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Implant Osseointegration (implant + osseointegration)

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Selected Abstracts

rhBMP-2/,BSM® Induces Significant Vertical Alveolar Ridge Augmentation and Dental Implant Osseointegration

CLINICAL IMPLANT DENTISTRY AND RELATED RESEARCH, Issue 4 2002
Ulf M.E. Wikesjö DDS
ABSTRACT Background: Recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP-2) in a carrier has been shown to induce significant bone formation. Several candidate carriers, however, lack structural integrity to offset compressive forces that may compromise rhBMP-2 bone induction, in particular, for challenging onlay indications such as alveolar ridge augmentation. Purpose: The objective of this study was to evaluate rhBMP-2 in a calcium-phosphate cement carrier, ,BSM, for vertical alveolar ridge augmentation and immediate dental implant Osseointegration. Materials and Methods: Six adult Hound Labrador mongrels with 5 mm critical size supra-alveolar peri-implant defects were used. Three animals received rhBMP-2/,BSM (rhBMP-2 at 0.40 and 0.75 mg/mL) in contralateral jaw quadrants (total implant volume/defect , 1.5 mL). Three animals received ,BSM without rhBMP-2 (control group). The animals were euthanized at 16 weeks post surgery, and block biopsies were processed for histologie and histometric analysis. Results: rhBMP-2/,BSM induced substantial augmentation of the alveolar ridge. Control sites exhibited limited new bone formation. Vertical bone augmentation averaged (SD) 4.9 ± 1.0 mm (rhBMP-2 at 0.40 mg/mL), 5.3 ± 0.3 mm (rhBMP-2 at 0.75 mg/mL), and 0.4 ± 0.4 mm (control); new bone area 8.5 ± 4.2 mm 2, 9.0 ± 1.9 mm 2, and 0.5 ± 0.4 mm 2; new bone density 55.1 ± 6.4%, 61.1 ± 6.0%, and 67.7 ± 9.5%; and new bone-implant contact 26.9 ± 17.5%, 28.5 ± 1.4%, and 24.6 ± 16.1%, respectively. Residual ,BSM comprised 1% of the new bone. Bone density for the contiguous resident bone ranged from 65 to 71%, and bone-implant contact ranged from 49 to 64%. Conclusions: Surgical implantation of rhBMP-2/,BSM appears an effective protocol for vertical alveolar ridge augmentation procedures and immediate dental implant Osseointegration and for onlay indications of lesser complexity. [source]

Influence of implant diameter on surrounding bone

CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 5 2007
Jeff Brink
Abstract Objectives: Implant osseointegration is dependent upon various factors, such as bone quality and type of implant surface. It is also subject to adaptation in response to changes in bone metabolism or transmission of masticatory forces. Understanding of long-term physiologic adjustment is critical to prevention of potential loss of osseointegration, especially because excessive occlusal forces lead to failure. To address this issue, wide-diameter implants were introduced in part with the hope that greater total implant surface would offer mechanical resistance. Yet, there is little evidence that variation in diameter translates into a different bone response in the implant vicinity. Therefore, this study aimed at comparing the impact of implant diameter on surrounding bone. Material and methods: Twenty standard (3.75 mm) and 20 wide (5 mm) implants were placed using an animal model. Histomorphometry was performed to establish initial bone density (IBD), bone to implant contact (BIC) and adjacent bone density (ABD). Results: BIC was 71% and 73%, whereas ABD was 65% and 52%, for standard and wide implants, respectively. These differences were not statistically different (P>0.05). Correlation with IBD was then investigated. BIC was not correlated with IBD. ABD was not correlated to IBD for standard implants (r2=0.126), but it was correlated with wide implants (r2=0.82). In addition, a 1 : 1 ratio between IBD and ABD was found for wide implants. It can be concluded, within the limits of this study, that ABD may be influenced by implant diameter, perhaps due to differences in force dissipation. [source]

Implant osseointegration in the irradiated mandible

CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 3 2002
A comparative study in dogs with a microradiographic, histologic assessment
Abstract: This research focuses on the effects of radiotherapy on the osseointegration of dental implants placed before or after radiotherapy in 11 male beagles. After the extraction of all mandibular premolars 1st and 2nd molars, three dogs were implanted without radiotherapy (Control group), four dogs were irradiated 4 weeks after implantation (IrA group) and four dogs were irradiated 8 weeks before implantation (IrB group). Eight implants were placed in each dog, in an alternating pattern: four nonsubmerged ITI Bonefit® titanium plasma spray-coated and four submerged Steri-Oss® hydroxyapatite-coated. The irradiated dogs received 4.3 Gy daily for 10 days. Two different fluorescent markers were administered at the time of implantation and of irradiation. The dogs were sacrificed 6 months after implantation, i.e. 5 months after radiotherapy for the IrA group and 8 months for the IrB group. Each mandible was submitted to histological and microradiographic analysis. Bone formation occurred around 85 of the 88 implants and consisted mostly of the successive deposit of woven and lamellar bone. Both irradiated groups showed obvious bone remodeling in alveolar bone as well as in the basilar part of the mandible. Nevertheless, in the IrA group, the resorption phenomena predominated over osteogenesis. The balance between these two opposite processes seemed to be restored 8 months after the end of radiotherapy (IrB group). In spite of focal lesions of radiation-specific bone destruction emphasized in some irradiated dogs, we conclude from our results that osseointegration of dental implants is possible in irradiated bone tissue. Résumé Cette recherche met en évidence les effets de la radiothérapie sur l'ostéointégration d'implants dentaires placés avant ou après une radiothérapie chez onze beagles mâles. Après l'extraction des prémolaires et des premières et secondes molaires à la mandibule, trois chiens ont été implantés sans être irradiés (groupe contrôle), quatre chiens ont été irradiés quatre semaines après l'implantation (groupe IrA) et quatre chiens ont été irradiés huit semaines avant l'implantation (groupe IrB). Huit implants ont été placés chez chaque chien, alternativement quatre implants ITI Bonefit® recouverts d'un plasma spray titane, placés suivant la technique enfouie et quatre implants Steri-Oss® recouverts d'hydroxyapatite et placés suivant la technique non-enfouie. Les chiens irradiés ont reçu une dose quotidienne de 4,3 Gy pendant dix jours. Deux marqueurs fluorescents de l'ostéogenèse ont été administrés, l'un au moment de l'implantation et l'autre au cours de l'irradiation. Les chiens ont été sacrifiés six mois après l'implantation, autrement dit, cinq mois après la radiothérapie pour le groupe IrA et huit mois après la radiothérapie pour le groupe IrB. Chaque hémimandibule a été soumise à une analyse histologique et microradiographique. De l'os néoformé a été mis en évidence autour de 85 implants sur les 88 placés. Cette formation osseuse est constituée d'os fibreux réticulé suivi d'une apposition d'os lamellaire. Les deux groupes irradiés ont montré un incontestable remaniement osseux non seulement au niveau de l'os alvéolaire mais aussi au niveau de la partie basilaire de la mandibule . Toutefois, dans le groupe IrA, les phénomènes de résorption osseuse dominent ceux de l'ostéogenèse. L'équilibre entre la résorption et l'apposition ossseuse semble être rétabli huit mois après la fin de la radiothérapie (groupe IrB). Malgré la présence de lésions osseuses, typiques de l'irradiation, relevées au niveau de certains chiens irradiés, nous concluons, d'après nos résultats que l'ostéointégration d'implants dentaires est possible dans le tissu osseux irradié. Zusammenfassung Diese Studie untersucht den Effekt der Radiotherapie auf die Osseointegration von dentalen Implantaten, welche vor oder nach Radiotherapie bei 11 männlichen Beagle-Hunden eingesetzt wurden. Im Unterkiefer wurden alle Prämolaren, die ersten und zweiten Molaren extrahiert. Bei 3 Hunden wurden die Implantate ohne Radiotherapie eingesetzt (Kontrollgruppe), bei 4 Hunden wurde 4 Wochen nach der Implantaten eine Bestrahlung durchgeführt (IrA Gruppe) und bei 4 Hunden wurde eine Bestrahlung 8 Wochen vor der Implantation durchgeführt (IrB Gruppe). Jedem Hund wurden 8 Implantate eingesetzt. Es wurden abwechselnd 4 transmukosale ITI Bonefit® Implantate mit Titanplasmabesichtung und 4 submukosale Steri-Oss® Implantate mit Hydroxyapatitbeschichtung eingesetzt. Die bestrahlten Hunde erhielten während 10 Tagen 4.3 Gy pro Tag. Zum Zeitpunkt der Implatation und der Bestrahlung wurden 2 verschiedene fluoreszierende Marker verabreicht. Die Hunde wurden 6 Monate nach der Implantation, d.h. 5 Monate nach Bestrahlung für die IrA Gruppe und 8 Monate nach Bestrahlung dür die IrB Gruppe, geopfert. Jeder Unterkiefer wurde histologisch und histomorphometrisch untersucht. Bei 85 der 88 Implantate trat eine Knochenbildung auf, welche zumeist aus einer successiven Ablagerung von Geflecht- und Lamellenknochen bestand. Beide bestrahlten Gruppen zeigten deutliche Knochenumbauvorgänge sowohl im Alveolarknochen als auch im basalen Teil des Unterkiefers. Jedoch waren in der IrA Gruppe die Resorptionsphänomene dominanter als die Osteogenese. Das Gleichgewicht zwischen diesen beiden entgegengesetzten Prozessen schien 8 Monate nach Beendigung der Radiotherapie (IrB Gruppe) wiederhergestellt. Obwohl einige lokale Läsionen von bestrahlungsbedingter Knochendestruktion bestanden, ziehen wir aufgrund unserer Resultate die Schlussfolgerung, dass eine Osseointegration von dentalen Implantaten im bestrahlten Knochen möglich ist. Resumen Esta investigación enfocada sobre los efectos de la radioterapia en la osteointegración de implantes dentales colocados antes o desqués de la radioterapia en 11 beagles machos. Tras la extracción de todos los premolares mandibulares, primeros y segundos molares, 3 perros fueron implantados sin radioterapia (Grupo de control), 4 perros fueron irradiados 4 semanas tras la implantación (Grupo IrA) y 4 perros se irradiaron ocho semanas antes de la implantación (Grupo IrB). Se colocaron 8 implantes en cada perro, con un patrón alternante: 4 ITI Bonefit® no sumergidos de titanio con cubierta pulverizada de plasma de titanio y 4 Steri-Oss® sumergidos cubertos de hidroxiapatita. Los perros irradiados recibieron 4,3 Gy diariamente durante 10 días. Se administraron dos diferentes marcadores fluorescentes en el momento de la implantación y de la irradiación. Los perros se sacrificaron 6 meses tras la implantación, esto es, 5 meses fras la radioterapia para el grupo IrA y 8 meses para el grupo IrB. Cada mandíbula fue sometida a análisis histológico y microradiográfico. La formación de hueso tuvo lugar alrededor de 85 de los 88 implantes y consistió mayoritariamente en depósitos sucesivos de hueso entretejido y lamelar. Ambos grupos irradiados mostraron un obvio remodelado óseo en el hueso alveolar al igual que en la parte basilar de la mandíbula. Sin embargo, en el grupo IrA, el fenómeno de reabsorción fue predominante en aquellos de osteogénesis. El equilibrio entre estos dos procesos contrarios pareció restaurarse a los 8 meses del final de la radioterapia (Grupo IrB). A pesar de las lesiones focales de destrucción ósea específica de la radiación enfatizada en algunos perros irradiados, concluimos de nuestros resultados que la osteointegración de implantes dentales es posible en tejido óseo irradiado. [source]

rhBMP-2/,BSM® Induces Significant Vertical Alveolar Ridge Augmentation and Dental Implant Osseointegration

Alveolar ridge augmentation using implants coated with recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rhBMP-7/rhOP-1): histological observations

JOURNAL OF CLINICAL PERIODONTOLOGY, Issue 6 2010
Cristiano Susin
Susin C, Qahash M, Polimeni G, Lu PH, Prasad HS, Rohrer MD, Hall J, Wikesjö UME. Alveolar ridge augmentation using implants coated with recombinant human bone morphogenetic protein-7 (rhBMP-7/rhOP-1): histological observations. J Clin Periodontol 2010; 37: 574,581. doi: 10.1111/j.1600-051X.2010.01554.x. Abstract Background: Pre-clinical studies have shown that recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) coated onto purpose-designed titanium porous-oxide surface implants induces clinically relevant bone formation and osseointegration. The objective of this study was to examine the potential of rhBMP-7, also known as recombinant human osteogenic protein-1 (rhOP-1), coated onto titanium porous-oxide surface implants to support vertical alveolar ridge augmentation and implant osseointegration. Materials and Methods: Bilateral, critical-size, 5 mm, supraalveolar peri-implant defects were created in six young adult Hound Labrador mongrel dogs. The animals received implants coated with rhBMP-7 at 1.5 or 3.0 mg/ml randomized to contra-lateral jaw quadrants. The mucoperiosteal flaps were advanced, adapted, and sutured to submerge the implants for primary intention healing. The animals received fluorescent bone markers at 3, 4, 7, and 8 weeks post-surgery when they were euthanized for histological evaluation. Results: Without striking differences between treatments, the implant sites exhibited a swelling that gradually regressed to become hard to palpation disguising the implant contours. The histological evaluation showed robust bone formation; the newly formed bone assuming characteristics of the contiguous resident bone, bone formation (height and area) averaging 4.1±1.0 versus 3.6±1.7 mm and 3.6±1.9 versus 3.1±1.8 mm2; and bone density 56%versus 50% for implants coated with rhBMP-7 at 1.5 and 3.0 mg/ml, respectively. Both treatments exhibited clinically relevant osseointegration, the corresponding bone,implant contact values averaging 51% and 47%. Notable peri-implant resident bone remodelling was observed for implants coated with rhBMP-7 at 3.0 mg/ml. Conclusions: rhBMP-7 coated onto titanium porous-oxide surface implants induces clinically relevant local bone formation including osseointegration and vertical augmentation of the alveolar ridge, the higher concentration/dose associated with some local side effects. [source]

Local alendronate increases fixation of implants inserted with bone compaction: 12-week canine study

JOURNAL OF ORTHOPAEDIC RESEARCH, Issue 4 2007
Thomas Jakobsen
Abstract Bone compaction has been shown to increase initial implant fixation. Furthermore, bone compaction creates a peri-implant zone of autograft that exerts osteoconductive properties. We have previously shown that locally applied bisphosphonate (alendronate) at 4-week observation can preserve the autograft generated by bone compaction. We now investigate whether the increased amount of autograft, seen at 4 weeks, can increase implant osseointegration and biomechanical fixation. Porous-coated titanium implants were bilaterally inserted with bone compaction into the proximal part of tibia of 10 dogs. On the right side, local bisphosphonate was injected into the bone cavity prior to bone compaction immediately prior to implant insertion. On the left side, saline was used as control. Observation period was 12 weeks. Locally applied bisphosphonate significantly increased biomechanical implant fixation (approximately twofold), bone-to-implant contact (1.2-fold), and peri-implant bone volume fraction (2.3-fold). This study indicates that local alendronate treatment can increase early implant osseointegration and biomechanical fixation of implants inserted by use of bone compaction. Long term effects remain unknown. © 2006 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 25:432,441, 2007 [source]

Vitamin D and Bone Physiology: Demonstration of Vitamin D Deficiency in an Implant Osseointegration Rat Model

JOURNAL OF PROSTHODONTICS, Issue 6 2009
James Kelly DDS
Abstract Purpose: The patient population varies in nutritional deficiencies, which may confound the host response to biomaterials. The objective of this study was to evaluate the effect of a common deficiency of vitamin D on implant osseointegration in the rat model. Materials and Methods: Male Sprague-Dawley rats were maintained under the cessation of vitamin D intake and UV exposure. The serum levels of 1,25(OH)2D3, 25 OHD3, Ca, and P were determined. Miniature cylindrical Ti6Al4V implants (2-mm long, 1-mm diameter) were fabricated with double acid-etched (DAE) surface or modified DAE with discrete crystalline deposition (DCD) of hydroxyapatite nanoparticles. DAE and DCD implants were placed in the femurs of vitamin D-insufficient and control rats. After 14 days of healing, the femur-implant samples were subjected to implant push-in test and nondecalcified histology. The surfaces of recovered implant specimens after the push-in test were further evaluated by scanning electron microscopy (SEM). Results: The decreased serum level of 25 OHD3 demonstrated the establishment of vitamin D insufficiency in this model. The implant push-in test revealed that DAE and DCD implants in the vitamin D-insufficient group (15.94 ± 8.20 N, n = 7; 15.63 ± 3.96 N, n = 7, respectively) were significantly lower than those of the control group (24.99 ± 7.92 N, n = 7, p < 0.05; 37.48 ± 17.58 N, n = 7, p < 0.01, respectively). The transcortical bone-to-implant contact ratio (BIC) was also significantly decreased in the vitamin D-insufficient group. SEM analyses further suggested that the calcified tissues remaining next to the implant surface after push-in test appeared unusually fragmented. Conclusions: The effect of vitamin D insufficiency significantly impairing the establishment of Ti6Al4V implant osseointegration in vivo was unexpectedly profound. The outcome of Ti-based endosseous implants may be confounded by the increasing prevalence of vitamin D insufficiency in our patient population. [source]

Implant Placement in Patients with Oral Bisphosphonate Therapy: A Case Series

CLINICAL IMPLANT DENTISTRY AND RELATED RESEARCH, Issue 3 2010
Ghasem Omati Shabestari DDS
ABSTRACT Background: Although the effect of bisphosphonates on dental implant osseointegration is not clear, dental implant failures attributable to oral bisphosphonate therapy have been reported in patients with osteoporosis. Purpose: The aim of this study was to evaluate implant survival in patients with a history of bisphosphonate therapy in a retrospective survey. Materials and Methods: A total of 46 ITI implants placed in 21 osteoporotic patients (females; average age 53 years, range 42,79 years) were evaluated with regard to probing depth, mobility, thread exposure, and bleeding on probing. All patients were under oral bisphosphonate therapy. Results: None of implants showed mobility and all patients could be considered free from peri-implantitis. Time of bisphosphonate therapy before and after implant insertion showed no statistically significant influence on PD, BOP, and TE. Likewise, implant location, prosthetic type, and opposing dentition had no statistically significant influence on the clinical and radiological parameters of implants. Conclusion: Within the limitations of this study, it could be concluded that neither being on oral bisphosphonate treatment before implant placement nor starting bisphosphonate therapy after implant installation might jeopardize the successful osseointegration and clinical and radiographic condition of the implants. [source]

Effects of a Mechanical Barrier on the Integration of Cortical Onlay Bone Grafts Placed Simultaneously with Endosseous Implant

CLINICAL IMPLANT DENTISTRY AND RELATED RESEARCH, Issue 2 2002
Luiz Z. Salata DDS
ABSTRACT Background: Previous experimental studies on onlay bone graft integration have shown either advantages or disadvantages to the use of mechanical barriers. This indicates that the role played by the biologic properties of transplanted bone and membrane in graft revascularization and bone remodeling has not yet been established. The outcomes regarding osseointegration of titanium dental implants applied in such a condition are still contradictory. Purpose: The rabbit's radius model that is grafted onto the mandibular lower border and covered by membrane can reproduce a challenging experimental situation to preliminarily study the factors involved in osseointegration under deprived blood vessels source. Materials and Methods: Fourteen New Zealand White rabbits had a 2.5-cm segment of the right radius osteoectomized and fixed onto the right mandibular lower border using titanium screws. Two screw-shaped titanium implants (2.5 mm wide 2.5 mm long) were installed 7 mm apart in the mid length of the grafted bone. In experimental sites, the graft with the implants and graft-host bone junction were covered by expanded polytetrafluoroethylene (e-PTFE) membrane; control sites were left uncovered. Eight animals from the experimental group and six animals from the control group were sacrificed at 6 and 24 weeks after surgery. Ground sections obtained from en bloc tissues containing graft, implants, and recipient bone were subjected to histologic evaluation and histomorphometric analysis (area occupied by the graft and bone-to-implant contact). Results: The graft showed significantly more resorption after 24 weeks than at 6 weeks (p .05) irrespective of the treatment (with or without membrane), although the amount of new bone was greater at 24 weeks in sites where a membrane was covering the graft. Compared with 6 weeks postoperatively, the bone-to-implant contact was considerably improved at 24 weeks (p .05), and the membrane seemed beneficial for implant osseointegration when compared with unprotected sites (p .05). As a result of graft resorption, the amount of soft tissue was considerably expanded in sites beneath membrane, accompanied by a sustained process of trabecular bone deposition close to the barrier. Conclusions: Cortical onlay grafts covered by membrane demonstrated delayed remodeling, probably as a consequence of a hindered process of graft revascularization. Grafts covered by membrane might rely on previous host bone resorption both to become revascularized and to remodel. The findings that the membrane-protected grafts were most resorbed at 24 weeks might be attributable to better implant osseointegration, because the fixtures were exposed to greater mechanical stimulation in these sites. [source]

Which region of the median palate is a suitable location of temporary orthodontic anchorage devices?

CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 3 2009
20 years, A histomorphometric study on human cadavers aged 1
Abstract Introduction: Endosseus implants can provide a reliable anchorage during orthodontic treatment. The midpalatal structures around the sutura palatina mediana (SPM) are of special interest due to increasing placement of orthodontic implants in this area. Knowledge about the osseous conditions at this site is necessary to predict the expected degree of implant osseointegration. Methods: The upper jaws of 10 human cadavers, aged 15,20 years, were decalcified, and cross-sectional specimens were obtained from four anterior-to-posterior palatal regions for histomorphometric analysis. The analyses focused on the amount of bone and the width of the SPM to determine the anatomical requirements for reliable insertion of palatal implants. Results: Bone density [bone-volume (BV)/ tissue-volume (TV)] in all measured areas was 40,60%. The maximum density was measured at the level of the first premolars (54.9±5.9%) and the least values (44.2±9.6%) were measured at the level of the interconnecting line of the canines. The mean width of the SPM varies from 1.2 to 0.3 mm in different sections of the palate. In the median sagittal plane, the mean values of bone height to nasal cavity reached >5 mm as far as the level distal of the second premolars. Bone height 2 mm paramedian to the SPM decreased consistently from anterior (4.3±0.9 mm) to posterior (2.5±0.8 mm). Conclusions: Our results indicate that the amount and quality of bone along the anterior palatal midline in 15-to-20-year olds is sufficient for orthodontic implantation. Even implantation posterior to the recommended first premolar level, at which orthodontic implants are most often placed, may be suitable. There are some limitations, however, due to small number of samples and variations of anatomical structures. [source]

The impact of nicotine on bone healing and osseointegration

CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 3 2005
An experimental study in rabbits
Abstract Objectives: To examine the short-term effect of nicotine on bone healing and osseointegration. Material and methods: Sixteen female rabbits were divided into two groups. The test group was exposed to nicotine tartrate for 8 weeks and the control group was exposed to placebo. Nicotine or placebo was administered via a miniosmotic pump and plasma cotinine levels were measured weekly. The pump delivered 15 mg of nicotine/day for the animals in the test group. All rabbits had three tibial bone preparations. In the proximal and distal bone bed, implants were placed after 4 weeks (right tibia) and after 6 weeks (left tibia). Thus, 2- and 4-week healing groups were created. Removal torque test (RMT) was performed at the distal implants. Ground sections were made from the proximal and the central bone beds. The fraction of mineralized bone in contact to the implant (BIC) and the bone density within the implant threads (BD-i) were determined for the bone,implant specimens. For the central bone beds without implants the bone density (BD-c) in the bone defects was determined. Results: No significant difference in RMT values was found between the test and the control group. Histomorphometric measurements of the BIC and the peri-implant BD-i showed no significant differences between the test and the control group after 2 or 4 weeks. Significant differences were, however, found between the 2- and 4-week samples. In the central bone beds, there was no significant difference in BD-c between the test and the control group. Conclusion: Nicotine exposure in a short period of time did not have a significant impact on bone healing or implant osseointegration in rabbits. Résumé Le but de l'étude a été d'examiner l'effet à court terme de la nicotine sur la guérison osseuse et l'ostéoïntégration. Seize lapines ont été réparties en deux groupes. Le groupe test était exposé au tartrate de nicotine durant huit semaines et le groupe contrôle était exposé au placebo. La nicotine et le placebo étaient administrés par une pompe miniosmotique et les teneurs de cotinine plasmatique étaient mesurées chaque semaine. La pompe distillait 15 mg de nicotine par jour pour les animaux du groupe test. Toutes les lapines avaient trois préparations osseuses. Dans le lit osseux proximal et distal, les implants étaient placés après quatre semaines (tibia droit) et six semaines (tibia gauche) Des groupes de guérison de deux et de quatre semaines ont ainsi été créés. Des tests de torsion à l'enlèvement ont été effectués au niveau des implants distaux. Des coupes ont été effectuées pour les lits osseux centraux et proximaux. La fraction d'os minéralisé en contact avec l'implant et la densité osseuse à l'intérieur des filetages ont été déterminées pour les spécimens os/implants. Pour les lits osseux centraux sans implant la quantité osseuse dans les lésions osseuses a été déterminée. Aucune différence significative dans les valeurs de torsion à l'enlèvement n'a été trouvée entre les deux groupes. Les mesures histomorphométriques du contact os/implant et la densité osseuse à l'intérieur des filetages paroïmplantaires ne montraient aucune différence entre les deux groupes ni après deux ni après quatre semaines. Cependant des différences significatives ont été trouvées entre les échantillons à deux et quatre semaines. Dans les lits osseux centraux il n'y avait pas de différence significative de densité osseuse entre le groupe test et le contrôle. L'exposition à la nicotine durant une brève période n'avait pas d'impact significatif sur la guérison osseuse ni sur l'ostéoïntégration d'implants chez les lapines. Zusammenfassung Ziele: Den frühen Einfluss von Nikotin auf die Knochenheilung und Osseointegration zu untersuchen. Material und Methoden: 16 weibliche Kaninchen wurden in zwei Gruppe eingeteilt. Der Testgruppe wurde während 8 Wochen Nikotintartrat gegeben und die Kontrollgruppe bekam ein Placebo. Das Nikotin oder das Placebo wurde mittels einer miniosmotischen Pumpe verabreicht und man bestimmte wöchentlich die Kotininspiegel im Plasma. Bei den Tieren der Testgruppe lieferte die Pumpe 15 mg Nikotin pro Tag. Bei allen Tieren wurden 3 Stellen des Tibiaknochens bearbeitet. In das proximale und distale Knochenbett wurden nach 4 Wochen (rechte Tibia) und nach 6 Wochen (linke Tibia) Implantate eingesetzt. So wurden Gruppen mit einer Heilungszeit von 2 und 4 Wochen kreiert. Bei den distalen Implantaten wurden Ausdrehmoment-Tests (RMT) durchgeführt. Von den zentralen und proximalen Knochenbetten wurden Schliffpräparate angefertigt. Bei den Präparaten mit Implantaten und Knochen bestimmte man den Anteil an mineralisiertem Knochen in Kontakt mit dem Implantat (BIC) und die Knochendichte innerhalb der Gewindegänge (BD-i). Bei den zentralen Knochenbetten ohne Implantate bestimmte man die Knochendichte (BD-c) innerhalb der Knochendefekte. Resutate: Bei den RMT-Werten konnten zwischen der Test- und Kontrollgruppe keine signifikanten Unterschiede gefunden werden. Die histomorphometrischen Messungen des BIC und der periimplantären BD-i zeigten nach 2 oder 4 Wochen keine signifikanten Unterschiede zwischen der Test- und Kontrollgruppe. Jedoch konnten signifikante Unterschiede zwischen den Präparaten nach 2 und 4 Wochen gefunden werden. Bei den zentralen Knochenbetten bestand kein signifikanter Unterschied im BD-c zwischen der Test- und Kontrollgruppe. Schlussfolgerung: Die Verabreichung von Nikotin über einen kurzen Zeitraum hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Knochenheilung und Osseointegration bei Kaninchen. Resumen Objetivos: Examinar los efectos a corto plazo de la nicotina en la cicatrización ósea y la osteointegración. Material y Métodos: Se dividieron 16 conejos hembras en dos grupos. El grupo de prueba fue expuesto a tartrato de nicotina durante 8 semanas y el grupo de control fue expuesto a un placebo. La nicotina o el placebo se administraron por medio de una bomba miniosmótica y se midieron e los niveles de nicotina semanalmente. La bomba suministró 15 mg de nicotina/día a los animales del grupo de prueba. Todos los conejos se sometieron a 3 preparaciones tibiales. En los lechos óseos proximales y distales, se colocaron implantes tras 4 semanas (tibia derecha) y 6 semanas (tibia izquierda). Creándose por lo tanto, dos grupos de cicatrización de 2 y 4 semanas. Se llevó a cabo un test de torque de remoción (RMT) en los implantes distales. Se realizaron cortes histológicos de los lechos óseos proximales y centrales. Se determinó la fracción de hueso mineralizado en contacto con el implante (BIC) y la densidad ósea entre las roscas (BD-i) para los especímenes de hueso-implante. Se determinó la densidad ósea (BD-c) en los defectos para los lechos óseos centrales sin implantes. Resultados: No se encontraron diferencias significativas en los valores RMT entre los grupos de prueba y de control. Las mediciones histomorfométricas del BIC y del BD-i periimplantario no mostraron diferencias significativas entre los grupos de prueba y de control tras 2 o tras 4 semanas. De todos modos se encontraron diferencias significativas entre las muestras de 2 y 4 semanas. En los lechos óseos centrales no hubo diferencias significativas en BD-c entre los grupos de prueba y de control. Conclusión: La exposición a la nicotina durante un corto periodo de tiempo no tuvo un impacto significativo en la cicatrización ósea o en la osteointegración implantaria en los conejos. [source]

Bone formation at titanium porous oxide (TiUniteÔ) oral implants in type IV bone

CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 1 2005
Yi-Hao Huang
Abstract Background: Several oral implant design advances have been suggested to overcome poor bone quality, an impediment for successful implant treatment. A novel titanium porous oxide (TPO) surface has been shown to offer favorable results in several settings. The objective of this study was to evaluate the local bone formation and osseointegration at TPO-modified implants in type IV bone. Method: Three TPO surface-modified implants (TiUniteÔ) were installed into the edentulated posterior maxilla in each of 8 Cynomolgus monkeys. The animals were injected with fluorescent bone labels at 2, 3, 4 and 16 weeks post-surgery and were euthanized at week 16 when block biopsies were collected for histologic analysis. Results: The predominant observation of the TPO implant surface was a thin layer of new bone covering most of the implant threads. Mean (±SE) bone,implant contact for the whole study group was 74.1±4.8%. There was a significant variability in bone,implant contact between animals (P=0.0003) and between sites of the same animal (P<0.0001). The variance in bone,implant contact was 30% larger among sites of the same animal than between different animals (187.5 vs. 144.8, respectively). There was a small but significant difference in bone density immediately outside, compared to within the threaded area of the implants (37.1±3.2% vs. 32.1±3.2%, P<0.0001). Bone density outside the implant threads was significantly correlated (,=0.682, P<0.0001) with the bone density within thethreaded area. Bone density within the threaded area was significantly correlated (,=0.493, P=0.0002) with bone,implant contact, whereas bone density outside the implant threads did not have a significant effect (,=0.232, P=0.1). Conclusions: The results suggest that the TPO surface possesses a considerable osteoconductive potential promoting a high level of implant osseointegration in type IV bone in the posterior maxilla. Résumé Différents nouveaux modèles d'implants ont été suggéréspour tenter de compenser la mauvaise qualité osseuse qui est un problème pour le traitement implantaire à succès. Une nouvelle surface en oxyde poreux de titane (TPO) a apporté des résultats favorables en différentes occasions. L'objectif de cette étude a été d'évaluer la formation osseuse locale et l'ostéoïntégration d'implants modifiés TPO dans de l'os de qualité type IV. Trois implants dont la surface était modifiée TPO (TiUniteTM) ont été insérés dans un maxillaire édenté postérieur de huit singes cynomolgus. Les animaux ont subi des injections de marqueurs osseux par flurorescence à deux, trois, quatre et seize semaines après la chirurgie et ont été euthanasiés à la semaine 16 quand des biopsies en bloc ont été prélevées pour l'analyse histologique. L'observation prédominante de la surface implantaire TPO était une fine couche de nouvel os couvrant la plupart des filetages implantaires. La moyenne ±SE du contact os-implant pour tout le groupe étudiéétait de 74±5%. Il y avait une variation significative dans le contact os-implant entre les animaux (P<0,0003) et entre les sites d'un même animal (P<0,0001). La variance du contact os-implant était 30% plus importante parmi les sites du même animal qu'entre différents animaux (respectivement 187 et 145). Il y avait une différence significative bien que faible dans la densité osseuse immédiatement á l'extérieur comparéà l'intérieur des zones à filetage des implants (37±3% vs 32±3%, P<0,0001). La densité osseuse en dehors des filetages implantaires était en corrélation significative (ß=0,682, P<0,0001) avec la densité osseuse à l'intérieur des zones de filetage. La densité osseuse à l'intérieur des zones de filetage était en corrélation significative (ß=0,493, P<0,0002) avec le contact os-implant, tandis que la densité osseuse en dehors des filetages implantaires n'avait pas d'effet significatif (ß=0,232, P=0,1). Ces résultats suggèrent que la surface TPO possède un potentiel ostéoconducteur considérable qui peut promouvoir une ostéoïntégration implantaire de haut niveau dans l'os de type IV dans la région maxillaire postérieure. Zusammenfassung Ziel: Um trotz schlechter Knochenqualität die Aussicht auf eine erfolgreiche implantologische Behandlung zu verbessern, wurden verschiedene Entwicklungen des Designs von Zahnimplantaten vorgeschlagen. Bei verschiedenen Gelegenheiten hat eine neue poröse Titanoxidoberfläche (TPO) scheinbar vorteilhafte Resultate gezeigt. Das Ziel dieser Studie war, die lokale Knochenbildung und die Osseointegration von Implantaten mit einer TPO-modifizierten Oberfläche im Typ IV Knochen zu untersuchen. Methode: In die zahnlosen posterioren Oberkiefern eines jeden von 8 Cynomolgus-Affen implantierte man drei Implantate mit einer TPO-modifizierten Oberfläche (TiUnite®). Den Tieren wurden 2, 3, 4 und 16 Wochen nach dem chirurgischen Eingriff fluoreszierende Knochenmarker injiziert und in der Wochen 16 wurden sie eingeschläfert und für die histologische Analyse Blockbiopsien entnommen. Resultate: Die wichtigste Beobachtung bei der TPO-Implantatoberfläche war eine dünne Schicht neuen Knochens, welche die meisten Schraubenwindungen des Implantates bedeckte. Der mittlere Knochen-Implantatkontakt (±SE) betrug in der ganzen Testgruppe 74.1±4.8%. Man fand eine signifikante Variabilität des Knochen-Implantatkontaktes unterhalb der Tiere (P=0.0003) und auch unterhalb der verschiedenen Impantate desselben Tieres (P<0.0001). Innerhalb der Implantate desselben Tieres war die Varianz des Knochen-Implantatkontaktes bis zu 30% grösser, als zwischen den verschiedenen Tieren (187.5 gegenüber 144.8). Man fand auch einen kleinen, aber signifikanten Unterschied der Knochendichte im Bereich direkt ausserhalb der Schraubenwindungen, verglichen mit dem inneren Bereich (37.1±3.2% gegenüber 32.1±3.2%, P<0.0001). Diese beiden Knochendichten waren aber signifikant miteinander korreliert (0.682, P<0.0001). Die Knochendichte innerhalb der Schraubenwindungen korrelierte signifikant mit dem Knochen-Implantat-Kontakt (ß=0.493, P=0.0002), währenddem die Knochendichte ausserhalb des Bereiches der Schraubenwindungen in dieser Beziehung keine signifikante Korrelation aufwies (ß=0.232, P=0.1). Zusammenfassung: Die Resultate lassen vermuten, dass die TPO-Oberfläche eine beachtliche osteokonduktive Fähigkeit hat, die im posterioren Oberkieferbereich mit Typ IV Knochen zu einer sehr guten Osseointegration führt. Resumen Antecedentes: Se han sugerido varios avances en los diseños de los implantes orales para superar una baja calidad de hueso, un impedimento para un tratamiento exitoso de implantes. Se ha presentado una nueva superficie de óxido de titanio poroso (TPO) que ofrece resultados favorables en diversas situaciones. El objetivo de este estudio fue evaluar la formación local de hueso y la osteointegración en implantes TPO modificados en hueso tipo IV. Método: Se instalaron tres implantes (TiUniteTM) con superficie modificada TPO en el maxilar posterior edéntulo en 8 monos Cynomolgus. Los animales fueron inyectados con marcadores óseos fluorescentes en la semana 2, 3, 4 y 16 tras la cirugía y se sacrificaron en la semana 16 recogiéndose biopsias en bloque para análisis histológicos. Resultados: La observación predominante de la superficie TPO del implante fue una fina capa de hueso nuevo cubriendo la mayor parte de las roscas. El contacto hueso-implante medio (±SE) para todo el grupo de estudio fue de 74.1±4.8%. Hubo una variabilidad significativa en el contacto hueso-implante entre animales (P=0.0003) y entre lugares del mismo animal (P<0.0001). La varianza en el contacto hueso-implante fue un 30% mayor entre lugares del mismo animal que entre los diferentes animales (187.5 vs. 144.8, respectivamente). Hubo una pequeña pero significativa diferencia en la densidad ósea inmediatamente por fuera comparada con el área roscada de los implantes (37.1±3.2% vs. 32.1±3.2%, P<0.0001). La densidad ósea por fuera de las roscas del implante se correlacionó significativamente (,=0.682, P<0.0001) con la densidad ósea entre las áreas de roscas. La densidad ósea entre las áreas de roscas se correlacionó significativamente (,=0.492, P<0.0002) con el contacto hueso implante, mientras que la densidad ósea por fuera de las roscas del implante no tuvo un efecto significativo (,=0.232, P=0.1). Conclusiones: Los resultados sugieren que la superficieTPOposee un considerable potencial osteoconductivo promoviendo un alto nivel de osteointegracióndel implante en hueso tipo IV en el maxilar posterior. [source]

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]