Naukowa analiza problemu

Wstęp

Termin "periimplantitis" zawiera przyrostek "-itis" co zwodzi nasz mózg, ponieważ wydaje nam się, że powodem tej choroby jest infekcja bakteryjna i aby z nią walczyć i zapobiec jej rozwojowi powinniśmy użyć, np. antybiotyków. Doświadczenie kliniczne dowodzi jednak, że antybiotykoterapia nie jest w stanie go zahamować. To oznacza, że pochodzenie periimplantitis nie jest związane z infekcją bakteryjną, chociaż prawdą jest, że bakterie mogą doprowadzić do dodatkowego stanu zapalnego, który wzmaga chorobę oraz jej symptomy.

Na występowanie periimplantitis ma wpływ wiele czynników (w zależności od autora i ich procesów myślowych), takie jak obciążenie skierowane poza oś długą implantu^I, przeciążenie kości kortykalnej wyrostka zębodołowego, niedociążenie kości wyrostka zębodołowego, uogólnione stany chorobowe, płytka nazębna w połączeniu z olbrzymim przeciążeniem^II, a nawet palenie tytoniu^III.

Wyniki badań naukowych są nie tylko niespójne, ale znacznie się od siebie różnią. Zaskakujące jest, że nie została jeszcze udowodniona do tej pory korelacja pomiędzy periimplantitis i (hormonalną) osteoporozą.

Przedyskutujmy inne czynniki: ogólnie rzecz biorąc, świadomość dentystów z prywatnych praktyk dotycząca pochodzenia periimplantitis jest zaskakująco niska, szczególnie w krajach o wysokich zarobkach. Powszechność jego występowania i implikacje kliniczne są zazwyczaj niedoszacowane. Zazwyczaj pacjenci nie zostają poinformowani o chorobie, chociaż stan ten dotyczyć będzie prawie każdego przypadku leczonego przy użyciu implantów dwuetapowych.

Skuteczne metody leczenia periimplantitis - zakładając, że takie w ogóle istnieją - zostały dogłębnie zbadane. Niestety, znalezienie chociażby jednej skutecznej terapii jest bardzo trudne z kilku powodów: nie ma zgody co do definicji periimplantitis, nie można określić czy ustępujące objawy są wynikiem skutecznego leczenia czy też choroba ustąpiła samoistnie, ani czy w perspektywie długoczasowej próby leczenia były skuteczne.

Odnosimy również wrażenie, że jakiekolwiek podejście ignorujące podstawowe właściwości i funkcje kości nigdy nie doprowadzi do skutecznego leczenia tej choroby.

Do dziś jedyną skuteczna metodą uniknięcia periimplantitis jest zaniechanie używania implantów dwuetapowych o chropowatej powierzchni.

Heitz-Mayfield i Mombelli^IV donoszą, na podstawie analizy dostępnej literatury, że choroba ta powraca w 100% leczonych przypadków i dotyczy od 7 - 93% „efektywnie wyleczonych” z periimplantitis implantów^VI. Esposito i wsp., wykazali w dokładnym przeglądzie piśmiennictwa, że periimplantitis powraca w 100% przypadków w ciągu pierwszego roku od zabiegu lub później.

Cała dostępna obecnie literatura na temat leczenia periimplantitis odnosi się jedynie do dwuetapowych implantów z szorstką powierzchnią, czyli np. (klasycznych) implantów dwuczęściowych. Podczas gdy kiedyś najpopularniejszym leczeniem periimplantitis było leczenie laserowe, obecnie za "najlepsze leczenie" uważa się mechaniczne oczyszczanie powierzchni implantu w połączeniu z terapią antybiotykową.

W literaturze dostępnych jest kilka cytowań odnoszących się do bocznych implantów bazalnych. Wydaje się, że w przypadku zastosowania implantów BOI^® (należących do grupy implantów bazalnych) nie dochodzi do rozwoju periimplantitis^VII. Praktycy z całego świata, stosujący te implanty na co dzień donoszą, że w ogóle nie obserwują tego schorzenia wśród swoich pacjentów. W przypadku implantów Strategic Implant^® jest to związane z cienkim i gładkim trzonem implantu w połączeniu z przenoszeniem obciążenia na drugą i trzecią kość kortykalną. Obciążenie mechaniczne przenoszone jest daleko od pierwszej kości kortykalnej grzbietu wyrostka zębodołowego (czyli strefy ataku bakteryjnego). W przypadku tego modelu implantów nie obserwuje się kieszonek dziąsłowych ani też nigdy nie zaobserwowano pionowego zaniku kości.

Opis i interpretacja stanu patologicznego

Podczas opisywania fizjologii kości, specyficzne aspekty jej funkcjonowania opisywane są osobno. Dopiero połączenie tych wszystkich opisów daje pełen obraz i pozwala na zrozumienie natury kości^VIII. Zastosujemy taką technikę i przyglądniemy się z bliska poszczególnym właściwościom kości po to, by uporządkować rozmaite czynniki i możliwe przyczyny rozwoju "periimplantitis".

Pytanie pierwsze, obserwacje i analiza

Czy możemy oczekiwać rozległego, równego i długotrwałego kontaktu implantu z kością (BIC) wokół jego powierzchni w przypadku klasycznego wszczepu (śródkostnego)?

W tradycyjnej implantologii przeważa pogląd, że implanty zębowe powinny zapewniać dużą powierzchnię śródkostną dla lepszego zakotwiczenia w kości. Dzięki temu możliwe jest przenoszenie większych sił. W rzeczywistości klinicznej (histologicznej) okazuje się jednak, że nawet dobrze i długo zintegrowane implanty wykazują jedynie 50% BIC (kontakt kości z implantem), bez klinicznych oznak procesów patologicznych (np. ruchomości). Większy BIC występuje w miejscach integracji kortykalnej oraz przy zwiększonej czynności.

Pytanie drugie, obserwacje i analiza

Czy „BIC” jest taki sam na całej powierzchni implantu?

Analiza obrazów tomografii komputerowej zintegrowanych implantów, pokazuje, że jedynie powierzchnie implantów skierowane w kierunku kości kortykalnych wykazują wysokie wartości BIC. Powierzchnie ustawione w kierunkach wzdłuż kości niemal wcale nie są zintegrowane.

Powyższe wyniki sugerują, że specyficzne powierzchnie implantów nie odgrywają roli w długoterminowej integracji implantu. Niemożliwym jest uzyskanie stabilnego i zmineralizowanego połączenia kość-implant jeśli nie ma podanych wymagań funkcjonalnych.

Pytanie trzecie, obserwacje i analiza

Czy możemy logiczniej uzasadnić pochodzenia periimplantitis stosując „prawo Wolf'a"^IX?

Prawo Wolf'a zakłada m.in.:

• optymalizację mechanicznej wydajności kości w odniesieniu do jej wagi
• ułożenie beleczek kostnych w kierunku działania największego obciążenia
• samoregulację struktury kości dzięki komórkom odpowiadającym na bodźce mechaniczne (tzn. osteocytom)
• optymalizację wydajności poprzez zmiany w morfologii wewnętrznej i zewnętrznej
• regulację wydajności poprzez odpowiedni rozkład mineralizacji

Utratę kości otaczającej implant należy interpretować właśnie jako taki proces optymalizacji ponieważ oczywistym jest, że po ekstrakcji zęba traci się większość wewnątrzkostnego unaczynienia (desmodontium). Oczywistym jest także, że po ekstrakcji - pod względem funkcjonalnym - pozostaje zbyt wiele kości. Innymi słowy: każdy implant umieszczony w takiej nie zanikłej kości może być przyczyną periimplantitis. Brak periimplantitis jest raczej wyjątkiem niż regułą. Wyjaśnia to, dlaczego nawet do 100% konwencjonalnych implantów zębowych dotkniętych jest tym schorzeniem i dlaczego jego leczenie nie jest możliwe dopóki w pobliżu implantu dostępny jest obszar funkcjonalnie niedociążonej kości. Należy też zwrócić uwagę, że każda operacja kości lub jej uszkodzenie zawsze prowadzi do przebudowy i w efekcie utraty kości (tzn. w wyniku optymalizacji według prawa Wolf'a).

Pytanie czwarte, obserwacje i analiza

Czy prawdą jest, że duża powierzchnia śródkostna implantu (np. zwiększenie powierzchni) jest konieczna aby osiągnąć sukces w implantacji?

Zarówno badania uniwersyteckie jak i prowadzący szkolenia twierdzą, że powierzchnie implantu powinny być możliwie jak największe. Obserwacje kliniczne implantów Strategic Implant^® pokazują jednak, że minimalna ilość kości kortykalnej stanowi stabilne i wystarczające zakotwiczenie dla implantów nawet w przypadku natychmiastowego ich obciążenia. Aby skutecznie obciążać implanty wystarczy jej bardzo niewiele o ile jest to kość kortykalna. Osseo-fiksacja oznacza tutaj, że "osteo-integracja" (bezpośredni kontakt pomiędzy trzonem implantu a żywą kością) osiągana jest zaraz po wszczepieniu implantu.

Pytanie piąte, obserwacje i analiza

Czy "ekstra terrytorializm", zjawisko opisane przez Prof. Karl'a Donath'a (Hamburg, 1935 - 2010) pasuje do pojęcia periimplantitis i tłumaczy niektóre jego aspekty lepiej niż dzisiejsze teorie?

Gdy Prof. P. I. Branemark odkrył i opisał osseointegrację, Prof. K. Donath wymyślił pojęcie "ekstra terrytorializmu". Obaj naukowcy opisali te same zjawiska, ale brali pod uwagę inne aspekty i ostatecznie wskazali inne przyczyny.

Podczas gdy P. I. Branemark założył, że kość aktywnie rozpoznaje powierzchnię, Dontah zwrócił uwagę, że każda obca powierzchnia doprowadzi do jego kortykalnego otorbienia (enkapsulacji) - zjawiska znanego jako "ekstra terrytorializm". Porównał on integracje kortykalną implantu do otorbienia kortykalnego cysty. Jego wyjaśnienia skupiały sie głównie na przyczynach mechanicznych: trajektorie kortkalne powstają aby pozwolić na przeniesienie obciążenia w sakli makro dookoła ciała obcego. Zgodnie z jego tokiem myślenia, implant zębowy jest ciałem obcym uniemożliwiającym optymalne formowanie się osteonów w jego otoczeniu. Implanty stanowią przeszkodę, która integruje się biernie i uniemożliwia optymalizację makro-trajektorii (czyli ścieżek wzrostu wtórnych osteonów).

Kiedy uzyskamy przyczepności pomiędzy powierzchnią implantu i kością, obciążenia związane z funkcja żucia, które przenoszone są przez implant na kość, mogą modulować formowanie się kości.

Pytanie szóste, obserwacje i analiza

Czy kość traci naturalną elastyczność i związaną z nią fizjologiczną deformację (przy regularnym obciążeniu funkcjonalnym) jeśli zastosujemy (nadmiernie) sztywne implanty śródkostne (przez kształt i/lub materiał) i dojdzie do ich osteo-integracji wzdłuż osi pionowej implantu?

Zintegrowane dwuetapowe implanty są ankylotycznie połączone z kością, przez co sprawiają, że otaczająca je kość staje się coraz bardziej sztywna. Niektórzy nazywają to zjawisko "zamarzaniem" kości. Pomimo, że ekstra- terrytorializm ma miejsce i prowadzi do większej mineralizacji, kość może być nadal w stanie atrofii ze względu na bezczynność funkcjonalną i fakt, że potrzeba mniej wysoko zmineralizowanej kości (Prawo Wolff'a).

Pytanie siódme, obserwacje i analiza

Czy zszynowanie implantów środkostnych zwiększa zanik wyrostka zębodołowego?

Rokni i wsp.^X (2005) i Cochran i wsp^XI (2009) wykazali, że pionowa redukcja kości wyrostka zębodołowego jest większa w przypadku zszynowania implantów (w porównaniu z implantami pojedynczymi).

Przyczyna tego dodatkowego zaniku kości może ukrywać się w zmniejszonej funkcjonalności segmentu kości, w którym konwencjonalne osteo-zintegrowane implanty są zszynowane.

Pytanie ósme, obserwacje i analiza

Czy osteo-zintegrowane implanty są złączone z kością?

Wszyscy zaangażowani w tworzenie histologii z użyciem metalicznych implantów w kości zaobserwowali, że długoterminowo zintegrowane implanty łatwo odczepiają się od kości. Jeśli nie zadbamy o makro-retencję, metalowe elementy po prostu wypadają z próbki kości. Tak jest zarówno w przypadku implantów z gładką wypolerowaną powierzchnią jak i z jakąkolwiek inną "specyficzną" powierzchnią.

W przypadku implantów osteo-zintegrowanych z kością osteonalną przez długi okres czasu, zewnętrzna warstwa każdego osteonu jest tkanką włóknistą. Ta warstwa tkanki nie zapewnie żadnej łączności między implantem i kością. Implanty zintegrowane z kością splotowatą (kostniną) również nie tworzą trwałego połączenia.

Pytanie dziewiąte, obserwacje i analiza

Jak zachowają sie struktury kostne w przypadku odkształceń fizjologicznych? Czy implanty mają wpływ na elastyczność kości?

Obraz histologiczny przedstawia się następująco:

• Kość osteonalna składa się z długich kanalików, które ułożone są w kształt spirali i przenikają się wzajemnie. Blaszki kostne pochodzenia okostnowego utrzymają wiązkę tych kanalików razem koło siebie biegnąc okrężnie dookoła nich w kości długiej. Osteony są otoczone cienką warstwą tkanki miękkiej, tzn. nie są osteo-zintegrowane ze sobą nawzajem. Jednym z typowych skutków naprężeń w kości jest tzw. "osteonal pull-out": kiedy to pojedyncze osteony zostają wyciągnięte z klastra innych osteonów
• Podobnie, całe warstwy osteonów mogą ześlizgiwać się po innych podobnych warstwach. W takim przypadku, mamy do czynienia z wyraźnymi "liniami poślizgu" wewnątrz kości. Warstwy kości lub pojedyncze osteony poruszają się względem siebie gdy kość deformuje się w czasie funkcjonowania. Jeśli implanty są zintegrowane z kością, zatrzymują lokalnie odkształcanie blokując ześlizgiwanie się pojedynczych osteonów względem innych osteonów i/lub ześlizgiwanie się całych warstw osteonów. Dlatego też inne warstwy (na tym samym obszarze lub innych) muszą ześlizgnąć się dalej lub całe segmenty kości staną się zbyt sztywne. Rozkład mineralizacji różni się w porównaniu z kością, która nie zawiera osteo-zintegrowanych implantów

Pytanie dziesiąte, obserwacje i analiza

Czy chropowata powierzchnia implantu wpływa na szanse re-integracji ruchomego implantu?

dy zaczęliśmy pracować na bocznych implantach bazalnych (discimplants^®, BOI^®) 20 lat temu, wszystkie te implanty miały nierówne powierzchnie.

Przez cały ten czas obserwowaliśmy “periimplantitis” (zanik kości w kształcie kraterów) wzdłuż pionowej osi implantu. W niektórych przypadkach zanik kości osiąga płytę bazalną lub nawet niżej. W przypadku wielodyskowych implantów, jedynie bazalna płyta oparła się rozwojowi osteolizy.

Założyliśmy, że gładka pionowa część implantu nie jest tak podatna na zanik kości i po zmianie projektu implantu (wypolerowane/ gładkie trzony z nierównymi dyskami bazalnymi) zauważyliśmy, że periimplantitis nie wystąpiło. Niemniej jednak, implanty te miały niewielką tendencję do reintegracji w przypadku mechanicznego przeciążenia: ruchome dyski bazalne rzadko sie zintegrowały, nawet po dostosowaniu obciążenia i przy braku głębokiej infekcji.

Aby zrozumieć to zjawisko musimy pamiętać, że nowo uformowana matryca kostna osteonalna jest tkanką miękką i jeśli nierówne powierzchnie "ocierają się" o tkankę miękką, tarcie może ją zmienić lub nawet zniszczyć. To prowadzi do formacji nowego osteonu a mineralizacja najprawdopodobniej zostanie zredukowana.

Kiedy zaczęliśmy produkować całkowicie gładkie boczne implanty bazalne to zjawisko zniknęło: jak tylko mechaniczne obciążenie zostało poprawione, implanty reintegrowały się a okoliczna kość w ciągu kilku miesięcy osiągała wysoki stopień mineralizacji (dobrze widoczne na zdjęciach rentgenowskich).

W związku z powyższym doszliśmy do następujących wniosków:

• pionowe gładkie części implantów minimalizują ryzyko wystąpienia periimplantitis
• gładkie śródkostne części implantu pozwalają na reintegrację implantów, które stały sie mobilne, zazwyczaj w związku z przeciążeniem wywołanym cyklicznym żuciem
• ruchomość boczna przykręcanych implantów bazalnych korygowana jest dostosowaniem obciążeń. Silna ruchomość pionowa zazwyczaj wymaga wymiany implantu

Pytanie jedenaste, obserwacje i analiza

Czy termin osteo-integracja przewiduje sytuację, w której implanty zmienią relację przestrzenną w stosunku do otaczającej je kości, z którą są zintegrowane?

W pytaniu nr 3 przedstawiliśmy aspekt pooperacyjnego przemodelowania na poziomie szczytu wyrostka wokół implantu. Ryc. 2l przedstawia zmiany w morfologii i jej skutki na całym poziomie kości.

Podsumowanie

Biorąc pod uwagę powyższe rozważania, jasnym zdaje się fakt, dlaczego jednoznaczne przyczyny periimplantitis nie zostały zidentyfikowane po dziś dzień. Obserwacje kliniczne wskazują, że bakterie są w stanie kolonizować nieosłoniętą nierówną powierzchnię implantu, ale nie jest to dowód na twierdzenie, że bakterie są pierwotną przyczyną wystąpienia tej choroby. W implantologii bazalnej zakładamy, że pojawianie się bakterii jest przypadkowe i występuje zaraz po demineralizacji kości wystarczającej do rozpoczęcia kurczenia (czyli optymalizacji). Rozwój klinicznie widocznej postaci infekcji zależy od powierzchni implantu.

Konieczne jest rozróżnienie pomiędzy infekcją kości (zazwyczaj wywołaną przez niewidoczne przedoperacyjne ogniska zapalne, patrz ryc. 2j) prowadzącą do wczesnej utraty implantów z nierówną powierzchnią a periimplantitis.

Z naszego 25 letniego doświadczenia w implantologii bazalnej wynika, że dzisiejsze implanty, które cechują się:

• przenoszeniem obciążenia z daleka od (zawodnego) wyrostka zębodołowego
• małymi średnicami implantu penetrującego śluzówki
• gładkimi (cienkie) obszarami penetracji

pozwalają uniknąć periimplantitis w każdym przypadku, bez względu na stopień współpracy pacjenta czy ich chęci dbania o higienę jamy ustnej.

Podziękowania:
The International Implant Foundation (Monachium/Niemcy) chciałaby podziękować Prof. Dr. Stefanowi Ihde(prof(at)ihde.com) za przeprowadzenie powyższej analizy.