Het huidige protocol beschrijft een experimenteel model op basis van inktkleuring dat kan worden gebruikt voor in vitro onderzoek naar oppervlaktedecontaminatie en ruwheid van implantaten om bij te dragen aan klinische besluitvorming.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Het huidige protocol beschrijft een experimenteel model op basis van inktkleuring dat kan worden gebruikt voor in vitro onderzoek naar oppervlaktedecontaminatie en ruwheid van implantaten om bij te dragen aan klinische besluitvorming.
Er zijn verschillende mechanische methoden voorgesteld voor het ontsmetten van oppervlakken van tandheelkundige implantaten, met wisselend succes. Deze in vitro studie evalueerde de ontsmettingsefficiëntie van een luchtslijtagesysteem (AA) met erythritolpoeder, een polyether-ether-keton (PEEK) ultrasone tip en titaniumcurettes (TIT) en hun effecten op de topografie van het implantaatoppervlak met behulp van scanning-elektronenmicroscopie (SEM). In totaal werden 60 implantaten gekleurd met permanente rode inkt en geplaatst in 3D-geprinte klasse 1A en klasse 1B peri-implantitisdefecten, waarbij zes groepen werden gevormd (n=10 per groep) op basis van het type defect en het behandelprotocol. Daarnaast werd een positief en een negatief controle-implantaat gebruikt. Erythritolpoeder, PEEK ultrasone tips en titanium curettes werden gedurende 2 minuten aangebracht bij klasse 1A-defecten en 3 minuten bij klasse 1B-defecten. Resterende rode inktgebieden werden gekwantificeerd met digitale software en veranderingen in het implantaatoppervlak werden geanalyseerd met behulp van SEM en EDS. Geen van de methoden bereikte volledige ontsmetting. Erythritolpoeder was echter significant het meest effectief, met een resterend inktpercentage van 24% ± 6% (p < 0,001). PEEK ultrasone tips resulteerden in 41% ± 4% resterende inkt, terwijl titanium curettes 55% ± 3% overlieten. Er werden significante verschillen waargenomen tussen alle methoden. Er werd geen significant verschil in decontaminatie-efficiëntie gevonden tussen klasse 1A- en klasse 1B-defecten. SEM-analyse toonde minimale oppervlakteschade aan met erythritolpoeder en PEEK-tips, terwijl titaniumcurettes matige tot ernstige schade veroorzaakten. Op basis van zowel de efficiëntie van de ontsmetting als het behoud van het oppervlak zijn erythritolpoeder en PEEK-tips veilige en effectieve opties voor de behandeling van peri-implantitis, terwijl titaniumcurettes minder effectief zijn en aanzienlijke oppervlakteschade veroorzaken. Deze bevindingen kunnen clinici helpen bij het plannen van de behandeling van peri-implantitis.
Behandeling met tandheelkundig implantaat is wereldwijd het meest voorkomende en geprefereerde protocol voor het vervangen van ontbrekende tanden. Follow-upstudies op lange termijn hebben aangetoond dat het gebruik van implantaatondersteunde restauraties bij de behandeling van volledig of gedeeltelijk edentulisme voorspelbare resultaten en hoge slagingspercentages in termen van overleving oplevert. Er kunnen echter verschillende complicaties optreden die de harde en zachte weefsels aantasten na de chirurgische plaatsing en restauratie van implantaten1. In 2017 introduceerde de World Workshop on the Classification of Parodontale en Peri-implant Diseases and Conditions definities en differentiële diagnoses voor ziekten die peri-implantaire weefsels aantasten2. Volgens deze definitie is peri-implantitis een onomkeerbare pathologische aandoening die wordt gekenmerkt door klinische tekenen van ontsteking, waaronder bloeding bij sonderen en/of ettering, verhoogde sonderingsdieptes en/of recessie van de slijmvliesrand in het peri-implantaire slijmvlies en radiografisch verlies van ondersteunend bot2. De etiologie van peri-implantaire ziekten is multifactorieel en sommige individuen zijn vatbaarder voor deze aandoening dan andere. Specifieke predisposities van individuen kunnen het risico op de ontwikkeling van peri-implantaire ziekten verhogen, wat kan leiden tot verlies van het implantaat. Andere factoren die een rol spelen bij de etiologie van peri-implantaire ziekten zijn patiëntgerelateerde factoren (roken, systemische ziekten, voorgeschiedenis van parodontitis, mondhygiëne); de toestand van het verhoornde slijmvlies, kwantiteit en kwaliteit van bot en zachte weefsels op de plaats van het implantaat; krachten op het implantaat en de omliggende weefsels; complicaties die optreden tijdens het plaatsen van het implantaat; en de ervaring en vaardigheid van de arts die chirurgische en prothetische behandelingen uitvoert2. Daarnaast is onlangs een nieuw concept voor risicobeoordeling en -behandeling geïntroduceerd, de Implant Disease Risk Assessment Tool (IDRA)3. Deze tool is ontwikkeld als een functioneel diagram dat bestaat uit acht parameters, elk met een gedocumenteerde associatie met peri-implantitis. De vectoren van de achthoek zijn de voorgeschiedenis van parodontitis, het percentage implantaat- en tandplaatsen met bloeding bij het tasten (BoP), het aantal tanden/implantaten met een tastendiepte ≥ 5 mm, de snelheid van parodontaal botverlies (röntgenfoto's in relatie tot de leeftijd van een patiënt), gevoeligheid voor parodontitis, frequentie van ondersteunende parodontale therapie (SPT) en ontwerp van de prothese.
Recente systematische reviews hebben aangetoond dat de prevalentie van peri-implantitis 19,53% is op patiëntniveau en 12,53% op implantaatniveau3. Met ongeveer meer dan 5 miljoen implantaten die elk jaar wereldwijd worden geplaatst, met een marktomvang van meer dan 4 miljard USD, vormt peri-implantitis een groot gezondheidsprobleem voor de bevolking. Indien onbehandeld, leidt peri-implantitis tot het verlies van het aangetaste implantaat en de implantaatondersteunde prothese, wat zowel de tandarts als de patiënt veel leed bezorgt.
De behandeling van peri-implantaire ziekten kan worden onderverdeeld in niet-chirurgische en chirurgische benaderingen. Hoewel er een redelijke verwachting is voor het succes van eindpunten bij de behandeling van parodontitis4, is vergelijkbaar bewijs voor de behandeling van peri-implantitis nog steeds schaars. Daarom is de grondgedachte voor een gefaseerde aanpak en niet-chirurgische therapie van peri-implantitis om biofilm en ontstekingscontrole te proberen met relatief eenvoudige benaderingen voordat de invasiviteit van de behandeling wordt verhoogd en om de chirurgische stap uit te voeren wanneer een betere controle van biofilm en risicofactoren wordt bereikt. Dit omvat OH-instructies en motivatie, controle van risicofactoren, controle van biofilmbehoudende factoren en reiniging/verwijdering/aanpassing van prothesen, inclusief beoordeling van prothesecomponenten, supramarginale en submarginale instrumentatie en gelijktijdige parodontale behandeling indien nodig. Niet-chirurgische therapie moet dus altijd de eerste stap zijn5. Voor vroege peri-implantitis kan het verminderen van risicofactoren en niet-chirurgische behandeling volstaan, maar volledige verwijdering van biofilm in diepe zakken na botverlies is vaak een uitdaging. Tijdens de herevaluatiefase na niet-chirurgische behandeling duiden aanhoudende pocketdieptes (≥ 6 mm) en bloedingen bij sonderen (BoP) op mogelijke progressie van peri-implantitis. Als deze symptomen aanwezig zijn, worden chirurgische ingrepen aanbevolen6. De chirurgische therapie van peri-implantitis omvat (i) open flapdebridement, (ii) resectieve flapchirurgie, (iii) de behandeling van peri-implantaire botdefecten met behulp van reconstructieve benaderingen, (iv) aanvullende methoden voor het ontsmetten van het implantaatoppervlak en (v) aanvullend gebruik van lokale/systemische antibiotica7.
De belangrijkste etiologische factor van peri-implantitis is de pathogene biofilm die op het implantaatoppervlak wordt gekoloniseerd6. Het verwijderen van deze biofilm is het belangrijkste principe en doel van alle behandelingsprotocollen, die mechanische, chemische en laserdecontaminatiemethoden omvatten7.
Mechanisch debridement maakt gebruik van plastic, koolstof en titanium curettes, ultrasone apparaten met plastic en metalen uiteinden, titanium borstels en luchtschurende (AA) systemen met verschillende poeders. Hoewel volledige eliminatie van de biofilm moeilijk te bereiken is, bieden deze therapieën klinische voordelen. Verschillende klinische interventies, waaronder mechanische debridementprotocollen met of zonder antiseptica8, antibiotica9, evenals resectieve en regeneratieve chirurgie10, zijn met wisselend klinisch succes gebruikt. Ze veroorzaken echter ook veranderingen in de chemische en fysische eigenschappen van het implantaatoppervlak, wat mogelijk de vorming van nieuw bot en reosseo-integratie bemoeilijkt.
Van de mechanische methoden hebben AA-procedures met verschillende poedersamenstellingen de beste reinigingsefficiëntie aangetoond 11,12,13. De aanwezigheid van restdeeltjes kan echter de topografie van het oppervlak veranderen en de biocompatibiliteit verminderen14. Glycine, gevolgd door natriumbicarbonaat, is het meest gebruikte poeder in AA-systemen8. Onlangs hebben kleinere luchtschurende deeltjes zoals erythritol (14 μm) aan belangstelling gewonnen voor effectieve decontaminatie met verminderde oppervlakteschade9. Titanium en plastic curettes, die minder oppervlakteschade veroorzaken dan stalen punten, zijn effectief bij het ontsmetten van biofilms15. Ultrasone scalertips gemaakt van poly-ether-ether-keton (PEEK) verminderen ook de bacteriële belasting met minimale oppervlakteschade10. Decontaminatiemethoden moeten rekening houden met de hoge ruwheid van implantaatoppervlakken en gericht zijn op het verwijderen van bacteriële biofilm zonder significante oppervlakteschade te veroorzaken. Hoewel uitgebreid in vitro, in vivo en klinisch onderzoek is uitgevoerd, is er tot op heden nog steeds geen consensus en een gouden standaardprotocol voor de behandeling van peri-implantitis. De toenemende prevalentie van peri-implantaire ziekten als gevolg van talrijke tandheelkundige implantaten vereist een evidence-based, voorspelbare benadering van de behandeling van besmette oppervlakken. Deze studie heeft tot doel de effectiviteit van verschillende ontsmettingsmethoden - luchtschuursystemen (AA), PEEK ultrasone tips en decontaminatie van het implantaatoppervlak met titaniumcurettes - op implantaatoppervlakken te evalueren en hun impact op de ruwheid van het implantaatoppervlak te beoordelen door middel van SEM-analyse.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Het onderzoeksprotocol werd goedgekeurd door de ethische commissie (TBAEK-363) van de Akdeniz Universiteit, Antalya, Turkije. Deze studie werd ondersteund door het Akdeniz University Research Fund (Projectnummer: TDH-2024-6676). De studie maakte gebruik van een schroefvormig tandheelkundig implantaat (PrimeTaper EV Implant) met afmetingen van 4,2 mm x 11 mm, met een microdraadontwerp van 1,7 mm op de kraag. Oppervlaktebehandeling door middel van zandstralen en zuuretsen met verdund fluorwaterstofzuur om het goed gedefinieerde OsseoSpeed-oppervlak te verkrijgen.
1. Voorbereiding van experimentele peri-implantitismodellen
OPMERKING: Drie mechanische behandelingsmethoden voor ontsmetting (lucht, schuurmiddel (AA), polyetheretherketon (PEEK), ultrasoon en titanium curettes; Tabel van materialen) in twee verschillende peri-implantitis defecten werden type11 (Klasse 1A en Klasse 1B) geanalyseerd. Er waren dus zes experimentele groepen (Figuur 1). In totaal werden 62 implantaten gebruikt, waaronder een positief en een negatief controle-implantaat. Deze in vitro onderzoeksopzet, oorspronkelijk ontwikkeld door Sharhmann et al.16, is door verschillende onderzoekers gewijzigd 12,13,14,15,16,17,18 in de literatuur (Figuur 2). Uitgaande van een verschil van 10% in de werkzaamheid van biofilmverwijdering tussen groepen, werd de steekproefomvang bepaald als 60 (10 voor elke groep) voor zes groepen met G*power, een effectgrootte van 0,50, een type I-fout van 5% en 80% power.

Figuur 1: Stroomschema van experimentele groepen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
2. Kleuring van implantaten
3. Plaatsing van gekleurde implantaten
4. Ontsmetting van implantaten
5. Fotografische beeldvorming
6. Beeldanalyse
7. SEM-analyse

Figuur 2: Stroomschema van de studie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
8. Statistische analyse
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Het experimentele protocol dat hier wordt beschreven voor het analyseren van de ontsmetting van implantaatoppervlakken bracht significante verschillen aan het licht tussen verschillende behandelingsprocedures. Bovendien vertoonde het SEM-protocol na de behandeling ook significante veranderingen op de implantaatoppervlakken, in verschillende mate tussen de onderzoeksgroepen.
Vergelijkingen op implantaatniveau (totaal implantaatgemiddelde) na ontsmetting...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De methodologie van in vitro oppervlakteanalyse van tandheelkundige implantaten die zijn aangetast door peri-implantaire ziekte is altijd een uitdaging geweest vanwege de inflammatoire en bacteriële aard van de pathogene mechanismen die optreden op de ruwe oppervlakken van het implantaat. Verschillende aandachtspunten zijn onder meer de keuze van het monstermateriaal, het nabootsen van biofilm op het oppervlak, het kiezen van het type peri-implantitisdefect, het weergeven van kl...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben geen belangenconflicten te onthullen.
De implantaten die in het onderzoek werden gebruikt, werden ondersteund door Dentsply Sirona.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 3D Printer | DentaFab, Istanbul, Turkey | Om experimentele peri-implantitisdefecten te produceren | |
| 3D Printing Resin | Alias, Istanbul,Turkey | Om experimentele peri-implantitismodellen te produceren | |
| 3D Scanner | DOF Inc. EDGE, Seoul,Republic of Korea | Gebruikt om het tandheelkundige fantoommodel te scannen | |
| Air Abrasive system | AIRFLOW Plus PowderE.M.S., Electro Medical Systems S.A., Nyon, Switzerland | Gebruikt om het implantaatoppervlak te decontamineren | |
| CAD/CAM Software | Exocad 3.2 Elefsina | Om experimentele peri-implantitisdefecten te produceren | |
| Camera | Canon EOS 70D, Japan | Om fotografische opnames van implantaten te verkrijgen | |
| Dental implant | DS PrimeTaper, Dentsply Sirona, Hanau, Germany | ||
| Light-Curing Unit | Solidilite V, Japan | Gebruikt om experimentele modellen in het laboratorium te harden | |
| Permanent ink | Edding, Germany | Gebruikt om het implantaatoppervlak te kleuren voor het nabootsen van biofilm | |
| Physiodispenser | Dentsply Sirona, Hanau, Germany | Om de implantaten in de experimentele modellen te plaatsen | |
| SEM Device | FEI QUANTA FEG 250 FEI Technologies Inc. (Oregon, United States | Gebruikt om topografische veranderingen op het implantaatoppervlak te analyseren | |
| Surgical implant set | Dentsply Sirona, Hanau, Germany | Om de implantaten in de experimentele modellen te plaatsen | |
| Titanium Currette | Langer ½ Titanium Currette, Hu-Friedy, Chicago, IL, USA | Gebruikt om het implantaatoppervlak te decontamineren | |
| Ultrasonic PEEK Tip | PI-MAX Implant Scaler, E.M.S., Electro Medical Systems S.A., Nyon, Switzerland | Gebruikt om het implantaatoppervlak te decontamineren |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.