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Selected Abstracts

Alveolar ridge augmentation with a prototype trilayer membrane and various bone grafts: a histomorphometric study in baboons

CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 2 2005
Dieter Busenlechner
Abstract: Barrier membranes have become a standard treatment option in alveolar ridge augmentation prior to implant placement. However, non-resorbable membranes require secondary surgery and resorbable membranes show an unfavorable degradation profile. The purpose of this study was to evaluate the potential of a slowly biodegradable/bioresorbable prototype trilayer membrane (PTLM) for supporting bone regeneration in alveolar ridge augmentation. Clinically relevant cavities were made 3 months after the extraction of the first and second molars in each jaw of six baboons. Each animal was treated with four different regimens: (1) autogenous bone block (ABB) alone, (2) ABB+PTLM, (3) deproteinized bovine bone mineral (DBBM)+PTLM and (4) no treatment. After 9 months, the baboons were sacrificed and block sections of the augmented area were subjected to histologic and histomorphometric analyses. Newly formed bone areas were determined at a distance of 1, 3, 7 and 10 mm from crestal. The data showed a well-preserved ridge profile at the membrane-protected sites, whereas non-protected bone blocks and control sites underwent severe resorption resulting in knife-edge ridge profiles. Significant differences were found between ABB+PTLM and ABB (P=0.0137,0.0232). DBBM+PTLM also produced a larger bone area compared with ABB alone (P=0.0396,0.0439). No significant difference in bone area was detectable between ABB+PTLM and DBBM+PTLM (P>0.05). The present study supports the use of the slowly biodegradable/bioresorbable PTLM with autografts and DBBM for lateral ridge augmentation in this type of bone defects. Résumé Les membranes barrière sont devenues une option de traitement standard dans l'épaississement du rebord alvéolaire avant le placement des implants. Cependant, des membranes non-résorbables requièrent une seconde chirurgie et les membranes résorbables montrent un profil de dégradation peu favorable. Le but de cette étude a été d'évaluer le potentiel d'une membrane prototype de trois épaisseurs (PTLM) qui était biodégradable/biorésorbable lentement pour aider la régénération osseuse dans les épaississements de rebord alvéolaire. Des cavités cliniques ont été creusées trois mois après l'avulsion des premières et deuxièmes molaires de chaque mâchoire chez six babouins. Chaque animal a été traité de quatre manières différentes : 1) un bloc osseux autogène (ABB), 2) ABB+PTLM, 3) la partie minérale de l'os bovin déprotéiné (DBBM)+PTLM et 4) pas de traitement. Après neuf mois les babouins ont été euthanasiés et des coupes en blocs de la région épaissie ont été soumises aux analyses histologiques et histomorphométriques. Les zones d'os néoforméétaient déterminées à une distance de 1, 3, 7 et 10 mm du rebord alvéolaire. Les données ont montré un profil bien préservé au niveau des sites protégés par les membranes tandis que les blocs osseux non-protégés et les sites contrôles subissaient une résorption importante en un profil en forme de lame de couteau. Des différences significatives ont été trouvées entre ABB+PTLM et ABB (P=0,0137 àP=0,0232). DBBM+PTLM produisait aussi une aire osseuse plus importante comparéà ABB seul (P=0,0396 àP=0,0439). Aucune différence significative dans l'aire osseuse n'était visible entre ABB+PTLM et DBBM+PTLM (P>0,05). L'étude présente prône l'utilisation de la membrane prototype en trois couches biodégradable/biorésorbable lentement avec du minéral osseux bovin déprotéiné et des autogreffes pour l'augmentation latérale du rebord alvéolaire dans ce type de lésions osseuses. Zusammenfassung Muss vor der Implantation eine Knochenkammaugmentation durchgeführt werden, so ist die GBR mit der Membrantechnik als Standardbehandlung anzuführen. Nichtresorbierbare Membranen erfordern jedoch einen chirurgischen Zweiteingriff, und resorbierbare Membranen zeigen ein ungünstiges Verhalten während der Resorptionsphase. Das Ziel dieser Studie war, bei der GBR die Platzhalterfunktion des Prototyps einer dreischichtig aufgebautenen Membran (PTLM) zu untersuchen, die langsam biologisch abgebaut und resorbiert wird. Drei Monate nach der Extraktion der ersten und zweiten Molaren in jedem Kiefer von sechs Pavianaffen präparierte man klinisch relevante Kavitäten. Jedes Tier erhielt vier verschiedene Behandlungsmodalitäten: (1) nur autologe Knochenblöcke (ABB), (2) ABB+PTLM, (3) entproteinisiertes Knochenmineral vom Rind (DBBM)+PTLM und (4) keine Behandlung. Nach 9 Monaten opferte man die Paviane, entnahm von den aufgebauten Stellen Blockbiopsien und bereitete sie für die histologischen und histomorphometrischen Analysen auf. Auf die Suche nach Regionen mit neu gebildetem Knochen ging man in 1, 3, 7 und 10 mm Entfernung vom crestalen Knochen. Die Daten zeigten bei den mit Membranen abgedeckten und geschützten Stellen ein gut erhaltenes Alveolarkammprofil. Bei den ungeschützten Knochenblöcken und den Kontrollstellen kam es zu ausgedehnten Resorptionen, es resultierten messerscharf auslaufende Kammprofile. Man fand signifikante Unterschiede zwischen ABB+PTLM und ABB (P=0.0137 zu P=0.232). Auch DBBM+PTLM brachte, verglichen mit nur ABB, eine bessere Knochenauffüllung (P=0.0396 zu P=0.0439). Zwischen den Varianten ABB+PTLM und DBBM+PTLM fanden sich im untersuchten Kochen keine signifikanten Unterschiede (P>0.05). Diese Arbeit befürwortet bei der lateralen Knochenkammaugmentation eines solchen Knochendefektes den Einsatz eines Prototyps einer dreischichtigen Membran (PTLM), die langsam biologisch abgebaut und resorbiert wird, sowie von autologen Knochentransplantaten und entproteinisiertem Knochenmineral vom Rind. Resumen Las membranas de barrera se han convertido en una opción estándar de tratamiento en aumento de la cresta alveolar previo a la colocación del implante. De todos modos, las membranas no reabsorbibles requieren de un segundo procedimiento quirúrgico y las membranas reabsorbibles muestran un perfil de degradación desfavorable. El propósito de este estudio fue evaluar el potencial de un prototipo de membrana de tres capas (PTLM) biodegradable/biorreabsorbible para apoyar la regeneración ósea en el aumento de la cresta alveolar. Se realizaron cavidades clínicamente relevantes tres meses después de la extracción del primer y segundo molares de cada mandíbula de seis babuinos. Cada animal se trató con cuatro diferentes regímenes: (1) bloque de hueso autógeno (ABB) únicamente, (2) ABB+ PTLM, (3) hueso mineral bovino desproteinizado (DBBM)+PTLM y (4) sin tratamiento. Tras 9 meses se sacrificó a los babuinos y secciones en bloque del área aumentada se sometieron a análisis histológicos e histomorfométricos. Se determinaron las áreas de hueso neoformado a una distancia de 1, 3, 7, y 10 mm de la cresta. Los datos mostraron un perfil de la cresta bien preservado en los lugares protegidos por la membrana, mientras que los bloques de hueso no protegido y los lugares de control sufrieron una severa reabsorción resultando en unos perfiles de cresta en filo de cuchillo. Se encontraron diferencias significativas entre ABB+PTLM y ABB (P=0.0137 a P=0.0232). DBBM+PTLM también produjeron unas áreas mayores de hueso comparadas con ABB únicamente (P=0.0396 a P=0.0439). No se detectaron diferencias significativas entre ABB+PTLM y DBBM+PTLM (P>0.05). El presente estudio apoya el uso del prototipo de membrana de tres capas lentamente biodegradable/biorreabsorbible con autoinjertos y hueso mineral bovino desproteinizado para aumento lateral de la cresta en este tipo de defectos. [source]

A New Technique for Reconstruction of the Atrophied Narrow Alveolar Crest in the Maxilla Using Morselized Impacted Bone Allograft and Later Placement of Dental Implants

CLINICAL IMPLANT DENTISTRY AND RELATED RESEARCH, Issue 2 2008
Per Holmquist DDS
ABSTRACT Background: In cases when the alveolar crest is too narrow to host an implant, lateral augmentation is required. The use of autogenous bone blocks harvested from the iliac crest is often demanded. One disadvantage is the associated patient morbidity. Purpose: The purpose of this study was to clinically and histologically evaluate the use of morselized impacted bone allograft, a novel technique for reconstruction of the narrow alveolar crest. Materials and Methods: Two patients with completely edentulous maxillae and one partially edentulous, with a mean age of 77 years (range 76,79 years) were included in the study. The alveolar crest width was <3 mm without possibility to place any implant. Bone grafts were taken from a bone bank in Gävle Hospital. Bone from the neck of femur heads was milled to produce bone chips. The milled bone was partially defatted by rinsing in 37°C saline solution. After compression of the graft pieces with a size of 15 mm (height), 30 mm (length), and 6 mm (width), they were then fit to adapt to the buccal surface of the atrophied alveolar crest. One piece was placed to the right and one to the left side of the midline. On both sides fibrin glue was used (Tisseel®, Baxter AG, Vienna, Austria) to stabilize the graft. After 6 months of graft healing, dental implants were placed, simultaneously biopsies were harvested and in one patient two oxidized microimplants were placed. At the time of abutment connection, microimplants were retrieved with surrounding bone for histology. Fixed screw-retained bridges were fabricated in mean of 7 months after implant surgery. Radiographs were taken before and after implant surgery and after 1 year of loading. Results: Sixteen implants with an oxidized surface were placed (TiUnite®, Nobel Biocare AB, Göteborg, Sweden). After 1 year of functional loading, all implants were clinically stable. The marginal bone loss was 1.4 mm (SD 0.3) after 1 year of loading. The histological examination showed resorption and subsequent bone formation on the allograft particles. There were no signs of inflammatory cell infiltration in conjunction with the allograft. The two microimplants showed bone formation directly on the implant surface. Conclusions: This study shows that morselized impacted bone allograft can be used to increase the width of the atrophied narrow alveolar crest as a good alternative to autogenous bone grafts in elderly patients. The histological examination of biopsies revealed a normal incorporation process and no signs of an immunological reaction. Further studies with larger samples are of important to be able to conclude if equal results can be obtained using morselized impacted bone allograft as for autogenous bone graft. [source]

Alveolar ridge augmentation with a prototype trilayer membrane and various bone grafts: a histomorphometric study in baboons

Fate of monocortical bone blocks grafted in the human maxilla: a histological and histomorphometric study

CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 6 2003
Ilara R. Zerbo
Abstract: Local bone defects in the anterior maxilla are commonly grafted with monocortical blocks of autologous bone in order to restore the defect site prior to the placement of dental implants. Increasing evidence suggests that osteocytes are involved in the control of bone remodelling and thus may be important for optimalisation of bone structure around implants, and thus for implant osseointegration. However, it is not well known whether osteocytes will survive when bone blocks are grafted into defects. We grafted 19 patients with monocortical bone blocks derived from the symphysis, to the defect site in the maxillary alveolar process. The bone grafts were left to heal for times varying from 2.5 to 7 months. During implant installation, bone biopsies were removed using a trephine burr, and processed for hard tissue histology. Bone histology and histomorphometry were then carried out in order to gain insight into the density, viability and remodelling of the graft. Clinically, all the bone grafts were successful, with no implant failures, and little resorption was seen. Histologically, bone volume expressed as percentage of tissue volume at the implant site varied from 27% to 57% with an overall average of 41%. Bone fields with empty osteocyte lacunae were observed and measured. The amount of this so-called nonvital bone (NVB) varied between 1% and 34% of the total tissue volume. The amount of NVB decreased significantly with the time of healing. The data suggest that the majority of the osteocytes of the monocortical bone do not survive grafting. The results indicate that the NVB is progressively remodelled into new vital bone 7 months after grafting. Résumé Les lésions osseuses locales dans le maxillaire antérieur sont souvent greffées avec des blocs monocorticaux d'os autogène afin de restaurer le site avant le placement d'implants. Il semble de plus en plus évident que les ostéocytes sont induits dans le contrôle du remodelage osseux et pourraient donc être importants pour optimiser la structure osseuse autour des implants et donc l'ostéoïntégration implantaire. Cependant le taux de survie des ostéocytes lorsque les blocs osseux sont greffés dans les lésions n'est pas suffisament connu. Dix-neuf patients ont été greffés avec des blocs osseux monocorticaux provenant de la symphyse dans le site de la lésion au niveau des alvéoles maxillaires. Les greffons osseux sont restés in situ durant des périodes de 2,5 à 7 mois. Pendant l'insertion des implants des biopsies osseuses ont été prélevées avec un trépan et analysées par histologie. L'histologie osseuse et l'histomorphométrie ont été effectuées afin d'analyser la densité, la viabilité et le remodelage osseux. Cliniquement tous les greffons osseux ont été effectués avec succès sans aucun échec implantaire et peu de résorption. Histologiquement, le volume osseux exprimé en tant que pourcentage du volume tissulaire au site implantaire variait de 27 à 57 % avec une moyenne totale de 41 %. Les champs osseux avec une lacune d'ostéocytes vides ont été observés et mesurés. La quantité d'os non-vivant variait de 1 à 34 % du volume tissulaire total. La quantité d'os non-vivant diminuait significativement avec le temps de guérison. Ces données suggèrent que la majorité des ostéocytes de l'os monocortical ne survivent pas au greffage. Les résultats indiquent que l'os non-vivant est progressivement remodelé en nouvel os vivant en sept mois après le greffage. Zusammenfassung Das Schicksal von monokortikalen Knochenblöcken, welche in die menschliche Maxilla transplantiert werden: eine histologische und histomorphometrische Studie Lokale Knochendefekte in der anterioren Maxilla werden normalerweise mit monokortikalen Blöcken aus autologem Knochen aufgebaut, um den Defekt vor der Eingliederung von dentalen Implantaten aufzufüllen. Aufgrund zunehmender Evidenz wird vermutet, dass Osteozyten an der Kontrolle der Knochenremodellierung beteiligt und daher wichtig für die Optimierung der Knochenstrukturen um Implantate und für die Osseointegration der Implantate sind. Es ist jedoch nicht ausreichend bekannt, ob Osteozyten überleben, wenn Knochenblöcke in Defekte transplantiert werden. Bei 19 Patienten wurden monokortikale Knochenblöcke von der Symphyse in den Defektbereich des Alveolarfortsatzes im Oberkiefer transplantiert. Die Knochentransplantate heilten in einer Zeit zwischen 2.5 und 7 Monaten ein. Während der Implantation wurden mit einer Hohlfräse Knochenbiopsien entnommen und für die Hartgewebshistologie aufgearbeitet. Der Knochen wurde histologisch und histomorphometrisch untersucht, um Einsicht in die Dichte, Vitalität und Remodellierung des Transplantats zu erlangen. Klinisch waren alle Knochentransplantate erfolgreich eingeheilt. Es konnten keine Implantatmisserfolge gesehen werden und es traten nur geringe Resorptionen auf. Histologisch variierte das Knochenvolumen, ausgedrückt als Prozentsatz Gewebevolumen an der Implantatstelle, von 27% bis 57% mit einem Durchschnitt von 41%. Knochenfelder mit leeren Osteozytenlakunen konnten beobachtet und ausgemessen werden. Die Menge dieses sogenannten nicht-vitalen Knochens variierte zwischen 1% und 34% des totalen Gewebevolumens. Die Menge des nicht-vitalen Knochens nahm signifikant mit der Länge der Einheilzeit ab. Die Daten lassen vermuten, dass die Mehrzahl der Osteozyten des monokortikalen Knochens die Transplantation nicht überleben. Die Resultate zeigen, dass der nicht-vitale Knochen innert 7 Monaten nach der Transplantation progressiv in neuen vitalen Knochen umgebaut wird. Resumen Los defectos óseos locales en el maxilar anterior se injertan comúnmente con bloques monocorticales de hueso autólogo en orden a restaurar el lugar del defecto antes de la colocación de implantes dentales. Una creciente evidencia sugiere que los osteocitos están involucrados en el control del remodelado óseo y de este modo ser importantes para la optimalización de la estructura ósea alrededor de los implantes y así para la osteointegración de los implantes. Sin embargo, no se conoce bien si los osteocitos sobrevivirán cuando los bloques óseos sean injertados en los defectos. Hemos injertado a 19 pacientes con bloques de hueso monocortical derivados de la sínfisis al lugar del defecto en el proceso alveolar maxilar. Los injertos óseos se dejaron cicatrizar por un periodo de tiempo que varió entre 2.5 a 7 meses. Durante la implantación se tomaron biopsias óseas usando una fresa de trépano y se procesaron para histología de tejidos duros. Se llevaron a cabo entonces histología ósea e histomorfometría en orden a hacerse una idea acerca de la densidad, viabilidad y remodelado del injerto. Clínicamente, todos los injertos óseos tuvieron éxito sin fracasos de implantes y se observó poca reabsorción ósea. Histológicamente, el volumen óseo expresado como porcentaje de volumen tisular en el lugar del implante varió del 27% al 57% con una media general del 41%. Se observaron y midieron campos óseos con lagunas óseas vacías. La cantidad de hueso no vital disminuyó significativamente durante el tiempo de cicatrización. [source]