GRADE-5 TİTANYUM İMPLANT ALAŞIMLARI İLE ZİRKONYUMDAN ÜRETİLEN FARKLI YÜZEYLİ İMPLANTLARIN OSSEOİNTEGRASYON DÜZEYLERİNİN BİYOMEKANİK İNCELENMESİ

Abstract

İmplantların biyolojik uyumluluğu, malzemenin doğası, kimyasal bileşimi, yüzey topografyası, kimyası ve yüklemesi, yüzey işlemesi, fiziksel ve mekanik özellikleri gibi çeşitli parametrelere bağlıdır.Yüzey özelliklerinin ve alaşımın farklılığı implant başarısı ve osseointegrasyonda olumlu veya olumsuz etki gösterebilir. Bu çalışmanın amacı rat tibiyalarına yerleştirilen geleneksel Grade-5 titanyum implant alaşımları ile zirkonyumdan üretilen implantların osseointegrasyon değerlerinin biyomekanik olarak incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda denekler; Zirkonyum-Tornalanmış yüzey grubu (n=10),Zirkonyum-RBM yüzey grubu (n=10),Zirkonyum-SLA yüzey grubu (n=10),Grade-5 titanyum-Tornalanmış yüzey grubu (n=10),Grade-5 titanyum-RBM yüzey grubu (n=10),Grade-5 titanyum-SLA yüzey grubu (n=10) olmak üzere 6 gruba ayrıldı. Tüm denekler implantların cerrahi olarak yerleştirilmesini takip eden 12.haftanın (3. Ay) sonunda sakrifize edildi. İmplantlar etraflarındaki kemik dokuları ile birlikte alındıktan sonra biyomekanik tersine tork analizleri yapıldı.Veriler istatistiksel olarak analiz edildi.İstatistiksel analizde Mann Whitney U testi ve Krusskal Wallis testi kullanıldı. Zirkonyum, Grade 5 alaşımlarında SLA, RBM ve TORNA yüzey özellikleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulunmuştur (p<0,05). Her iki alaşım tipinde de; zirkonyum ve Grade 5 titanyum, TORNA yüzey özelliğine sahip implantların biyomekanik kemik implant kaynaşması değerleri SLA ve RBM yüzey özelliklerine sahip implantların biyomekanik kemik implant kaynaşması değerinden istatistiksel olarak anlamlı ölçüde daha düşüktür (p<0,05). Her iki alaşım tipinde de; zirkonyum ve Grade 5 titanyum, SLA ve RBM yüzey özelliklerine sahip implantların biyomekanik kemik implant kaynaşması değerleri açısından istatistiksel olarak bir fark tespit edilememiştir (p>0,05). Alaşımlar arasında istatistiksel fark tespit edilmemiştir (p>0,05). Bu çalışmanın sınırlı sonuçlarından yola çıkarak implantlarda biyomekanik kemik kaynaşma performanslarının, yüzey özelliklerine bağlı olarak farklılıklar gösterdiğini ve implant yüzey modifikasyonlarının hem Grade 5 titanyum hem de zirkonyum alaşımlarında biyomekanik stabiliteyi anlamlı şekilde artırdığını ifade edebiliriz. Zirkonyumun titanyuma benzer osseointegrasyon değeri gösterdiği ve titanyuma alternatif olabileceği ifade edilebilir. Anahtar Kelimeler: zirkonyum, grade-5 titanyum, implant, osseointegrasyon, SLA, RBM

BIOMECHANICAL INVESTIGATION OF OSSEOINTEGRATION LEVELS OF IMPLANTS WITH DIFFERENT SURFACES PRODUCED FROM GRADE 5 TITANIUM IMPLANT ALLOYS AND ZIRCONIUM The biocompatibility of implants depends on several parameters such as the atüre of the material, its chemical composition, surface topography, chemistry and loading, surface treatment and physical and mechanical properties. The differences in surface characteristics and alloy composition can have either positive or negative effects on implant success and osseointegration. The aim of this study was to biomechanically investigate the osseointegration values of conventional Grade-5 titanium implant alloys and zirconium implants placed in rat tibiae. For this purpose, the subjects were divided into 6 groups; Zirconium-Torn surface group (n=10), Zirconium-RBM surface group (n=10), Zirconium-SLA surface group (n=10), Grade-5 titanium-Torn surface group (n=10), Grade-5 titanium-RBM surface group (n=10), Grade-5 titanium-SLA surface group (n=10). All subjects were sacrificed at the end of the 12th week (3rd month) following the surgical placement of the implants. After the implants were harvested along with the surrounding bone tissues, biomechanical reverse torque analyses were performed. The data were statistically analyzed using the Mann-Whitney U test and the Kruskal-Wallis test. A statistically significant difference was found between SLA, RBM and TORNA surface properties in zirconium, Grade 5 alloys (p<0,05). In both alloy types; zirconium and Grade 5 titanium, the biomechanical bone implant fusion values of implants with TORNA surface properties were statistically significantly lower than the biomechanical bone implant fusion values of implants with SLA and RBM surface properties (p<0,05). In both alloy types; zirconium and Grade 5 titanium, there was no statistically significant difference in the biomechanical bone implant fusion values of implants with SLA and RBM surface properties (p>0,05). No statistically significant difference was found between the alloys (p>0,05) Based on the limited findings of this study, we can state that the biomechanical osseointegration performance of implants varies depending on surface properties and that implant surface modifications significantly enhance biomechanical stability in both Grade 5 titanium and zirconium alloys. It can be stated that zirconium exhibits an osseointegration value similar to that of titanium and could be considered an alternative to titanium. Keywords: zirconium, grade-5 titanium, implant, osseointegration, SLA, RBM