Det biologiske grundlag for oral implantatologi inkl. biomaterialer

Transkript

1 Det biologiske grundlag for oral implantatologi inkl. biomaterialer Merete Aaboe

2 Implantat undervisning Forelæsninger uge 9 Visitation af implantatpatient uge 10 Forelæsninger uge 12 Forelæsning uge 13 Fantomøvelser 9. semester Implantat indsættelse 9. semester Abutment seminar 10. semester Abutment påsætning på implantat patient 10. semester 2

3 Relevant litteratur Contemporary Oral and Maxillofacial Surgery. LJ Peterson, E Ellis lll, JR Hupp, MR Tucker. Udgave 5 Kapitel 15 Clinical Periodontology and Implant Dentistry. Niklas P Lang, Jan Lindhe. Udgave 5 Kapitel 5, 27, 28 3

4 Program Biomaterialer Knoglebiologi Implantat historie Hvorfor/hvordan sidder implantaterne fast 4

5 Medicinsk anordning/apparat Et instrument, et apparat, en maskine eller andre relaterede artikler (inklusive del komponenter), der bruges i diagnostikken af sygdomme eller andre tilstande, til behandling, til lindring eller forebyggelse af sygdomme i mennesker 5

6 Biomaterialer Et ikke levende materiale, der anvendes i en/et medicinsk anordning/apparat med det formål at skulle samarbejde med biologiske systemer. 6

7 Kontrol og godkendelse CE mærkning CE ~ Conformité Europienne Producenterne fremsender dokumentationsmateriale til certificerende enheder/firmaer. De certificerende enheder er på deres side bemyndiget til at udstede CE beviset efter godkendelse af dokumentationsmaterialet. Der må ikke sælges medicinsk udstyr/utensilier i EU uden CE mærkning. 7

8 Biomaterialer PIP implantater - Poly Implant Prothese MOM proteser Metal on metal Unigel implantater 8

9 Skærpede krav til implantat behandlinger Vejledning om lægers og tandlægers anvendelse af implantater Vejl. nr 9798 af 12/12/2013 Gældende Formål at forbedre patientsikkerheden Omhu og samvittighedsfuldhed 9

10 Skærpede krav til implantat behandlinger Anvendelse af nye implantattypermetoder Skriftlig beslutningsnotat Vurdering af effekt og risiko Vurdering af effekt og risiko i forhold til eksisterende behandling Efterfølgende kvalitetskontrol Traceability 10

11 Vævs reaktion Vævets reaktion på tilstedeværelse af et udefra kommende materiale Fremmedlegeme reaktion Accept Inflammation Ingen reaktion 11

12 Biokompatibelt materiale Intet akut respons Intet kronisk respons Differentiering af de omgivende væv hindres ikke

13 Biomaterialer Bio tolererede Bio inaktive Bio aktive 13

14 Bio tolererede materialer Materialerne er tolereret af værten Er normalt ikke implanteret Heling ved implantering - indkapsles i fibrøs bindevæv - ikke i kontakt til med knogle 14

15 Bio tolererede materialer CoCr-alloys AuPt-alloys Polymere 15

16 Bio inaktive materialer Neutrale i et biologisk miljø Heling direkte kontakt til knoglen ved osseointegration på lys mikroskopisk niveau 16

17 Bio inaktive materialer Keramikker - knogleerstatningsmaterialer Titanium og titaniumalloys 17

18 Bio aktive materialer Et materiale der er designet til at inducere en specifik biologisk aktivitet Materialet tillader interaktion og binding til levende væv Autolog knogle 18

19 Biomaterialer i Tand-, Mund- og Kæbekirurgi Dentale implantater Knogle erstatningsmaterialer Osteosyntesematerialer Kæbeledsproteser 19

20 Knogleerstatningsmaterialer Autologe Allogene Xenogene Alloplastiske 20

21 Autolog knogle Skelet - hydroxylapatit Celler Osteocyter Osteoblaster Osteoklaster Lining cells Vækstfaktorer Heling: Osteoinduktion, osteokonduktion 21

22 Autolog knogle - ulemper Begrænsede mængder Intraoralt Doner steds morbiditet Hoftekam Resorptionstendens 22

23 Allogene Frisk frossen knogle Demineraliseret fryse tørret knogle Fryse tørret knogle Heling: Osteokonduktion 23

24 Xenogene Alle antigener er elimineret Den organiske matrix er destrueret Heling: Osteokonduction 24

25 Xenogene Bovine Bio-Oss Osteograf Endobone Alger Algipore Koraler Interpore Biocoral 25

26 Alloplastiske materialer Syntetisk fremstillet Calcium phosphater HA TCP Bioglas Polymere 26

27 Definitioner Osteogenese Osteoinduktion Osteokonduktion 27

28 Osteogenese Dannelse, regeneration og remodellering af knogle ved en fælles aktion af knoglecellerne: Osteocyter Osteoblaster Osteoklaster Lining cells 28

29 Knogle Induktion Transformation af osteoprogenitor celler til aktive osteoblaster via paracrine signaler til passende receptorer Overførte osteogene celler ( ved knogletransplantation) Tilførte vækstfaktorer Tilførte knogle morfogene proteiner Tilførte osteoinduktive materialer 29

30 Knogle konduktion 3 dimensional vækst af kapillærer, perivaskulært væv og osteoprogenitor celler omkring et knogletransplantat eller et knogle erstatningsmateriale 30

31 Knogleerstatningsmaterialer ønskelige Bio kompatibelt egenskaber Komposition og struktur - 3D porøs struktur - Porerne forbundet - Ruhed Fysiske egenskaber - Styrke - Nedbrydeligt (?) 31

32 Implantat En medicinsk anordning fremstillet af et eller flere biomaterialer med det formål at kunne placere det i den menneskelige krop helt eller delvist under en epitelial overflade. 32

33 Dentale implantat typer Subperiosteale implantater Transossøse implantater Intraossøse implantater Blad implantater Rod formede implantater 33

34 Implantat dele Implantatet fixturen Abutment Suprastrukturen 34

35 Hvorfor integrerer de intraossøse Materiale Metode Biologi implantater? 35

36 Osseointegration The direct structural and functional connection between ordered living bone and the surface of the load-carrying implant (Brånemark 1969) 36

37 Osseointegration Direkte knogleaflejring på implantat overfladen Strukturel tilpasning til mekanisk belastning 37

38 Osseointegration Fase 1 Hulrummet fyldes med woven bone Fase 2 Woven bone forstærkes med parallel fibered bone Fase 3 Remodelering af den nydannede knogle Fase 4 Livslang remodellering 38

39 39

40 Osseointegration Implantat materialet skal være biokompatibelt Implantat overfladen skal være ren Atraumatisk kirurgi Der skal være primær stabilitet Uforstyrret helingsfase 40

41 Påvirkning af osseointegrationen 41

42 Implantat-overflade Maskinbearbejdet overfladetypografi Ru overflade-topografi: Sandblæsning Syreætsning Titanium plasma spray eller anden addition HA-coatning Andre kemiske ændringer af overfladen: Forbedret hydrofilitet Bioaktive molekyler eller ioner 42

43 Komplikationer Bakterier koloniserer i højere grad en ru end en glat implantatoverflade Rapporter om øget forekomst af periimplantitis omkring de mest ru overflader (TPS) sammenlignet med glatte 43

44 Konklusioner Helingstid de seneste 30 år: 6 mdr. til 6 uger primært pga. udvikling i overfladeteknologi Fokus har flyttet sig fra overfladetopografi til overfladekemi NB! Nye implantatoverflader introduceres ofte på markedet før der foreligger kliniske 1-års data 44