Histologische und histomorphometrische Untersuchungen zweier synthetischer Knochenersatzmaterialien beim Einsatz im Rahmen von Sinusbodenelevationen und –augmentationen: Ergebnisse einer randomisierten prospektiven klinischen Studie

Abstract

Einführung: Die implantat-prothetische Rehabilitation mit simultaner Sinusbodenelevation und –augmentation (SBEA) im posterioren atrophierten Oberkiefer unter Verwendung von autologem Knochen oder einer Kombination von autologem Knochen und Knochenersatzmaterial (KEM) oder bei ausschließlicher Verwendung von KEM ist eine evidenzbasierte Therapieoption. Ziel der vorliegenden Untersuchung war die vergleichende Analyse der histologischen, histomorphometrischen und röntgenologischen Ergebnisse bei und nach SBEA im Zusammenhang mit implantat-prothetischen Rehabilitationen verkürzter oder unterbrochener Zahnreihen im posterioren Oberkiefer unter Verwendung von zwei synthetischen Knochenersatzmaterialien in Bezug auf die histomorphologischen Ergebnisse sowie die prozentualen Anteile an Knochen, KEM und Weichgewebe nach einer Liegedauer von 6 Monaten. Methodik: Bei 44 Patienten wurden insgesamt 88 Schraubenimplantate aus Titan mit dem Durchmesser 4,3 mm und der Längen 11 bzw. 13 mm mit mikrostruktuierter, gestrahlter und säuregeätzter Oberfläche (Camlog Promote® plus) bei simultaner SBEA inseriert. Als Augmentationsmaterial kamen dabei ausschließlich nanokristallines Hydroxylapatit (ncHA; Ostim®) oder nanoporöses Hydroxylapatit (npHA; NanoBone®) zum Einsatz. Die Zuordnung des KEM und der Implantatlängen erfolgte randomisiert. Die Einheilzeit der Implantate und KEM betrug sechs Monate. Die Knochenbiopsien wurden bei der Implantatfreilegung aus dem Bereich des lateralen Zugangsfensters entnommen und histologisch sowie histomorphometrisch untersucht. Ergebnisse: Zur Auswertung kamen 44 Biopsien. Alle eingesetzten Implantate waren zum Zeitpunkt der Freilegung klinisch osseointegriert und zeigten röntgenologisch keine periimplantären Transluzenzen. Dislokationen des Knochenersatzmaterials waren röntgenologisch nicht festzustellen. Histomorphologisch zeigten sich keine Zeichen von Entzündungen im Bereich der Augmentate. Die histomorphometrische Analyse ergab einen Anteil neu gebildeten Knochens von 31,8 ± 11,6 % bei ncHA und 34,6 ± 9,2 % bei npHA (p = 0,467). Der Anteil verbliebenen Knochenersatzmaterials betrug 28,4 ± 18,6 % bei ncHA und 30 ± 13 % bei npHA (p = 0,453). Der Anteil an Weichgewebe in den Biopsien lag bei 39,9 ± 11,1 % bei ncHA und 35,4 ± 6,8 % bei npHA (p = 0,064). Die jeweiligen Gewebeanteile unterschieden sich zwischen den beiden Gruppen nicht signifikant (p < 0,05). Schlussfolgerungen: Die synthetischen KEM ncHA und npHA unterstützten beim Einsatz zur SBEA die Knochenneubildung. Sie waren nach 6 Monaten noch nicht vollständig resorbiert. Die Anteile an neu gebildetem Knochen, Resten von KEM bzw. Weichgewebe wiesen beim Vergleich der beiden untersuchten Materialien keine signifikanten Unterschiede auf. Beide untersuchten KEM (ncHA und npHA) erfüllten beim Einsatz zur SBEA die Forderungen nach Biokompatibilität, Osseointegration und Osteokonduktion. Die KEM ncHA und npHA führten beim Einsatz zur SBEA und Implantation sowohl zu ähnlichen histomorphologischen und histomorphometrischen als auch röntgenologischen und klinischen Ergebnissen.

Introduction: The implant-prosthetic rehabilitation with simultaneous sinus floor elevation and -augmentation (SFEA) in the posterior atrophic maxilla using autogenous bone, a combination of autologous bone and bone substitute material (BSM) or using BSM exclusively, is an evidence-based treatment option. The aim of this study is the comparative histological, histomorphometric and radiographic evaluation 6 months after SFEA and implant- prosthetic rehabilitations (shortened or interrupted dental arches) in the posterior maxilla using two synthetic BSM. Comparison was performed regarding histomorphological results and the height reduction of augmented hard tissue by radiographic assessment (percentage of bone, BSM and soft tissue) after a period of 6 months, considering the two BSM used. Methods: 45 patients received a total of 90 titanium screw implants with a particle-blasted and acid-etched microstructured surface (Camlog Promote® plus), of 4.3 mm diameter and 11 mm or 13 mm in length. The implants were placed with a simultaneous SFEA. Either nanocrystalline hydroxyapatite (ncHA, Ostim®) or nano-porous hydroxyapatite (NanoBone® npHA) were used as BSM exclusively. The assignment of graft material and implant lengths occurred after randomization. The unloaded healing period of the implants and grafts lasted six months. Bone biopsies were taken at the implant exposure in the area of the lateral access window and were examined histologically and histomorphometrically. Results: In the 44 patients all implants used were osseointegrated at the time of exposure. In one patient an early implant loss 6 weeks after the operation was noted. This patient was accounted drop-out. Clinically and radiographically there was no implant loosening or peri-implant translucency detected. Radiographically, dislocations of the bone substitute material were not observed. Histological investigation revealed no signs of inflammation in the area of augmentations and the histomorphometric analysis revealed newly formed bone (31.8 ± 11.6 % at ncHA and 34.6 ± 9.2 % at npHA; p = 0.467). The proportion of remaining bone substitute material was 28.4 ± 18.6 % in ncHA- specimen and 30 ± 13 % at npHA-specimen (p = 0.453). The proportion of soft tissue in the biopsies was 39.9 ± 11.1 % in ncHA-specimen and 35.4 ± 6.8 % at npHA-specimen (p = 0.064). The respective tissue components did not differ significantly between the two groups of BSM (p <0.05). Conclusion: Both synthetic graft materials ncHA and npHA support bone formation when used for SFEA. They were not completely resorbed after 6 months. The shares of newly formed bone, soft tissue or remnants of graft material between the two materials used, revealed no significant difference. Consequently, both examined graft materials (ncHA and npHA) when used for SFEA, were found to fulfill the requirements of biocompatibility, osteoconduction and osseointegration. Both graft materials, ncHA and npHA, were used for SFEA and implantation with similar success regarding to histomorphological, histomorphometric, radiographic and clinical outcomes.