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Co-Autoren
PD Dr. A. Kasaj
Oberflächenbeschaffenheit dentaler Implantate und mangelhafte Osseointegration
Thema
Einleitung
Implantatverluste gehören zu den Fällen, die in jeder Praxis vorkommen können. Die Industrie lockt immer mit Zahlen, die in der Praxis selten zu bestätigen sind. Erfolgsraten von 99,2% oder 99,7% werden zur Förderung von Marketing benutzt und basieren oft nur auf die reklamierten Implantate. In der Regel gibt es von der Industrie keine Rückmeldung in Bezug auf ihre Analyse. Öfters möchten Zahnärzte nicht zugeben, dass sie Verluste haben oder dass der Patient sich an einen anderen Kollegen wendet, weil er einfach Beschwerden hat und weil der Versuch misslungen war. Lit.1-9
Dabei muss man zuerst genau definieren, was Misserfolg in der Implantologie ist. Zum Erfolg einer implantologischen Behandlung gehört nicht nur die Osseointegration. Eine solche Behandlung lohnt sich für den Patienten, nur wenn sie genauso lange wie eine konventionelle Lösung hält, z.B. Brücken und Hybridprothesen. Wenn man dazu bedenkt, dass Aspekte wie Ästhetik, Beständigkeit und Komfort des Zahnersatzes immer mehr eine wichtige Rolle bei der Zufriedenheit der Patienten spielen, sind Erfolgszahlen der Implantatbehandlungen wesentlich niedriger, als von der Industrie propagiert.
Logischerweise sucht der Chirurg oder der Prothetiker bei einem Misserfolg die Schuld bei sich und in vielen Fällen ist es auch richtig. Die Faktoren, die zu einem Misserfolg führen sind zahlreich: Implantatbett, Positionierung, Weichgewebschirurgie, prothetische Konstruktion, Mundhygiene, Drucknekrose beim Bohrprotokoll, unzureichende Kühlung usw.
Als die Implantologie in ihren Anfängen steckte, mussten wichtige Fragen beantwortet werden, nämlich wie und warum die Osseointegration funktioniert, welche Implantatoberfläche und welches Design sich am besten eignet. Diese Fragen wurden vor langer Zeit beantwortet und wissenschaftlich belegt. Infolgedessen stellt heutzutage die Osseointegration von Implantaten eine Selbstverständlichkeit dar.
Zahnimplantate sind nach wie vor industriell hergestellte Medizinprodukte und Werkstücke. Somit unterliegen sie Produktionsfehlern. Als solche gelten Konstruktionsfehler, Legierungsprobleme, Designmängel oder fehlerhafte Oberflächen. Während die meisten Fehler zu Brüchen am Implantathals führen, bleiben fehlerhafte Oberflächen zuerst unentdeckt.
Moderne Zahnimplantate werden aus Titanlegierungen hergestellt. Das liegt daran, dass oberflächliches Titandioxid eine direkte Bindung mit dem Knochen eingeht. Aber nicht nur die Rauheit, sondern auch Konturen, Formen und Geometrien spielen bei der Primärstabilität und die Osseointegration eine elementare Rolle. Die Fähigkeit von Implantaten zu rascher und vollständiger Osseointegration hängt eng mit den Eigenschaften der Implantatoberflächen zusammen. Für den Knochenbereich werden Implantate bevorzugt, die aufgeraut oder topographisch strukturiert sind, um die Osseointegration zu beschleunigen bzw. zu verstärken. Es ist bekannt, dass sich Rauheiten in verschiedenen Dimensionen auf die biologischen Reaktionen an der Grenzfläche Implantat/Knochen auswirken.
Studien haben gezeigt dass im ersten Jahr nach Belastung der Implantaten, ein vertikaler Knochenverlust von 1mm eintritt. Für die folgende Jahren wurde dieser Verlust mit 0.2mm angegeben. Solche Erkenntisse haben dazu geführt, dass die Industrie und die Anwender einen solchen Knochenverlust als klinisch unkritisch ansehen. Ein wichtiger Punkt, zur Interpretation dieser Studien, sind die Implantate mit den sie durchgeführt wurden; Design, Windungen, Oberfläche, Verbindungart usw.
Um diese Symptome zu vermindern, hat die Industrie unterschiedlich reagiert. Elimination des Mikrospaltes, platform switching, hybrid Implantate, bone level Implantate, maschinierte Hälse , Beschichtungen usw.
Hybridimplantate und Oberflächebeschichtungen sind der neue Trend in der Implantologie. Die Argumentation der Hersteller ist sehr unterschiedlich. Während manche eine reduzierte Krafteinwirkung am krestalen Knochen angeben, versprechen andere eine bessere Hygiene des oberen Implantatteils. Andere geben einen optimalen Gewebeantwort an, bis hin zu beschleunigte Osseointegration; andere wiederum möchten dadurch das Periimplantitis Risiko minimieren.
Ob mit oder ohne Mikrogewinde und andere Strukturen, der Gewebeantwort auf alle Oberflächen obliegt der universellen Regeln der Biologie. So werden Strukturen kleiner als 5μm von Osteoblasten nicht erkannt. Die Rautiefe (bzw. Poren- größe) einer enossalen Implantatoberfläche sollte oberhalb 100 μm liegen13-15, um neben der Osseointegration auch günstige biomechanische Voraussetzungen für die funktionelle Integration des Implantats zu erzielen. Eine Rautiefe unterhalb 100 μm beeinflusst eher zelluläre Anlagerungsorgängen.
Wenn also, Mikrostrukturen bzw Mikrorauigkeit nicht relevant für den biologischen Antwort seien, stellt sich die Frage ob die Bereiche eines Implantates mit einer solchen Rauigkeit, überhaupt Anwachsung von Knochen und somit Osseointegration aufweisen? Vielmehr ist der bone-implant Kontakt wichtig für die Kräfte welche ein Implantat erfahren kann und die Ausrichtung besonderer Halsstrukturen.
Fallbeschreibung
Die klinische Situation war in dieser Falldarstellung anders. Der Patient bekam im Seitenzahngebiet des Oberkiefers 4 Implantate. Die Chirurgie war einfach, alles Spätimlantationen und 2 davon mit einem kleinen internen Sinuslift. Die Freilegung erfolgte 5 Monate postoperativ. Für die Abformung der Situation wurde eine geschlossene Technik angewandt, ein Doppelabdruck zweiphasig zweizeitig. Die Eingliederung des Zahnersatzes erfolgte ebenso komplikationslos.
2 Wochen nach Eingliederung und 6.5 Monate postoperativ beklagte sich der Patient wegen Okklusionsstörungen. Die klinische Untersuchung zeigte eine mesio-rotierte Krone an 16 um ca. 10 Grad. Eine nähere Untersuchung zeigte eine Lockerung an 16 von I. Die radiologische Untersuchung war aufschlussreich. Das Implantat 16 (4.7x8mm) wies verglichen mit dem Röntgenbild postoperativ einen Knochenverlust von ca. 2mm distal auf. Das Implantat 15 (4.7x8mm) wies verglichen mit dem Röntgenbild postoperativ auch einen Knochenverlust von 1mm mesial auf. Foto 1
Einheilphase komplikations- und beschwerdelos
Da die Lockerung von 16 weder in mesiodistaler noch in orovestibulärer Richtung stattfand, sondern lediglich als Rotation bemerkbar war, entschieden wir uns zuerst den Approximalkontakt 15-16 zu lösen. Nachdem der Kontakt zur Krone 15 mit einem Diamanten entfernt wurde, wurde Krone 16 samt Implantat digital (mit dem Finger) herausgedreht. Die erste Kontrolle zeigte eine blanke Implantatoberfläche ohne Anzeichen von Knochenanwachsung oder Weichgewebe oder Blut. Anschließend wurde das Implantat 15 kontrolliert und ebenso leicht aus dem Knochen herausgedreht. Die Implantatoberfläche wies dieselben Merkmale wie 16 auf.
Die Bohrstollen waren intakt und nicht mit Weichgewebe ausgekleidet (oft bei Periimplantitis oder mangelhafter Osseointegration oder unzureichender Primärstabilität und Implantat-Knochen-Kontakt). Andere Entzündungsmerkmale waren auch nicht festzustellen.
Da es uns unklar war, warum die Implantate überhaupt und warum sie vor allem in diesem Zeitpunkt versagten, beschlossen wir keine Sofortimplantation durchzuführen. In den Bohrstollen wurde Kollagen tissue fleece appliziert und die Wunden wurden mit Fixationsnähten versorgt.
Implantat 15 wurde zum Hersteller zur Analyse zurückgeschickt. Implantat 16 wurde behalten und von einer unabhängigen Stelle analysiert. Das Augenmerk lag auf der Oberflächenbeschaffenheit und Ermittlung der Rauigkeit in dem Sinne, dass man sie mit den Vorgaben vergleichen konnte.
3 Monate nach Explantation wurde die OP wiederholt. Da in diesem Zeitraum keine Stellungnahme vom Hersteller vorlag, wurde gegen die Anwendung des gleichen Systems entschieden. Benutzt wurde ein sehr modernes Implantatdesign mit einem mittleren Teil aus sehr porösem Tantalum-Zylinder, welcher nach Angaben des Herstellers eine Osseoinkorporation und eine sehr schnelle Osseointegration des Implantates erlaubt. Fotos 2,3
Trotzdem wurde natürlich für den Oberkiefer die empfohlene Einheilphase von 4 Monaten eingehalten, da der Rest des Implantates normales Design aufwies und somit eine Mindesteinheilzeit benötigte. Darüber hinaus wollten wir kein Risiko eingehen und mussten diesmal den Patienten unbedingt zu seiner Zufriedenheit versorgen.
Bei der Implantation mussten wir bei der Lappenhebung feststellen, dass die GBR, die bei der ersten OP durchgeführt wurde, noch zu 100% vorhanden war. Diese Feststellung bestätigte den Verdacht, dass die Oberfläche des ersten Systems wahrscheinlich Defizite aufwies. Zusätzlich wurde in Regio 16 eine GBR durchgeführt, um eine Knochendicke von 2mm lateral zu gewährleisten, weil wir dort ein Implantat größeren Durchmessers inseriert haben (4.1x11.5mm und 4.7x11.5mm). Fotos 4,5
Nach der komplikationslosen, zweiten Implantation wurden die Implantate 4 Monate postoperativ freigelegt und mit der gleichen Methode wurden die Abformung und die endgültige Suprakonstruktion eingesetzt. Bei der radiologischen Kontrolle war nach Freilegung soweit beurteilbar. Die Osseointegration wurde bestätigt. Die Abschluss-PSA bestätigte die richtige Eingliederung des Zahnersatzes und die Entfernung aller Zementreste.
Studienpräsentation
In diese Fallserie wurden 22 verloren gegangene Implantate mit 9 steril verpackten Implantate (derselben LOT-Nummer oder Art-Oberfläche-Design) analysiert, miteinander und mit den Angaben des Herstellers verglichen. Alle explantierte Implantate wiesen die selben oder ähnlichen klinischen Situationen; 10 davon wurden dem Hersteller zurückgeschickt und reklamiert.
Wir haben 4 Hersteller aufgenommen; 5 Implantatlinien und 3 Oberflächen. Während 2 mit resorbierbaren und 2 Linien mit nicht-resorbierbaren Medien gestrahlt wurde, wurde 1 nur geätzt; lediglich der Hals wurde mit resorbierbaren Kristallen abgestrahlt. Letztere weist eine zusätzliche Beschichtung mit CaP und eine weitere mit Phosphat Kationen. Tabellen 1,2 und 3
Die Fragestellung war folgende:
1. Haben die steril verpackte Implantate Produktions- oder Strahlgutreste bzw Verschmutzungen auf deren Oberfläche?
2. Sind Produktionsfehler, Strukturdefekte und Unregelmässigkeiten auf der Oberfläche festzustellen?
3. Sind die Angaben des Herstellers, im Bezug auf Rauigkeit, Kennzeichnung und Hybridität RE- Stereo- und Lichtmirkoskopisch zu bestätigen?
4. Tragen die verlorene Implantate Defekte, Unregelmässigkeiten, Verschmutzungen und sonstige Auffälligkeiten die eine verminderte oder versagte Osseointegration induzieren könnten?
Nach komplikationslose Insertion, wurden die Implantate nach 4-5.5 Monate postoperativ freigelegt. Beim einschrauben des Abdruckpfostens (Patient 005) und des Abutments (Patient 002,005), beschwerten sich die Patienten über Schmerzen. Sie beschrieben diese Empfindung, so als ob man die Implantate tiefer einschrauben wurde. Im Fall des Patienten 005, das Implantat wurde beschwerdefrei abgeformt. Beim Patient 002 wurde das Implantat wie geplant belastet. Der Patient 006 hatte keinerlei Beschwerden bis zum Einsetzen der Suprakonstruktion (siehe Teil 1). Alle Implantate wurden ca 2 Wo nach Belastung mobil und wurden nach radiologische Kontrolle explantiert bzw mit den Fingern herausgedreht. Sämtliche Implantate zeigten identische radiologische Symptome: Verschattung, im Sinne einer nicht existierende Osseointegration, im oberen drittel (2-3mm) und vertikale kraterförmige Knochenresorption am selben Region.
Ein solches Befund war unerwartet. Die Operationen verliefen ohne Komplikationen, so wie die Einheilphase. Das sie alle standard Implantationen waren, ohne nennenswerten Schwierigkeit, war diese Befundung unerklärlich. Zumal an anderen Regionen der selben Patienten, andere Hersteller benutzt wurden und ohne solche Befunde waren.
Alle Bohrstohlen, nach Explantation, waren knöchern, ohne Einwachsung von Weichgewebe. Nach erfolgreiche Sofortimplantation mit Implantaten eines anderen Herstellers, erfolgte die prothetische Versorgung, erfolgreich, nach 3-4 Monaten. Tabelle 4
Analyse der Implantaten
Die Patienten die in dieser Studie zur Analyse herangezogen wurden, haben bis auf einem, mindestens 2 Implantate verloren. Mindestens ein Implantat pro Patient wurde analysiert und die restlichen dem Hersteller zurückgeschickt und um Analyse gebeten. Die untersuchte explantierte Implantate wurden mit steril verpackten der selben oder gleichen LOT-Nummer verglichen.
In diesem Teil der Fallserie, wurde die untersuchte Implantate unter dem Lichtmikroskop analysiert. Die Vergösserung betrug 30 bis 500. Beim öffnen der steril verpackten Implantate wurde Aufenmerk auf die Angaben der Verpackung und den darin befindlichen Implantat gelegt.
Bei den steril verpakten Implantate wurde die Analyse an folgenden Bereichen konzentriert:
- Implantathals - Übergang zum Gewinde
- Mittleres Implantat mit trapezoidales Gewinde
- Implantatapex mit dünnem dreieckigen Gewinde
- Arealen die bei den explantierten Implantaten auffällig waren
- Bereiche die bei der 30fachen Vergrösserung Auffälligkeiten aufwiesen
Bei den explantierten Implantate, Augenmerk wurd an folgenden Bereichen gelegt:
- Arealen ohne optische Anzeichen von Knochenanwachsung
- Arealen die Gewebereste aufwiesen
- Übergang Implantathals-krestales Gewinde
- Bereiche die bei der 30fachen Vergrösserung Auffälligkeiten aufwiesen
- Arealen die bei den esteril verpackten Implantaten auffällig waren
Lichtmikroskopie:
Implantate: 0010, 0014, 0015, 002, 007
Das Implantat 0010 der Kontrollgruppe, korrelierend zum vorlerenen Implantat 002, zeigt im Lichtmikroskop massive Defekte, vor allem im Bereich der Windungsspitzen. Schon bei der 30fachen Vergrösserung ist die unregelmässige Rauigkeit erkennbar. Eine Hybridität der Rauigkeit ist auch bei höheren Vergrösserungen nicht festzustellen. bei 100x sind Bereiche am Hals sichtbar die keine Oberfläche Mikrostruktur aufweisen, sondern die Schleifspüren der CNC Fräse. Zugleich glänzen die Windungen verdächtig hoch, ein Zeichen von fehlende Mikrostruktur. neben den Makroskopischen Defekten durch das bestrahlen des Implantates, sieht man bei 300x Reste des Stahlgut. Neben der fehlende Präzision bei der Herstellung dieses Implantates, erhärtet sich der Verdacht dass eine reduzierte Rauigkeit zum Verlust geführt haben könnte. Gleichzeitig sind auf dem sxplantierten Implantat Strukturen vorhanden die andere Produktionsprozesse ähneln (z.B. anodische, elektrische, also nicht mechanische) und Risse aufweisen. Darüber hinaus sind eingebettete Strahlgutpartikeln festzustellen. Fotos: 6-9, 10-12, 19-21
Implantate: 0011, 0013,006
Das Implantat 0011 (ältere Oberfläche) wurde nur sandgestrahlt und nicht anschliessend geätzt. Er ist ein bone level Implantat. Er weist Korrungresten auf und Metallspänne. Insgesamt eerscheint die Oberfläche sehr metallisch, das REM wird uns allerdings erlauben, die Rauigkeit ermitteln zu können. Strahlgut und vor allem Metallspänne, haben auf der Implantatoberfläche nichts verloren und könne für die Osseointegration nicht hilfreich sein. Tabelle 5
Implantate: 012, 003,004,005 Korrelierend zu den Verlusten 17,18,19
Diese Implantate sind im Vergleich zu den vorherigen genauer hergestellt werden. Auffällig ist wieder der metallische Glanz und die Korrungdefekte lokalisiert auf der Spitze des Gewinden. Die Täller hingegen zeigen keinen vergleichbaren Markostruktur, sodass auch hier von einer unregelmässigen Rauigkeit ausgegeangen werden kann. Die Mikrorauigkeit wir durch den REM ermittelt. Gravierend ist in diesem Fall die Kennzeichnung. Auf der Verpackung steht dass es sich um ein bone level Implantat handelt; also ein Implantat mit der selben Oberfläch über die gesamte Implantatlänge. Auf manche LOT-Nummer, wie auf die Bilder, ist allerdings deutlich zu sehen dass das Kontrolimplantat einen maschinierten Kollar von 0.5mm aufweist.
Bone level Implantate mit Platform switching werden anders positioniert wie diejenigen die einen maschinierten Hals haben. Eine stichporbenartige Qualitätskontrolle jeder Chargennummer, hätte diesen Fehler aufgedeckt und zu einer Rückrufaktion geführt, bzw das Produkt nicht freigegeben. Fotos 16-18 Tabelle 5
Diskussion und Resümee
Veröffentlichungen der letzten Jahre befassten sich mit der Qualität der Herstellung dentaler Implantate und ihrer Oberflächenbeschaffenheit. Solche Studien sind sehr wichtig wenn man bedenkt, dass die Oberflächenbeschaffenheit der Implantate die biologische Antwort des Organismus maßgeblich beeinflusst. Ferner erscheint logisch, dass unabhängig davon, wie die Oberfläche erschaffen wurde, nämlich additiv oder subtraktiv, eher Fehler bei der Herstellung, Gewindequalität, Präzision der Ausarbeitung, Strukturpräzision, sowie die Verunreinigungen und Rückstände aus dem Produktionsprozess potenzielle Störungen für die Einheilung darstellen. Lit.10-16
Solche Befunde werden kontrovers diskutiert und ihr Einfluss auf die Osseointergration ist noch nicht mit Sicherheit wissenschaftlich belegt worden. Mangelhafte Strukturpräzision oder Rückstände aus dem Produktionsprozess vergesellschaftet mit einer reduzierten Oberflächenrauigkeit als Ergebnis des Herstellungsprozesses können niemals fördernd für die Osseointegration sein.
Im Gegensatz dazu, wie in diesem Fall vermutet, ist eine weniger raue Oberfläche bzw. eine zu glatte Implantatoberfläche für die Einheilung von dentalen Implantaten hinderlich. Lit.17-20 Ebenfalls interessant wäre herauszufinden, wie viele von den Implantatverlusten auf so einen Produktionsfehler zurückzuführen sind.
Natürlich spielen der Chirurg und der Zahnarzt immer eine Rolle. Es gibt aber oft Situationen, in denen iatrogene Faktoren und eine Schuld von der Seite des Patienten ausgeschlossen werden können. In diesen Situationen kann ein fehlerhaftes Werkstück, öfters als bislang angenommen, zu diesem Misserfolg geführt haben.
Die Hersteller tragen die Verantwortung für die Produkte, die sie verkaufen. Ebenso können wir für die Qualität unserer Arbeit haftbar gemacht werden und bürgen mit unserem Namen und unseren Kräften dafür. Das Qualitätsmanagement darf nicht nur stichprobenartig durchgeführt werden, weil das unzureichend und fahrlässig ist.
In diesem Fall waren alle 4 Implantate vom selben Hersteller, trugen allerdings unterschiedliche LOT-Nummern. Die 2 Implantate, die versagt haben, trugen dieselbe LOT-Nummer. Bei einer Rückrufaktion wurden 3 Monate postoperativ bestimmte LOT-Reihen zurückgefordert. Als Begründung wurde fehlerhafte Dokumentation angegeben. Über die schon gesetzten Implantate wurden die Anwender allerdings beruhigt, obwohl weitere gleiche Befunde derselben LOT-Reihen festgestellt wurden. Proben 009c-h Tabelle 3
Rückrufaktionen müssen ehrlich begründet werden. Fehler können passieren und können auch leicht behoben werden, wenn man darüber informiert wird. Zudem erspart man sich Mühe und Kosten und verletzt die vertrauensvolle Beziehung zwischen Industrie und Anwender nicht.
Der Umgang mit den Anwendern muss ehrlich sein, schließlich setzen wir Anwender ihr Produkt ein, riskieren Patientenzufriedenheit und Patientenverlust. Natürlich ist die Patientenzufriedenheit und -treue Goldwert und glücklicherweise könnten wir den Patienten behalten. Nichtsdestotrotz zerren solche Implantatverluste unter gleichen Umständen an den Nerven.
Der Besuch der Produktionsstätte eines Herstellers macht Sinn und ist ratsam, besonders wenn der Anwender viele Implantate setzt. Es gibt Hersteller, die jede einzelne Komponente einer Qualitätskontrolle unterziehen. Für so eine Qualität zahlt man gern ein wenig mehr. Ständiger Wechsel von Produktionsstätten und Oberflächen von Seite des Herstellers sind hingegen eher ein Hinweis auf mangelhafte Qualitätskontrollen, hausfremde, nicht kontrollierbare Einflüsse und fehlende Eigenforschung. Die Anwender müssen hingegen Marketingstrategien kritisch hinterfragen und nicht als Versuchskaninchen der Industrie fungieren.
Schließlich erscheint sehr wichtig, dass der Hersteller selbst Design, Eigenschaften und Komponente entwickelt. Das Reproduzieren von Design und Merkmalen und ihrer Kombination, nachdem ein Patent abläuft, führt nicht automatisch zu einem besseren oder zuverlässigen Produkt. Manche Oberflächen beziehungsweise Herstellungsprozesse eignen sich für bestimmte Implantat- und Gewindedesigns nicht. Dies ist ein sehr interessantes Thema, das Einblicke einerseits in die Mechanik, Physik und Werkstoffkunde der Implantologie andererseits in die Präzision der Herstellung und Ausarbeitung der verschiedenen Systeme erlaubt.
Weitere messtechnische und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen können in solchen Fällen aufschlussreich sein. Ihre Ergebnisse erlauben den Anwendern wissenschaftliche Daten zu sammeln.
Die klinische und radiologische Befunde, in sämtlichen hier dargestellten Fällen, erklären die mangelhafte Osseointegration nicht. Iatrogene Fehler, erhöhte Risiken wie GBR oder kompromitierte Patienten und Knochenqualität können ausgeschlossen werden. Der Verdacht lag von Anfang an auf eine reduzierte Oberflächenrauigkeit bzw. fehlerhafte Oberfläche und kompromittierte Osseointegration.
Die Lichtmirkoskopische Bilder, nicht nur bestätigten uns, sondern offenbarten eine Reihe von Faktoren die für die Osseointegration hinderlich sein können. Neben der ungenügende Rauigkeit, wiesen viele Implantate Arealen mit unregelmässige Rauigkeit. Produktionsreste wurden auch festgestellt. Strukturdefekte, beschädigte Bereiche und unregelmässigekeiten am Design sprechen von fehlerhafte Produktionsprozesse. Die Qualitätskostrolle und -sicherung sind auch Aspekte die kritisch hinterfragt werden müssen. Die Fehler allerdings bei der Kennzeichnung der Produkte und die Diskrepanz zwischen Herstellerangaben und Befundung im Mirkoskop, haben gravierende Gewichtung.
Bei Patienten die 2 oder mehr Implantate verloren haben, wurde nur eins von uns analysiert. Das andere wurde dem Hersteller zurückgeschickt, damit es analysiert werden kann. In dieser Phase hatten wir keine Unterstützung seitens des Herstellers. Eine Analyse wurde seinerseits ebenso wenig durchgeführt, bzw uns nicht mitgeteilt.
Heutzutage ist der Mechanismus der Osseointegration oraler Implantate bekannt. Implantatdesign bietet nur Primärstabilität. Sobald der Anbau neues Knochens ansetzt, also nach der 6en Woche nach Implantation, spielt die Oberfläche des Implantates, bzw ihre Rauigkeit oder eine besondere Beschichtung eine Rolle. Und wenn moderne Beschichtungen eine vorzeitige Belastung verprechen, so ist das Remodelling ein biologischer Prozess der universel ca 6 Mo braucht.
Krestale Optionen wie reduzierte Rauigkeit, Mikrogewinde, Laser Gewinde, Platform switching eliminieren durch ihr Dasein die Knochenresorption nicht, noch beschleunigen sie die Osseointegration. Die Morphologie und Ausrichtung solcher Strukturen schaffen die Voraussetzungen für Hart- und Weichgewebsstabilität.
Der Anwender, vertraut in allen diesen Fällen darauf dass das Produkt welches er einsetzt, korrekt hergestellt wurde und den An- und Vorgaben entspricht. Im folgenden Teil diese Fallserie werden die RE-mikroskopische Bilder, von verlorenen und steril verpackten Implantate verschiedener Hersteller, verglichen und kommentiert. Die Literatur ist in diesem Feld noch arm. Es handelt sich um ein Bereich der unabhängigen Wissenschaft der lange vernachlässigt und noch sehr wenig erforsch wurde. Die Beschaffenheit und das Verhalten von Implantatoberflächen im Knochen bleibt ein spannendes Thema.
Erklärung
Die Autoren haben keinen finanziellen Profit von der Studie und sind in keinerlei Hinsicht mit den untersuchten Hersteller geschäftlich tätig.
Bildergalerie (25)
Literatur:
1. J Biomed Mater Res. 1990 Oct;24(10):1289-306.
The bone-titanium interface in vitro.
Davies JE1, Lowenberg B, Shiga A.
2. J Dent Educ. 2003 Aug;67(8):932-49.
Understanding peri-implant endosseous healing.
Davies JE.
3. Koeck B., Wagner W.: Implantologie, Urban Fischer, München 2-5/72-78/131-132, 2004
4. Bränemark P I: Einführung in die Osseointegration, Quintessenz, Berlin 11-76, 1985
5. Scand J Plast Reconstr Surg. 1970;4(1):19-34.
Intra-osseous anchorage of dental prostheses. II. Review of clinical approaches.
Adell R, Hansson BO, Brånemark PI, Breine U.
6. SSO Schweiz Monatsschr Zahnheilkd. 1976 Jul;86(7):713-27.
[Tissue reaction to an implant of a titanium hollow cylinder with a titanium surface spray layer].
Schroeder A, Pohler O, Sutter F.
7. Stain Technol. 1977 Jul;52(4):217-9.
Surface staining of sawed sections of undecalcified bone containing alloplastic implants.
Gross UM, Strunz V.
8. Am J Otol. 1981 Apr;2(4):304-10.
Osseointegrated titanium implants in the temporal bone. A clinical study on bone-anchored hearing aids.
Tjellström A, Lindström J, Hallén O, Albrektsson T, Brånemark PI.
9. Hees H., Sinowatz F.: Kurzlehrbuch der Zytologie und mikr. Anatomie, DÄV Köln, 133-142, 2000
10. J Prosthet Dent. 2000 Nov;84(5):522-34.
A role for surface topography in creating and maintaining bone at titanium endosseous implants.
Cooper LF.
11. J Biomed Mater Res. 1999 Nov;47(2):139-51.
Surface roughness modulates the response of MG63 osteoblast-like cells to 1,25-(OH)(2)D(3) through regulation of phospholipase A(2) activity and activation of protein kinase A.
Lohmann CH1, Sagun R Jr, Sylvia VL, Cochran DL, Dean DD, Boyan BD, Schwartz Z.
12. Biomed Tech (Berl). 2002 Jan-Feb;47(1-2):26-31.
[Standardized testing of skeletal implant surfaces with an osteoblast cell culture system. IV. Specific gene expression during differentiation].
Merklein F1, Dimmler A, Steinert A, Schütze N, Nöth U, Papadopoulos T, Eulert J, Thull R, Hendrich C.
13. Int J Oral Maxillofac Implants. 2001 May-Jun;16(3):323-32.
Bone and soft tissue integration to titanium implants with different surface topography: an experimental study in the dog.
Abrahamsson I1, Zitzmann NU, Berglundh T, Wennerberg A, Lindhe J.
14. J Periodontol. 2001 Oct;72(10):1384-90.
A multi-center study comparing dual acid-etched and machined-surfaced implants in various bone qualities.
Khang W1, Feldman S, Hawley CE, Gunsolley J.
15. J Biomed Mater Res. 1991 Jul;25(7):889-902.
Influence of surface characteristics on bone integration of titanium implants. A histomorphometric study in miniature pigs.
Buser D1, Schenk RK, Steinemann S, Fiorellini JP, Fox CH, Stich H.
16. Int J Oral Maxillofac Implants. 1997 Jul-Aug;12(4):486-94.
A 1-year follow-up of implants of differing surface roughness placed in rabbit bone.
Wennerberg A1, Ektessabi A, Albrektsson T, Johansson C, Andersson B.
17. J Biomed Mater Res. 2002 May;60(2):325-32.
Biomechanical comparison of the sandblasted and acid-etched and the machined and acid-etched titanium surface for dental implants.
Li D1, Ferguson SJ, Beutler T, Cochran DL, Sittig C, Hirt HP, Buser D.
18. J Biomed Mater Res. 2001;58(6):679-83.
Pore diameter of more than 100 microm is not requisite for bone ingrowth in rabbits.
Itälä AI1, Ylänen HO, Ekholm C, Karlsson KH, Aro HT.
19. Biomaterials. 2004 Jun;25(14):2695-711.
Time-dependent morphology and adhesion of osteoblastic cells on titanium model surfaces featuring scale-resolved topography.
Zinger O1, Anselme K, Denzer A, Habersetzer P, Wieland M, Jeanfils J, Hardouin P, Landolt D.
20. Int J Oral Maxillofac Surg. 1991 Feb;20(1):53-8.
Influence of pore dimensions on bone ingrowth into porous hydroxylapatite blocks used as bone graft substitutes. A histometric study.
Schliephake H1, Neukam FW, Klosa D.
Zusammenfassung:
Zusammenfassung
In den letzten wird die Präzision der Herstellung und Beschichtung von Dentalen Implantaten intensiv diskutiert und untersucht. In dieser Studie untersuchen und vergleichen wir steril verpackte und nicht osseointegrierte Implantate, welche klinisch entfernt wurden. 9 steril verpackte und 22 verlorengegangene Implantate sind aufgenommen worden. Klinisch sind die Befunde sehr ähnlich und immer dieselben, während andere Faktoren für den Misserfolg eliminiert werden konnten.
Die Analyse der Oberfläche dieser Implantate offenbart eine Fülle von Befunden wie Strukturungenauigkeiten, unregelmässige Rauigkeit, organische und anorganische Reste auf der Oberfläche, Verunreinigungen, Metallspäne, Schleifspüren und Produktionsfehler. Alle diese Faktoren beeinflussen die Osseointegration der Implantaten und werden verdächtigt zu Verlusten zu führen.
Die Lichtmikroskopie und Rastenelektronenmitkroskopie, können sehr präzise zeigen, welche Produktionsprozesse falsch laufen und mit welcher Genauigkeit dentale Implantate hergestellt werden.
Stichwörter: unregelmässige Oberflächenrauigkeit, Strukturdefekte, Produktionsfehler, Oberflächenverschmutzungen, Produktionsreste