Osseointegration 

Planen : 

Definition  

1. Geschichte der Osseointegration  

2. Knochenreaktionen, die zur Osseointegration führen 

  2.1. Knochenreaktion der Spongiosa 

 2.2. Reaktion des kortikalen Knochens  

3. Faktoren, die die Osseointegration beeinflussen  

3.1. Verwendete Materialien  

3.2. Die Form der Implantate  

3.3. Oberflächenbeschaffenheit  

3.4. Der Zustand der Implantatstelle 

 3.5. Operationstechnik  

3.6. Primärstabilität  

3.7. Ladebedingungen  

4. Erfolgskriterien der Osseointegration 

5. Misserfolge der Osseointegration Schlussfolgerung Literaturverzeichnis  

Osseointegration 

1- Definition: 

Ursprünglich definierte Bränemark 1977 die Osseointegration als „direkte Knochenanlagerung an der Implantatoberfläche ohne Zwischenlagerung von Bindegewebe“. 

Im Jahr 1985 definierte er es als „eine direkte anatomische und funktionelle Verbindung zwischen dem überarbeiteten lebenden Knochen und der Oberfläche eines Implantats, das eine prothetische Last trägt.“ 

Im Jahr 1990 schlugen Zarb und Albrektsson eine neue Beschreibung der Osseointegration vor: „Es handelt sich um einen Vorgang, bei dem eine starre und asymptomatische Fixierung eines alloplastischen Materials im Knochen erreicht und während einer funktionellen Belastung aufrechterhalten wird.“ 

2- Geschichte der Osteointegration:  

In den 1950er Jahren studierte Brånemark die Blutzirkulation und Knochenreparatur. Anschließend plant er, eine optische Kammer aus Metall in einen Röhrenknochen zu implantieren.

  Allerdings weiß er nicht, welches Metall er wählen soll, damit diese Räume gut verträglich sind.  

Der orthopädische Chirurg Emneus untersucht verschiedene Metalle, um daraus Hüftprothesen herzustellen. Titan erschien ihm vielversprechend, damals noch ein wenig bekanntes Material. Es wurde hauptsächlich in der Sowjetunion in der Nuklearindustrie verwendet.  

Brånemark gelingt es, etwas davon zu besorgen und implantiert seine optischen Kammern in Titan. Da sich diese nach Abschluss des Experiments als schwer zu entfernen erwiesen, kam er auf die Idee, Titan in der Knochenchirurgie, genauer gesagt als Zahnimplantat, zur Stabilisierung einer Implantatprothese einzusetzen.

Umfang (erster Patient 1965). Tierversuche an Hunden werden durchgeführt

Abbildung 1: Osseointegration wie von Brånemark beschrieben, Direkter Knochen-Implantat-Oberflächenkontakt unter dem Elektronenmikroskop.

mit implantatgetragenen Prothesen wurde es 1969 veröffentlicht. Es berichtet über eine Langzeitstabilität der Zahn-Implantat-Schnittstelle von mindestens 4 Jahren. Mit dieser Veröffentlichung gehören Brånemark und seine Kollegen zu den Ersten, die die Idee verteidigen, dass die Haltbarkeit eines Zahnimplantats vom direkten Kontakt zwischen Knochen und Implantat ohne faserige Zwischenlagerung abhängt.  

Um dieser Tatsache, die in der Implantologie völlig neu war, Rechnung zu tragen, entwickelten sie 1977 einen neuen Begriff: „Osteointegration“ (auf Englisch), „Osteo-Integration“ (auf Französisch).  

Der emeritierte Professor erkannte schon sehr früh das Potenzial dieser neuen Technologie im Bereich der Zahnimplantate, die einen Paradigmenwechsel in der Behandlung von Zahnlosigkeit mit sich bringen würde.  

Tatsächlich war sein Forschungsteam das erste außerhalb Schwedens, das die klinischen Ergebnisse des Brånemark-Teams reproduzieren und bestätigen konnte. Und eine große Zahl von Patienten in Nordamerika verdankt Professor Zarb die Organisation der TORONTO-Konferenz zur Osseointegration in der klinischen Zahnheilkunde im Mai 1982. Auf diese Weise machte er die akademische Gemeinschaft auf die neue Technik aufmerksam.  

Dank dieser einzigartigen Initiative wurde der Einsatz von Zahnimplantaten zur Behandlung von Zahnlosigkeit der breiten Öffentlichkeit deutlich früher zugänglich gemacht als dies bei neuen Behandlungsmethoden üblich war, deren Einführung oft Jahre dauerte. 

3- Knochenreaktionen, die zur Osseointegration führen 

Die Knochenreaktion auf die Implantation ist nicht spezifisch. Dabei gelten die gleichen Regeln und Abläufe wie bei der Knochenreparatur, die bei jedem Bruch des Knochengewebes üblich sind: Bruch, Bohren oder Transplantation. Nach der Heilung ist der neu gebildete Knochen schließlich nicht mehr vom bereits vorhandenen Knochen zu unterscheiden. 

-3-1- Knochenreaktion der Spongiosa: 

Phase 1: Gerinnselbildung  

Blut ist die erste Substanz, die mit dem Implantat in Kontakt kommt. Dadurch können (dank der Blutplättchen, die degranulieren und die Wachstumsfaktoren freisetzen) undifferenzierte Zellen durch Chemotaxis zur Wunde gelockt werden. 

Phase 2: Bildung eines dreidimensionalen Fibrinnetzwerkes  

Wenn sich ein Gerinnsel bildet, entsteht ein Netzwerk aus Fibrinen. Anschließend kommt es zur lokalen Neoangiogenese. Anschließend wandern osteogene neodifferenzierte Zellen an die Oberfläche. Diese Migration in unmittelbarer Nähe der Implantatoberfläche führt zu einem gewissen Rückzug der Fasern. Je nachdem, ob die Fasern diesem Zug widerstehen oder nicht, wird die Osteogenese als Kontaktosteogenese oder Fernosteogenese fortgesetzt. 

Phase 3: Primäre Knochenapposition  

• Kontaktosteogenese: Wenn die Fasern gut an der Oberfläche verankert sind und der Zelltraktion widerstehen, können osteogene Zellen die Implantatoberfläche direkt erreichen. Anschließend fixieren sich die Zellen zentrifugal und zentripetal am Knochen, um die Immobilisierung des Implantats in der Knochenstruktur sicherzustellen. 
• Fernosteogenese: Wenn die Fasern dem Zug der Zellen keinen Widerstand leisten, können die osteogenen Zellen die Implantatoberfläche nicht direkt erreichen und bleiben auf Distanz. Die Knochenapposition erfolgt dann von den Rändern der Bohrlinie in Richtung der Implantatoberfläche. 

– Phase 4: Knochenanlagerung und Osseointegration  

Nach dem Beginn der Knochenanlagerung durchläuft der neu gebildete Knochen verschiedene Phasen der Reifung und Umgestaltung. Es verwandelt sich in Lamellenknochen und dann in Havers-Knochen. mit zunehmender Reifung verbessern sich seine mechanischen Eigenschaften

1. Immobilisierung des Implantats im Knochen 2) Hämatom. 3) Beschädigter Knochenbereich. 4) Unbeschädigter Knochen. 5) Implantat. 6) Das Hämatom verwandelt sich in Knochen. 7) Der beschädigte Knochen heilt noch immer. 8) Knochenumbau 

Abbildung 2: Physiologische Reaktion des Knochens nach der Implantation. 

-3-2- Reaktion des kortikalen Knochens: 

Es unterscheidet sich von dem von schwammartigem Knochen. Der Knochenumbau im Kontakt mit der Implantatoberfläche erfolgt erst später. Es durchläuft zunächst eine lokale Resorption; die Osseointegration erfolgt erst danach. 

4- Faktoren, die die Osseointegration beeinflussen: 

Die Osseointegration hängt von sechs Faktoren ab, die von Albreksson definiert wurden: 

1. Verwendete Materialien: 

Die Biokompatibilität des Implantatsystems hängt vom Biomaterial und den Oberflächeneigenschaften ab: der Oberflächenzusammensetzung und der Oberflächenbeschaffenheit. 

 Titan (Ti) wird in der oralen Implantologie aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität gewählt, die es in Kombination mit seinen mechanischen Eigenschaften ermöglicht, die Anforderungen an ein Implantat sowohl im Hinblick auf die Toxizität als auch auf die Funktionen, die das Implantat erfüllen muss, zu erfüllen. 

 Die Biokompatibilität von Titan wird durch eine TiO2-Passivierungsschicht gewährleistet, die es vor Korrosion schützt, außerdem ist Titan chemisch inert. 

2. Die Form der Implantate: 

Ursprünglich gab es zwei Hauptformen für Implantate: Schrauben und Zylinder. Der Osseointegrationsprozess erfordert engen Kontakt zwischen Implantat und Knochengewebe. Die schrägen Flächen des Gewindes eines verschraubten Implantats vergrößern die Kontaktfläche des Implantats. Dieser Implantattyp ist daher für eine gute Osseointegration sehr förderlich. 

3. Oberflächenbeschaffenheit: 

Oberflächeneigenschaften des Implantats wie Rauheit, chemische Zusammensetzung und Energie haben einen direkten Einfluss auf die Gewebereaktion, einschließlich der Osseointegration, indem sie die Proteinresorption beeinflussen und die Proliferation und Differenzierung modulieren.  

4. Der Zustand der Implantatstelle: 

Wichtig sind die Knochen- und Schleimhautverhältnisse. Der Zustand der anhand der radiologischen Elemente analysierten Stelle hängt von der lokalen Anatomie ab, insbesondere von der Art des Knochens und seiner Heilung. Der Erfolg der Osseointegration ist eng mit diesem Faktor verknüpft, der von den Belastungsbedingungen abhängt. 

5. Die Operationstechnik: 

Eine lokale Temperaturerhöhung beim Bohren führt zur Nekrose des Knochengewebes im Bereich der Bohrlinie. Diese Nekrose führt zur Bildung von periimplantärem Bindegewebe anstelle einer Osseointegration. 

Studien haben gezeigt, dass Knochen Temperaturen über 47 Grad nicht länger als eine Minute aushalten können. Andererseits wird eine Temperatur von 50°C gehalten. 

Die Mahltechnik muss es ermöglichen, dass diese Temperatur nicht überschritten wird. Dies geschieht schrittweise in Wäldern zunehmender und kalibrierter Größe und unter Bewässerung mit langsamer Rotationsgeschwindigkeit (weniger als 1200 Umdrehungen/Minute). 

6. Primärstabilität: 

Die Primärstabilität ist ein entscheidender Faktor für die Osseointegration. Dies wird im Wesentlichen dadurch erreicht, dass der Implantatanteil mit der Kortikalis in Kontakt kommt. Der Oberkiefer hat oft eine dünne äußere Kortikalis.  

Bei Knochen geringer Dichte kann durch eine Unterpräparation des Implantatbetts dennoch Primärstabilität erreicht werden. Das Gewindeschneiden entfällt, ebenso wie in der Regel das Durchführen des letzten Bohrers, möglich ist auch die Aufbereitung des Implantatbetts mittels Osteomen, die den Knochen geringer Dichte lokal verdichten oder die Verwendung selbstbohrender Implantate. 

7. Beladungsbedingungen:  

Dieser Parameter hat sich über die Jahre stark weiterentwickelt, doch ursprünglich empfahl Bränemark, die Implantate einer Amme zuzuführen und den Belastungszeitpunkt um 3 bis 8 Monate zu verschieben. 

5. Kriterien für eine erfolgreiche Osseointegration:  

Die Osseointegration ist Voraussetzung für den Erfolg eines Implantats. Albretksson, Zarb, Worthington und Eriksson definierten 1986 die Kriterien für den Erfolg eines Implantats: 

• Bei klinischen Tests muss das Implantat unbeweglich bleiben. 
• Das Fehlen röntgendurchlässiger Bereiche um das Implantat herum sollte auf einem retroalveolären Bild guter Qualität und mit ausreichender Auflösung deutlich erkennbar sein. 
• Der Knochenverlust muss zwischen zwei Untersuchungen im Abstand von einem Jahr weniger als 0,2 mm betragen, wobei der Verlust im ersten Jahr nach der Implantatoperation höchstens 1,5 mm betragen darf. 
• Viele anhaltende und/oder irreversible subjektive und objektive klinische Anzeichen müssen fehlen: Schmerzen, Infektion, Gewebenekrose, Parästhesie oder Anästhesie des implantierten Bereichs, bukko-sinus- oder bukko-nasale Kommunikation, Effraktion des unteren Zahnkanals. 
• Die Erfolgsrate muss nach 5 Jahren 85 % und nach 10 Jahren 80 % betragen, um basierend auf den zuvor definierten Kriterien von einer erfolgreichen Technik sprechen zu können. 

Die Autoren betonen die Notwendigkeit, die Ergebnisse langfristig zu sichern. 

Malerei. Erfolgskriterien nach Schulen  

	Busers Erfolgskriterien	Erfolgskriterien nach Albrektsson
Mobilität	Abwesenheit	Abwesenheit
Radioklarheit	Abwesenheit	Abwesenheit
Infektion	Fehlen einer Infektion mit Eiterung	Fehlen anhaltender Infektionssymptome und -zeichen
Objektive und subjektive Zeichen	Fehlen von Anzeichen wie Schmerzen, Fremdkörpergefühl und/oder Dysästhesie	Fehlen von Symptomen und anhaltenden Anzeichen von Schmerzen, Neuropathie, Parästhesien und Mandibularkanalintrusion
Erfolgsrate	X	Erfolgsrate von 85 % nach 5 Jahren und 80 % nach 10 Jahren

6. Misserfolge der Osseointegration: 

Je nach Zeitpunkt der Protheseneinsetzung können die Misserfolge in Früh- und Spätversagen eingeteilt werden. Sie treten jeweils entweder vor oder nach der prothetischen Phase auf. 

Mögliche Ursachen: 

– Erwärmung des Knochens während der Vorbereitung der Empfängerstelle. 

Abbildung 3: Fehlende Osseointegration von^{Abbildung 5:} Implantat-Schulung. Abbildung 4: Nach fehlgeschlagener Osseointegration extrahierte Implantate. von entzündlichem Bindegewebe um das Implantat. 

Abschluss  

Abbildung, die zelluläre Phänomene an der O-Implantat-Grenzfläche während der Heilungsphase zeigt. (Ilser T., 2011) 

Bibliographie:  

1. Albrektsson T, Sennerby L. 1991. Stand der Technik bei oralen Implantaten. J Clin Periodontol 18(6):474–481. 
2. Albrektsson, T; Johansson, C; Lundgren, AK; So, YT. & Gottlow J. (2000). Experimentelle Studien an oxidierten Implantaten: Eine histomorphometrische und biomechanische Analyse. Angewandte Osseointegrationsforschung, 1, 21-24. 
3. ALBREKTSSON T, ZARB G, WORTHINGTON P, ERIKSSON AR. Die langfristige Wirksamkeit von 

Derzeit verwendete Zahnimplantate: ein Überblick und vorgeschlagene Erfolgskriterien. Int J Oral Maxillofac Implants 1986; 1 (1): 11-25. 

4. Asbjörn J; Osseointegration und Zahnimplantate; 2008 John Wiley & Sons. 
5. Att W, Tsukimura N, Suzuki T, Ogawa T. Einfluss der durch 1- und 2-stufiges Säureätzen erzeugten Supramikron-Rauhigkeit auf die Osseointegrationsfähigkeit von Titan. Int J Oral Maxillofac Implants 2007;22(5):719e28. 6. Bally J. Quantitative Untersuchung der Oberflächenrauheit von Zahnimplantaten. Universität Nancy 2011. 

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