Αντίδραση του οστού σε εμφυτεύματα με επιφάνεια αμμοβολημένη με Αl2O3 μεγέθους 250μm: πειραματική μελέτη
Creators: name: Μπρακατσούλας, Κωνσταντίνος Α.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Εμφυτεύματα οδοντικά
Επιφανειακή αδρότητα
Οστεοενσωμάτωση
Dental implants
Surface roughness
Osseointegration

description: Ο σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να αξιολογήσει την αντίδραση του οστού σε οστεοενσωματούμενα εμφυτεύματα Ti6Al4V. Δώδεκα ενήλικα γκρι κουνέλια συμπεριλήφθηκαν στην μελέτη. Συνολικά χρησιμοποιήθηκαν 72 κοχλιωτά εμφυτεύματα κατασκευασμένα από το κράμμα Ti6Al4V. Το συνολικό μήκος των εμφυτευμάτων ήταν 7 χιλ. και η εξωτερική διάμετρός τους 3,7 χιλ. Το βάθος των σπειρών τους ήταν 0,6 χιλ. Τα εμφυτεύματα χωρίστηκαν σε δύο ομάδες ανάλογα με τον βαθμό αδρότητας της εξωτερικής επιφάνειάς τους. Η μία ομάδα χρησιμοποιήθηκε χωρίς η εξωτερική της επιφάνεια να υποστεί κάποια αλλαγή. Η άλλη ομάδα υπέστη αμμοβόληση της εξωτερικής της επιφάνειας με σωματίδια Al2O3 μεγέθους 250 μμ. Για την ποσοτική εξέταση της επιφανειακής τοπογραφίας των εμφυτευμάτων χρησιμοποιήθηκε μία συσκευή ή οποία στηρίζεται στην αρχή λειτουργίας των ομοεστιακών σαρωτικών μικροσκοπίων λέιζερ (CLSM), το TopScan 3D, Heidelberg Instruments, Heidelberg. Οι αριθμητικοί παράμετροι που αξιολογήθηκαν ήταν οι Sa, Sq, Sdr, Ssk, Scx, St. Σε κάθε πειραματόζωο, τοποθετήθηκαν έξι εμφυτεύματα, τρία ανά κάτω άκρο. Στην κατά γόνυ διάρθρωση, στον κόνδυλο κάθε μηριαίου οστού (άπω τμήμα) και σε κάθε κνήμης (εγγύς), τοποθετήθηκαν ένα και δύο (σε απόσταση 5 χιλ. μεταξύ τους) εμφυτεύματα, αντίστοιχα. Έπειτα από την ευθανασία των πειραματόζωων, 12 εβδομάδες μετά την τοποθέτηση, τριάντα έξη από τα εμφυτεύματα μελετήθηκαν όσον αφορά την μέγιστη ροπή που χρειάστηκε να ασκηθεί για να ξεβιδωθούν από την οστική κλίνη (Detector AB, Göteborg, Sweden). Τα υπόλοιπα τριάντα έξη από τα εμφυτεύματα υπέστησαν επεξεργασία με σκοπό να μελετηθούν ιστομορφομετρικά. Η ιστομορφομετρική ανάλυση έγινε με τη βοήθεια υπολογιστή συνδεδεμένου απ’ ευθείας στο μικροσκόπιο (Leitz Aristoplan Light Microscope – Leitz Microvid Unit). Με αυτή τη διάταξη, ο ερευνητής μπορεί να μελετήσει αριθμητικά τις ιστομορφομετρικές παραμέτρους απ’ ευθείας στο μικροσκόπιο χρησιμοποιώντας φακό 10Χ και μεγέθυνση 2,5Χ. Οι ιστομορφομετρικές παράμετροι που εξετάσθηκαν ήταν το ποσοστό επαφής οστού – εμφυτεύματος (ΕΟΕ) (bone – implant contact), και το ποσοστό του όγκου του ενασβεστιωμένου οστού (ΟΟ) (bone volume) μέσα σε κάθε σπείρα. Επίσης οι προηγούμενοι παράγοντες εξετάσθηκαν και για τις τρεις συνεχόμενες καλύτερες σπείρες όσον αφορά τις τιμές αυτών των ίδιων παραγόντων. Η στατιστική μέθοδος η οποία χρησιμοποιήθηκε για την διερεύνηση του ρόλου των δύο ανεξάρτητων μεταβλητών ήταν η πολυπαραγοντική ανάλυση διακύμανσης διπλής κατεύθυνσης. Το στατιστικό πρόγραμμα το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση των δεδομένων ήταν το SPSS v. 10.1. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως τα εμφυτεύματα που αμμοβολήθηκαν με 250 μμ Al2O3 απέκτησαν αδρότερη εξωτερική επιφάνεια (Sa: 2,19 vs 1,10). Σε σχέση με την ροπή απομάκρυνσης, η επίδραση της θεραπείας ήταν στατιστικά σημαντική (p &lt; 0,00) ενώ η θέση δεν φάνηκε να επηρεάζει το αποτέλεσμα (p = 0,88). Επίσης, η αλληλεπίδραση θεραπείας δεν είχε στατιστικά σημαντική επίδραση στο αποτέλεσμα (p = 0,66). Σε σχέση με τις ιστομορφομετρικές εξαρτημένες μεταβλητές φαίνεται ότι η θεραπεία αλλά και η θέση επιδρούν στατιστικά σημαντικά στην διασπορά των τιμών (p&lt;0,000). Η επίδραση της θεραπείας εκδηλώνεται κυρίως όσον αφορά τον μέσο όρο αλλά και τις τρεις καλύτερες των μετρήσεων της περιοχής (ΟΟ)(p&lt;0,000). Επίσης, όσον αφορά τον μέσο όρο της ΕΟΕ (bmc) (p=0,04). Η θέση επιδρά σημαντικά στην μεταβλητή του μέσου όρου της περιοχής (p&lt;0,000). Συμπερασματικά, 1) Η λεπτομερής περιγραφή της αδρότητα της εξωτερικής επιφάνειας είναι απαραίτητη για την διερεύνηση των διαφορών της οστικής αντίδρασης στην οστεοενσωμάτωση κοχλιωτών εμφυτευμάτων T6Al4V. 2) Είναι απαραίτητη η αξιολόγηση όσο το δυνατόν περισσότερων εξαρτημένων μεταβλητών για την σφαιρική και αξιόπιστη αξιολόγηση της οστεοενσωμάτωσης. 3) Η μέση τιμή Sa 2,19 μμ σε σχέση με εκείνη των 1,10 μμ συνοδεύεται από στατιστικά καλύτερα αποτελέσματα όσον αφορά την ροπή αποκοχλίωσης και το ποσοστό επαφής οστού-εμφυτεύματος για το σύνολο των σπειρών αλλά από υποδεεστέρη οστική αντίδραση σε σχέση με το ποσοστό του όγκου οστού ανά σπείρα για όλες αλλά και για τρείς καλύτερες συνεχόμενες σπείρες. 4) Η θέση εμφύτευσης (σπογγώδης έναντι φλοιώδους οστικής αρχιτεκτονική) επηρεάζει στατιστικά σημαντικά τον μέσο όρο του όγκου οστού ανά σπείρα (μεγαλύτερος για το μηριαίο οστό σε σχέση με την κνήμη) αλλά καμία άλλη από τις εξαρτημένες μεταβλητές του πειράματος. 5) Τα εμφυτεύματα με τιμή Sa 1,1 επιφανειακής αδρότητας παρουσιάζουν μία στατιστική τάση για καλύτερα αποτελέσματα όσον αφορά τον μέσο όρο οστού ανά σπείρα στο μηριαίο παρά στην κνήμη. 6) Ο τρόπος στατιστικής ανάλυσης πρέπει να λαμβάνεται υπ’ όψην όταν επιχειρείται η σύγκριση αποτελεσμάτων διαφορετικών μελετών.
description: The goal of this research was to evaluate the bone reaction to osseointegrated T6Al4V implants. Twelve adult gray rabbits were included in the study. All in all there were 72 screw-shaped Ti6Al4V implants that were used. The total length of each implants was 7 mm and the outer diameter was 3,7 mm. The depth of each thread was 0,6 mm. The implants were split in two halves based on the roughness of their outer surface. The first group was used without having done any alteration on the ‘as machined’ outer surface. The other halve was blasted with Al2O3 particles with a mean diameter of 250 μμ. For the characterization of the outer surface roughness a confocal lazer scanning microscope was used (TopScan 3D, Heidelberg Instruments, Heidelberg). The arithmetic parameters that were examined were Sa, Sdr, Scx, Sq, St. On each animal there were 6 implants used, 3 on each lower extremity. In the knee joint, on each femur (upper part) and on each tibia (mesial part), there were installed one and two implants, respectively. Following the eauthanazation of the animals, 3 months after the installation of the implants, 36 of the implants were examined as to their removal torque resistance (Detector AB, Göteborg, Sweden). The remaining 36 implants were processed for histological examination. Bone to implant contact and bone volume inside each thread for all threads and for the three best consequtive threads were examined directly on the microscope (Leitz Aristoplan Light Microscope – Leitz Microvid Unit) by means of a 10X lens and a magnification of 2,5X. The statistical method that was used for the investigation of the role of the 2 independent parameters (type of implants (‘therapy’) and implantation position) was the 2-way multivariate analysis of variance (SPSS v. 10.1). The results showed that the implants that were blasted with the particles of Al2O3 had a rougher outer surface (Sa 2,19 μμ vs 1,1). In relation to the removal torque examination, the impact of ‘therapy’ was statistically significant in favour o the rougher implants (p&lt;0,00) whereas the implantation site did not seem to affect the results (p=0,08). In relation to the histomorphometric results, it seems that both the independent parameters influence statistically significant the variance of the values (p&lt;0,000). The impact of the parameter ‘therapy’ appears mostly in relation to the mean value as well as for the three best threads of ‘bone volume’ (p&lt;000). Additionally, it affects significantly (p=0,04) the parameter of the mean values of bone to implant contact. The location of implantation affects significantly the parameter of mean value of bone area (p&lt;0,000). In conclusion, an Sa of 2,19 μμ compared to 1,10 results in a statistically significant better bone response based on the removal torque test as well as on the bone to implant contact for the mean value of all threads but in a minor response based on the bone volume parameter (both mean value and three bat threads). The implantation site influences statistically the mean value of the bone volume inside the threads (better for the femur than the tibia) but none of the remaining dependent parameters. The rougher implants present a statistical trend for better results in relation to the mean value of bone inside each thread in femur but not in tibia.