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