110
familiarization course Dr. Κωνσταντίνος Σ. Ψωμαδέρης, MD, DDS, PhD Στοματικός & Γναθοπροσωπικός Χειρουργός, Διδάκτωρ ΑΠΘ Επιμελητής Α’ νοσοκομείου «Ερρίκος Ντυνάν», Αθήνα Χειρουργός IsoSS International Scientific Society for Promotion of Knowledge about Isoelastic Materials in Intraoseous Surgery

Gr familiarization course

  • Upload
    isoss

  • View
    275

  • Download
    6

Embed Size (px)

Citation preview

familiarization  course  

 Dr.  Κωνσταντίνος  Σ.  Ψωμαδέρης,  MD,  DDS,  PhD  

Στοματικός  &  Γναθοπροσωπικός  Χειρουργός,  Διδάκτωρ  ΑΠΘ  

Επιμελητής  Α’  νοσοκομείου  «Ερρίκος  Ντυνάν»,  Αθήνα  

Χειρουργός    IsoSS

International  Scientific  Society  for  Promotion  of  Knowledge  about  Isoelastic  Materials  in  Intraoseous  Surgery

PEEK:  ανάπτυξη  και  ιστορία  

• Το  PEEK  ως  υλικό  αναπτύχθηκε  και  κατοχυρώθηκε  από  το  ICI  το  1982  • Σύντομα  μετά,  άρχισε  η  εμπορική  διάθεση  του  σε  διάφορους  τομείς  εξαιτίας  των  εξαιρετικών  φυσικών  και  χημικών  ιδιοτήτων  του  

• Από  τα  μέσα  της  δεκαετίας  του  1980,  εμφανίζονται  και  οι  πρώτες  βιβλιογραφικές  αναφορές  στην  ορθοπαιδική  χειρουργική  

• 1993:  δημοσιεύονται  οι  πρώτες  κλινικές  εφαρμογές  στην  οδοντιατρική  στη  Γαλλία  

• 1997:  έγκριση  του  PEEK-­‐Optima  ως  κατάλληλο  για  μακροχρόνια  εμφύτευση  στο  ανθρώπινο  σώμα  (Invibio)

PEEK:  ανάπτυξη  και  ιστορία  

• 1998:  διατίθενται  για  ορθοπαιδική  και  νευροχειρουργική  χρήση  • 1993-­‐2003:  έχουν  τοποθετηθεί  >4000  PEEK  και  PEEK-­‐Optima  εμφυτεύματα  

• 2004:  τα  οδοντικά  PEEK  εμφυτεύματα  συνδυάζονται  με  β-­‐τριφωσφωρικό  ασβέστιο  (Evonik)  

• 2008:  λαμβάνουν  CE  πιστοποίησή  • Από  το  2005  περισσότερα  από  1000  PEEK  εμφυτεύματα  και  abutments  βρίσκονται  σε  κλινική  χρήση  

• 2008:  CE  πιστοποίηση  για  τα  basal  PEEK-­‐Optima  εμφυτεύματα  • 2011:  CE  πιστοποίηση  για  τα  χυτεύσιμα  PERSO-­‐B  και  PERSO-­‐C  εμφυτεύματα

Τι  είναι  το  PEEK  ?

• (-­‐C6H4-­‐O-­‐C6H4-­‐O-­‐C6H4-­‐C0-­‐)n    • Poly-­‐Ether-­‐Ether-­‐Ketone  • Πολυαρωματικό,  ημικρυσταλλικό,  θερμοπλαστικό,  βιοϋλικό  • Παρόμοιες  μηχανικές  ιδιότητες  σε  σχέση  με  το  οστούν  (ισοελαστικό)  • ISO  10993  • ISO  13485  • ASTM  F2026-­‐07a  

• Κατασκευαστές:  Victrex/Invibio,  Solvay,  Evonik

• Χημικά  ανενεργό  

• Ηλεκτρικά  ανενεργό  

• Κακός  αγωγός  της  θερμότητας  

• Βιοαδρανές  

• Μεγάλη  σταθερότητα  στις  διαστάσεις,  Poisson  coeff  3    

• Μεγάλη  μηχανική  αντοχή,  όπως  το  οστούν

• Density                  1,3  –  1,8  g/cm³  

• Fusion  point                  334  –  348  °C  

• Young  modulus,  elasticity                  4  –  11,5  Gpa  

• Flexural  modulus                  14-­‐18  Gpa  

• Hardness  Rockwell  M                    99  

• Fluide    saturation                      0,4  –  0,5%  

• Specific  resistance                            4  –  9x10^16  Ω/cm    

• Résistance    surface                    10^15  Ω/cm  

• Fusion  temperature                    334  –  348  °  C  

Τι  είναι  το  PEEK  ?

Perso-­‐C032

Perso-­‐C047

Perso-­‐C001

Perso-­‐B

           εμφυτεύματα  PEEK  που  χρησιμοποιούνται  από  το  2006

Εποχή  τιτανίου:  1973-­‐2008

5.01.1989

25.9.2006

Γιατί  PEEK?Πολλαπλές  αποτυχίες  στον  ίδιο  ασθενή  κατά  τη  φάση  της  οστεοενσωμάτωσης  

• Αλλεργία  έναντι  στο  τιτάνιο?  (>4%)  • Μηχανικοί  λόγοι?

Γιατί  PEEK?

Φαινόμενο  stress  shielding

Γιατί  PEEK?

Φαινόμενο  stress  shielding,  απορρόφηση  σε  επένθετες  οδοντοστοιχίες

Γιατί  PEEK?

Περιορισμοί  στη  χρήση  ριζόμορφων  εμφυτευμάτων  τιτανίου

Γιατί  PEEK?

• Η  ελαστικότητα  των    PEEK  είναι  παραπλήσια  με  αυτή  του  οστού  

• Το  PEEK  εμφύτευμα  ακολουθεί  τις  εσωτερικές  μικροκινήσεις  του  οστού  

• Δεν  είναι  δυνατή  η  υπερφόρτιση  του  οστού  

• Δεν  υπάρχει  φαινόμενο  stress-­‐shielding

• Η  πυκνότητα  του  PEEK  είναι  παραπλήσια  με  του  οστού  

• Προάγεται  η  οστεογένεση  και  η  διαδικασία  του  bone  remodeling  διότι  η  μηχανική  φόρτιση  και  στις  δυο  πλευρές  της  διεπιφάνειας  (οστό  και  PEEK)  είναι  ίδιες,  χωρίς  την  παρεμβολή  τραυματισμού

PEEK:  Finite  Elements  Model  of  PEEK-­‐IMPLANTS  Crestal  and  Basal

To  check  if  stress  distribution  shall  be  better  than  with  rigid  implants  and  response  in  bone  will  be  adequate  

PEEK:  Finite  Elements  Model  of  bone  and  implants

Cortical  bone,  Spongeous  bone,  Cortical  bone

Constraint  under  30°;  variation  between    10  to  80  MPa

20  MPa:  deplacement/  deformation  of  bone:              4  micron

Meningaud,  Jean-­‐Paul,  Donsimoni,  L’après  titane,  le  PEEK  ?  After  titanium,  PEEK?      Rev  de  Stom  et  Chir.  Max-­‐fac.,  Vol  113,  5,  11/2012  

PEEK:  Mechanical  constraints  in  FEM

20  Mpa  (162  N):  deplacement/deformation  of  bone:  5  micron

60  Mpa  (389  N):  deplacement/deformation  of  bone:  5  micron

PEEK:  Mechanical  constraints  in  FEM

Unilateral  20  MPa Unilateral  30  MPa

Unilateral  40  MPa Unilateral  60  MPa

 PEEK:  FINITE  ELEMENT  STUDY  OF  PERSO-­‐B

Figure 8: Constraints  obtained  on  the  dental  implant  Ø7.

Maximum constraints: 245 MPa

Conclusion: The  maximum  constraint  being  lower  than  the  yield  stress  of  the  PEEK  (337  MPa),  one  can  deduce  that  the  implant  resists  the  efforts  which  are  applied  to  it.

Figure 3: Constraints  obtained  on  the  dental  implant Ø9.

Maximum constraints: 305 MPa

Conclusion: The  maximum  constraint  being  lower  than  the  yield  stress  of  the  PEEK  (337  MPa),  one  can  deduce  that  the  implant  resists  the  efforts  which  are  applied  to  it.

 PEEK:  CUT  IMPLANTS  &  DYNAMIC  LOADING

Mechanical  Loading  Machine

Experimented  by  National  Laboratories  of  Essay  LNA,  Trappes-­‐France

PEEK    -­‐    in  comparison  to  other  materials

• Enamel         84100

Material Young  (elasticity)  modulus  MPa

Poisson  Ratio Flexural  modulus  MPa

Cortical  bone 17400  or  less 0,3 17400

Medullar  bone 1740  or  more 0,3      200

PEEK  OPTIMA  LT1  6  BASO4 4000  or  more 0,3 17000  or  more

CFR-­‐PEEK  (carbone  fibers) 18  000 0,39          =  less  stability  in  dimension                                                                                                                                

36000  or  more

cpTi  Cr-­‐Co

110000  218000

0,35

Hao,  L.,  Harris,  R.,  Bartolo,  P.,  Bidanda,  B.,  (eds.),  Customised  Implants  for  Bone  Replacement  and  Growth,    Bio-­‐Materials  and  Prototyping  Applications  in  Medicine.  Springer,  2008

PEEK    -­‐    in  comparison  to  other  materials

• Enamel         84100

Material Young  (elasticity)  modulus  MPa

Poisson  Ratio Flexural  modulus  MPa

Cortical  bone 17400  or  less 0,3 17400

Medullar  bone 1740  or  more 0,3      200

PEEK  OPTIMA  LT1  6  BASO4 4000  or  more 0,3 17000  or  more

CFR-­‐PEEK  (carbone  fibers) 18  000 0,39          =  less  stability  in  dimension                                                                                                                                

36000  or  more

cpTi  Cr-­‐Co

110000  218000

0,35

Hao,  L.,  Harris,  R.,  Bartolo,  P.,  Bidanda,  B.,  (eds.),  Customised  Implants  for  Bone  Replacement  and  Growth,    Bio-­‐Materials  and  Prototyping  Applications  in  Medicine.  Springer,  2008

PEEK:  Fondamental  Studies  on  Rats

Cortical  bone  =  white,  spongiosa:  black

PEEK:  Fundamental  Studies  in  Munich  (Prof.  Milz)

Cortical  bone  =  rose                                                                    spongious  bone  =  yellow-­‐blue

Induction  of  cortical  bone  formation  against  PEEK-­‐implant    without  any  additional  layer

PEEK:    Fondamental  Studies  in  University  of  Marseille  (Prof.  Chossegros)

Cortical  bone  and  trabecula=rose;spongious  bone  =  yellow-­‐blue

Τα  πλεονεκτήματα  των  PEEK  εμφυτευμάτων  

• Απουσία  μετάλλου.  Δεν  προκαλείται  μετάλλωση  • Δεν  έχουν  αναφερθεί  αλλεργικές  αντιδράσεις  • Δεν  υπερθερμαίνονται  κατά  την  ακτινοθεραπεία  των  ασθενών  • Δεν  αντιδρούν  στα  μαγνητικά  πεδία  κατά  την  μαγνητική  τομογραφία  • Χημικά,  ηλεκτρικά  και  θερμικά  βιοαδρανή  • Υψηλή  αντίσταση  στην  υδρόλυση  • Δεν  υπάρχει  απώλεια  υλικού,  ούτε  διασπορά  ιόντων  • Δεν  υπάρχει  μαύρη  σκιά  στα  ούλα  και  στα  όρια,  επειδή  είναι  λευκά  • Επεξεργάζονται  εύκολα  χωρίς  την  παρεμβολή  του  εργαστήριου

Εξατομίκευση  των  PEEK  εμφυτευμάτων

Εξατομίκευση  των  PEEK  εμφυτευμάτων

Διαμόρφωση  του  κάθε  εμφυτεύματος  ανάλογα  με  το  υποκείμενο  οστό  

• σε  όγκο  • σε  ύψος  • σε  τρισδιάστατη  διεύθυνση  abutment    

• σε  σχήμα    • σε  συγκρατητικότητα  • σε  ελαστικότητα

Γενική  διαδικασία  για  την  ατροφική  άνω  γνάθο

Γενική  διαδικασία  για  την  ατροφική  άνω  γνάθο

Γενική  διαδικασία  για  την  ατροφική  άνω  γνάθο

Χωρίς  ανύψωση  ιγμορείου  

Χωρίς  την  χρήση  μοσχευμάτων

• Χρόνια  ιγμορίτιδα  • Σχεδόν  καθόλου  οστούν  • Τοποθέτηση  basal  peek  implant  στο  16

• 3  χρόνια  μετά  • Ωριμο  οστούν  γύρω  από  το  εμφύτευμα  • Καθόλου  ιγμορίτιδα

Basal  peek  implant  στο  36 6  χρόνια  μετεγχειρητικά

Τοποθέτηση  basal  στην  ατροφική  άνω  γνάθο

▪ Σε  περισσότερα  από  2mm  ύψος  φατνιακής  ακρολοφίας.  ▪ Δεν  χρειάζεται  ανύψωση  ιγμορείου  ▪ Διφλοιωτική  στήριξη  (προστομιακά  και  υπερώια)

• Σε  λιγότερα  από  2mm  διαθέσιμου  οστού  • Mini  ανύψωση  ιγμορείου  • Η  χρήση  μοσχευμάτων  δεν  είναι  απαραίτητη

Γενική  διαδικασία  για  την  ατροφική  κάτω  γνάθο

Γενική  διαδικασία  για  την  ατροφική  κάτω  γνάθο

Πρόσθια  περιοχή

• Τριφλοιωτική  στήριξη    ⁻ Προστομιακά  

⁻ Γλωσσικά  

⁻ Κορυφή  φατνιακής  ακρολοφίας

Γενική  διαδικασία  για  την  ατροφική  κάτω  γνάθο

Περιοχή  προγομφίων  -­‐  γομφίων

• Τριφλοιωτική  στήριξη    ⁻ Προστομιακά  

⁻ Γλωσσικά  

⁻ Κορυφή  φατνιακής  ακρολοφίας  

• Τοποθέτηση  του  εμφυτεύματος  κάτω  από  το  κάτω  φατνιακό  νεύρο

Γενική  διαδικασία  για  την  ατροφική  κάτω  γνάθο

Περιοχή  γομφίων

• Τριφλοιωτική  στήριξη    ⁻ Προστομιακά  

⁻ Γλωσσικά  

⁻ Κορυφή  φατνιακής  ακρολοφίας  (όχι  πάντα)  

• Τοποθέτηση  του  εμφυτεύματος  επάνω  από  το  κάτω  φατνιακό  νεύρο

Ο  ρόλος  της  σύγκλεισης

• Σωστή  κάθετη  διάσταση  • Αμφοτερόπλευρη,  εξισορροπημένη  σύγκλειση,  όπως  των  ολικών  οδοντοστοιχιών  

• Αμφοτερόπλευρη,  εξισορροπημένη  σύγκλειση,  όπως  των  ολικών  οδοντοστοιχιών  

• Αμφοτερόπλευρη,  εξισορροπημένη  σύγκλειση,  όπως  των  ολικών  οδοντοστοιχιών

Ο  ρόλος  της  σύγκλεισης

• Σωστή  κάθετη  διάσταση  • Αμφοτερόπλευρη,  εξισορροπημένη  σύγκλειση,  όπως  των  ολικών  οδοντοστοιχιών  

• Αμφοτερόπλευρη,  εξισορροπημένη  σύγκλειση,  όπως  των  ολικών  οδοντοστοιχιών  

• Αμφοτερόπλευρη,  εξισορροπημένη  σύγκλειση,  όπως  των  ολικών  οδοντοστοιχιών

OABU1 UNIVERSAL

PEEK-Abutments for PERSO-B- and PERSO-C-technics

OABU2 Standard

OAXE SPECIAL

First function part

Second function part

May  serve  as  -­‐cicatrization  screw  -­‐prolounger  thread    to  combine  with      OAXE  2nd  part

May  serve  as  -­‐gingiva-­‐former  -­‐combine  with  thread    for  a  OABU2

Overbridge  distances  between  implant  and  prosthetical    construction  12-­‐28  mm  Parallelization  1-­‐6°

For  standard  distance  5-­‐12mm  between  implant  and    prosthetical    construction  Parallelization  1-­‐6°

For  parallelization  of  more  than  6°    -­‐20°  For  screw-­‐fixation  of    prosthetics

On Operation day: No use of Silicones for impressions

2624

24

26

27

26

24

272624

Στατιστικά

• Από  12/13  έως  σήμερα  • 75  peek  • 34  basal  • 41  crestal  • Αποτυχία  6  peek,  όλα  basal  • Ποσοστό    αποτυχίας  8,4%  • Ποσοστό  αποτυχίας  μετά  από  οστικά  block,  sinus  lifting  και  εμφυτεύματα  τιτανίου?

ευχαριστώ