Klinischer Vergleich zweier Kollagenmembranen bei Regeneration der auftretenden Knochendefizite im Zusammenhang mit dentaler Implantation

Abstract

Einleitung: Die gesteuerte Knochenregeneration (GBR) mit simultaner Augmentation und nachfolgender Implantatinsertion im zahnlosen Alveolarkammbereich stellt in der oralen Implantologie einen internationalen Standard dar. Der hierbei zum Einsatz kommende Gebrauch von Ribose- kreuzvernetzten (RCLM) und nicht-kreuzvernetzten (NCLM) Membranen wurde hinsichtlich des Breiten- und Höhengewinnes an neugeformtem, mineralisiertem Hartgewebe verglichen. Zudem wurden 6 Monate nach der Augmentation histologische Untersuchungen getätigt, um osteokonduktive Eigenschaften des alloplastischen Knochenersatzmaterials (biphasisches Kalzium Phosphat = BCP) in Operationsgebieten mit eingeschränkter und uneingeschränkter Wundheilung zu evaluieren. Material und Methode: Für die morphometrische Vermessung der Alveolarkammveränderung durch die GBR wurden Individualmodelle von Patienten angefertigt, die auf Abformungen während und 6 Monate nach der einzeitigen Augmentation basieren. In einer randomisierten Pilotstudie wurde unter Einsatz von BCP als Knochenersatzmaterial ein Vergleich zwischen Ribose- kreuzvernetzten Testmembranen (n = 17) und nicht-kreuzvernetzten Kontrollmembranen (n = 20) im Rahmen der GBR durchgeführt. Das Ziel der Studie war es, die dimensionale Veränderung des Knochenvolumens abhängig vom Membrantyp zu quantifizieren. Sekundär wurden für die histologische Evaluierung von Osteogenesemarkern in 7 Augmentationsgebieten mit eingeschränkter, exponierter und in 6 Augmentationsgebieten mit uneingeschränkter Wundheilung Biopsien entnommen. Resultate: Weichgewebsdehiszenzen traten bei 70,5% in der Test- und zu 55,0% in der Kontrollgruppe auf. Der klinische Gewinn an neu mineralisiertem Hartgewebe war im krestalen Implantat- und Augmentationsbereich in der Testgruppe lateral (1,8 vs. 0,7 mm; p = 0,035) und vertikal (1,1 vs. 0,2 mm; p = 0,046) signifikant höher als in der Kontrollgruppe. Am zweiten Messpunkt, apikal an der Unterkante des präparierten Mukoperiostlappens, konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen sowohl lateral (3,0 vs. 2,1 mm; p = 0,118) als auch vertikal (2,5 vs. 2,7 mm; p = 0,567) dokumentiert werden. Histologisch konnten in Bereichen ohne Wundheilungsstörungen Angiogenese, ALP- (Alkaline Phosphatase) positive Osteoblasten und immunhistochemisch reaktive Osteogenesemarker (Osteokalcin, Kollagen Typ I) nachgewiesen werden, während bei kompromittierten Stellen Entzündungsinfiltrate, perigranulär TRAP - positive vielkernige Riesenzellen und Gefäßstrukturen observiert wurden. Zusammenfassung: Beide Membranen sind effektiv in der Knochenaugmentation. Ribose-kreuzvernetzte Membranen unterstützen morphometrisch signifikant den Hartgewebemineralisations- und Remodellingprozess, sogar in Bereichen mit kompromittierter Wundheilung. Die histologischen Ergebnisse weisen osteokonduktive Eigenschaften des applizierten alloplastischen Knochenersatzmaterials (BCP) nach, zeigen aber auch verminderte Mineralisationsprozesse bei der Knochenneuformation und ein erhöhtes Risiko für Autoimmunreaktionen nach postoperativen Expositionen auf.

Objectives: Guided bone regeneration (GBR) with simultaneous lateral augmentation and implant placement is considered as standard procedure in deficient edentulous ridges in oral implantology. Ribose - cross-linked (RCLM) and non-cross-linked (NCLM) membranes were clinically compared by the outcome in terms of width and height alterations due to newly formed mineralized tissue, and secondary histologically investigations monitored the osteogenesis of alloplastic bone substitute (biphasic calcium phosphate - BCP) for compromised and uneventful healing 6 month after augmentation. Materials and methods: Customized casts obtained after taking impressions at surgery and re- entry allowed for morphometric assessment of alveolar ridge alterations 6 month after on-stage augmentation. In a randomized controlled pilot study using BCP tests (n = 17), patients received treatment with RCLM, whereas controls (n = 20) received NCLM. The primary endpoint was to quantify the effect of membrane type on dimensional changes in bone volume. Secondary histology of 7 sites with compromised, prematurely exposed and 6 sites with uneventful healing was investigated for expression of osteogenic markers. Results: Soft tissue dehiscencies occured at 70.5% at the test and 55.0% at the control group. Gain in clinically hard and newly mineralized tissue at the crestal level was significantly higher in the test group in lateral (1.8 vs. 0.7 mm; p = 0.035) and in vertical dimensions (1.1 vs. 0.2 mm; p = 0.046) compared with controls. Second measurement obtained at the border of reflected flap revealed no significant differnce between groups for lateral (3.0 vs. 2.1 mm; p = 0.18) and vertical (2.5 vs. 2.7 mm; p = 0.567) dimension. Histology revealed alkaline phosphatase (ALP) positive osteoblasts and immunoreactivity for osteogenetic markers (osteocalcin, collagen typ I) with uneventful healing, while inflammatory infiltrates and TRAP - positive multinucleated giant cells around BCP granules were observed in compromised sites. All specimens presented vessel density. Conclusions: Both collagen devices were effective in bone augmentation. RCLMs supported mineralizing process and remodelling even at sites showing compromised healing as indicated by morphometric outcome. The histological findings indicate an osteoconductive nature of the BCP applied. Premature exposure of the bone substitute reduced new bone formation and may be a risk for inflammatory and foreign body reactions.