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Biomaterialien in der
oralen Chirurgie
Semmelweis Universität, Budapest
Klinik für Mund-, Kiefer-, Gesichtschirurgie und Stomatologie
Biomaterial ist ein nicht
lebendes Material, das in einer
medizinischen Anwendung
genutzt wird mit dem Ziel der
Reaktion (Interaktion) mit
dem biologischen System.
(ESB 1986)
Ersetzbare Teile
des
menschlichen
Körpers mittels
Biomaterialien
Grosse
Anforderungen
im Mundbereich
BIOMATERIALIEN IN DER
ORALEN, MAXILLOFACIALEN
CHIRURGIE
• Rekonstruktionsmaterialien
• Nahtmaterialien
• Gewebeklebers
• Hämostatische Materialien
BIOMATERIALIEN IN DER
ORALEN, MAXILLOFAZIALEN
CHIRURGIE
• Rekonstruktionsmaterialien
• Nahtmaterialien
• Gewebeklebers
• Hämostatische Materialien
Heutiges Thema
Orale Implantate
ALLGEMEINE FORDERUNGEN AN EIN
IMPLANTATMATERIAL
• Biokompatibilität
• Korrosionsfestigkeit
• Mechanische Festigkeit
• Isoelastische Beziehung zum Lagergewebe
• Sterilisierbarkeit
• Röntgenologische Sichtbarkeit
ALLGEMEINE FORDERUNGEN AN EIN
IMPLANTATMATERIAL
• Biokompatibilität • Korrosionsfestigkeit
• Mechanische Festigkeit
• Isoelastische Beziehung zum Lagergewebe
• Sterilisierbarkeit
• Röntgenologische Sichtbarkeit
GEWEBEREREAKTIONEN AN DIE
FREMDMATERIALIEN
Locale: • Entzündung, bindegewebige,
Einscheidung
• Infektion
• Tumorogenese
• Necrose
Allgemeine: • Migration
• Hypersensibilität
DIE BIOLOGISCHE AUFTEILUNG
VON IMPLANTATMATERIALIEN
(Osborn 1979)
Biotoleriert Bioinert Bioreaktiv
Implantat-
Stähle
CoCrMo-
Legierung
Al2O3
Keramik
Kohlenstoff
Tantal
Titan
HA-keramik
Glas-Keramik
TCP-Keramik
CaP-Keramiken
REKONSTRUKTIONSMATERIALIEN
IN DER ORALEN CHIRURGIE
• Metallen • Keramiken
• Rostfreier Stahl
Cr 17 – 20 %
• Cobalt-Chromium Legierungen Cr 28 %
Mo 6 %
C min.
• Tantal
• Titan /rein oder legiert/
METALLEN MIT BIOLOGISCHEN
KOMPATIBILITÄT
Titan Fe < 0,1% Ti 6Al 4V
Ti 5Al 2,5Fe
Ti 6Al 7Nb
ZUSAMMENSETZUNG VON TITAN
UND HÄUFIGSTEN LEGIERUNGEN
REKONSTRUKTIONSMATERIALIEN
IN DER ORALEN CHIRURGIE
• Metallen
• Keramiken
• Aluminium-oxid (Al2O3)
• Zirconium-oxid
• Hydroxilapatitkeramiken
(Kalziumphosphatkeramiken)
KERAMIKEN MIT
BIOKOMPATIBILITÄT
KERAMIKEN MIT
BIOKOMPATIBILITÄT
• Aluminium-oxid (Al2O3)
• Zirkonium-oxid
• Hydroxilapatitkeramiken
(Kalziumphosphatkeramiken)
Charakteristiken der zahnärztlichen
Implantaten /Straumann/:
• Material
Zirkonium- Keramik
• Aluminium-oxid (Al2O3)
• Zirkonium-oxid
• Hydroxilapatitkeramiken
(Kalziumphosphatkeramiken)
KERAMIKEN MIT
BIOKOMPATIBILITÄT
Anfang der Verwendung von
Knochenersatzmaterialien
1961. Kalziumsulphat /Gips/
1972. Trikalziumphosphat /TCP/
1977. Hidroxylapatit /HA/
Die wichtige Eigenschaften von
Knochenersatzmaterialien
• Chemische
Zusammensetzung
HYDROXILAPATIT (HA)
(Pentakalziumphosphat)
Ca5(PO4)3OH
Ca : P = 5 : 3
nicht
resorbierbar
TRIKALZCIUMPHOSPHAT
/TCP/
Ca3(PO4)2OH
Ca : P = 3 : 2
resorbierbar
Die häufigste verwendete kalziumphosphat
Knochenerzatzmaterialien
HA synthetic
Interpore
Osprovit
Osteogen
HA natural
Bio-Oss
Ossnative
TCP
Cerasorb TCP
Cerasorb
CHEMICAL COMPOSITION OF GRAFT MATERIALS
Calcium-phosphates
Calcium-carbonate
BioCoral
Bioglass ceramics Bioglass
Biogran
Polymers
Bioplant HTR
Calcium-phosphates
HA
natural
Bio-Oss
Ossnative
HA
synthetic
Interpore
Osprovit
Osteogen
Die vichtige Eigenschaften von
Knochenersatzmaterialien
• Chemische Zusammensetzung
• Volumen
Bio-Oss®/xenogen/ Osteogen®,/synthetisch/
Interpore 200® /Korallinen/ Cerasorb®,/synthetisch/
Integration von Bio-Oss
Knochen
Bio-Oss
A Bio-Oss® Granülen
integrieren sich in den
lamellaren Knochen
Zeitdauer:.
cca.6 Monaten
Der Bio-Oss® fördert
das Einwachsen von
Kapillaren, und die
Migration von
Osteoblasten
So entwickelt sich das
zellreiches, reticulares
Knochen
Grosse Porosität der
Bio-Oss® stabilisiert
den Coagulum
DIE ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN
VON KALZIUMPHOSPHATKERAMIKEN
• Auffüllung der Knochendefekte
• Aufbau der atrophierten
(Augmentation)
• Beschichtung der Metallimplantaten
GBR = Guided Bone Regeneration
Gesteuerte Knochen Regeneration
GBR = Guided Bone Regeneration
Gesteuerte Knochenregeneration
1982 Nyman et al.: GTR in
Parodontologie
1988 Dahlin et al.:Tierexperimenten
mit Membranen
Die Wachstumintensität der
Geweben bei Wundheilung
Bindegewebe 0,5 mm/Tag
Knochen 50 μm/ Tag
Prinzip der
GBR, mittels
Membran
Membrantypen für GBR
• Kofferdam Gummi
• Cellulose Filters
• Polytetrafluoroethylen /e-PTFE/
Gore-Tex®
Titan verkstärktes e-PTFE
Nicht resorbierbare
Anwendung der
Gore-Tex® Membran
Membrantypen fürGBR
Nicht resorbierbare
•Kofferdamm Gummi
• Cellulose Filters
• Polyitetrafluoroethylen /e-PTFE/
Gore-Tex®
Titan verstärktes e-PTFE
Resorbierbare
• Kollagen Membran
Bio-Gide®
• Polylactic acid /PLA/,Polyglicolic acid /PGA/
Guidor; Epi-Guide
• lyophilisierte Dura Mater - Lyodura
BIO-GIDE® MEMBRAN
• Resorbierbare Kollagen
• Zwei-schichtig
/dicht,porös/
• Langsame Resorption
/5-6 Monaten/
Chirurgische Verfahren mittels
Knochenersatzmaterialien
• Laterale Augmentation
Implantat
+
Graftmaterial + Membran
4-6 Monaten Heilung
Sofort Implantation mit
Augmentation
Sofort Implantation
Nach 6 Monaten
Spät Implantation nach der
Augmentation
Knochen-graft + Membran
6-8 Monaten
Heilung
Implantat
Laterale Augmentation Ungenügende oro-vestibuläre Knochenmenge für
Implantation
Laterale Augmentation Perforationen am Knochencorticalis
Laterale Augmentation Einsetzung des Materials und der Membran
Laterale Augmentation Integration des Knochenerzatzmaterials
Fixation der Membran mit zwei
Schichten
Chirurgische Verfahren mittels
Knochenersatzmaterialien
• Laterale Augmentation
• Knochen-Spaltung /bone-splitting, bone-spreading/
Technik der Knochen-Spaltung
Knochen-Spaltung
Ungenügende oro-vestibuläre Knochenmenge
Knochen-Spaltung Chirurgische Technik der Knochen-Dehnung
Knochen-Spaltung
Enisetzen von Knochenersatzmaterial und
Membran
Knochen-Spaltung
Integration des Knochenersatzmaterials
Knochen-Spaltung
Heilung des Knochens. Implantatinsertion.
Nach 7 Monaten
Chirurgische Verfahren mittels
Knochenersatzmaterialien
• Laterale Augmentation
• Knochen-Spaltung
/bone-splitting, bone-spreading/
•Kieferhöhlenboden-
augmentation /sinus-lift/
Chirurgische Möglichkeiten für
Sinus-lift
• Krestale
Sinusbodenaugmentation
Sinusbodenaugmentation mit
Osteotom
Chirurgische Möglichkeiten für
Sinus-lift
• Krestale Sinusbodenaugmentation
• Laterale
Sinusbodenaugmentation
Laterale Sinusbodenaugmentation
Laterale Sinusbodenaugmentation Fensterung der fazialen Wand
Laterale Sinusbodenaugmentation Lösung der basalen Schleimhautanteile,
Einklappen des Knochenfensters
Laterale Sinusbodenaugmentation Ablösung der Kieferhöhleschleimhaut
Laterale Sinusbodenaugmentation Einsetzen des Knochenersatzmaterials
und der Membran
Laterale Sinusbodenaugmentation
Integration des
Knochenersatzmaterials
Laterale Sinusbodenaugmentation Neugebildetes Knochen.
Implantatinsertion.
Sinusbodenaugmentation mit
gleichzeitiger Implantation
Schlussfolgerung:
Die Integration von
Knochenersatzmaterialien
geht nur begrenzt und
fallabhängig vor
Wachstumfaktoren
Matrix
Die Bedingungen für Knochenregeneration OSTEOINDUKTION
Förderung der
Knochenregeneration
mittels
Wachstumfaktoren
Mesenchymalen
Zellen
Osteoblasten
Osteozyten
Differenzierung der osteogenen Zellen
Past
The indication of
implant therapy was
determined by the
anatomic conditions
of bone.
Present
The indication of
implant therapy
can be any of those
edentulous
situations, where
the goal is the re-
establishment of the
function and
esthetics of natural
teeth
Future:
Tissue engineering