Hartgewebe. maxresorb & maxresorb inject. synthetisch. resorbierbar. sicher. botiss. innovatives bi-phasisches Calciumphosphat

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1 dental bone & tissue regeneration botiss biomaterials maxresorb & maxresorb inject innovatives bi-phasisches Calciumphosphat Wissenschaftliche und klinische Grundlagen Hartgewebe Dr. Georg Bayer, Dr. Frank Kistler, Dr. Steffen Kistler, PD Dr. Jörg Neugebauer et al. synthetisch resorbierbar sicher 1

2 botiss regeneration system maxresorb flexbone* Straumann Emdogain en llag Sch m s Ko.. collacone max* isch thet syn tive + na atri x 6-9 Monate Preservation Hartgewebe elzm Augmentation e 6-12 Monate 3-4 Monate Weichgewebe Regeneration xi F le Regeneration pro tein bilität Aktiv ier u ng Heilung vin bo cerabone synthetisch ial isches Potent 6 Monate 6-9 Monate 3-6 Monate 6-9 Monate Integration Klin FO RS CH UN G botiss academy 2 Barriere collprotect membrane Jason membrane ion Straumann BoneCeramic 2-3 Monate natives Kollagen maxresorb 4-6 Monate llierte Degradat Resorption maxresorb inject log B io 4-6 Monate ntro maxgraft bonering maxgraft bonebuilder Ko hum a n maxgraft Jason fleece collacone Wochen 3-4 Monate Integration ng ische We W iterbildu LEHRE mucoderm KLI NIK bone & tissue days cerabone Straumann maxresorb BoneCeramic maxresorb inject maxgraft bonebuilder maxgraft bonering maxgraft Natürlicher boviner Knochen Synthetisches biphasisches Calciumphosphat Synthetische injizierbare Knochenpaste Patientenindividuelle allogene Knochenblöcke Allogener Knochenring Synthetisches biphasisches Calcium- Prozessiertes humanes Allograft collacone max* maxresorb flexbone* Straumann Emdogain Jason fleece / collacone... collprotect membrane Jason membrane mucoderm Alveolar-Kegel (CaP / Kollagen Komposit) Flexible synthetische Blöcke (CaP / Kollagen Komposit) Schmelzmatrixproteine Kollagenfleece / Kollagenkegel Native Kollagenmembran Native Perikardmembran Natürliche dreidimensionale Kollagenmatrix * Demnächst verfügbar

3 Praxis für Zahnheilkunde in Landsberg am Lech Dr. Georg Bayer, Dr. Frank Kistler, Dr. Steffen Kistler, PD Dr. Jörg Neugebauer Team Landsberg Die Praxis für Zahnheilkunde in Landsberg vor den Toren von München und im Urlaubsgebiet der Voralpen existiert seit über 30 Jahren. Es arbeiten dort zur Zeit acht Kollegen, die auf den verschiedenen Gebieten der Zahnmedizin spezialisiert sind. Somit können alle therapeutischen Maßnahmen unter einem Dach erbracht werden. Für die Behandlungsplanung stehen zwei DVT-Geräte mit unterschiedlichen Aufnahmevolumina zur Verfügung, damit für die unterschiedlichen augmentativen Verfahren die jeweils modernste prä- und postoperative Diagnostik möglich ist. Neben der klinischen Tätigkeit sind die Mitglieder des Teams Landsberg regional, national und international als Referenten gefragt und arbeiten ihre Erfahrungen regelmäßig in Publikationen auf. Berlin DE München Landsberg Dr. Georg Bayer Gründung der Praxis 1981 Ausschließlich implantatprothetisch tätig Studium Universität Berlin seit 1996 ICOI Diplomat (International Congress of Oral Implantologists) seit 2007 Ambassador Status des International Congress of Oral Implantologists (ICOI) seit 2004 Gründungsmitglied DGOI seit 2009 Präsident der DGOI, Deutsche Sektion des ICOI Dr. Frank Kistler Geschäftsführender Zahnarzt der Praxis Tätigkeitsschwerpunkt: Komplexe chirurgische und prothetische Versorgungen Studium Universität Berlin & München seit 2000 ICOI Diplomat (International Congress of Oral Implantologists) seit 2004 Gründungsmitglied der DGOI Dr. Steffen Kistler Leiter Fortbildungen Tätigkeitsschwerpunkt: Ästhetische und funktionelle Versorgungen Studium Berlin und München Weiterbildung an der Poliklinik für Prothetik Universität München seit 2004 ICOI Diplomat (International Congress of Oral Implantologists) seit 2009 Spezialist Implantologie (European Dental Association ) (EDA) PD Dr. Jörg Neugebauer Wissenschaftlicher Leiter Tätigkeitsschwerpunkt: Umfangreiche chirurgische Behandlungsverfahren Studium Universität Heidelberg Leiter Produktentwicklung und Forschung, Friadent, Mannheim Weiterbildung Fachzahnarzt für Oralchirurgie Universität Köln Oberarzt Universität Köln seit 2009 Spezialist Implantologie (EDA) seit 2010 seit 2012 Lehrauftrag Universität Köln Vorsitzender Clin. Innovations Committee Academy of Osseointegration, USA 3

4 Knochen physikalisch - chemisch - biologisch Knochen ist ein hochspezialisiertes Gewebe, dessen Eigenschaften stark auf seine Stütz- und Skelettfunktion angepasst sind. Die Knochenmatrix setzt sich zu ~65% aus anorganischen Anteilen, der mineralischen Phase, und zu ~35% aus einer organischen Matrix zusammen. Die mineralische Knochenphase besteht im Wesentlichen (ca. 90%) aus Hydroxylapatit (biologischer Apatit). Diese anorganische Komponente ist verantwortlich für die hohe Stabilität des Knochens. Die organische Matrix (Kollagenfibrillen) sorgt für die Elastizität des Knochens; erst das Zusammenwirken von Kollagenfibrillen und Knochenmineralen ermöglicht dessen Biege- und Zugelastizität. Kollagen Organische Substanz ~90% Kollagen ~97% Kollagen Typ I ~3% Kollagen Typ III ~10% amorphe Grundsubstanz Proteine Proteoglykane Glykosaminoglykane Lipide Hydroxylapatit Anorganische Substanz ~90% Hydroxylapatit ~10% Magnesium Natrium Eisen Fluor Chlor Spongiosa Knochenaufbau Knochen sind nach dem Leichtbauprinzip aufgebaut. Dieser Aufbau ermöglicht eine sehr hohe Stabilität bei gleichzeitig relativ geringem Gewicht. In der Peripherie zeigen Knochen einen sehr soliden Aufbau (Kompakta), während man im Inneren eine lockerere Struktur aus einzelnen Knochenbälckchen findet (Spongiosa). Kompakta (Corticalis) Knochenmarkraum... Oberschenkelknochen, äußere Kompakta und innere Spongiosa deutlich erkennbar... Humaner uni-kortikaler Knochenblock 4

5 Knochenbiologie und Remodelling Kommunikation der Zellen Trotz seiner hohen Stabilität ist Knochen kein starres Gewebe, sondern zeichnet sich durch einen hohen Stoffumsatz aus und unterliegt einem ständigen Umbau (Remodelling). Diese Dynamik ist notwendig, um durch die Reparatur von Strukturschäden (Mikrofrakturen) das Skelettsystem vor Verschleiß zu bewahren. Außerdem findet durch den fortlaufenden Umbau eine Anpassung der Mikrostruktur des Knochens (Trabekelausrichtung und -dichte) an veränderte Belastungen statt. Diese ständige Anpassung ist der Grund für die Knochenatrophie in Folge einer Nichtbelastung (z.b. Aktive Osteoblasten auf KEM... Kieferkammatrophie nach Zahnverlust). Am Knochenremodelling sind drei verschiedene Knochenzelltypen beteiligt. Der Abbau alter Knochenmatrix erfolgt durch Osteoklasten. Bei diesem Prozess entstehen (sogenannte) Resorptionslakunen, die anschließend durch neue Knochenmatrix gefüllt werden Wolffsches Gesetz Knochendichte und -struktur passen sich an Belastungen an können. Verantwortlich dafür sind die Osteoblasten, die anschließend durch die fortschreitende Knochenmineralisation eingemauert werden. Diese reifen, nicht mehr zur Osteoidbildung befähigten Knochenzellen nennt man Osteozyten. Osteozyten sind am Aufund Umbau des Knochen beteiligt und somit wichtig für den Erhalt der Knochenmatrix. Knochenremodelling Gleichgewicht zwischen Knochenabbau durch Osteklasten und Knochenaufbau durch Osteoblasten. Osteoklasten Osteoblasten Osteozyten Knochen Knochen Resorption Knochenbildung Mineralisation 5

6 Knochenregeneration 6 Der Gebrauch von Knochenregenerationsmaterialien Es gibt zahlreiche Gründe für den Verlust von Knochen oder Knochengewebe, einschließlich Zahnextraktion, Zystektomie oder Knochenatrophie in Folge von Zahnverlust oder entzündlichen Prozessen. Knochenregenerationsmaterialien werden eingesetzt, um den verlorenen Knochen zu ersetzen oder zu regenerieren. Für die Füllung von Knochendefekten gilt noch immer der patienteneigene, autologe Knochen als Goldstandard, da er durch die enthaltenen vitalen Zellen und Wachstumsfaktoren ein hohes biologisches Potential besitzt 1. Allerdings erfordert die Entnahme von autologem Knochen ein zweites Operationsgebiet, wodurch ein weiterer Knochendefekt geschaffen wird und das Risiko einer Entnahmemorbidität besteht. Außerdem steht der autologe Knochen nur in begrenztem Umfang zur Verfügung. Durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung bieten heutzutage Knochenregenerationsmaterialien eine verlässliche und sichere Alternative zu autologen Transplantaten. Anwender können zwischen einer Vielzahl an verschiedenen Knochenregenerationsmaterialien und Augmentationstechniken wählen. Hinsichtlich ihrer immunologischen Herkunft werden diese Materialien in vier Gruppen unterteilt. Die GBR/GTR Technik Das Prinzip der gesteuerten Knochenregeneration (Guided Bone Regeneration; GBR) und der gesteuerten Geweberegeneration (Guided Tissue Regeneration, GTR) basiert auf der Platzierung einer Barrieremembran, die das Augmentationsgebiet vom umgebenden Weichgewebe abschirmt. Kollagenmembranen dienen als resorbierbare Matrizes, die das Einwachsen der schnell-proliferierenden Bindegewebs- und Epithelzellen in den De- Guided Tissue Regeneration (GTR) maxresorb 0,5-1,0mm... fekt verhindern und den Raum für eine kontrollierte Regeneration des Knochens freihalten 2. Die gleichzeitige Auffüllung der Defekte mit Knochenregenerationsmaterialien verhindert den Kollaps der Membranen. Die Materialien dienen damit als Platzhalter für den regenerierenden Knochen, und als osteokonduktives Gerüst für einwachsende Blutgefäße und knochenbildende Zellen. Guided Bone Regeneration (GBR) 1 Illich DJ, Demir N, Stojkovic M, Scheer M, Rothamel D, Neugebauer J, Hescheler J, Zoller JE. Concise review: induced pluripotent stem cells and lineage reprogramming: prospects for bone regeneration. Stem Cells 2011; 29: maxresorb 0,8-1,5mm... Klassifizierung Autolog: - Patienteneigener Knochen, Entnahme meist intraoral oder vom Beckenkamm - Intrinsische, biologische Aktivität Allogen: - Knochen von humanen Spendern (Kadaverknochen oder Hüftköpfe von Lebendspendern) - Natürliche Knochenstruktur und -zusammensetzung Xenogen: - Von anderen Organismen, meistens bovinen Ursprungs (Rind) - Langzeit-Volumenstabilität Synthetisch/künstlich: - Synthetisch/ künstlich, vorzugsweise Calciumphosphate - Kein Krankheitsübertragungsrisiko Für die Füllung von großen Defekten wird eine Mischung aus autologem Knochen, der ein hohes biologisches Potential besitzt, und einem Knochenersatzmaterial, das Volumenstabilität bietet, empfohlen.

7 Entwicklung von Knochenersatzmaterialien Verwendung von Calciumphosphaten Sehr früh erkannte man den Nutzen von Keramiken aus Calciumphosphat als Knochenersatzmaterial, da es als Hauptbestandteil des Knochens eine ausgezeichnete Biokompatibilität ohne jegliche Fremdkörperreaktion aufweist. Im Gegensatz zu den ersten, rein biologisch inerten Biomaterialien liegt der Vorteil der Calciumphosphate (CaP) außerdem in ihren bioaktiven Eigenschaften und ihrer Resorbierbarkeit. Calciumphosphate unterstützen die Anlagerung und Proliferation von Knochenzellen und werden in einem natürlichen Remodelling-Prozess, an dem Osteoklasten und Osteoblasten beteiligt sind, in den umgebenden Knochen integriert und sukzessive abgebaut. Unter den Calciumphosphaten finden als Biokeramiken meist Hydroxylapatit (HA), alpha-tricalciumphosphat ( -TCP), beta- Tricalciumphosphat ( -TCP) oder biphasische CaP s (HA+ -TCP) Verwendung. Hydroxylapatit ist unter allen Calciumphosphaten am langsamsten resorbierbar und weist damit auch die höchste Stabilität auf. Im Gegensatz dazu zeigt das basische -TCP eine höhere Löslichkeit und damit eine schnellere Resorptionskinetik. Kristallstruktur von Hydroxylapatit Hydroxylapatit (HA) Ca 10 (PO 4 )6(OH) 2 -Tricalciumphosphat ( -TCP) Ca 3 (PO 4 ) 2 Das ideale Knochenersatzmaterial sollte im gleichen Maße resorbiert werden, wie neuer Knochen gebildet wird. Das Konzept der biphasischen Calciumphosphate beruht darauf, die Balance zwischen dem stabilen Hydroxylapatit, das auch längere Zeit nach der Implantation noch nachgewiesen werden kann, und dem schnell resorbierenden -Tricalciumphosphat zu finden. Knochenregenerationsmaterialien die auf einer Mischung von HA und -TCP beruhen, werden schon seit über 20 Jahren erfolgreich in der regenerativen Chirurgie verwendet. aktives HA -TCP -TCP / HA HA Löslichkeit schnell mittel langsam 2 Rothamel D, Torök R, Neugebauer J, Fienitz T, Scheer M, Kreppel M, Mischkowski R, Zöller JE. Clinical aspects of novel types of collagen membranes and matrices -Current issues in soft- and hard-tissue augmentation. EDI 2012; 8. 7

8 Die ideale Mischung biphasisch Calciumphosphate Durch Variationen des Mischungsverhältnisses von HA und ћ-tcp können die Resorptionseigenschaften verändert werden. In vielen Studien wurde gezeigt, dass sich Materialien mit einem HA/ћ-TCP Verhältnis zwischen 65:35 und 55:45 besonders als Knochenregenerationsmaterialien eignen3,4 und eine kontrollierte Resorp- Injizierbare Knochenpaste maxresorb inject tion mit parallelem Knochenaufbau aufweisen5,6.... Injizierbare Calciumphosphate Zemente und Putties Auf Calciumphosphaten basierende Knochenersatzmaterialien sind in Puder- und Granulaform sowie als poröse Blöcke verfügbar. Parallel dazu führten in den 90er Jahren die Arbeiten an Calciumphosphatzementen zur Entwicklung injizierbarer Knochenersatzmaterialien7. Diese Zemente entstehen durch die Mischung von Calciumphosphatpulvern mit einer wässrigen Lösung. Nach der Applikation des Materials Ca erfolgt dann die Aushärtung in vivo. Zemente eröffneten die Möglichkeit für zahlreiche, minimal invasive Therapien knöcherner Defekte und bieten zudem in vielen Indikationen ein vereinfachtes Handling. Die Aushärtung von Calciumphosphatzemente zu resorptionsstabilen, soliden Körpern ohne interkonnektierende Makroporen ist jedoch nachteilig für die Vaskularisierung und ein natürliches Remodelling. Atommodell von Calcium Sol-Gel Prozess/ Nanotechnologie Calcium Durch die Mischung von Calciumphosphatgranula mit einem was- - Erdalkalimetall serbasierenden Gel aus nano/mikro Hydroxylapatitpartikeln (nano/ - fünfthäufigstes Element der mikro HA) erhält man eine formbare und nicht-aushärtende Kno- Erde chenpaste (Putty). Diese Pasten bieten gegenüber den Zementen - nur in gebundener Form als zwei große Vorteile. Zum einen stellen sie keine Barriere gegen Bestandteil von Mineralien Blutgefäße und Knochengewebe dar. Sie werden damit schnell und vollständig in den neugebildeten Knochen integriert und unterliegen einem natürlichen Remodelling. Zum anderen besitzen die nano/ mikro HA Partikel, aufgrund ihrer großen Oberfläche, eine hohe biologische Aktivität und damit eine osteostimulative Wirkung. Die - für Menschen essentieller Mineralstoff - wichtig für die Regulation des Stoffwechsels - neben Phosphat Haupt- Adhäsion von Knochen- und Knochenvorläuferzellen wird geför- bestandteil des Knochens dert. Dies begünstigt einerseits eine schnelle Knochenneubildung, - Milch und Milchprodukte sind andererseits wird ein schneller Abbau der HA Partikel unterstützt, besonders reich an Calcium wodurch zusätzlicher Raum für einwachsendes Knochengewebe entsteht. 3 O. Gauthier, J. M. Bouler, E. Aguado; Elaboration conditions influence physicochemical properties and in vivo bioactivity of macroporous biphasic calcium phosphate ceramics; J. Mat. Sci: Mat in Medicine 10 (1999) C. Schwartz, P, Liss, B, Jacquemaire; Biphasic synthetic bone substitute use in orthopaedic and trauma surgery: clinical, radiological and histologica results. J. Mat Sci: Mat in Med 10 (1999) G. Daculsi ; Biphasic calcium phosphate concept applied to artificial bone, implant coating and injectable bone substitute; Biomaterial 19 (1998) P. Ducheyne, S. Radin, L. King ; The effect of calcium phosphate ceramic composition and structure on in vitro behaviour 1. dissolution; J. Biomed. Mat. Res (27) (1993) 7 Brown WE, Chow LC (1985) Dental restorative cement pastes. In: US Patent , American Dental Association Health Foundation, USA

9 maxresorb innovatives bi-phasiches Calciumphosphat maxresorb ist ein innovatives, sicheres, zuverlässiges und 100% synthetisches Knochenregenerationsmaterial. Aus der synthese-basierten, heterogenen Zusammensetzung aus 60 % langsam resorbierendem Hydroxylapatit und 40 % beta-tricalciumphosphat ergeben sich zwei verschiedenen Aktivitätsphasen: maxresorb unterstützt eine schnelle Knochenneubildung, während es gleichzeitig das Volumen hält und mechanische Stabilität gibt. Die Osteokonduktivität von maxresorb wird durch das optimierte Matrixdesign aus interkonnektierender Poren mit ~80%iger Porosität und Porengrößen von ca. 200 bis ca. 800 µm erreicht. Die Makroporosität von maxresorb sorgt für ein ideales, osteogenetisches Zellwachstum und fördert die maximale Regeneration vitalen Knochens. Zudem gewährleistet die Mikroporosität der Matrix das gezielte Durchdringen von Blut, Proteinen und Stammzellen. Die zwei mineralischen Phasen entstehen nicht durch Mischung, sondern durch ein spezielles Herstellungsverfahren. Die daraus resultierende, homogene Verteilung gewährleistet eine kontrollierte Resorption bei langer Volumenstabilität. Eigenschaften von maxresorb % synthetisch - sicher, zuverlässig, steril - biphasische, homogene Zusammensetzung - vollständig resorbierbar - sehr raue, hydrophile Oberfläche - hohe interkonnektierende Porosität Auflichtmikroskopie maxresorb maxresorb Keramische Schlicke Absolute Sicherheit und Phasenreinheiten Indikationen: Produktionsprozess Aufschäumen Verfestigung / Trocknung Poröser Formkörper Granulation / Formgebung Sinterung > 1000 C Verpackung / -Sterilisation Steriles Produkt in Doppelpouch Intensität / cts Beugungswinkel / Sicherheit durch Phasenreinheiten - Röntgenpulver Spektroskopie von maxresorb, Prof. Dr. C. Vogt, Universität Hannover. Alle Reflexe lassen sich HA (gelb) oder -TCP (grün) zuordnen. Implantologie, Parodontologie, MKG-Chirurgie - Sinuslift - Kieferkammaugmentation - Intraossäre Defekte - Extraktionsalveolen - Ossäre Defekte - Furkationsdefekte 9

10 maxresorb inject innovative synthetische Knochenpaste maxresorb inject ist eine hoch innovative Knochenpaste injizierbar und volumenstabil mit biologischen Resorptionseigenschaften. Die einzigartige, homogene Zusammensetzung aus Gel, aktivem Hydroxylapatit und Granulat aus 60% Hydroxylapatit und 40% ћ-tricalciumphosphat resultiert in vier aktiven Phasen. maxresorb Eigenschaften von maxresorb inject inject fördert die Bildung von neuem, vitalem Knochen, erhält das Volumen und wird sukzessive durch neuen Knochen ersetzt. Die vis- - injizierbar und einfaches kose maxresorb inject Paste lässt sich hervorragend formen und Handling modellieren. Sie passt sich dem Defekt an und fördert einen maxima- - viskos und formbar len Knochenkontakt an der Defektoberfläche. - nicht aushärtend - optimale Defektanpassung % synthetisch und resorbierbar - aktive nano-mikro HA Partikel HA langsam Eig el l od - Ossäre Defekte - Furkationsdefekte Vask ularisation nano-mikro HA schnell 10 ћ-tcp mittel g - Extraktionsalveolen hen bi ldun - Intraossäre Defekte g Knoc - Sinuslift henreifun ng i hen Knoc enk Implantologie, Parodontologie, Oralchirurgie und MKG-Chirurgie maxresorb inject Resorptionsprofil: 4-Phasen-Aktivität liches Re natür m Indikationen: maxresorb inject Spritze noc Gutes Handling und Formbarkeit von maxresorb inject

11 Die Biologie als Vorbild Interkonnektierende Porosität Der spezielle Produktionsprozess erzeugt poröse Keramiken, deren Struktur der des menschlichen Spongiosaknochens sehr ähnlich ist und vollständig interkonnektierende Poren besitzt. REM Aufnahme vom menschlichen Knochen Interkonnektierende Porosität von maxresorb inject Verbundene Poren im Material fungieren wie ein Tunnelsystem, das einerseits den Zugang für Flüssigkeiten (Blut) ermöglicht, andererseits auch Raum und Oberfläche für die Migration und Verteilung von Zellen sowie Blutgefäßen bietet, wodurch die Knochenneubildung gefördert wird. Bedeutung der Struktur von KEMs Makro - Leitstruktur Schnelle Vaskularisation Osteokonduktion Knochenbildung in Poren Raue Oberfläche optimale Bedingungen für die Adhäsion von Zellen und Proteinen Neben der Sicherheit für den Patienten liegt ein weiterer Vorteil synthetischer Materialien in der verstärkten Beeinflussbarkeit der Materialstruktur durch den Produktionsprozess. REM-Bild maxresorb : stark strukturierte Oberfläche... Micro CT Aufnahme maxresorb REM Aufnahme maxresorb Auf dieser Rauigkeit basiert auch die osteostimulative Wirkung, die Calciumphosphaten oft nachgesagt wird. Proteine wie z.b. Wachstumsfaktoren adhärieren an der Oberfläche und unterstützen die Knochenregeneration. Außerdem werden durch eine stark strukturierte Oberfläche die Anheftung von Zellen und deren finale Differenzierung gefördert. Auf der stark strukturierten Oberfläche basiert auch die ausgezeichnete Hydrophilie von maxresorb. Blut wird sehr schnell aufgenommen, die enthaltenen Proteine (z.b. Wachstumsfaktoren) adhärieren an der inneren und äußeren Oberfläche der Partikel und unterstützen so die knöcherne Regeneration und Integration. Mikro - Kommunikation Einwachsen von Zellen Blutaufnahme durch Kapillareffekt Nano - Versorgung Adhäsion von Zellen, Proteinen (Wachstumsfaktoren), Nährstoffen... Exzellente Blutaufnahmefähigkeit von maxresorb und maxresorb inject Blutaufnahme von maxresorb (hydrophile Oberfläche) Hydrophobes Material in Kontakt mit Blut 11

12 In vitro Forschung Proliferation von Osteoblasten auf maxresorb, PD Dr. Dr. D. Rothamel, Universität Köln Osteblasten finden auf der stark strukturierten Oberfläche von maxresorb optimale Bedingungen für eine Anheftung vor. In vitro-experimente zeigen eine schnelle Proliferation von Osteoblasten auf den maxresorb Partikeln. Zellzahl/Well Std. 3 Tage 7 Tage Bereits nach 7 Tagen ist eine dichte Besiedelung mit Zellen erkennbar. Durch die Unterstützung der Zelladhäsion und -proliferation wird die knöcherne Regeneration gefördert und die Partikel schnell in den neugebildeten Knochen integriert. Osteoblasten auf maxresorb : 3 und 7 Tage nach der Besiedelung Osteoblasten: Osteoklasten: - Relativ kleine, mononukleäre Zellen, entstehen aus dem embryonalen Bindegewebe - Für die Knochenbildung verantwortlich - Lagern sich schichtartig an den Knochen an und geben eine kollagene Grundsubstanz (Osteoid) in den interzellulären Raum ab - Mehrkernige Riesenzellen, aus Fusion von mononukleären Vorläuferzellen des Knochenmarks - Hauptaufgabe ist Resorption von Knochensubstanz durch Abgabe von Protonen (ph-wert-senkung) und proteolytischen Enzymen 12

13 maxresorb und Wachstumsfaktoren Bindung und Freisetzung von BMP-2 In vitro-experimente (A) zeigen, dass maxresorb mit bis zu 6 mg BMP-2/ g beladen werden kann. Eine zweiphasige, kontrollierte exponentielle Freisetzung der gebundenen Wachstumsfaktoren (B) deutet darauf hin, dass maxresorb besonders geeignet ist um die knöcherne Integration zu unterstützen 8. In vitro Experimente von Prof. Dr. H. Jennissen und Dr. M. Laub, Universität Essen-Duisburg/ Morphoplant GmbH A 8 Beladungskapazität für BMP-2 (n=3, mean + _ SD) B 3 Zwei-phasige exponentielle Freisetzung des gebundenen BMP-2; (n=3, mean _ + SD) Gebundenes rhbmp-2 (mg/g maxresorb ) Gebundenes rhbmp-2 (mg/g maxresorb ) 2 1 Burst-Phase: Halbwertszeit 0,2 Tage verzögerte Freisetzung: Halbwertszeit 89 Tage ,3 0,6 0, Initiale rhbmp-2 Konzentration [mg/ml] Zeit [Tage] Stammzellforschung maxresorb unterstützt die Differenzierung von Stammzellen In vitro-experimente von Prof. Dr. B. Zavan und Dr. E. Bressan, Universität Padua, Italien Kollagen, Osteopontin und Osteonectin sind Proteine, die von Vorläuferzellen produziert werden, sobald diese beginnen sich zu Osteoblasten zu differenzieren. Alle diese Markerproteine wurden 14 Tage nach dem Aussähen von Stammzellen auf maxresorb Granula immunzytochemisch nachgewiesen. Das Vorhandensein dieser Proteine bestätigt die korrekte Differenzierung der Stammzellen 9. Optische Dichte 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Kollagen 1 Osteopontin Osteonectin Osteocalcin Immunfluoreszenzfärbung von auf maxresorb ausgesähten Stammzellen; rot Osteopontin, grün osteocalcin... 8 Zurlinden K., Laub M., Dohle D.-S., Jennissen H.P.; Immobilization and Controlled Release of Vascular (VEGF) and Bone Growth Factors (BMP-2) on Bone Replacement Materials; Biomed Tech 2012; 57 9 Bressan E., Ferroni L., Gardin C., Pinton P., Stellini E., Botticelli D., Sivolella S., Zavan B.; Donor Age-Related Biological Properties of Human Dental Pulp Stem Cells Change in Nanostructured Scaffolds; PLOS One, Nov 2012, VOl 7, Issue 11; e

14 In vivo präklinische Testung Osteokonduktion und Osteointegration von maxresorb Histomorphometrische und Degradationsstudie von maxresorb in großen Knochendefekten (critical size defect) in Kaninchen, PD Dr. J.L. Calvo-Guirado, Universität Murcia, Spanien Nahezu vollständige Schließung des kortikalen Defekts bereits nach 15 Tagen. Nach 60 Tagen Zunahme der medullären Radioopazität mit dem Erscheinungsbild spongiösen Knochens. Restanteil an maxresorb nach 60 Tagen ca. 27%. 100% 80% 60% 40% 20% 0% Tage neuer Knochen maxresorb Bindegewebe 15 Tage 30 Tage 60 Tage Histomorphometrische Ergebnisse Prozentualer Anteil von neuem Knochen, maxresorb und Bindegewebe Schnelle Integration und natürliches Remodelling von maxresorb inject In vivo Ergebnisse aus der Anwendung von maxresorb inject zur Füllung von Femurdefekten bei Ratten, Prof. Dr. R. Schnettler, Universität Gießen Bereits drei Wochen nach der Implantation sind die Partikel von einer Schicht neugebildeter Knochenmatrix bedeckt. Es zeigt sich ein enger Kontakt zwischen dem neuen Knochen und beiden Anteilen ( -TCP und HA) des Materials. Aktive Osteoblasten (rechts) und Osteoklasten (links) auf der Oberfläche der HA und der -TCP-Komponente. Die Anwesenheit dieser Zellen deutet auf ein natürliches Remodelling von maxresorb inject hin, mit einem Abbau durch Osteoklasten und der Bildung neuer Knochenmatrix durch auf den Partikeln adhärierende Osteoblasten. 14

15 Vorhersagbare Ergebnisse bei der Sinusbodenelevation mit maxresorb Histologie von Trepanbohrung Ergebnisse einer Sinuslift-Studie von PD Dr. Dr. D. Rothamel, Universität Köln, und Dr. D. Jelušić, Universität Zagreb Trepanbohrung 6 Monate nach Sinusbodenelevation Im direkten Vergleich zu reinem -TCP zeigte sich in einer klinisch-kontrollierten, randomisierten Studie an Ausschnittvergrößerung Patienten für die Indikation der zweizeitigen Sinusbodenelevation eine vorhersagbare Knochenregeneration nach Anwendung von maxresorb. Computerassistierte histomorphometrische Auswertung Elevation des Mukoperiostes Klinischer Fall Sinuslift, Dr. D. Jelušić Nach einer Heilungsperiode von sechs Monaten ließ sich bei allen, im Zuge der Implantatbettpräparation entnommenen Trepanbohrungen eine osteokonduktive Unterstützung der Hartgewebsneubildung feststellen. 3D-radiologisch war eine exzellente Volumenstabilität der Augmentate nachweisbar, was das Einbringen der geplanten Implantate erleichterte. Beim ersten Follow-up nach einem Jahr zeigte sich eine 100%ige Implantatüberlebensrate für die mit maxresorb augmentierten Sinus, was die Sicherheit des angewendeten biphasischen Materials unterstreicht. Präparation des fazialen Kieferhöhlenfensters Elevierte Schneider sche Membran DVT-Kontrolle DVT prä-op: Ausgedehnter vertikaler Knochendefekt Einbringen von maxresorb Abdeckung mit Jason membrane Speicheldichter Nahtverschluss Situation post-op: Ausgedehnter Sinuslift ohne Membranperforation Re-entry nach 6 Monaten Implantatfreilegung Reizlose Weichgewebsverhältnisse Situation 6 Monate post-op: Exzellente Volumenstabilität und radiologische Homogenität 15

16 Klinische Anwendung von maxresorb Klinischer Fall von Dr. Steffen Kistler Sinusbodenelevation mit zweizeitiger Implantation DVT zur Verlaufskontrolle nach Transversale Schnittbilddarstel- Vestibulärer Zugang zur Elevati- Abdeckung der Perforation mit Sinusitisoperation mit Restkno- lung zur Beurteilung der Tiefe on der Kieferhöhlenschleimhaut trocken eingelegtem Kollagen- chenhöhe von ca. 1mm des Kieferhöhlenbodens mit kleiner Perforation fleece (Jason fleece) maxresorb gemischt mit venö- Augmentation des Kieferhöhlen- Fixation des Augmentates DVT zur Kontrolle des Knochen- sem Eigenblut und gesammelten Knochenspänen bodens mit Gemisch aus autologem Knochen und maxresorb durch eine collprotect membrane mit zwei Nägeln ersatzmaterials mit Darstellung des Hohlraumes zwischen Kieferhöhlenschleimhaut und Kollagenmembran Konsolidierung des Augmentates mit geringer Hyperplasie der KH-Schleimhaut vor der Primärstabile Insertion von zwei Implantaten bereits nach 8 Wochen Kontrolle der Implantatinsertion mittels OPG Implantatfreilegung 10 Wochen nach Implantation Implantation Handling Tipp Zur einfacheren Applikation und zur optimalen Revaskularisation sollte das KEM mit oral gesammelten Defektblut oder bei größeren Volumia mit venösem Eigenblut angeteigt werden. 16 Röntgenkontrolle nach Freilegung mit dichter Regeneration des Augmentates

17 Klinische Anwendung von maxresorb Klinischer Fall von Priv.-Doz. Dr. Jörg Neugebauer Zirkuläres BoneSplitting Oberkiefer Dreidimensionale Implantat- Darstellung des Kieferkamms Tiefes BoneSplitting mit oszillie- Einstellen einer collprotect planung mit röntgenopaker mit reduziertem horizontalen render Säge von regio 15 bis 25 membrane zur Applikation des Scanschablone Knochenangebot Knochenersatzmaterials Laterale Anlagerung des Abdecken des aufgedehnten Dichter Wundverschluss nach Komplikationslose Abheilung Knochenersatzmaterials zur und augmentierten Kiefer- Periostschlitzung durch fortlau- des aufgebauten Kieferkamms Resorptionsprophylaxe der kamms mit der initial einge- fende Nähte vestibulären Lamelle brachten Membran Kontroll-OPG der eingebrach- Freilegungsoperation in Ausgeheilte Weichgewebs- Eingesetzte Brücke mit Ver- ten Implantate entlang des Kombination mit einer Vestibu- situation mit eingebrachten schraubung an endständigen anterioren Kieferhöhlenbodens lumplastik zur Ausformung des Aufbauten und Zementierung an anterioren Vestibulums Implantaten Handling Tipp Bei der lateralen Augmentation zur Stabilisierung des Bone- Splitting wird für eine gleichmäßige Kontourierung das feine Granulat mit einer Partikelgröße von 0,5 bis 1 mm verwendet. 17

18 Klinische Anwendung von maxresorb Klinischer Fall von Dr. Frank Kistler Sinusbodenelevation mit simultanem BoneSplitting und Implantation DVT mit Darstellung des Reduziertes Knochenangebot Darstellung Kieferkamm und Aufdehnung Kieferkamm nach horizontalen und vertikalen im Oberkiefer beidseits Mobilisation der Kieferhöhlen- crestaler Osteotomie mittels Knochenangebotes schleimhaut über laterales Bone Condenser Kieferhöhlenfenster Augmentation Kieferhöhlenbo- Laterale Augmentation mit Abdeckung augmentierter Be- Einzelknopfnähte für dichten den und Fixation laterale Lamelle Knochenersatzmaterial, sowie reich mit collprotect membrane Wundverschluss nach Periost- mit maxresorb Osteotomiespalt mit Jason schlitzung fleece DVT-Kontrolle zur Überprüfung des eingebrachten Knochenersatzmaterials Kontrolle 3 Monate nach Augmentation des Kieferkamms Feste Konsolidierung des Knochenersatzmaterials bei weit aufgedehntem Kieferkamm Reduktion der Schleimhautsituation bei Freilegungsoperation Handling Tipp Zur Stabilisierung des BoneSplitting zeigt die kombinierte Anwendung von KEM und Membra- Crestal stabiles Knochenni- nen das beste Langzeit- veau bei Freilegung ergebnis. 18

19 Klinische Anwendung von maxresorb Klinischer Fall von Dr. Georg Bayer Laterale Augmentation Darstellung des reduzierten Lateraler Knochendefekt nach Nach Aufbereitung des Im- Insertion eines Implantates in Knochenangebotes im Bereich zuvor erfolgter WSR plantatlagers zeigt sich eine reduziertes Knochenlager des Foramen Mentale durch dünne vestibuläre Lamelle DVT Laterale Augmentation mit Komplette Abdeckung des Wundverschluss durch Weich- Postoperatives Röntgenbild maxresorb über zunächst augmentierten Bereichs und gewebsdehnung ohne vertikale trocken eingebrachte Kollagen- des Implantates mit collprotect Entlastungsinzision membrane membrane Handling Tipp Bei der lateralen Augmentation mit minimalinvasivem Zugang empfiehlt es sich zunächst die Membran Stabile keratinisierte Gingiva Röntgenkontrolle nach der einzubringen und dann das nach Einschrauben des Gingi- Freilegung KEM zu applizieren. vaformers bei der Freilegung 19

20 Klinische Anwendung von maxresorb Klinischer Fall von Priv.-Doz. Dr. Jörg Neugebauer Sinusbodenelevation mit zweizeitiger Implantation Defekt nach Verlust der Im- DVT mit Darstellung des De- Sagittales Schnittbild zur plantate in regio 13, 14 fektes und Kaudalisierung der Beurteilung des horizontalen Kieferhöhle Knochenangebotes Handling Tipp Für die Sinusbodenelevation empfiehlt sich das großvolumige maxresorb mit einer Partikelgröße von 0,8-1,5mm, damit bei Darstellung des Knochen- Augmentation des Explantati- Laterale Augmentation mit Kno- einem hohen Schüttvolumen defektes und des schmalen onsdefektes mit partikuliertem chenplatte und Kieferhöhlenbo- ausreichend Raum für die Kieferkamms Knochen den mit maxresorb Osteogenese und Revaskularisierung gegeben ist. Spannungsfreier Wundver- Röntgenkontrolle des Augmen- Horizontale Darstellung der schluss nach vestibulärer tates und Kieferkammrekonst- Kieferkammrekonstruktion Schnittführung ruktion Implantatinsertion nach Kontrolle nach der Freilegung Kontrolle der eingearbeiteten 2 Monaten Locatoren im Verlauf der Implantatinsertion im Unterkiefer 20

21 Klinische Anwendung von maxresorb inject Klinischer Fall von Dr. Frank Kistler Interner Sinuslift mit maxresorb inject Endodontisch behandelter Zahn 26 mit apikaler Zystenbildung Kontroll-Zahnfilm vor Implantatinsertion mit teilweise regenerierter Extraktionsalveole Darstellung der Weichgewebssituation vor der Implantatinsertion Implantatkavitätaufbereitung mittels Bone Condenser für internen Sinuslift Aufnahme des pastösen Knochenersatzmaterials auf das Applikationsinstrument Einbringen von maxresorb inject für internen Sinuslift Augmentation des Kieferhöhlenbodens über crestalen Zugang Einbringen des Knochenersatzmaterials mit Bone Condenser Inseriertes Implantat vor dem Wundverschluss Röntgenkontrolle mit deutlicher Darstellung des eingebrachten maxresorb inject Handling Tipp Für den internen Sinuslift kann das formbare Material ideal über den crestalen Zugang appliziert werden, da kein weiteres Anteigen mit Blut notwendig wird. 21

22 Klinische Anwendung von maxresorb inject Klinischer Fall von Dr. Damir Jeluši c, Opatija, Kroatien Sofortimplantation Extraktion der Zähne 14 und 15 Defekt der bukkalen Knochenlamelle in regio 14 Insertion von maxresorb inject (transalveolar) über Osteotomtechnik in regio 15 Sofortimplantation in Extraktionsalveolen Platzierung der Gingivaformer Platzierung der Jason membrane auf der bukkalen Wand GBR zur Korrektur der bukkalen Lamelle mit maxresorb inject Wundverschluss und Naht Situation nach der Heilung 4 Monate post-op 3D CBCT 4 Monate post-op Situation nach Entfernung der Gingivaformer Klinische Betrachtung zum Kontrolltermin 1 Jahr post-op 22

23 Produktspezifikationen maxresorb Granula Art.-Nr. Partikelgröße Inhalt mm (S) 1x0.5cc (ml) mm (S) 1x1.0cc (ml) mm (L) 1x0.5cc (ml) mm (L) 1x2.0cc (ml) maxresorb Zylinder Art.-Nr. Abmessungen Inhalt Ø 7.5mm; Höhe 15mm 1xZylinder Ø 6.0mm; Höhe 15mm 1xZylinder maxresorb Blöcke Art.-Nr. Abmessungen Inhalt x10x10mm 1xBlock x20x10mm 1xBlock maxresorb maxresorb inject Art.-Nr. Inhalt Volumen x Spritze 1x0.5cc (ml) x Spritze 1x1.0cc (ml) x Spritze 1x2.5cc (ml) 23

24 dental bone & tissue regeneration botiss biomaterials Innovation. Regeneration. Aesthetics. Vertrieb durch: Weichgewebe Fortbildung Hartgewebe Institut Straumann AG Straumann Schweiz Peter Merian-Weg 12 Postfach CH-4002 Basel Tel Fax Straumann GmbH Florido Tower Floridsdorfer Hauptstrasse 1 AT-1210 Wien Tel Fax botiss dental GmbH Uhlandstraße Berlin / Germany Fon Fax contact@botiss.com Bestimmte Produkte, die in dieser Broschüre erwähnt werden, sind möglicherweise nicht oder noch nicht in allen Ländern verfügbar. Bitte wenden Sie sich im Zweifelsfall an Ihren lokalen Straumann-Partner, um Informationen zur Produktverfügbarkeit zu erhalten. 24 Rev.: MRSde2-01/