Otojen kemik toplama matkaplarının ısı üretimi: in vitro bir çalışma

Günlük diş hekimliğinde daha sıcak matkapların önemi

Diş hekimleri implant yerleştirdiklerinde veya kaybedilen çene kemiğini yeniden inşa ettiklerinde, hastanın kendi kemiğini hafifçe delip küçük kemik parçacıkları toplayarak yeniden kullanmayı sıkça tercih ederler. Bu basit gibi görünen işlemin gizli bir riski vardır: delme kemikte aşırı ısınmaya yol açarak hücreleri öldürebilir ve implantın iyileşmesini zayıflatabilir. Bu çalışma, bu özel kemik-toplama matkaplarının ne kadar ısı ürettiğini, matkap ayarları ve aşınmanın sıcaklıkları nasıl etkilediğini ve bunun güvenli tedavi için ne anlama geldiğini inceledi.

Kemik parçacıkları doğal bir yapı malzemesi olarak

Cerrahlar, yeni kemik oluşumunu destekleyen canlı hücreler ve büyüme faktörleri içerdiği için kişinin kendi kemiğini doğal greft malzemesi olarak kullanmayı severler. Bu grefti elde etmenin bir yolu, keserken gövdesi içinde parçacıkları toplayan içi boş bir matkap kullanmaktır. Artıkları deliğin dışına iten ve ısıyı uzaklaştıran sıradan matkapların aksine, toplayan matkaplar sıcak parçacıkları hapseder. Aynı zamanda, kemik ısıyı iyi iletmez, bu yüzden ısı birikerek dokuya zarar verebilir. Kemik kısa süreli bile olsa yüksek sıcaklıklara maruz kalırsa bölümleri ölebilir; bu da iyileşmeyi yavaşlatır veya o bölgeye yerleştirilen implantla olan bağlanmayı zayıflatır.

Kontrollü bir laboratuvar delme modeli oluşturmak

Bu matkapların ne kadar ısı ürettiğini güvenli biçimde test etmek için araştırmacılar, insan çene kemiğine benzer davranış gösteren taze domuz kaburgaları kullandılar. İnsan faktörünü dışlayan, cerrahi bir el aletini hassas kontrollü bir kuvvetle dik olarak aşağı iten özel yapılmış bir delme kulesi kullandılar. Araştırma ekibi, bir ticari kemik-toplama matkapını dört dönüş hızında (dakikada 300, 600, 1200 ve 2000 devir) ve üç eksenel itme kuvvetinde (15, 20 ve 25 newton) test etti. Küçük sıcaklık sensörleri, kemikteki değişimleri izlemek üzere delinen boşluğa sadece yarım milimetre uzaklığa yerleştirildi; temas gerektirmeyen bir kızılötesi termometre ise matkapta hapsedilen kemik parçacıklarının sıcaklığını ölçtü. Tüm delme işlemleri, dikkatli klinik uygulamalarda olduğu gibi bol miktarda soğutma sıvısı ile yapıldı.

Kemik ve parçacıkların gerçekte ne kadar ısındığı

Ana soru, delmenin kemik sıcaklığını tehlike bölgesine yükseltip yükseltmediğiydi. Bu modelde, yaklaşık 10 santigrat dereceden fazla bir artış kemik hücreleri için riskli kabul edildi. Test edilen kombinasyonlar genelinde, toplanan kemik parçacıklarındaki sıcaklık artışları her zaman 5 derecenin altında kaldı—greft malzemesinin kalitesi açısından iç açıcı bir haber. Delinen deliğin çevresindeki verici kemikte daha büyük artışlar görüldü, ancak çoğu ayar 10 derecelik eşiğin altında kaldı. En sıcak koşul, en yüksek itme kuvvetiyle 1200 devir/dakikada ortalama olarak biraz 10 derecenin üzerine ulaştı. Buna karşılık, 20 newton civarında orta bir kuvvet kullanmak, tüm hızlarda kemik sıcaklığı artışlarını yaklaşık 3 ila 5 derece arasında tuttu ve 600 devir/dakika ile delme, kuvvet ne olursa olsun eşiğin altında kaldı.

Hız, basınç ve aşınma riskli hale geldiğinde

Çalışma ayrıca delmenin ne kadar sürdüğünü ve matkapların kendisinin nasıl aşındığını inceledi. Özellikle 2000 devir/dakika gibi daha yüksek hızlar çok hızlı kesim sağladı; genellikle iki saniyenin altında tamamlanırken, daha yavaş kombinasyonlar altı saniyeden fazla sürebiliyordu. Mikroskobik görüntüler on kullanım sonrası yalnızca hafif kenar ağarması gösterdi, ancak otuz kullanım sonrası belirgin yuvarlanma ve parçalanma ile bazı matkap uçlarının çatlamaya başladığını ortaya koydu. Bu aşınmış matkaplar daha sıcak ve daha yavaş çalıştı: ortalama kemik sıcaklığı artışları iki kattan fazla oldu ve kesme süreleri de neredeyse iki katına çıktı. Kemik parçacıkları yine 5 derecenin altında kalsa da, etrafındaki verici kemik daha sık olarak tehlike bölgesine yaklaştı veya aştı; bu da gerçek bir hastada ısı kaynaklı hasar riskini artırır.

Bulguları diş hekimliğine uyarlamak

Diş hekimleri ve ağız cerrahları için mesaj pratik ve nettir. Kemik-toplama matkapları, uygun ayarlar ve iyi soğutma ile kullanıldığında yararlı greft malzemesini güvenle hasat edebilir. Bu çalışmada en güvenli kombinasyonlar, hız ne olursa olsun yaklaşık 20 newton civarında bir itme kuvveti veya test edilen tüm kuvvetlerde 600 devir/dakika kullanımını içeriyordu; bu koşullar kemikte zararlı bir ısınmayı engelledi. Ancak matkaplar yaklaşık 30 kullanımı aşmamalıdır; çünkü yoğun aşınma sürtünmeyi, kemik sıcaklıklarını ve delme sürelerini artırır; bu durum kemik parçacıkları görece serin kalsa bile sorun yaratır. Matkap ucunun düzenli görsel denetimi ve zamanında değiştirilmesi, kemik sağlığını korumaya ve güçlü, uzun ömürlü implant şansını artırmaya yardımcı olabilir.

Atıf: Jáni, F., Köhler, N., Lempel, E. et al. Heat generation of autologous bone harvesting drills: an in vitro study. Sci Rep 16, 5093 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35988-3

Anahtar kelimeler: dental implant matkaplama, kemik grefti, matkap aşınması, termal hasar, oral cerrahi