تاریخچه ایمپلنت در شواهد باستان شناسی نشان میدهد که انسانها هزاران سال پیش تلاش میکردند جای خالی دندان را از ریشه با چیزی مانند ایمپلنت دندان جایگزین کنند.
آثاری از چین باستان (مربوط به 4000 سال پیش) باقی مانده چوب بامبوی تراش خورده و جایگذاری شده در استخوان را نشان میدهد که جایگزین دندان از دست رفته بوده است.
آثار باستانی به جا مانده از 2000 سال پیش در مصر باستان نیز ابزارهای مشابه ساخته شده از فلزات گرانبها را نشان میدهد. برخی مومیایی های مصری نیز دندانهای پیوند شده انسانی داشته اند و در برخی موارد دیگر دندانها از عاج فیل ساخته شده بودند.
ویلسون پاپنوئی و همسرش در سال 1931 در مکانی مربوط به 600 سال پس از میلاد، استخوان ماندیبل پایینی یک زن مایایی جوان را پیدا کردند که سه دندان پیشینش با قطعات صدف که به شکل دندان در آمده بودند، جایزین شده بود.
رشد استخوان در اطراف دو ایمپلنت و تشکیل جرم بر روی آنها نشان میدهد که این دندانها علاوه بر زیبایی، عملکردی نیز بوده اند. این کشف هم اکنون بخشی از کلکسیون استئولوژی موزه باستان شناسی و مردم شناسی پیبادی دانشگاه هاروارد است.
تولید اولین ایمپلنت ها
اوایل قرن بیستم شماری از ایمپلنتهای ساخته شده از مواد گوناگون معرفی شد. یکی از موفقترین ایمپلنتهای اولیه سیستم ایمپلنت گرین فیلد در سال 1913 بود. ایمپلنت گرین فیلد (یک ایمپلنت ایریدیوپلاتیوم که به تاج طلایی متصل میشد) شواهد یکپارچگی استخوان را نشان داده و سالها با موفقیت عمر کرد.
اولین مرتبه بوث بیتون و داوِنپورت در سال 1940 از تیتانیوم به عنوان مواد ایمپلنت استفاده کردند. این افراد مشاهده کردند رشد استخوان و اتصال آن به پیچ تیتانیومی به خوبی انجام میشود و نمیتوان آن را دیگر جدا کرد.
بوث و همکارانش اولین محققانی بودند که فرایندی که بعدها به عنوان “یکپارچگی استخوان” شناخته شد را توضیح میدادند. در سال 1951 گاتلیب لونتال سک میله تیتانیومی را در بدن خرگوش کار گذاشت. نتایج مثبت به دست آمده، او را به سمت استفاده از تیتانیوم به عنوان فلزی ایده آل برای جراحی هدایت کرد.
در دهه 50 میلادی تحقیقاتی در دانشگاه کمبریج در انگلستان بر روی جریان خون در اندامهای زنده صورت گرفت. این محققان روش بازسازی یک محفظه تیتانیومی را ارائه کردند که در بافت نرم گوشهای موش فرو میرفت.
در سال 1952 جراحی ارتوپدی سوئدی بنمارک به مطالعه بر روی التیام و بازسازی استخوان علاقمند شد. در حین تحقیقاتش در دانشگاه لاند طراحی “محفظه گوش خرگوش” کمبریج را برای استفاده در فمور خرگوش برگزید.
او به دنبال این تحقیقات تلاش میکرد تا این محفظه گران قیمت را دوباره از بدن خرگوش خارج کند اما دریافت که نمیتوان آن را خارج کرد.
بنمارک مشاهده کرد که استخوان کاملا با تیتانیوم جوش خورده و به هم متصل شده اند. بنمارک با استفاده از سوژه های حیوانی و انسانی مطالعات بیشتری بر روی این پدیده انجام داد که همه این خاصیت منحصر به فرد تیتانیوم را تایید میکردند.
لئونارد لینکو یکی از اولین افرادی بود که در دهه 50 میلادی تیتانیوم و فلزات دیگر به عنوان ایمپلنت در استخوان فکش جایگذاری شد. سپس دندان مصنوعی به این قطعات فلزی متصل شدند. در 1965 بنمارک اولین ایمپلنت دندانی تیتانیومی اش را در یک داوطلب انسانی جایگذاری کرد.
این ایمپلنت برای مطالعات بعدی در دهان بیمار تحت نظارت و بررسی بود. او این فرایند چسبیدن استخوان به تیتانیوم را یکپارچگی استخوان یا استئو اینتگریشن نام نهاد.
از آن زمان ایمپلنتها به سه نوع اصلی تکامل یافته اند
ایمپلنت ریشه
ایمپلنت ریشه متداولترین نوع ایمپلنت که برای همه نوع استفاده دندانی کاربرد دارد. ایمپلنت به شکل ریشه دندان تقریبا 18 نوع دارد که همه از تیتانیوم ساخته میشوند اما اشکال و سطوح و بافتهای متفاوتی دارند. شواهد محدودی وجود داردکه نشان میدهد ایمپلنتهایی که سطوح نسبتا صاف دارند در مقایسه با ایمپلنتهای با سطوح زبر و ناهموار، کمتر دچار پری ایمپلنتیت میشوند. هیچ شواهدی وجود ندارد که نشان دهد نوع خاصی از ایمپلنت در بلند مدت موفقیت بیشتری حاصل میکند.
ایمپلنت استخوان گونه
ایمپلنت استخوان گونه ایمپلنت بلندی که با گذر از سینوس ماگزیلاری به استخوان گونه متصل میشوند تا دندان مصنوعی کامل فک بالا را در شرایطی که استخوان کافی وجود ندارد نگه دارند. این ایمپلنتها رویکرد بدیعی برای کاهش استخوان شدید در فک بالا ارائه میکنند اما مشخص نیست از نظر عملکردی مزیتی نسبت به پیوند استخوان دارند یا نه. با این حال این روش بسته به اندازه بازسازی مورد نیاز، کمتر از پیوند استخوان تهاجمی است.
ایمپلنتهای با قطر کوچک
ایمپلنتهای با قطر کوچک ایمپلنتهایی با قطر کم و یک تکه ای که گاهی اوقات برای نگه داشتن دندان مصنوعی یا به عنوان لنگر ارتودنسی استفاده میشود.
یک ایمپلنت دندان معمولی از پیچ تیتانیوم (به عنوان ریشه دندان) با سطح صاف یا ناصاف تشکیل شده است. اکثر ایمپلنتها از تیتانیوم خالص ساخته میشوند که بسته به مقدار کربن، نیتروزن، اکسیژن و آهن موجود در آن به چهار درجه (گرید) تقسیم میشوند.
نوع CP4 سخت کار سرد (حداکثر حد ناخالصی نیتروژن 0.05 درصد، کربن 0.10 درصد ، هیدروژن 0.015 درصد، آهن 0.50 درصد و اکسیژن 0.40 درصد) متداولترین ایمپلنت است.
تیتانیوم درجه 5 ( Titanium 6AL-4V) به معنی آلیاز تیتانیوم حاوی 6 درصد آلومینیوم و 4 درصد آلیاژ وانادیوم است که کمی سخت تر از CP4 می باشد و در صنعت بیشتر برای پیچ اباتمنت و اباتمنت استفاده میشود.
مدرنترین ایمپلنتهای دندان سطح بافت دار دارند که از طریق اسید خراشی، اکسیداسیون آندی یا پاشش برای افزایش مساحت سطح و احتمال یکپارچگی استخوان ایجاد میشود.
در صورتی که آلیاژ تیتانیوم یا تیتانیوم C.P بیش از 85 درصد تیتانیوم داشته باشد، رویه یا لایه سطحی اکسید تیتانیوم زیست سازگار در آن تشکیل میشود که مانع از تماس فلزات دیگر با استخوان میشود.