Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Orale implantaten hebben een goede prognose mits de technieken zorgvuldig worden toegepast zowel voor de chirurgische als voor de prothetische behandelingsfaze. Deze thesis concentreert zich op het chrirugisch gebeuren. Deze thesis onderzoekt of lokale en systeemfactoren kunnen bijdragen tot het niet integreren of zelfs verlies van orale implantaten (hetzij bij snelle of uitgestelde belasting, d.w.z. voor of na occlusale belasting). Het tweede deel onderzoekt de invloed van oppervlakte-eigenschappen van implantaten op de voorspelbaarheid van osseointegratie. Het eerste deel rapporteert zowel retrospectieve als prospectieve studies op grote schaal (hoofdstuk II, III en IV). De politiek van de afdeling parodontologie te Leuven is om alle patiënten toe te laten, zelfs indien systemische of locale factoren het resultaat negatief kunnen beïnvloeden, wanneer zij baat hebben bij orale rehabilitatie met behulp van implantaten. De incidentie van dergelijke nefaste factoren is dus niet te verwaarlozen. Een ander gunstig aspect voor het onderzoek is dat gedurende twintig jaar eenzelfde implantaatsysteem door de afdeling werd gebruikt (het. Brånemark system®, Nobel Biocare,). Dit beperkt het aantal variabelen waardoor de impact van systemische en locale factoren duidelijker naar voren komt. Hoofdstuk twee onthult – door middel van een groot aantal opeenvolgende patiënten- dat verschillende systeem- en locale factoren tijdens de inhelingsfaze in het kaakbot kunnen interfereren met het osseointegratieproces. De grote meerderheid van deze implantaten had een gemachineerd oppervlak. Sommige factoren die tot het falen bijdragen, zoals roken, zijn gekend en vormden dus geen verrassing. Andere factoren, zoals de ziekte van Crohn, osteoporose en de nabijheid met het natuurlijk gebit , waren minder verwacht. Deze bevindingen kunnen de indicatiestelling voor het al dan niet gebruiken van implantaten beïnvloeden. Een alternatief prothetisch behandelingsplan kan in dergelijke gevallen voorgelegd worden aan de patiënt. Wanneer een “verbeterd” implantaatoppervlak, dit wil zeggen licht verruwd door een dikkere oxidelaag, zoals TiUnite, werd geëvalueerd (hoofdstuk III) bleek het vroegtijdige falen van implantaten zeer zeldzaam (1,9%). Dit bemoeilijkte de analyse van interfererende factoren . De studie toont toch aan dat zowel een slechte botkwaliteit als de implantaatdiameter niet relevant zijn voor het succespercentage. Aan de andere kant leek een darmontsteking zoals de ziekte van Crohn, diabetes type 1 en hysterectomie de incidentie van vroegtijdig implantaatverlies te verhogen. Hoofdstuk IV onthult dat lokale factoren, zoals botkwaliteit en radiotherapie, bijdragen tot laattijdig implantaatverlies. Ook implantaateigenschappen, zoals een bredere diameter en rigiditeit (gemeten door PTV) bleken relevant, terwijl roken en systeemfactoren geen prominente spelers in de etiologie van laattijdig implantaatverlies bleken. Aangezien de botkwaliteit in sommige gevallen het resultaat van enossale implantaten beïnvloeden (hoofdstuk II en IV) was het logisch om te verduidelijken of het preoperatieve onderzoek, zoals routinematig gedaan wordt op basis van radiografieën van het kaaksbot, een geldige discriminerende waarde heeft. Hoofdstuk (V) evalueert de geldigheid van subjectief onderzoek van het kaaksbot door het te vergelijken met verschillende objectieve metingen met de Osseocare®, Periotest® en de Osstell®. Al deze metingen werden vergeleken met de botkwaliteit categorieën van de Lekholm en Zarb index, gebaseerd op radiologische aspecten en de tactiele sensaties van de chirurg. Om het tweede doel van deze thesis te analyseren, de invloed van implantaat oppervlakte eigenschappen werden zowel gemachineerde als licht verruwde implantaatoppervlakken onderzocht. In hoofdstuk (VI) worden implantaten met een verdikte oxide laag (TiUnite) qua succespercentage vergeleken met implantaten met gemachineerde oppervlakken . Hiervoor werden de twee implantaatsoorten gebruikt om gefaalde voorgangers te vervangen. Op deze manier werden de vervangers aan dezelfde patiënt gerelateerde risicofactoren dan de gefaalde implantaten blootgesteld. Het aantal variabelen werd hierdoor handig omzeild. Deze studie onthult dat de TiUnite oppervlakken een betere prognose hebben dan de gemachineerde wanneer een gefaald implantaat moet vervangen worden. Hoofdstuk (VII) wijst op een grotere incidentie aan retrograde peri-implantitis, niettegenstaande een lager faalpercentage bij TiUnite implantaten dan bij gemachineerde implantaten. Deze observaties suggereren een sneller bot implantaatcontact bij een TiUnite oppervlak. De retrograde periimplantitis wordt veroorzaakt door achtergebleven littekenweefsel of infectiehaard ter hoogte van de receptor site. The thesis investigates whether systemic and local factors may contribute to oral implant failures (either early or late, i.e. before or after occlusal loading). A second part investigated the impact of implant surface characteristics on the predictability of osseointegration. To achieve the first goal, large scale, both retrospective and prospective, studies were undertaken (chapters II, III and IV). Since it is a general policy of the department of periodontology to accept all patients, even when systemic or local factors can compromise the outcome, on the condition they can benefit from implants for their oral rehabilitation, , the incidence of such compromising factors is not negligible. Another favorable aspect for these studies was that the same implant hardware (Brånemark system®, Nobel Biocare, Gothenburg, Sweden) was used for two decades in the department. This limits the number of covariables thus disclosing more easily, the impact of systemic and/or local factors. Chapter II reveals -through the very large number of consecutive patients- that several systemic and local factors may interfere with the osseointegration process in the early stage. The vast majority of these implants had machined surfaces. Some of the identified factors for failure could be expected, such as smoking. Others, like Crohn’s disease, osteoporosis, vicinity with the natural dentition, were less expected. As a consequence of these findinds the indication for the use of oral implants should sometimes be reconsidered. When alternative prosthetic treatments are available they should be proposed to patients when establishing the treatment plan. When an “improved” implant surface, such as TiUniteTM , was evaluated (chapter III), the early failure rate was so small (1.9%), that the analysis of interfering factors became difficult. This study still identifies poor bone quality or implant diameter as not relevant for the outcome . On the other hand gastric problems, Crohn’s disease, diabetes type I and radical hysterectomy seemed to increase the incidence of early implant losses. Chapter IV reveals that local factors, such as bone quality and radiotherapy, are predominant causes of late implant failures. Implant characteristics, such as wide diameter, and PTV also appear to be relevant, while smoking and systemic health factors are not prominent players in the etiology of late implant loss. Since bone quality affects the outcome of endosseous implants in some instances (chapter II and chapter IV) it was logical to define whether the preoperative assessment, as is routinely done on the basis of radiographs of the jaws, has a valid discriminating power. Chapter IV evaluates the validity of subjective assessment by relating it to several objective measuring devices like Osseocare®, Periotest® and Osstell®. All these measurements relate to the bone quality categories of the Lekholm & Zarb index based on radiological aspects and surgeon’s tactile sensations. To achieve the second goal of this thesis, the impact of implant surface characteristics on implant loss, both machined and ”improved” implant surfaces were investigated. In chapter VI, implants with an thickened oxide layer (TiUnite™) were related with machined-surface implants by comparing the success rates of TiUnite™ and machined implants used to replace failed ones. The replacement implants were thus exposed to the same patient-related risk factors as the failed ones were, a unique approach to limit covariables. This study reveals that the TiUniteTM surface offers a better prognosis than a machined surface when a failed implant has to be replaced. Chapter VII, reveals a higher incidence of retrograde peri-implantitis although a lower failure rate with TiUnite™ implants than for machined implants. These observations suggest a faster occurrence of the bone to implant contact with the TiUnite™ surface. The retrograde periimplantitis is caused by remaining scar or granulomatous tissue at the recipient site such as endodontic pathology of the previously extracted tooth or at a neighboring tooth. De studie heeft als doel na te gaan welke gezondheidsfactoren met het succes van orale implantaten kunnen interfereren. De afdeling parodontologie van de KULeuven gebruikt voor het herstel van de kaakfunctie orale implantaten sedert 25 jaar. Dank zij de beschikbare gegevens van meer dan 3000 patiënten, allen behandeld met hetzelfde implantaattype; was het mogelijk een verfijnde analyses op deze homogene dataset uit te voeren. Zo bleek dat voor orale implantaten slechte kaakbotkwaliteit, radiotherapie en botontstekingen in de buurt als lokale factoren prominente interfererende factoren zijn. Als algemene interfererende gezondheidsfactoren identificeerde deze studie suikerziekte, roken, de ziekte van Crohn - een relatief zeldzame chronische ontsteking van de ingewanden - alsook een radicale hysterectomie als factoren die interfereren met het succes van de implantaten. Soms zal de chirurg dus de patiënt terug naar zijn/haar tandarts verwijzen voor een meer klassieke prothetische behandeling zonder implantaten, wanneer dergelijke ongunstige gezondheidsfactoren aanwezig zijn. Ook blijkt uit deze thesis dat de keuze van het type implantaatoppervlak een invloed heeft op het integreren van de implantaten in het bot. Men kan dus niet de resultaten van een implantaatsysteem naar een ander extrapoleren. This study aims at identifying the health factors which can interfere with the success of oral implants. The department of Periodontology of the Catholic University of Leuven uses for oral rehabilitation implants since 25 years. Thanks to the availability of more than 3000 patient files, all treated by means of the same implant system, a refined analysis of this homogenous dataset was possible. It thus appeared that poor bone quality, radiotherapy and the presence of inflammatory bone lesions in the immediate vicinity were detrimental factors of the osseointegration of implants. As interfering general health factors, this thesis identified smoking, diabetes, radical hysterectomy and Crohn’s disease. The latter is an uncommon chronic inflammatory process of the intestines. The surgeon will thus sometimes send the patient back to his/her dentist for a more classical prosthetic treatment, not involving the use of implants when such unfavorable health factors are present. It also appears from the present thesis that the type of implant surface is a relevant factor for a successful integration within the jaw bone. One cannot thus extrapolate success rates from one implant system to another.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Orale implantaten worden vaak gebruikt voor de behandeling van edentate zones. Omwille van een beduidend kortere behandeltijd, zijn protocols van vroege en immediate belasting meer en meer populair geworden. Maar in vergelijking met niet-belaste implantaten tijdens een helingsperiode van 3 (onderkaak) tot 6 maanden (bovenkaak), kan voorlopig nog niet dezelfde voorspelbare uitkomst gegarandeerd worden. Het globale doel van dit manuscript is bij te dragen tot een beter inzicht in de mechanische determinanten van bot(her)modellering rond orale implantaten, ter preventie van pathologische overbelasting en zo het aantal mislukkingen van orale implantaten te reduceren. Bijkomend wordt het stimulerend karakter van mechanische belasting van implantaten onderzocht en dit om een versnelde osseointegratie te bekomen om zo het falingspercentage bij vroeg en immediaat belaste implantaten te reduceren.In een kadaverstudie werden de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van bothoogtemetingen rond orale implantaten nagegaan voor verschillende radiologische technieken. Digitale parallelle intra-orale beelden toonden de hoogste nauwkeurigheid en worden aanbevolen voor implantaatopvolging. In een prospectieve gecontroleerde klinische follow-up studie werd bot(her)modellering rond orale implantaten samen met de belasting op de implantaten bestudeerd in een uitgesteld, vroeg en immediaat belastingsprotocol. Wellicht wordt het success van de implantaten niet bepaald door het belastingsregime, maar wel door de invloed van grote buigmomenten. Elf cavia-experimenten werden uitgevoerd om het potentieel stimulerende effect van vroege implantaat belasting na te gaan. Met behulp van in vivo micro-CT was het mogelijk om het effect op de hoeveelheid botvorming op te volgen in de tijd. Vroege gecontroleerde belasting had geen negatief effect op de peri-implantaire bot(her)modellering en leidde dus niet tot een verhoogd falingspercentage. Meer zelfs, een uitgesproken positief effect op de botvorming in dit corticaal botmodel werd aangetoond voor lage frequentie stimulatie (3 Hz). Botvorming reageerde evenwel niet lineair met een toenemende kracht/spanning. Een optimum werd gevonden bij vroege belasting met een kracht van 1 N uitgeoefend op de 20 mm lange hefboom. Dit resulteerde in een spanning van 260 microstrain op 1,3 mm van het implantaat oppervlak. Verschillende modellen van botadaptatie worden eerst mathematisch gesimuleerd aan de hand van geïndividualiseerde eindige elementen modellen en gevalideerd met dierexperimentele resultaten, vooraleer een veralgemeend humaan model van peri-implantaire adaptieve bot(her)modellering kan geformuleerd worden. Nowadays, rehabilitation of edentulous jaw bone regions often occurs by means of oral implants. Early and immediate loading protocols have become popular because of the reduction in treatment time. Unfortunately, compared to implants that have been allowed an undisturbed unloaded healing for 3 (lower jaw) to 6 months (upper jaw), early and immediate loading protocols have not yet reached the same predictability. The overall aim of this thesis is to contribute to the understanding of mechanical determinants of bone (re)modelling around oral implants, in function of preventing pathological overload and thus reducing the number of late failures of oral implants. Additionally, the stimulatory effect of mechanical loading of implants is explored as well and this in function of stimulating and increasing the rate of osseointegration to reduce the failure rate in early and immediate loading protocols. In a cadaveric study the accuracy and reliability of radiographic methods in the assessment of marginal bone level around oral implants was checked to be smaller or equal to 0.1 – 0.3 mm. Digital parallel intra-oral imaging showed the highest accuracy, the latter are recommended for implant follow-up and prognosis determination. In a prospective controlled clinical follow-up study bone (re)modelling around oral implants together with loading of the implants in a delayed, early and immediate loading rehabilitation protocol of the edentulous mandible was studied. Implant outcome might not be determined by the loading time, as it was previously hypothezised. However, high bending moments may have been the cause for the differences in implant outcome and marginal bone loss between the different groups. Eleven guinea pig experiments were performed to explore the potential stimulatory effect of early implant loading. It was possible to detect an effect on peri-implant bone mass and follow this in time by in vivo micro-CT. Early controlled loading did not negatively affect peri-implant bone (re)modelling and did not increase the failure rate. A pronounced positive effect on bone formation in this cortical bone model was shown in favour of low frequency stimulation (3 Hz). Bone formation did not respond linearly with increasing force amplitude/strain. An optimum was found when the implants were early loaded with a force amplitude of 1 N applied on the 20 mm long cantilever, resulting in a strain of 260 µstrain at a distance of 1.3 mm from the implant surface. The extrapolation of animal experimental data to human peri-implant bone needs to be carefully studied. Therefore, suggested principles of bone adaptation are simulated first on individualized finite element models and validated against the results of the animal experiment, prior to any extrapolation to a general model for peri-implant adaptive bone (re)modelling in humans. Orale implantaten worden vaak gebruikt voor de behandeling van tandenloze zones. Het traditionele protocol schrijft een onbelaste helingsperiode van 3 (onderkaak) tot 6 maanden (bovenkaak) voor, vooraleer de prothese geconnecteerd wordt op de implantaten en de implantaten functioneel belast worden door kauwkrachten. Omwille van een beduidend kortere behandeltijd, zijn protocols van vroege en immediate belasting meer en meer populair geworden. Maar in vergelijking met uitgesteld-belaste implantaten, kan voorlopig nog niet dezelfde voorspelbare uitkomst gegarandeerd worden. Het globale doel van dit manuscript is bij te dragen tot een beter inzicht in de mechanische factoren die de bot(her)modellering rond orale implantaten kunnen beïnvloeden, ter preventie van pathologische overbelasting en zo het aantal mislukkingen van orale implantaten te reduceren. Bijkomend wordt het stimulerend karakter van mechanische belasting van implantaten onderzocht en dit om een versnelde heling te bekomen om zo het falingspercentage bij vroeg en immediaat belaste implantaten te reduceren. In een eerste studie werden de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van bothoogtemetingen rond orale implantaten nagegaan voor verschillende radiologische technieken. In een patiëntenstudie werd bot-(her)modellering rond orale implantaten samen met de functionele belasting op de implantaten bestudeerd in een uitgesteld, vroeg en immediaat belastingsprotocol. Uit de resultaten blijkt dat het tijdstip van belasten misschien toch niet de oorzaak is van het hogere falingspercentage. In dierexperimenten werd het potentieel stimulerende effect van vroege implantaat belasting bestudeerd. Rehabilitation of edentulous jaw bone regions often occurs by means of oral implants. According to the traditional protocol an unloaded healingperiod of 3 (lower jaw) to 6 months (upper jaw) has to be respected, before the prosthesis is installed on the implants and the implant can be loaded during chewing. Early and immediate loading protocols have become popular because of the reduction in treatment time. Unfortunately, compared to the delayed loaded implants,early and immediate loading protocols have not yet reached the same predictability. The overall aim of this thesis is to contribute to the understanding of mechanical determinants that influence bone (re)modelling around oral implants, in function of preventing pathological overload and thus reducing the number of late failures of oral implants. Additionally, the stimulatory effect of mechanical loading of implants is explored as well and this in function of stimulating and increasing the rate of osseointegration to reduce the failure rate in early and immediate loading protocols. In a first study the accuracy and reliability of radiographic methods in the assessment of marginal bone level around oral implants was checked. In a patient follow-up study bone (re)modelling around oral implants together with loading of the implants in a delayed, early and immediate loading rehabilitation protocol of the edentulous mandible was studied. Implant outcome might not be determined by the loading time, as it was previously hypothezised. Animal experiments were performed to explore the potential stimulatory effect of early implant loading.