Bibliografie
Vergelijking van de spanningsverdeling tussen standaard tandheelkundige implantaten geplaatst in getransplanteerd bot, zygomatische implantaten en subperiostale implantaten in de atrofische tandeloze bovenkaak: een driedimensionale eindige-elementenanalyse
Full text link : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37083910/
Vergelijking van de spanningsverdeling tussen standaard tandheelkundige implantaten geplaatst in getransplanteerd bot, zygomatische implantaten en subperiostale implantaten in de atrofische tandeloze bovenkaak: een driedimensionale eindige-elementenanalyse
1. Wetenschappelijke referentie
- Titel van de studie: Vergelijking van de spanningsverdeling tussen standaard tandheelkundige implantaten geplaatst in getransplanteerd bot, zygomatische implantaten en subperiostale implantaten in de atrofische tandeloze bovenkaak: een driedimensionale eindige-elementenanalyse
- Auteurs: H. Gözde Keleş, Çiğdem Karaca
- Wetenschappelijk tijdschrift: The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants
- Jaar van publicatie: 2023
- DOI: 10.11607/jomi.9987
2. Wetenschappelijke achtergrond
De behandeling van een ernstig geatrofieerde tandeloze bovenkaak behoort tot de meest complexe uitdagingen binnen de orale implantologie en de mond-, kaak- en aangezichtschirurgie. Door voortschrijdende botresorptie en sinusmaxillaris-pneumatisatie is er vaak onvoldoende botvolume beschikbaar voor de plaatsing van conventionele tandimplantaten.
Om deze anatomische beperkingen te overwinnen zijn verschillende behandelingsstrategieën ontwikkeld. Autologe bottransplantaties worden al jarenlang toegepast om het beschikbare botvolume te vergroten. Zygomatische implantaten vormen een alternatief voor patiënten met ernstige maxillaire atrofie waarbij uitgebreide botopbouw niet wenselijk of mogelijk is. Daarnaast hebben recente ontwikkelingen in digitale planning en CAD/CAM-technologie geleid tot een hernieuwde belangstelling voor patiëntspecifieke subperiostale implantaten vervaardigd uit titanium of polyetheretherketon (PEEK).
Hoewel voor elk van deze technieken klinische resultaten beschikbaar zijn, blijft een directe biomechanische vergelijking beperkt. Inzicht in de manier waarop functionele krachten worden verdeeld, is essentieel voor een voorspelbare implantaatgedragen rehabilitatie op lange termijn.
3. Doel van de studie
Het primaire doel van deze studie was het vergelijken van het biomechanische gedrag van vier verschillende chirurgische behandelconcepten voor de vaste implantaatgedragen rehabilitatie van een atrofische tandeloze bovenkaak.
De onderzoekers analyseerden de spanningsverdeling in het bot, de implantaten, de abutments en de prothetische constructies om inzicht te krijgen in de mechanische voor- en nadelen van iedere behandelingsstrategie.
4. Methodologie
Deze studie betreft een preklinisch onderzoek op basis van een driedimensionale eindige-elementenanalyse (3D Finite Element Analysis – FEA).
Op basis van computertomografische gegevens van een tandeloze patiënt werd een virtueel model van een ernstig geatrofieerde bovenkaak ontwikkeld. Vervolgens werden vier behandelscenario’s gesimuleerd:
- Reconstructie met een onlay-bottransplantaat afkomstig van de voorste bekkenkam, gecombineerd met bilaterale sinusliftprocedures en conventionele implantaten.
- Reconstructie van het anterieure deel van de bovenkaak met een transplantaat uit de mandibulaire ramus, gecombineerd met zygomatische implantaten in de posterieure regio.
- Toepassing van gepersonaliseerde tweedelige subperiostale implantaten vervaardigd uit titanium.
- Toepassing van gepersonaliseerde tweedelige subperiostale implantaten vervaardigd uit PEEK.
Op alle modellen werden identieke belastingen toegepast: een verticale kracht van 150 N en een laterale kracht van 50 N. Vervolgens werd de spanningsverdeling in corticaal bot, trabeculair bot, implantaten, abutments en prothetische structuren geëvalueerd.
5. Belangrijkste resultaten
De resultaten toonden duidelijke verschillen in biomechanisch gedrag tussen de vier onderzochte scenario’s.
Het model met een iliacale bottransplantatie vertoonde de hoogste trekspanningen in zowel het corticale als het trabeculaire bot onder verticale belasting. Daarnaast werden in dit model ook de hoogste von Mises-spanningen in de implantaten gemeten.
Het model met subperiostale PEEK-implantaten liet de hoogste drukkrachten zien in zowel het corticale als het trabeculaire bot. Volgens de auteurs overschreden de compressiespanningen in het trabeculaire bot de algemeen aanvaarde belastbaarheidsgrens van dit weefsel.
De hoogste spanningen in de abutments en de prothetische infrastructuur werden vastgesteld bij de titanium subperiostale implantaten. Zowel onder verticale als laterale belasting vertoonde dit model de grootste spanningsconcentraties binnen de prothetische componenten.
Geen van de vier behandelingsopties bleek op alle onderzochte parameters biomechanisch superieur.
6. Klinische analyse
Deze studie benadrukt dat de behandeling van een ernstig geatrofieerde bovenkaak niet kan worden teruggebracht tot één ideale oplossing. Iedere behandelingsstrategie beïnvloedt de verdeling van functionele krachten op een andere manier en brengt specifieke biomechanische voordelen en beperkingen met zich mee.
De reconstructie met een bottransplantaat uit de bekkenkam maakt het gebruik van conventionele implantaten mogelijk, maar ging in deze analyse gepaard met hogere spanningen in zowel het bot als de implantaten. Dit kan samenhangen met de mechanische eigenschappen van het getransplanteerde bot.
De combinatie van een ramustransplantaat en zygomatische implantaten resulteerde in een relatief gunstige spanningsverdeling binnen bepaalde botstructuren. Tegelijkertijd werden verhoogde spanningen rond de implantaten vastgesteld bij laterale belasting, wat het belang onderstreept van een nauwkeurige prothetische planning en occlusale controle.
De vergelijking tussen titanium en PEEK als materiaal voor subperiostale implantaten leverde interessante inzichten op. PEEK lijkt functionele krachten efficiënter door te geven aan het omliggende bot, terwijl titanium een groter deel van de belasting absorbeert binnen de implantaat- en prothesestructuur zelf.
Omdat de resultaten afkomstig zijn uit een computermodel, dienen zij te worden beschouwd als biomechanische aanwijzingen en niet als directe voorspellers van klinische langetermijnresultaten.
7. Klinische toepassingen
De bevindingen van deze studie kunnen relevant zijn voor:
- Ernstige maxillaire atrofie met onvoldoende botvolume.
- Volledige implantaatgedragen rehabilitatie van de tandeloze bovenkaak.
- Geavanceerde botopbouwprocedures met autologe transplantaten.
- Behandeling met zygomatische implantaten.
- Patiëntspecifieke subperiostale implantaten.
- Digitale behandelplanning en CAD/CAM-gebaseerde reconstructies.
- Complexe implantaatgedragen prothetische rehabilitaties.
Daarnaast onderstrepen de resultaten het belang van biomechanische evaluatie bij de keuze van zowel chirurgische als prothetische behandelstrategieën.
8. Bewijskracht, beperkingen en transparantie
Deze studie moet worden beschouwd als een preklinische eindige-elementenanalyse, wat betekent dat de resultaten waardevolle biomechanische informatie opleveren, maar niet dezelfde bewijskracht hebben als prospectieve klinische studies of systematische reviews.
De auteurs benoemen verschillende beperkingen. De gebruikte modellen zijn gebaseerd op theoretische aannames en kunnen de biologische realiteit niet volledig nabootsen. Bovendien werd de spanningsverdeling rond de fixatieschroeven van de subperiostale implantaten niet afzonderlijk geanalyseerd.
Daarom dienen de resultaten met de nodige voorzichtigheid te worden geïnterpreteerd en te worden beschouwd als een aanvulling op klinisch onderzoek, niet als een vervanging daarvan.
De studie werd gefinancierd door de Scientific Research Projects Coordination Unit van de Hacettepe Universiteit. De auteurs verklaarden geen belangenconflicten te hebben met betrekking tot deze studie.
9. Kernpunten van de studie
- Type studie: Driedimensionale eindige-elementenanalyse (3D FEA)
- Bewijskracht: Preklinische computationele studie
- Onderzoeksmodel: Virtueel model van een atrofische tandeloze bovenkaak
- Aantal patiënten: Niet van toepassing
- Aantal implantaten: Variabel afhankelijk van het gesimuleerde scenario
- Follow-upduur: Niet van toepassing
- Primaire uitkomstmaat: Spanningsverdeling in bot, implantaten, abutments en prothetische structuren
- Belangrijkste resultaat: Geen enkele behandelingsoptie vertoonde een algemene biomechanische superioriteit
- Wetenschappelijke conclusie: Elke strategie heeft specifieke biomechanische voordelen en beperkingen
- Belangrijkste beperkingen: Computermodel zonder directe klinische validatie
10. Wetenschappelijke impact
Deze studie levert een waardevolle bijdrage aan de wetenschappelijke literatuur door verschillende geavanceerde behandelopties voor de rehabilitatie van een ernstig geatrofieerde bovenkaak rechtstreeks met elkaar te vergelijken. Dergelijke vergelijkingen zijn zeldzaam, aangezien deze technieken vaak afzonderlijk worden onderzocht.
De resultaten vergroten het inzicht in de manier waarop autologe bottransplantaten, zygomatische implantaten en moderne subperiostale implantaten functionele belastingen verwerken en verdelen. Daarbij wordt duidelijk dat zowel het implantaatontwerp als de materiaaleigenschappen een belangrijke rol spelen in het biomechanische gedrag van het volledige rehabilitatiesysteem.
Deze bevindingen kunnen toekomstige ontwikkelingen ondersteunen op het gebied van digitale implantologie, patiëntspecifieke implantaatontwerpen en CAD/CAM-gebaseerde reconstructieve behandelingen voor complexe gevallen van maxillaire atrofie.
11. Redactionele conclusie
Deze driedimensionale eindige-elementenanalyse laat zien dat de implantologische rehabilitatie van een ernstig geatrofieerde tandeloze bovenkaak gepaard gaat met verschillende biomechanische compromissen. Geen van de onderzochte behandelingsstrategieën bleek onder alle omstandigheden optimaal. Elke techniek vertoonde een eigen patroon van spanningsverdeling binnen het bot, de implantaten en de prothetische constructies. Voor implantologen en kaakchirurgen benadrukken deze resultaten het belang van een geïndividualiseerde behandelplanning waarin anatomische, chirurgische, prothetische en biomechanische factoren gezamenlijk worden afgewogen om de voorspelbaarheid van de behandeling op lange termijn te verbeteren.
