, a-limfociták aktiválják a makrofágokat . Ezért a gyulladást az észlelt fenyegetés ellensúlyozására indukálják. Az immunválasz szövetkárosodáshoz, végül aszeptikus implantátumvesztéshez vezethet .
a fogászati endosseous implantátumokból, amalgám tömésekből vagy ízületi protézisekből származó fémeknek való kitettség súlyos egészségügyi problémákhoz vezethet ., A fém túlérzékenység ésszerű gyanúja lehetővé teszi az érzékeny betegek tesztelését a Memory lymphocyta immunstimulációs teszt, a MELISA® teszt segítségével . Ez egy vérvizsgálat a fém túlérzékenység kimutatására. – a vérmintákból származó limfocitákat a beteg expozíciója alapján izolálják és tesztelik kiválasztott fémekkel szemben. A stimulációs indexet a beteg különböző fémekkel szembeni reakcióképességének mérésére használják., A MELISA® különösen hasznos olyan betegeknél, akiknél fémallergia (krónikus fáradtság, krónikus ízületi fájdalom, kontakt dermatitisz és orális lichenoid reakciók) tünetei vannak, de akiknél negatív tapaszvizsgálatot végeztek .
az implantátum behelyezéséig krónikus problémák nem fordulhatnak elő. Nagyon gyakori, hogy más fémek (alumínium vagy nikkel) nyomait találják a kereskedelemben tiszta titánban, mivel ezek az anyagok hozzájárulnak a jobb feldolgozhatósághoz és megakadályozzák a korróziót ., A fogtömések, hidak és implantátumok potenciális szenzibilizálók lehetnek, akárcsak a fényvédők, mivel fémeket (nikkelt, alumíniumot és titánt) tartalmaznak . Fontos pontosan meghatározni, hogy mely fémeknek van kitéve a beteg. A fogászati és orvosi kezelések, valamint a környezettörténet alapján meg kell határozni az összes lehetséges allergén listáját. A problémás fém meghatározásához nagyon hasznos lehet más káros anyagok (például amalgámtömések és fémhidak) eltávolítása a fémspecifikus reakciók lehetséges számának csökkentése érdekében ., A Titánra allergiás értékelést javasolnak azokban a titán-implantátummal jelzett betegekben, akiknek kórtörténetében más fémekkel szembeni allergia szerepel .
kimutatták, hogy azoknál az embereknél, akiknek kórtörténetében fémallergia szerepel, nagyobb a kockázata annak, hogy túlérzékenységi reakciót váltanak ki egy fémimplantátumra . Érzékeny egyének számára nincs biztonságos határérték vagy elfogadható szint egy adott fémanyag számára ., Bár a titán allergia alacsony előfordulási aránya , azoknál a betegeknél, akiknek az anamnézisében allergia, tanácsos lehet, hogy végezzen egy fém allergia értékelő, allergia vizsgálat, mielőtt forgalomba állandó implantátumok, annak érdekében, hogy elkerülje a kudarcot, az implantátum miatt allergiás reakció titán . A MELISA® teszt képes meghatározni, hogy mely fémeket tolerálják az érzékeny betegben, és melyek indukálják a nemkívánatos immunválaszt .
5.1., Fém túlérzékenységi reakciók kezelése
a titánérzékenység incidenciája növekszik, fogászatban történő alkalmazása napról napra növekszik . A IV. típusú túlérzékenység kezelésének kritériuma a felelős allergén elkerülése .
ezért a kutatás most a titán alternatív helyettesítőinek tervezésére összpontosított . A cirkónium megfontolható . Oliva és kollégái beszámoltak egy amelogenezis imperfecta-ban szenvedő betegről, aki teljes szájú fogászati implantátumokat igényelt; a titánérzékenységet emelkedett MELISA-szint alapján diagnosztizálták., A cirkónium-oxid implantátumokat és helyreállításokat 3 éves követés során komplikációk nélkül alkalmazták . Az egyik másik újszerű anyag a Polyetheretherketon, amely egy részlegesen kristályos poliaromatikus lineáris hőre lágyuló, kiváló mechanikai tulajdonságokkal. A vizsgálatok azt sugallják, hogy a beültethető minőségű Polietheretherketonnak csontképző képessége hasonló a durva titánhoz .,
orális atropin-szulfáttal végzett sikeres orvosi kezelésről számoltak be titán-pacemakerrel, valamint orális kortikoszteroidokkal kezelt betegeknél titán bioprotézissel gerinctörés esetén .
Ha egy titánimplantátumban szenvedő betegnél súlyos, titánérzékenységre erősen utaló klinikai tünetek jelentkeznek, megfontolandó az implantátum eltávolítása ., Számos fogászati implantátum (és más titán implantátum) azonban a beteg hátralévő élettartama alatt működik, és az eszköz eltávolítása jelentős morbiditást, alapvető funkció elvesztését vagy akár mortalitást eredményezhet. Ezekben a klinikai forgatókönyvekben a kockázatokat és az előnyöket gondosan mérlegelni kell .
6. Következtetések
az endosseous protézisek előnyei sok fogorvost vonzottak, ami az implantátumkezelés fokozott használatát eredményezte., A lakosság várható élettartamának növekedése megköveteli az implantátum bioanyagok kialakítását, amelyek minimális káros hatást fejtenek ki a gazdaszövetekre. Bár a hagyományos anyagokat, például titánt vagy ötvözeteit széles körben használják, és elősegítik az oszeointegrációt, vannak olyan aggályok, mint a fémionok felszabadulása, az allergiás reakciók és a biofilmképződés. A megerősített titán túlérzékenységi reakció végleges kezelése az eszköz eltávolítása; bizonyos esetekben azonban orvosi kezelés lehetséges., A fémes sebészeti implantátumokkal kapcsolatos kockázati tényezők jobb megértése szükséges a fogászati implantátum kezelésben részesülő betegeknél, valamint az ízületi helyettesítő műtéteknél.
összeférhetetlenség
a szerzők kijelentik, hogy nincs összeférhetetlenség a cikk közzétételével kapcsolatban.
elismerések
ezt a kiadványt a PROGRES Q29/LF1 (Charles University, Prága, Csehország) és az nv19-08-00070 és a 17-30753a (Egészségügyi Minisztérium, Cseh Köztársaság) támogatta.