Osseointegration und Faktoren, die sie beeinflussen

Osseointegration ist die Verbindung eines Implantats mit Knochengewebestrukturen durch die Bildung von Knochensubstanz auf der Metalloberfläche ohne Zwischenschicht aus Bindegewebe.

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Normalerweise durchläuft die Osseointegration drei Phasen:

Stufe I

In den ersten Tagen nach der Implantation bildet sich auf der Oberfläche des Implantats eine Primärmatrix. Die Stadien seiner Entstehung lassen sich wie folgt unterscheiden:

• Verlust von Fibrinfäden, Proteoglykanen, Anheftung mononukleärer Zellen an die Oberfläche des Implantats, deren Umwandlung in Makrophagen; Adhäsion von Stammzellen, von denen einige in Fibroblasten umgewandelt werden; die Produktion von Kollagen des zweiten und dritten Typs wird gestartet;

• Fibrillenbildung der Primärmatrix, allmähliche Differenzierung, Verdichtung; Es wird die Bildung eines knochen- oder zementartigen Substrats beobachtet; Dieser Prozess wird in der zweiten Stufe fortgesetzt.

Abbildung 1. Osseointegration des Implantats.

Stufe II

Knochenbildende Zellen differenzieren sich an der Peripherie der Primärmatrix unter dem Einfluss von Wachstumsfaktoren, die durch Resorption aus dem mütterlichen Knochen eindringen. Kollagen Typ I wird aktiv synthetisiert und es werden Herde aus faserigem Knochensubstrat gebildet. Die Periimplantationszone des Implantatbetts unterliegt einer Resorption unter Einwirkung von Osteoklasten. Es reichern sich Stoffe an, die für den Aufbau von Knochengewebe benötigt werden. Sie heften sich an die Oberfläche des Implantats und sind dort zusammen mit aktiven Zellstrukturen am Aufbau der Knochenmatrix beteiligt.

Stufe III

Umbau oder sekundäre Umstrukturierung. Sein Beginn fällt mit dem Beginn der Bildung einer Osteoidmatrix auf der Oberfläche des Implantats zusammen (1–2 Wochen ab dem Zeitpunkt der Implantation) und geht mit der Bildung von jungem trabekulärem Knochengewebe einher. Die sekundäre Umstrukturierung dauert ein Jahr oder länger, wobei unvollständiges Knochengewebe durch ausgereifte Knochenstrukturen ersetzt wird.

Faktoren, die die Osseointegration beeinflussen, können in lokale und allgemeine Faktoren unterteilt werden.

Abbildung 2. Prothetik auf Zahnimplantaten.

Zu den lokalen gehören:

1. Material.

2. Oberflächenstruktur.

3. Erhitzen des Knochens.

4. Kontamination, Verschmutzung.

5. Primärstabilität.

6. Knochenzustand.

7. Einwachsen von Schleimhautepithel.

8. Erhöhte Belastung.

Material

Die Wirksamkeit der Osseointegration wird durch die Art des Materials bestimmt, aus dem das Implantat besteht. Hochwertiges Titan ist die Basis der Zahnimplantattechnologie. Es gibt aber auch andere Materialien, die eine starke Verbindung mit dem Knochengewebe eingehen können: Zirkonium, bestimmte Keramikarten.

Oberflächenstruktur

Die Osseointegration von Titan beruht auf der Fähigkeit dieses Metalls, schnell eine dauerhafte inerte Oxidschicht auf seiner Oberfläche zu bilden. Diese Beschichtung fördert den Aufbau von Knochengewebe und ist osteokonduktiv. Die Fähigkeit zur Osseointegration ist auch für Materialien wie Gold, Zirkonium, Glaskohlenstoff und Keramik charakteristisch. Der anfängliche Verbund zwischen der Knochenmatrix und der Implantatoberfläche wird aktiver bestimmt als bei einem Implantat aus Titan.

Abbildung 3. Stadien der Zahnimplantation.

Überhitzung

Ein lokaler Anstieg der Knochentemperatur um mehr als 47 °C während der Operation führt zur Kollagendenaturierung und Zelllyse. Dadurch entsteht statt einer Osseointegration eine faserige Kapsel um das Implantat, die die Festigkeit der Verbindung mit dem Knochen deutlich verringert. Es ist sehr wichtig, eine Überhitzung des Knochens während der Vorbereitung des Knochenbetts zu vermeiden. Folgende Faktoren beeinflussen die Überhitzung:

• Werkzeugrotationsgeschwindigkeit,

• Werkzeugform,

• Dicke des auf einmal geschnittenen Knochengewebes,

• Knochendichte,

• Kühlung.

Ideal ist der Einsatz von langsam laufenden Werkzeugen mit guter Kühlung.

Verschmutzung, Kontamination

Eine Kontamination des Knochenbetts mit organischen und anorganischen Fragmenten kann ein Hindernis für die Osseointegration darstellen. Die größte Gefahr geht von nekrotischen Fragmenten, Chemikalien, Bakterien und Bohrmikropartikeln aus. Um eine Kontamination der Periimplantationszone zu verhindern, ist es wichtig, moderne Geräte (Titaninstrumente) zu verwenden und der Implantatchirurg muss sich strikt an das chirurgische Protokoll halten.

Primärstabilität

Dieses Konzept geht von einer festen Position des Implantats im Knochenbett aus. Die Primärstabilität wird durch die Genauigkeit der Implantatinsertion, ihre Konfiguration, Struktur und Knochendichte bestimmt. Durch die Bevorzugung von Schraubenimplantaten ist es einfacher, Stabilität zu erreichen, als wenn man mit Implantaten arbeitet, die kein ausgeprägtes Relief aufweisen.

Das Knochenbett, dargestellt durch eine lockere, grobe Knochenstruktur, ist nicht in der Lage, eine Primärstabilität zu gewährleisten. Um dieses Problem zu lösen, bieten Hersteller selbstschneidende Implantate an.

Abbildung 4. Zahnimplantat.

Knochenqualität

Auch die qualitativen Eigenschaften des Knochens beeinflussen die Osseointegration; seine Dichte, morphologische Struktur und sein Volumen werden berücksichtigt. Die qualitativen Eigenschaften des Knochens werden durch die Dichte und den Anteil der Kortikalisplatte an der Spongiosa bestimmt. Die Osseointegration wird nicht direkt von der Knochendicke beeinflusst, ist aber ein wichtiges Kriterium beim Einsetzen eines Implantats. Bei unzureichendem Volumen besteht ein hohes Risiko einer funktionellen Überlastung und eines ungünstigen Behandlungsergebnisses. Angesichts dieses Indikators ist es wichtig, die richtige Implantatgröße zu wählen.

Epithelsprossung

Die ersten Implantate waren durch Konstruktionsfehler gekennzeichnet, die das Wachstum des Schleimhautepithels entlang der Wurzeloberfläche des Implantats ermöglichten. Um bei der Installation von Implantaten der nächsten Generation aus reinem Titan ein Epithelwachstum zu verhindern, wurde das Implantat während der Osseointegrationszeit mit einem Schleimlappen abgedeckt. Nach Abschluss des Prozesses wird das Implantat geöffnet, die Suprastruktur installiert und die integrierte Oberfläche ist resistent gegen das Einwachsen von Epithel. Andere Methoden zur Verwendung von Implantaten beinhalten das Eindringen in die Schleimhaut unmittelbar beim Einsetzen des Implantats. Bei dieser Technik wird die Suprakonstruktion unmittelbar nach der Platzierung im Knochengewebe auf dem Implantat angebracht.

Belastung

Eine vorzeitige Belastung in den frühen Stadien der Implantation wirkt sich negativ auf die Osseointegration aus. Wenn das Implantat hohen Belastungen ausgesetzt wird, findet keine Osseointegration statt und es bildet sich eine faserige Kapsel um das Implantat herum. Eine Überlastung des Implantats in späteren Stadien, nach Beginn der Osseointegration, führt zur Zerstörung der Osseointegration und zur Abstoßung des Implantats. Moderate Belastungen haben keinen Einfluss auf den Osseointegrationsprozess. Gründe für erhebliche Belastungen: schlechte Angewohnheiten, Bruxismus, Strukturmerkmale des Oberbaus.

Allgemeine Einflussfaktoren auf den Prozess der Osseointegration

1. Boden.

2. Alter.

3. Chronische Krankheit.

4. Ernährungsmerkmale.

5. Schlechte Gewohnheiten.

Boden

Dabei sind Sexualhormone von großer Bedeutung. Östrogene erhöhen die Aktivität von Osteoblasten und erhöhen die Mineralisierungsrate der Primärmatrix. Androgene haben eine allgemeine anabole Wirkung auf den Körper, verlangsamen die Knochenresorption und beschleunigen die Mineralisierung.

Alter

Die Knochenstruktur im Schadensbereich kann sich erst im Kindesalter vollständig erholen. Dies ist auf eine Abnahme der Intensität reparativer Prozesse mit zunehmendem Alter zurückzuführen. Mit zunehmendem Alter verlangsamt sich die Osseointegration und es kommt zu natürlichem Knochenschwund.

Abbildung 5. Prothetik nach Abschluss der Osseointegration.

Chronische Krankheit

Das Vorhandensein einer somatischen Pathologie hat einen erheblichen Einfluss auf die Osseointegration.

1. Eine Unter- oder Überfunktion einiger Hormone führt zu einer Störung der Mechanismen der reparativen Osteogenese.

2. Diabetes mellitus ist durch Osteoporose und einen langsameren Knochenumbau gekennzeichnet. Ein Mangel an Insulin hemmt die Synthese und Mineralisierung des Knochengewebes.

3. Cholelithiasis ist durch Osteopenie und Vitamin-D-Mangel gekennzeichnet.

4. Chronische Lebererkrankungen gehen mit Erkrankungen des Mineralstoffwechsels, Hypokalzämie, Hypomagnesiämie und Hyperkalziurie einher.

5. Bei chronischer Colitis ulcerosa und Morbus Crohn nimmt die Knochenmineraldichte ab.

6. Nierenversagen geht mit einer Pathologie des Kalzium-Phosphor-Stoffwechsels einher.

Schlechte Gewohnheiten

Eine Zahnimplantation ist kontraindiziert, wenn der Patient schlechte Gewohnheiten hat: Alkoholismus, Rauchen, Drogenkonsum.

Langfristiges Rauchen ist durch eine Schwächung der lokalen Immunität der Mundhöhle, mangelnde Hygiene und eine beeinträchtigte Mikrozirkulation gekennzeichnet.

Bei Alkoholikern geht die Pathologie des Knochengewebes mit Störungen des Mineralstoffwechsels einher. Ethanol beeinflusst die Aktivität der meisten endokrinen Drüsen negativ.

So vermeiden Sie Komplikationen bei der Zahnimplantation im Online-Kurs „Implantation ohne Periimplantitis“ .