Scriptie IDE442 MATERIALISEREN 1999 DE MONDPROTHESE ANALYSE EN AANBEVELINGEN VOOR MATERIAAL EN FABRICAGETECHNIEK VAN MONDPROTHESE

Scriptie

IDE442 MATERIALISEREN

1999

DE MONDPROTHESE ANALYSE EN AANBEVELINGEN VOOR MATERIAAL EN FABRICAGETECHNIEK VAN MONDPROTHESE Florentine Bierman, Klaas Beute, Marleen Oudendijk, Rachel van der Spank & Wendy Voorn Begeleider: P. V. Kandachar Inhoudsopgave Samenvatting ..............................................................................................................................2 Summary .....................................................................................................................................2 Voorwoord ...................................................................................................................................3 Inleiding .......................................................................................................................................3 Huidige mondprotheses ............................................................................................................3 Mondimplantaten ........................................................................................................................5 Probleemstelling .......................................................................................................................5 Inleiding ....................................................................................................................................5 Voorwaarden voor toepassing van implantaten .......................................................................6 Alternatieven van implantaten ..................................................................................................6 Opbouw van een schroefimplantaat .........................................................................................8 Het twee-fase systeem .............................................................................................................8 Procedure bij het één-fase systeem .........................................................................................9 Bevestigingen ...........................................................................................................................10 Het vastgroeien van het implantaat ........................................................................................10 Abutments ..............................................................................................................................10 Materialen en vervaardigingstechnieken ...............................................................................13 Indeling biomaterialen [2] .......................................................................................................13 Titanium ..................................................................................................................................13 Materialen gebruikt elders in het lichaam ...............................................................................16 Conclusies en aanbevelingen .................................................................................................17 Toekomstverwachtingen .........................................................................................................18 Literatuurlijst .............................................................................................................................18

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

TU

UT

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

UT

TU

TU

UT

UT

TU

UT

TU

UT

TU

TU

UT

UT

© Faculteit Industrieel Ontwerpen

1

Technische Universiteit Delft

Scriptie


1999

SAMENVATTING Door de recente ontwikkeling van nieuwe materialen en de steeds verfijndere technieken, is de aandacht voor het herontwerpen van mondprothesen tegenwoordig erg groot. Omdat tandtechnici een andere kennisachtergrond hebben dan ontwerpers, zouden deze twee groepen wel eens tot totaal andere producten kunnen komen. Om deze reden is aan ons, een groep ontwerpers, gevraagd om de materialen en de fabricagetechnieken gebruikt bij mondprothesen nog eens nader te bekijken. Wij hebben tot doel gesteld om te achterhalen wat de huidige technieken zijn op het gebied van mondprotheses (meer specifiek; de implantaten). En wat daarvan het beste is. Daarbij willen we weten welke materialen en vervaardigingtechnieken daarbij gebruikt worden. Er is een ruime analyse gedaan van de huidige mondprothesen en implantaten. Dit door het doen van een uitgebreid literatuuronderzoek en door het voeren een aantal gesprekken met verschillende deskundigen. Omdat dit een te specialistisch gebied voor ons is en om dat er onder de deskundigen geen eenduidige meningen zijn is het ons niet gelukt om tot een ontwerp te komen. Wel kunnen we een toekomstvoorspelling doen en een aantal aanbevelingen geven. Verwacht wordt dat de implantologie alleen maar eenvoudiger en prettiger wordt. De zelftappende schroefimplantaat wordt de standaard. Gaten in de pijlers zullen geheel verdwijnen. Ook is inmiddels gebleken dat het coaten van implantaten op de lange duur geen beter effect heeft. Daarnaast is bio-actief materiaal het meest geschikt is voor implantaten. Hierbinnen is een titaniumlegering het best. Optimale eigenschappen worden verkregen door warm forceren. Verder is het prettig gebleken om een implantaat uit zo min mogelijk onderdelen te maken. Ze gaan een heel mensenleven mee waardoor het vervangen van onderdelen niet meer voorkomt. Onze aanbevelingen zijn dat er sowieso nog verder onderzoek moet komen om de implantaten nog meer de werkelijke kiezen of tanden met wortels te laten benaderen. Neutrale deskundigen op het gebied van implantaten moeten bij elkaar komen om een keurmerk op te stellen waarmee de implantaten op hun kwaliteit kunnen worden beoordeeld. SUMMARY Recently al lot of new materials have been developed and many techniques have been refined. This has opened new possibilities for redesigning dental prosthesis. Dental experts have a different kind of knowledge than designers have. If both of these highly qualified persons were asked to redesign the same object there is a change that they might end up with a totally different thing. For this reason we (a group of designers) were asked to rethink the materials and fabrication techniques used in dental prosthesis. We set out to find the techniques used nowadays, more specifically the techniques used for dental implants. We want to know which of them are the best and what materials and fabrication techniques they have. We performed a large analysis of the literature of this subject and we spoke to many experts of varies dental fields. This is an area which requires a lot of expertise that we don’t have. And the experts on this subject have opinions that differ. For this we weren’t able to come to an actual (re)design. But we are able to make an prediction about what the future might hold for dental implants. It all becomes more simple and easier in use. The schrewimplant will be overall used (the one that makes it’s own hole). Holes in the implant will disappear. And it has already been proved that implant coating gives no better result on the long run. Therefor the usage off coating will end. Bio-active material is best (a titaniumalloy). This material gets the best qualities when its forced hot. Furthermore will an implant have less and less parts, there is no need for replacements or reparations since there are no more failures. the will last a lifetime. Our recommendation is that there is more reasertch needed to make the implant look more like real tooth and molars with their roots. And we recommend that neutral experts on implants will develop an hallmark, so that every one knows which implant is better than other implants.


2


Scriptie


1999

VOORWOORD Als opdracht voor het vak Materialiseren hebben wij de opdracht gekregen om de bestaande mondprotheses te analyseren op het gebied van materialen en vervaardigingstechnieken. De informatie die gebruikt is om dit rapport te schrijven is door de groep verzameld en verwerkt in dit rapport. Met het inwinnen van informatie is begonnen bij bibliotheken en het Internet. Nadat wij de opdracht duidelijker konden afgebakenen zijn we gaan praten met specialisten op dit vakgebied. Er is een bezoek geweest naar de Faculteit Tandheelkunde van de VU in Amsterdam. Ook is er gesproken met de heer Van Gelder van Laboratorium Van der Gaag Dental in Rotterdam, mondprotheticus B.G. Kerdijk uit Delft. en tandarts R. Stark. Veel informatie hebben we gekregen van J. van der Meer, die onder andere werkzaam is aan de faculteit Tandheelkunde van de universiteit Nijmegen en van F. Engelkes manager bij Astra, mond-implantaten producent.. Eerstegenoemde heeft daarnaast een praktijk voor bijzondere tandheelkunde waar hij erg veel implantaten heeft ingezet. Graag willen wij hen bedanken voor hun medewerking. INLEIDING Mondprotheses zorgen voor de vervanging van het gebit of van een deel van het gebit. Het aanmeten van de prothese wordt gedaan door de mondprotheticus. Voor het aanbrengen van mondimplantaten stuurt hij de patiënt door naar een daarvoor bevoegde tandarts of kaakchirurg. Het grootste gedeelte van de patiënten van de mondprotheticus bevindt zich in de leeftijdscategorie van vijftig tot zestig jaar. Mensen in de leeftijdscategorieën hieronder hebben vanwege een verbeterde gebitsverzorging veel minder problemen met hun gebit, waardoor het aantal patiënten in de loop van de tijd zal afnemen. Maar aangezien het feit dat er naast de gebitsverzorging ook andere factoren een rol spelen bij het verlies van tanden, zoals een val, ziekte of een van nature slecht gebit, zal er altijd vraag blijven naar mondprotheses. Binnen de tandheelkunde is de aandacht voor het herontwerpen van mondprotheses tegenwoordig erg groot. Door de ontwikkeling van nieuwe materialen en de steeds verfijndere technieken om kleine precisieproducten te vervaardigen, zijn tal van nieuwe mogelijkheden op dit gebied ontstaan. Omdat tandtechnici een andere kennisachtergrond hebben dan ontwerpers, zouden deze twee groepen bij het herontwerpen van een mondprothese wel eens tot totaal andere producten kunnen komen. Om deze reden is aan ons, een groep studenten van de faculteit Industrieel Ontwerpen, gevraagd om de verschillende systemen op het gebied van mondprotheses en de materialen en fabricagetechnieken die hierbij gebruikt worden eens nader te bekijken en een overzicht te geven voor eventueel nader onderzoek. Wij hebben ons de volgende hoofdvraag gesteld: "Wat zijn op dit moment de mogelijkheden op het gebied van mondprotheses en wat is het beste systeem, welke materialen en vervaardigingstechnieken worden daarbij gebruikt en welke ontwikkelingen zijn er gaande?" Als eerste zullen de huidige systemen voor mondprotheses in kaart worden gebracht. Vervolgens wordt een keuze gemaakt voor een systeem om nader te onderzoeken. De verschillende alternatieven binnen dit systeem zullen eveneens tegen elkaar worden afgezet. Ter verduidelijking zal de werking en de toepassing van het gekozen systeem worden toegelicht, aangezien dit niet voor elke lezer als bekend verondersteld kan worden en omdat hieruit eveneens aspecten naar voren komen die de keuze voor bepaalde alternatieven beïnvloeden. HUIDIGE MONDPROTHESES Wanneer een deel van het menselijk lichaam niet meer geheel functioneert, zoals dat zou moeten, is het soms mogelijk daar een oplossing voor te zoeken. Ortheses zijn daar een voorbeeld van. Deze voorwerpen ondersteunen een lichaamsfunctie, zoals een bril. Wanneer een ondersteuning alleen niet voldoende is, kan een specifieke deel van het lichaam in z’n geheel worden vervangen, zoals kunstheup. Dit zijn protheses.


3


Scriptie


1999

De functie van (onder andere) de tanden kan vervangen worden door een mondprothese. Bij een mondprothese wordt meestal alleen gedacht aan een volledig kunstgebit. Dit is echter niet de enige oplossing in het vervangen van een lichaamsfunctie in de mond. In de mond zitten verschillende harde delen, zoals de kaak, kiezen, tanden of het gehele gebit, waar prothesen voor bestaan. Alvorens dieper in te gaan op deze stof worden alle ‘soorten’ hieronder even kort toegelicht. Een kaakprothese is een kunstgewricht dat het totale kaakgewricht, aan één kant of aan beide kanten, vervangt. Voor de analyse en eventuele aanbevelingen van deze prothese is veel specialistische biomechanica kennis nodig. Deze prothese past daarom minder goed binnen het gebied van de opdracht van materialiseren en wordt dan ook in dit verslag niet verder besproken.

Figuur 1

De prothese die op dit moment het meeste wordt toegepast bij tandeloze patiënten is het kunstgebit, ook wel de immediaatprothese genoemd. Deze, zeer goedkope, uitneembare oplossing brengt echter enkele problemen met zich mee. Door de tandloosheid komt een teruggang in ontwikkeling (een involutieproces) op gang dat het hele orale systeem betreft. Dit heeft onder andere dramatische vormveranderingen van de kaak tot gevolg. Hierdoor komt de prothese los te zitten, waar de patiënt veel last van kan ondervinden met kauwen en spreken. Een andere uitneembare prothese is de partiële prothese. Deze voorziening, vervangt één of meer gebitselementen geheel dan wel gedeeltelijk, die aansluit bij de nog aanwezige tanden.

Figuur 2

In Nederland zijn er ruim 3 miljoen dragers van een gebitsprothesen, waarvan ongeveer 400.000 mensen last hebben van hun loszittende prothese. Mede daarom is men opzoek gegaan naar andere, meer permanentere mogelijkheden. Een oplossing met meer houvast en voorkoming van slinking van de kaak is gevonden in de implantaten. Een implantaat is een kunstwortel, die gemaakt wordt van metaal. Deze kunstwortel wordt in het kaakbot aangebracht en zal op den duur daarin ‘vastgroeien’. In de algemene praktijk zijn er drie regelmatig voorkomende gebieden voor implantaten: de edentate kaak, de zijdelingse delen en de fronttandvervanging. Anders gezegd betreft het een totaal- of deels tandloze kaak en een enkeltandsvervanging. De plaats en het aantal tanden is bepalend voor de uiteindelijke vorm van de suprastructuur, het keramische gedeelte dat op de pijlers bevestigd wordt. Bij een volledig edentate kaak kan er gekozen worden tussen twee mogelijke suprastructuren (afhankelijk van de huidige situatie), namelijk een overkappingsprothese en een volledige brug. Deze eerste optie, ook wel overdenture genoemd, betreft een houvast voor een kunstgebit, die gegarandeerd kan worden door bijvoorbeeld een staafconstructie of met behulp van drukknoppen.


4


Scriptie


1999

Figuur 3

De volledige brug ziet helemaal af van het kunstgebit. Deze suprastructuur, die het gehele gebit vervangt, wordt rechtstreeks op een aantal pijlers bevestigd. Dit zelfde principe kan gebruikt worden ter vervanging van enkele tanden en/of kiezen. Deze constructie, een brug genoemd, betreft een kleinere suprastructuur, die geplaatst wordt op minder pijlers dan bij een volledige brug. Voor één enkele tandvervanging wordt er een kroon op een enkele pijler geplaatst. Bovengenoemde protheses bestaan simpel gesproken uit twee delen; een metaal- en keramisch gedeelte. Dit keramische gedeelte, de suprastructuur, wordt voor elke patiënt afzonderlijk met de hand gemaakt. De metalen onderdelen, zoals de pijlers worden in massa vervaardigd. Mede daarom en het feit dat er veel meer onderzoek verricht wordt naar de onderdelen die in het bot bevestigd worden, beperkt dit verslag zich tot de metalen onderdelen. MONDIMPLANTATEN Probleemstelling Na het eerste literatuuronderzoek kwamen we al gauw tot de conclusie dat het voor ons een onmogelijke opgave zou zijn om aan te geven wat het beste materiaal en de methode van implanteren is. Implantaten en alle aspecten die daar mee te maken hebben, betreffen een zeer specialistisch gebied. Wij willen daarom een totaal beeld geven, met enkele aanbevelingen, van wat er allemaal gebeurt en wat er ‘te koop’ is op dit gebied. De nieuwe probleemstelling luidt: Geef een, voor industrieel ontwerpers, bruikbaar overzicht van de verschillende systemen binnen de orale implantologie en onderwerp deze aan een analyse. Selecteer de meest gebruikte systemen en analyseer hiervan de materiaalkeuze, de vervaardigingstechnieken en de levensvatbaarheid van het systeem. Inleiding Mondprotheses die met implantaten worden bevestigd aan de kaak, worden aangebracht door een daarvoor bevoegde tandarts of kaakchirurg. Op dit moment is de toepassing van protheses met implantaten nog klein, slechts 5% van het totaal aantal protheses. Een belangrijke reden hiervoor is vooral de toch wel grote ingreep; één à twee operaties en een aantal maanden zonder tanden rondlopen is een hele opgave. Een andere belangrijke reden die de toepassing van implantaten tot voorkort minder aantrekkelijk maakte was het kostenplaatje; betaalt de verzekering of moet de patiënt de prothese zelf bekostigen? Een losse prothese is verreweg het goedkoopste alternatief. Een kroon kost namelijk ongeveer ƒ2500,- en een overkappingsprothese op 2 implantaten ongeveer ƒ6000,-.

Figuur 4

Tegenwoordig zijn er steeds meer verzekeringen, waaronder het ziekenfonds, die ook de prothese met implantaten bekostigen. De keuze voor implantaten hoeft dus niet meer vanuit een financieel oogpunt belemmerd te worden. De steeds hogere eisen die aan de prothese gesteld worden zorgen echter voor een sterke trend naar mondimplantaten. Mensen willen tegenwoordig een prothese die niet alleen een


5


Scriptie


1999

functionele oplossing biedt, maar willen een zo dicht mogelijke benadering van hun eigen vaste tanden en vinden het esthetische aspect hierbij zeer belangrijk. Voorbeelden van klachten van mensen met een losse prothese: "Mijn gezicht valt zo in", "Mijn gebit doet pijn bij het eten", "Mijn ondergebit zit zo los", "Er komt voedsel onder mijn gebit", "Ik kan slecht kauwen", "Ik schaam me voor mijn omgeving en durf niet meer uit eten te gaan", "Mijn bovengebit komt los bij het lachen". Deze klachten geven steeds meer de doorslag bij de keuze voor een mondprothese met implantaten. Natuurlijk kleven er aan de toepassing van een prothese met implantaten naast de vele voordelen ook nadelen. Deze zullen in de volgende hoofdstukken aan bod komen. Voorwaarden voor toepassing van implantaten Allereerst zullen de voorwaarden, noodzakelijk voor een succesvolle toepassing van implantaten, besproken worden.Ten eerste is de kwaliteit van de kaak zeer belangrijk; Bij een tandloze kaak vindt resorptie van het bot plaats, waardoor de hoogte van het kaakbot afneemt. Een losse prothese zal hierdoor steeds losser gaan zitten en zal op den duur vervangen moeten worden. Voor het toepassen van implantaten is echter een minimale bothoogte van acht millimeter nodig. Dit impliceert dat het beste zo snel mogelijk op een prothese met implantaten kan worden overgegaan, indien dit gewenst is. Een voordeel van implantaten is dat zij de resorptie van de kaak tegengaan door de krachtoverbrenging naar het bot. Een tweede probleem treedt op bij de bovenkaak; dit bot is namelijk veel spongieuzer (sponsachtiger) en minder hoog dan het bot van de onderkaak. De problemen die hierdoor optreden zijn respectievelijk een te lage retentie (hechting aan het bot) en te weinig bot om het implantaat in aan te brengen. Dit laatste probleem kan opgelost worden door van te voren een extra operatie te laten plaats vinden, waarbij botschraapsel uit het heupgewricht van de patiënt wordt gehaald en aangebracht wordt in de neusholte, bovenop de kaak. Dit bot groeit vast aan het kaakbot waardoor een grotere botophoping ontstaat waar het implantaat in aangebracht kan worden. Vanwege deze omslachtige behandeling worden implantaten slechts sporadisch in de bovenkaak aangebracht. Ten derde is de mondhygiëne van de patiënt van groot belang om de toepassing van implantaten tot een succes te maken; het implantaat staat namelijk direct in contact met het bot, waardoor bij een eventuele ontsteking van het tandvlees bacteriën tussen het implantaat en het bot kunnen komen. Het implantaat kan hierdoor los raken van het bot. Het is dus zeer belangrijk dat de patiënt zijn mond goed verzorgt en schoon houdt. ALTERNATIEVEN VAN IMPLANTATEN Toen men begon met het ontwikkelen van implantaten is men erg bezig gegaan om deze zovast mogelijk te op het kaakbot te krijgen. Heel veel verschillende deskundigen zijn (naast elkaar) gaan experimenteren en zijn zo tot drie verschillende technieken gekomen. De eerste is het aan brengen van een frame tussen het bot en het tandvlees (zie figuur 5). Deze methode is zeer pijnlijk, het gehele tandvlees moet opengehaald worden. En het bleek dat er toch nog verschuivingen mogelijk zijn (tandvlees geeft mee). Ook is het zo dat bij reparaties het hele frame weer uit de mond moet worden gehaald, weer pijnlijk. Om deze redenen wordt deze methode niet meer gebruikt.


Figuur 5

6


Scriptie


1999

Bij de tweede methode worden er schroeven door het hele bot heen aangebracht (zie figuur 6).

Figuur 6

Ook dit is een enorme operatie met grote (bot)wonden. Het is wel een erg stevige structuur maar erg zijn andere methoden ontwikkeld die net zo sterk zijn maar minder zware ingrepen zijn. De derde en beste methode is het aan brengen van pijlers in het bot (zie figuur 7).

Figuur 7

Dit kan ook weer op drie verschillende manieren (blad, cilinder en schroef). Bij de bladmethode wordt een breed smal blad in het bot aan gebracht. Ook hiervoor moet een grote botwond gemaakt worden en het komt nog wel eens voor dat het blad breekt. Deze methode wordt niet meer gebruikt. Bij de cilindermethode wordt een gat in het bot geboord vervolgens wordt de cilinderpeiler erin geklopt. Dit kloppen (timmeren) kan de patiënt als vervelend ervaren. Bij de schroefmethode wordt er een schroefpeiler in het bot geschroefd. Dit kan door eerst een smal gat te boren of door een zelftappende peiler te gebruiken die zonder voorboren in het bot wordt gedraaid.


7


Scriptie


1999

Door peilers te gebruiken met gaten erin kan het implantaat erg goed vergroeien met het bot. Een nadeel hiervan is dat deze implantaten heel erg moeilijk te verwijderen zijn. Het is gebleken dat de peilers sowieso goed vergroeien met het bot, waardoor het gebruik van gaten overbodig is geworden. De zelftappende schroefmethode gaat de meest gebruikte methode worden omdat deze simpelweg het makkelijkst en dus het patiëntvriendelijkst is. OPBOUW VAN EEN SCHROEFIMPLANTAAT Nu gekozen is voor implantaten die met behulp van een schroefpijler in de mond worden bevestigd, kan worden ingegaan op de manier van plaatsing van dit type implantaat en het aantal verschillende onderdelen dat daarmee gepaard gaat. Een implantaat bestaat zoals eerder vermeld uit een keramisch- en een metaal gedeelte. Het metalen gedeelte wordt gebruikt om kronen, (volledige) bruggen en overkappingsprotheses vast te zetten op de kaak. Afhankelijk van de prothese bepaalt de tandarts of kaakchirurg de plaats van het implantaat en het aantal aan te brengen implantaten. Een enkele kroon zal op één implantaat bevestigd worden. Een volledige brug wordt soms op twee, maar meestal op vier implantaten bevestigd, afhankelijk van de botkwaliteit en de krachtverdeling. Krachten worden verdeeld door de implantaten zo veel mogelijk verspreid over de kaak, met de eindpijlers zo ver mogelijk naar buiten te plaatsen. Een implantaat wordt opgebouwd uit een aantal verschillende componenten. Er zijn een aantal grote producenten van deze onderdelen, die het ieder afzonderlijk een eigen idee hebben over de beste opbouw van implantaten. Bekende producenten zijn onder ander ITI, Astra, Dyna, Bränemark en Screw-Vent. Het grootste verschil in de componenten van deze producenten heeft te maken met de wijze waarop de implantaten worden bevestigd in de kaak. De implantaten kunnen namelijk op twee manieren worden ingebracht, in twee etappes; het zogenoemde twee-fase systeem, of in één keer, via het één-fase systeem. Alvorens dieper in te gaan op deze wijze van implanteren wordt de opbouw van een implantaat even kort en eenvoudig toegelicht. Naast de keramische suprastructuur bestaat het implantaat uit twee onderdelen; de pijler en het tussenstuk. Deze laatstgenoemde zorgt voor de juiste hoogte voor de plaatsing van de suprastructuur en is tevens de houdvast voor de kroon, brug of overkappingsprothese. Het twee-fase systeem Zoals eerder gezegd wordt een twee-fase systeem ingebracht tijdens twee afzonderlijke operaties. Eerste operatie:

Figuur 8

De behandeling kan meestal plaats vinden onder plaatselijke verdoving. Eerst wordt de tand (of tanden) getrokken waar de pijler van het implantaat moet komen. Het tandvlees wordt ingesneden en opzijgeschoven, op de plaats waar de implantaten moeten komen, om het kaakbot zichtbaar te maken. In het kaakbot wordt per implantaat een gaatje geboord ter grootte


8


Scriptie


1999

van het aan te brengen implantaat, verminderd met de spoed van de schroef. In dit boorgat wordt het implantaat geschroefd. Om vuilophoping in het schroefgat dat bovenin de pijler zit, te voorkomen wordt dit afgedekt, met een afdichtschroef. Deze schroef blijft zitten tot de tweede operatie. Het tandvlees wordt vervolgens teruggelegd over het implantaat en gehecht. De implantaten zijn nu niet meer zichtbaar in de mond. De pijlers van implantaten zijn in verschillende lengten verkrijgbaar, zodat bij elke patiënt de juiste lengte geplaatst kan worden. De pijler moet een minimale hoogte hebben om goed vast te kunnen groeien in het bot en een maximale hoogte om niet boven het bot uit te steken. Om de aangebrachte implantaten goed te laten vastgroeien in het kaakbot zullen de implantaten in de bovenkaak minimaal zes maanden en in de onderkaak minimaal drie maanden met rust gelaten moeten worden. Dit vergroeiingsproces heet osseointegratie. De osseointegratie kan worden verbeterd door de oppervlaktestructuur van het implantaat te beïnvloeden. Tweede operatie:

Figuur 9

Na een genezingsperiode van minimaal drie maanden wordt onder plaatselijke verdoving het tandvlees weer opengelegd en de bovenvlakken van de implantaten zichtbaar gemaakt. De afdichtschroef wordt dan vervangen door een healing abutment. Een abutment is een afstandhuls tussen de suprastructuur en de pijler. Deze tijdelijke abutment blijft ongeveer 10 dagen zitten. In deze dagen kan worden vastgesteld of de gekozen abutment de juiste is. De juiste abutment wordt mede gekozen aan de hand van de hoek waaronder het implantaat geplaatst is. Het implantaat zal zelden precies loodrecht op de kaak staan, omdat hier goede meetapparatuur hiervoor ontbreekt. Daarnaast is de tandvleeshoogte bepalend voor de juiste abutment. Het tandvlees rond de abutment moet perfect aansluiten, zodat er een goede overgang van abutment en suprastructuur kan worden bewerkstelligd. Tevens moet het tandvlees voldoende hoog rond de abutment groeien zodat er geen metalen delen meer zichbaar zijn. Als de juiste maat bepaald is wordt de healing abutment vervangen door de eigenlijke abutment. Als na die 10 dagen blijkt dat de juiste maat gevonden is wordt de healing abutment vervangen door het eigenlijke exemplaar en in de pijler geschroefd. Het tandvlees wordt hierna weer gehecht. Na deze tweede operatie is het van groot belang dat de implantaten goed schoongehouden worden om ontstekingen te voorkomen. Een tweede helingsfase is noodzakelijk om het tandvlees weer te laten herstellen. Procedure bij het één-fase systeem Bij het één-fase systeem is maar één chirurgische ingreep nodig; het implantaat en de abutment zitten hierbij als een geheel aan elkaar. Bij de eerste operatie wordt dit implantaat aangebracht, waarbij het abutmentgedeelte meteen al boven de kaak uitsteekt. Hierdoor wordt de pijler van het implantaat tijdens de genezingsperiode al enigszins belast. Een goede vergroeiiing van het bot aan de pijler zal hierdoor iets langer duren. Er staat echter tegenover dat er maar één hellingsfase nodig is en geen tweede operatie. Een nadeel van dit systeem is dat er geen correctie mogelijk is wat betreft de hoogte van het abutment. De hoogte is afhankelijk van de hoogte van het tandvlees. Deze wordt echter al al in het eerste stadium van de behandeling vastgelegd. Een te hoog abutment zorgt er voor dat de suprastructuur niet aansluit op het tandvlees, waardoor een grijze rand van het metaal zichtbaar blijft. Te lage abutments zorgen ervoor dat de bevestigingen voor de suprastructuur te dicht op het tandvlees komen, of er juist niet voldoende bovenuit komen. Hierdoor is de suprastructuur niet goed te bevestigen. Omdat de hoek tussen de implantaten en het bot niet goed is vast te leggen komt er bij dit systeem nog een tweede probleem om de hoek kijken. Bij een losse abutment kan de richting


9


Scriptie


1999

van het implantaat gecorrigeerd worden door de toepassing van een abutment met de juiste hoek. Bij het één-fase systeem is deze correctie niet meer mogelijk. Na de laatste of eerste operatie wordt het chirurgische gedeelte afgesloten en begint de prothetische behandeling. Eerst wordt een afdruk gemaakt van de kaak zodat hier nauwkeurige modellen van kunnen worden gemaakt. Hiervoor wordt op de abutment een healing cap geplaatst. Zo kan er een perfecte afdruk gemaakt worden van de stand van de aanwezige implantaten. Van deze afdruk wordt uiteindelijk, nadat deze een aantal stadia van negatieve en positieve afdrukken heeft doorlopen, de suprastructuur gemaakt. BEVESTIGINGEN Bij een implantaat komen een aantal vormen van bevestiging aan de orde. De eerste betreft de bevestiging van de pijler in de kaak. Deze vorm van bevestiging is een proces van vergroeiing van het bot aan de pijler. De tweede vorm van bevestiging betreft een meer mechanische vorm van het verbinden van twee verschillende onderdelen; die van de suprastructuur aan het implantaat. Beide worden achtereenvolgens toegelicht. Het vastgroeien van het implantaat Voor een goede hechting van het implantaat aan het bot, de osseointegratie, zijn verschillende aspecten relevant. Ten eerste is het materiaal van het implantaat zeer belangrijk. Het lichaam moet het namelijk accepteren. Als dit niet het geval is, dan kan het lichaam het afstoten en vervolgens naar buiten werken. Een andere mogelijkheid is dat het lichaam het materiaal afbreekt, waardoor het door het hele lichaam kan gaan zwerven. Een ander aspect dat een rol speelt bij de integratie van het implantaat en het bot is het gedrag van het bot. Het bot zal aangroeien op plaatsen waar net een ‘wond’ is ontstaan. Bij een implantaat betreft dat het net geboorde gat voor de pijler. De ruimtes tussen het metaal en het bot kunnen op deze manier dichtgroeien. Bij belasting van bot treedt groei op en wordt het ook sterker. Bij de belasting van het implantaat wordt het bot ook belast, waardoor ook dit biologische verschijnsel optreedt. Het bot groeit strakker om het implantaat heen en krijgt een dichtere structuur.

Figuur 10

Het laatste belangrijke aspect waar tegenwoordig veel onderzoek naar gedaan wordt, is de oppervlaktestructuur van de pijler van het implantaat. Door het oppervlak een structuur te geven die zo dicht mogelijk de structuur van het bot benaderen wordt een zo snel en sterk mogelijke integratie van implantaat en bot nagestreefd. Al deze aspecten komen nog uitgebreid aan bod in het hoofdstuk ‘Materialen en vervaardigingstechnieken’. Abutments Zoals eerder genoemd wordt de keuze van een abutment mede bepaald door de tandvleeshoogte, ongeacht het feit dat de abutment vast zit aan de pijler of niet. Dit is echter niet de enige reden voor een bepaalde keuze van abutment. De vorm van de prothese is ook afhankelijk voor de keuze van abutment. Overkappingsprothese: Een overkappingsprothese is eigenlijk een kunstgebit dat geplaatst wordt op een aantal implantaten.


10


Scriptie


1999

Deze bevestiging mag niet permanent zijn, zodat het gebit op elk gewenst moment uit de mond genomen kan worden. Voor een overkappingsprothese worden twee pijlers aan de voorkant van de kaak geplaatst. Dit is om er voor te zorgen dat de prothese er in zijn geheel over de implantaten heen valt en ze niet meer te zien zijn. Deze twee implantaten kunnen met elkaar verbonden worden door een soort van rails. Op de beide abutment worden eerst kleine cilinders geschroefd. De rails, de zogenoemde steg wordt gemaakt van palladium staafje, die met een goudlegering aan deze cilinders wordt gesoldeerd. Op deze manier ontstaat er een stevige brug tussen de pijlers. Aan deze brug kan de prothese worden bevestigd door een soort van klik verbinding. Een andere optie om een overkappingsprothese te bevestigen aan de implantaten is met behulp van magneten. Dit wordt echter niet meer zo vaak gebruikt. De kracht van de magneten is niet zo sterk, waardoor de prothese te gemakkelijk los te krijgen is. Daar komt nog bij dat de magneten een sterke nare smaak in de mond brengen en donker afgeven naar verloop van tijd.

Figuur 11

Een goed alternatief voor de magneet is de bal-verbinding. De abutments voor de verbinding hebben een bolvormige bovenkant, die boven het tandvlees uitsteekt. In de prothese bevinden zich ronde holletjes. Beide passen perfect in elkaar. Het los halen van de prothese kost daardoor wat kracht, maar een onverwacht verlies ervan is hierdoor uitgesloten.

Een brug: Een volledige brug is de permanatere variant op de overkappingsprothese. Zowel een volledige als een gedeeltelijke brug kampen echter met het probleem dat de abutment precies moet aansluiten op de suprastructuur, om een mooi uiterlijk van de prothese in de mond te bereiken. Bij een brug ontbreekt zoals bij een overkappingsprothse, het grote gedeelte ‘tandvlees’ onder de keramieke tanden. Wanneer de brug op de implantaten geschroefd wordt is een opening tussen beide onderdelen onaanvaardbaar. De juiste hoogte van de abutment wordt daarom extra belangrijk bij deze prothese. Zoals in eerder hoofdstukken al ter sprake is gekomen, is dit voor een 1-fase implantaat zeer moeilijk vast te stellen. Voor een 2-fase systeem daarentegen, kan de beste combinatie van pijler en abutment bepaald worden. Abutments worden aan de pijlers geschroefd. Door de lengte van de abutments en de pijler, te samen met de tophoek van de abutment en het schroefgat van de pijler te variëren kan elke gewenst maat verkregen worden. Op deze manier kan voor iedere patiënt een perfecte aansluiting van implantaat aan superstructuur gerealiseerd worden.

Figuur 12


11


Scriptie


1999

Kroon:

Figuur 13

Bij voorgaand besproken protheses wordt een stijve constructie gerealiseerd doordat er altijd minimaal twee implantaten aan elkaar bevestigd worden; via de prothese of zelfs rechtstreeks aan elkaar, zoals bij een steg. Deze constructies zorgen ervoor dat de implantaten niet kunnen draaien om hun as. Bij een enkeltandsvervanging is er echter geen verbinding mogelijk met andere elementen. Bij de plaatsing van een kroon wordt daarom gebruikt gemaakt van een speciale abutment. Er wordt daarom een abutment geplaatst met een index, anders gezegd heeft deze abutment aan de onderkant een 6-kant. De bovenkant van de abutment is een 8-kant, of te wel een extern slot. Dit zorgt voor een dubbele anti-rotatie. Tevens wordt bij een enkeltandsvervanging een pijler geplaatst, die een divergerende schroefdraad heeft aan de buitenkant. Op de manier wordt er gezorgd voor extra vastere constructie van de pijler in het bot. Figuur 14 Net als bij de brug en misschien zelfs wel meer, is de aansluiting van de abutment met de kroon bepalend voor het uiterlijk van de prothese. Daarom zijn er allerlei varianten van abutments ontwikkeld, die voor een steeds beter uiterlijk mogelijk maken. Een Cast-to abutment (Astra) zorgt voor de perfecte aansluiting van het tandvlees met een enkele tand. De speciale vorm van deze abutment zorgt ervoor dat de kroon tot op het bot van de kaak kan worden gegoten. Om een kroon op de abutment te bevestigen wordt ook wel een Semi-Burnout cilinder (Astra) gebruikt. De plastic pijler verbrandt restloos tijdens het bakken van de keramische tand, zodat een perfecte aansluiting ontstaat. Er moet vooral voor gezorgd worden dat de prothese goed aansluit bij de originele tanden in het gebit. Als de tanden niet netjes in de mond staan, moet de prothese dat eigelijk ook niet doen, anders steekt deze te veel af bij de andere tanden. Een precies op maat geslepen abutment is dan nodig, die in elke gewenste hoek en afmeting kan worden gemaakt. Een slijpbare abutment biedt uitkomst. Deze kan namelijk op maat geslepen worden, zodat men voor een goede aansluiting met de overige tanden kan zorgen.

Figuur 15


12


Scriptie


1999

MATERIALEN EN VERVAARDIGINGSTECHNIEKEN Implantaten moeten bestand zijn tegen de effecten van een gevaarlijke omgeving. Verschillen in temperauur, zuurtegraad, alkaliniteit en hoge belastingen hebben allemaal effect op de duurzaamheid van een implantaat [1]. Voor de materialen kan uitgegaan worden van materialen die al gebruikt worden of er kan uitgegaan worden van eisen/wensen die gesteld worden aan de implantaten. In dit onderzoek hebben we gekozen voor de eerste benaderingswijze waarna de eigenschappen onderling steeds vergeleken worden op basis van relevante eisen/wensen. Indien nodig zal ook gekeken worden naar materialen die elders in het lichaam (heup- of kaakgewricht) gebruikt worden. Indeling biomaterialen [2] Hieronder volgt een algemene indeling van materialen op basis van biologische eigenschappen. De biologische eigenschappen worden veelal uitgedrukt in biocompatibiliteit. Biocompatibiliteit is noodzakelijk om het ontstaan van corrosieproducten te voorkomen. Toenemende biocompatibiliteit gaat echter gepaard met afnemende mechanische stabiliteit. Een aantal groepen materialen bezit naast biocompatibiliteit biochemisch en biologisch toch voldoende stabiliteit en wordt met wisselend succes in de implantologie toegepast. Een indeling op basis van biologische en mechanische eigenschappen ziet er als volgt uit: biogetolereerde materialen, waarbij reacties gering moeten zijn: CrCoMo, PMMA, Ta; bio-inactieve of inerte materialen, waarbij geen reacties ontstaan en direct botcontact mogelijk is: C, Ti, AlO; bio-actieve materialen, waarbij afgifte van ionen tot optimale integratie bijdragen en direct botcontact mogelijk is: hydroxylapatiet, tricalciumfosfaat en bioglas (zie verder onder coating). De materialen hebben allemaal als nadeel dat ze zeer breukgevoelig zijn, wat, vanwege de benodigde stabiliteit, tamelijk grote implantaten vergt. Uit het oogpunt van biocompatibiliteit moeten de bio-actieve materialen als zeer goed worden aangemerkt; aluminiumoxide tenslotte heeft de beste biocompatibiliteit met het permucosale weefsel. Ten tijde van de opkomst van polymeren zijn daarnaast implantaten van PMMA verschenen. De ongecontroleerde uitbreiding van de kunststof in spongiosa en de daarmee samenhangende problemen bij het verwijderen van een dergelijk implantaat maakten deze implantaten, in combinatie met de matige biocompatibiliteit van het materiaal, ongeschikt voor gebruik in de praktijk. Ook is in beginsel voor de bevestiging in het bot nog wel gebruik gemaakt van PMMA-botcement. Hieronder wordt het gebruik van titanium als basismateriaal beschreven. Titanium In tandtechnische literatuur wordt beschreven dat er tegenwoordig veel gebruik gemaakt wordt van titanium als (basis)materiaal voor implantaten. Titanium is één van de metalen die het best getolereerd worden door het menselijk lichaam ondanks het feit dat het één van de meest reactieve metalen uit het periodiek systeem is. Het schadelijke effect van titanium is laag, omdat het metaal gepassiveerd wordt en er meteen een oppervlakteoxide ontstaat tijdens de vervaardiging. Titanium staat verder bekend om zijn lage soortelijke massa en zijn hoge corrosiebestendigheid door de stabiliteit van de genoemde laag van TiO2, TiO en/of Ti2O3 [3]. Tot het einde van de jaren zestig zijn slechts systemen en materialen toegepast die geen direct contact tussen implantaat en bot hadden. Rond het implantaat was namelijk altijd een bindweefsellaag aanwezig die de retentie van het implantaat in het bot verhinderde. Met de komst van titaan als implantaatmateriaal kwam hierin verandering [2]. Samenstelling: Om te achterhalen of welke samenstelling van titanium de beste mechanische eigenschappen heeft, worden hieronder allereerst de verschillen tussen ongelegeerd en gelegeerd titanium beschreven, waarbij ook gekeken wordt naar de vervaardigingswijze [4,5]. Ongelegeerd titanium is moeilijk koudvervormbaar. Dit is voor een implantaat gunstig, omdat implantaten niet mogen vervormen wanneer de patiënt hard kauwt. Verder heeft het materiaal een overlappende rek en treksterkte met ongeleerd staal (ca. 250 MPa), maar is


13


Scriptie


1999

het beter warmvervormbaar. T.g.v. de grote reactiviteit van titanium moeten de vervormingstemperaturen wel onder de 950° C blijven. Door legeren kan de sterkte van titanium opgevoerd worden. Door legeringselementen als Al, V, Mo, Sn en Cr wordt de kruip minder en de warmtevastheid groter. Hierbij neemt de koudvervormbaarheid af en stijgt de kruipsterkte. Van de legeringstypen, onderscheiden naar de gewenste toestand bij kamertemperatuur, kan het beste gekozen worden voor een a -legering. Hierbij wordt commercieel puur titanium (cpt) veel gebruikt voor implantaten. Er bestaan ongeveer zes verschiIlende soorten cpt, waarvan het titaniumgehalte varieert van 98,9 tot 99,5%. Door de aanwezigheid van kleine verontreinigingen, welke een groot effect hebben op de mechanische eigenschappen, behoren deze legeringen tot het a -type. Cptlegeringen hebben een grote variatie in sterkten, van 276 tot bijna 689 MPa [17]. In [16] wordt ook de legering TiAl6V4 als implantatenmateriaal genoemd en ook voor heupprotheses wordt gebruik gemaakt van TiAl6V4 [6]. Zijn samenstelling is 90 wt% Ti, 6 wt% Al en 4 wt% V. De optimale eigenschappen van titanium worden verkregen door warm forceren [17]. Iedere eropvolgende deformatie en/of warmtebehandeling moet vermeden worden om de formatie van microstructuren te vermijden die de biokwaliteit verminderen. Sterilisatie: Het oppervlak van de implantaten is verontreinigd door organische en anorganische elementen. Anorganische elementen tasten de oxidelaag en hiermee de corrosiebestendigheid aan. Het implantaat moet dan ook schoongemaakt en gesteriliseerd worden door de producent. Door sterialisatie neemt de oxidelaag toe. Oppervlaktebehandeling: Onderzoek [7, 8 en 10] heeft uitgewezen, dat de mate van oppervlakteruwheid een significant effect vertoont op de mate van osseointegratie van een implantaat. Hierbij wordt het verschil in kwaliteit tussen bindweefselkapsel en het oorspronkelijke parodontium bestudeerd door te kijken naar het verschil in vezelrichting. Om een ruwer oppervlak te krijgen worden de volgende oppervlaktebehandelingen gebruikt (zie ook Ra in tabel 1): Coating In beginsel werd het titanium oppervlak gecoat met titaniumpasta. Behalve met titanium is de laatste jaren ook met verstuiven van plasma (TPS), PTFE-membranen en stoffen zoals hydroxylapatiet (HA) en tricalciumfosfaat (TCP) geëxperimenteerd. HA heeft de samenstelling Ca10(PO4)6OH2 en TCP heeft de samenstelling Ca3P2O5. Door het toepassen van laatstgenoemde compounds wordt een combinatie van stabiliteit door het titanium en biocompatibiliteit door de keramieke materialen verkregen [2]. Problemen die hier kunnen optreden, bestaan vooral uit het verkrijgen van een optimale hechting tussen de kern en de coating en het bereiken van de vereiste nauwkeurigheid om een goede pasvorm te garanderen. Stralen en/of etsen Het titanium oppervlak wordt gezandstraald met een grove korrel (0,25 - 0,50 mm) of gestraald met TiO2 en vervolgens eventueel met zuur (HCl / H2SO4) bestookt (SLA). Bij onderzoek [8] is nagegaan in hoeverre de genoemde technieken TPS en SLA presteren in relatie tot machinaal bewerkte implantaten (M). Hierbij wordt gesteld dat de mate van osseointegratie verband houdt met de grootte van de maximale afschuifsterkte. Over deze afschuifsterkte worden uitspraken gedaan aan de hand van het meten van de grootte van de "removal torque value" (RTV) bij implantaten die aangebracht zijn in de onderkaak van biggen. Er wordt hierbij gebruik gemaakt van het in twee fasen inbrengen van massieve schroefimplantaten met als basismateriaal commercieel puur titanium.


14


Scriptie


1999

Figuur 16

Zoals hier boven getoond wordt, vertoonde het machinaal bewerkte titanium oppervlak duidelijk de laagst gemiddelde RTV (0,15-0,25 Nm), terwijl de andere oppervlakken gelijke gemiddelden vertoonden (1,14-1,54 Nm). SLA vertoonde daarnaast een licht hoger gemiddelde dan TPS na een genezingsperiode van 4 weken. Bij M is een relatief kleinere RTV-waarde te constateren na 12 weken doordat er zich geen gaten of groeven in bevinden, maar na 6 tot 8 maanden is de waarde wel hoger. Dit betekent dat bij M een langere genezingsperiode vereist is. Hieronder is tevens het resultaat gegeven van het eveneens onderzochte verschil in insertiemoment en plaats van breuk bij de genoemde technieken met verschillende ruwheidswaarden. bewerking

ruwheid Ra

insertie-moment

plaats van breuk

M

0,15 mm

0,31 ± 0,12 Nm

in verbinding bot-implantaat

TPS

3,1 mm

0,28 ± 0,10 Nm

naast verbinding bot-implantaat

SLA

2,0 mm

0,20 ± 0,12 Nm

naast verbinding bot-implantaat

Tabel 1 Insertie-momenten en de plaatsen van breuk bij machinaal bewerkte oppervlakken (M), door middel van een plasma coating (TPS) en gezandstraald en geëtst (SLA)

Het nadeel van het gecoate TPS is dat titanium deeltjes loslaten tijdens de insertie van het implantaat, wat leidt tot het ophopen van materiaal in de omgeving en zelfs mogelijk in lymfeknopen. Vandaar dat men de laatste jaren actief is om ruwe titanium oppervlakken te verkrijgen zonder een coating toe te passen [7]. Volgens [8] ontstaat dit verschijnsel alleen bij een té ruw oppervlak van meer dan 5 m m, waarbij er sprake is van te weinig contactoppervlak. In onderzoek [10] wordt daarnaast aangetoond dat na 2 maanden een zelfde mate van botvorming plaats heeft gevonden bij het stralen met TiO2 als bij machinaal bewerkt titanium; na 4 maanden is dit in het eerste geval echter significant meer. Met een HA-coating bleek uit het onderzoek het hoogste percentage bot-tot-implant contact verkregen te worden, maar na een jaar is dit echter zelfs bij machinaal bewerkt titanium meer. Bij een coating van hydroxyapatite (HA) kan namelijk plotseling progressief botverlies optreden.


15


Scriptie


1999

Ontstekingen: In onderzoek [14] wordt aangetoond dat er ook bij het Brånemark implantaat-systeem door de spleten tussen de verschillende verbindingen bacteriën naar binnen kunnen dringen ("lekken"). Deze bacteriën leiden tot het ontstaan van een ontsteking (peri-implantitis), waardoor het bot geresorbeerd wordt. De hiervoor aangebrachte silicone ring vermindert dit echter maar gedeeltelijk. Wel gebeurt dit wanneer elementen van POM bij de titanium abutment-schroeven geplaatst worden. Er wordt tevens aangekaart dat een beter ontworpen abutment, zoals een conische abutment, dit lekken misschien kan voorkomen. In [2] wordt geadviseerd om voor het indraaien van de schroef vaseline in de schroefdraad aanbrengen die de ruimte tussen de windingen opvult. In onderzoek [12] wordt aangetoond dat PTFE-membranen, in tegenstelling tot een coating met HA, een gunstige werking uitoefenen op het genezen van botdefecten, dat wil zeggen botkraters, rond titanium implantaten. Verticale botresorpties [2]: Ter opvulling van verticale botresorpties wordt ook wel gebruik gemaakt van hydroxylapatiet. Het blijkt héél moeilijk te zijn om het Figuur 17 oppervlak te steriliseren voordat het tandvlees er overheen komt. Door het aanbrengen van hydroxylapatiet, het gecontamineerde oppervlak en de te grote afstand tussen het bot en het implantaat zal het meestal tot een hernieuwde ontsteking komen, waardoor de ingroei van het bot niet wordt bereikt. Gebruikt van autoloog bot (bv. van de tuber) zou betere resultaten kunnen opleveren. Materialen gebruikt elders in het lichaam Tijdens het speuren naar materialen, is tevens gestuit op literatuur over materialen die gebruikt worden bij heup-, knie-[6] en kaak[15]protheses. Er wordt hier veelal gebruik gemaakt van: Ti6Al4V voor platen en schroeven (kaak); 316L (RVS) voor de steel van een heupprothese, omdat het een heel laag zwavelgehalte heeft. De voornaamste nadelen van deze legering zijn dat hij gevoelig is voor spleetcorrosie, voor putcorrosie en relatief lage vermoeiingsgrens heeft. De steel wordt geforceerd of koudvervormd, omdat gegoten 316L slechte mechanische eigenschappen en een slechte corrosiebestendigheid heeft; CoCrMo-legering voor de craniale basis van de kaakprothese en MP35N met een samenstelling van 35 wt% Co, 35 wt% Ni, 20 wt% Cr en 10 wt% Mo is geschikt voor de steel van een heupprothese. Het wordt gemaakt door warm forceren en heeft daardoor treken vloeisterkte die beter zijn dan die van 316L. De corrosiebestendigheid en vermoeiingseigenschappen ervan zijn zeer goed; AlO voor de gewrichtskop van de heupprothese en dan wel het pure polykristallijne aluminium oxide. Het is harder en meer slijtagebestand en zorgt voor lagere wrijvingskrachten in het gewricht. Echter, de breuktaaiheid van alumina is relatief laag en zijn vermoeidheidseigenschappen zijn slecht. Daarom wordt het ook niet voor de steel van de prothese gebruikt; UHMWPE voor de gewrichtskom van de heupprothese. Dit materiaal is, indien aangebracht in het lichaam, vrijwel inert en heeft uitstekende vermoeidheids-eigenschappen. Verder heeft het een lage wrijvingscoëfficiënt in combinatie met de materialen die gebruikt worden voor de kop van het gewricht. Daarnaast wordt het tevens gebruikt in een kaakprothese. Het effect van UHMWPE op de omgevingsmaterialen baart echter nog zorgen; Al2O3 (Alumina) voor de gewrichtskoppen van een kaak-, knie of heupprothese; PMMA als botcement en het vult hiertoe de holte tussen de kaakprothese en het craniale bot compleet op.


16


Scriptie


1999

CAD-CAM-systemen kunnen de productietijd sterk verkorten, wat gunstige doorwerkt op de kosten. Deze methode kan de technicus vervangen die de natuurlijke verschijning van het keramische tandmateriaal verzorgt. Procera CAD-CAM (Nobelpharma) 1986: Dit bestaat uit een scanner (Procera Scanner) die de 3-dimensionale contour van een tandpreparatie aftast en digitaal inleest. De tandpreparatie bestaat uit een gietsel van de afdruk (‘impression’) van de geprepareerde tand(en) en aangrenzende structuur die door de tandarts is gemaakt (en dus een positief beeld van de tand(en)). Vervolgens is een deskundige in staat om de gegevens met een CAD-programma te manipuleren. Dit betreft bv. de begrenzingslijnen van het werkstuk, de dikte van de kroonlaag en de mate van lossing. Daarna worden de gegevens met de modem verstuurd naar de CAM-fabricageplaats (nu nog in Zweden). Daar wordt de titanium ‘coping(s)’ vervaardigd. Dit zijn blokjes titanium in de vorm van een tand, waar overheen nog een laagje porselein komt. Het eerste gebeurt door middel van machinaal ‘milling’ (= pletten?) en vonkerosie met koolstof voor de binnenkant van de coping. Indien het geheel bestaat uit meerdere delen, dan wordt laserlassen toegepast. Het porselein wordt door de tandarts aangebracht, nadat de coping goed is getest in de mond. CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN Een tand of kies is met kleine draadjes aan het bot verbonden. Dit heet het paradontaal ligament. Deze draadjes zorgen ervoor dat een drukkracht op de tand wordt omgezet in een trekkracht aan het bot. Dit paradontaal ligament geeft terugkoppeling (gevoel) door, wat bij de huidige implantaten niet het geval is. Specialisten zijn het er over eens dat deze natuurlijke situatie zoveel mogelijk zou moeten worden benaderd. Hier wordt op dit moment veel onderzoek naar gedaan. Er zijn echter verschillende toekomstvisies met betrekking tot de manier van het inbrengen van de implantaten. Voorstanders van één- en twee-fase systemen staan tegenover elkaar. Hun verschillende standpunten zullen hieronder duidelijk worden gemaakt. Argumenten voor het één-fase systeem Onderstaande argumenten zijn tijdens het interview, met de heer Van der Meer, naar voren gekomen. Hij verwacht dat de gebruikte implantaatsystemen uit steeds minder elementen gaan bestaan. Men had vroeger het idee dat een implantaat uit meerdere onderdelen gemaakt moest worden, zodat deze onderdelen eenvoudig vervangen konden worden. Dit is echter achterhaald. Het is gebleken dat implantaten eigenlijk niet kapot gaan. Ze gaan een heel mensenleven mee. Daarom is het makkelijker en goedkoper, om een implantaat uit zo min mogelijk onderdelen te maken. Een gevolg hiervan is dat de abutment samengevoegd wordt met de pijler van het implantaat. Hoewel men in eerste instantie dacht dat een te vroege belasting van het implantaat de osseointegratie negatief zou beïnvloeden, is inmiddels gebleken dat een licht belasting geen negatieve gevolgen heeft op deze integratie. Het vormt dus geen bezwaar als de abutment al tijdens de eerste genezingsperiode boven de kaak uitsteekt. Dit voorkomt een tweede operatie en is dus veel plezieriger. Argumenten voor het twee-fase systeem: In tegenstelling tot bovenstaande beweringen, zijn er ook voorstanders voor het twee-fase systeem. Een negatief aspect van het één-fase systeem betreft namelijk de infectiegevoeligheid. Bij het inbrengen van een implantaat met een abutment is een goede aansluiting van tandvlees en implantaat niet gegarandeerd. Doordat er een afstand kan zijn tussen tandvlees en implantaat kunnen bacteriën het bot aantasten, waardoor de abutment niet goed vergroeit met het bot. Een voordeel van het twee-fase systeem is ook dat er rekening gehouden kan worden met de hoogte waarop het tandvlees zich herstelt. Dit geeft een beter aansluiting van het tandvlees om het abutment en zorgt tevens voor een mooiere aansluiting van de suprastructuur op de kaak, waardoor een esthetische beter resultaat tot stand komt. Naar aanleiding van de kennis die wij hebben opgedaan tijdens de analyse van de mondimplantaten, hebben we bovenstaande argumenten afgewogen. Dit heeft geleid tot onze eigen visie. Wij zijn van mening dat het twee-fase in toekomst het meest zal worden toegepast.


17


Scriptie


1999

Het argument voor het twee-fase systeem, met betrekking tot het minimaliseren van infectiegevaar door de juiste keuze van abutment mogelijk te maken, weegt zwaarder dan de kortere genezingsperiode van het één-fase systeem. Naast deze standpunten is onze aanbeveling dat er sowieso nog verder onderzoek moet komen om de implantaten nog meer de werkelijke kiezen of tanden met wortels te laten benaderen. Neutrale deskundigen op het gebied van implantaten moeten bij elkaar komen om een keurmerk op te stellen waarmee de implantaten op hun kwaliteit kunnen worden beoordeeld. TOEKOMSTVERWACHTINGEN Verwacht wordt dat de implantologie alleen maar eenvoudiger en prettiger wordt. Zoals elke technologie. We hebben al laten zien dat de zelftappende schroef implantaat het prettigste implantaat is. Waarschijnlijk wordt dit de standaard. Gaten in pijlers zullen geheel verdwijnen omdat ze simpelweg niet nodig zijn. De implantaten vergroeien toch wel met het bot en als er bot door de gaten groeit worden ze alleen maar moeilijker om te verwijderen. Ook is inmiddels gebleken dat het coaten van implantaten op de lange duur geen beter effect heeft. Dus wordt het alleen maar duur en overbodig. Coaten zal dus niet meer gebeuren. Het is ook duidelijk dat bio-inactief materiaal het geschiktst is voor implantaten. Waarvan titanium het de beste eigenschappen heeft, dus de een titaniumlegering wordt standaard. CAD-CAM-systemen zullen de productietijd in de toekomst sterk verkorten, wat gunstige doorwerkt op de kosten. Deze methode kan de technicus vervangen die de natuurlijke verschijning van het keramische tandmateriaal verzorgt. Tevens willen wij aangeven dat er in de toekomst belangrijke verbeteringen in onderwijs noodzakelijk zijn omdat implantaten steeds vaker worden toegepast. Er zullen meer tandartsen en technici op dit gebied nodig zijn met de bevoegdheid de implantaten in te brengen. LITERATUURLIJST 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

8. 9. 10.

11. 12.

13.

14.

15. 16.

17.

McCabe, J.F. Applied Dental Materials. 1994 Hertel, Dr.R.C. Enossale orale implantologie. Utrecht/Antwerpen: Bohn, Scheltema & Holkema, 1989. Abrahamsson, I., T. Berglundh, J. Wennström, J. Lindhe, The peri-implant hard en soft tissues at different implant systems. Zweden: Clinical Oral Implants Research, 1996 Kandachar, Dr.P.V., Dr.ir.P. van Mourik, dictaat "Materialiseren (IDE 442)". Delft: Fac. van het Industrieel Ontwerpen, Fac. der Scheikundige Technologie en der Materiaalkunde, 1996. Weib bach, W. Materialenkennis en materiaalbeproeving. Middelburg: Technische uitgeverij De Vey Mestdagh BV, 1981. Callister, Jr. W. D. Materials science and engineering. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1994. Buser, D., T. Nydegger, T. Oxland, D.L. Cochran, R.K. Schenk, H.P. Hirt, D. Snétivy, L. Nolte, Interface shear strength of titanium implants with a sandblased and acid-etched surface: A biomechanical study in the maxilla of miniature pigs. 1998. folder "TiOblast". Zweden: Astra Tech Implants. folder "Screw-Vent Internal Hex System". Garderen: Implacon B.V., 1997. Ericsson, I., C.B. Johansson, H. Bystedt, M.R. Norton, A histomorphometric evaluation of bone-toimplant contact on a machine-prepared and roughened titanium dental implants. Zweden: Clinical Oral Implants Research, 1994. Olefjord, I., Prof.Stig Hansson, Surface analysis of four dental implant systems. Zweden: The international journal of oral & maxillofacial implants, 1993. Gotfredsen, K., K. Warrer, E. Hjörting-Hansen and T. Karring, Effect of membranes and porous hydroxyapatite on healing in bone defects around titanium dental implants. Denemarken: Royal Dental College, 1991. Gotfredsen, K., L. Nimb, E. Hjörting-Hansen, J.S. Jensen, A. Holmén, Histomorphometric and removal torque analysis for TiO2-blasted titanium implants. Denemarken: School of Dentistry, University Hospital Rigshospitalet; Zweden: Astra Meditec, 1992. Quirynen, M., C.M.L. Bollen, H. Eyssen, D. van Steenberghe, Microbial penetration along the implant components of the Brånemark system. Denemarken: School of Dentistry; Leuven: Catholic University of Leuven, 1994. Biomechanical design of a total temporomandibular joint replacement. Keller, J.C., C.M. Stanford, J.P. Wightman, R.A. Draughn, R. Zaharias, Characterizations of titanium implant surfaces. USA: The University of Iowa, Virginia Polytechnical Institute, The Medical University of South Carolina,1994. Brady, G.S., H.R. Clauser, Materials handbook. New York: McGraw-Hill Book Company, 1977.


18


Scriptie


1999

18. Battistuzzi, P.G.F.C.M., et al. De partiele prothese uitgangspunen bij de diagnostiek en de behandeling van het gemutileerde gebit. Plasmans, 1992. 19. Fagan, M.J., et al. Implant Prosthodontics. Chicago: Year book medical publishers, inc.,1990. 20. Groenenberg, W.H., G. Boering, C.P. van Steenis, Tandheelkundige implantologie. Groningen: Kliniek voor Mondziekten en Kaakchirugie, 1987. 21. Hertel, R.C. Enossale implantologie. Utrecht / Antwerpen: Bohn, Scheltema & Holkema, 1989. 22. Lange, G.L. de. Tandheelkundige implantologie. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum, 1991. 23. Lange, G.L. de, et al. Suprastructuren op implantaten. Houten: Bohn Stafleu Van Loghum, 1997. 24. Meijer, H.J.A. A biomechanical studie on bone around dental implants in an enentulous mandible. Utrecht: Faculteit geneeskunde, 1992. 25. Rossen, I.P. van. Dental implant loading. Rotterdam: Van Leerdam’s drukkerij, 1991. 26. Taylor, T.D. Dental implants: are they for me? DDS, MSD, 1992

Internet: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

HTU

HTU

HTU

HTU

HTU

HTU

HTU

HTU

HTU

HTU

HTU

HTU

HTU

http://web.inter.nl.net/hcc/beukinga/prothetiek.html http://web.inter.nl.net/hcc/beukinga/relining.html http://web.inter.nl.net/hcc/beukinga/immediaat.html http://web.inter.nl.net/hcc/beukinga/overkap.html http://www.werk.net/idcdata/bercode493051103.html http://www.dentnet.nl/implants/ciwatis.htm http://www.dentnet.nl/implants/cisoort.htm http://www.dentnet.nl/implants/cikanerop.htm http://users.bart.nl/~jcf/index.html http://users.bart.nl/~jcf/sites.html http://www.acta.nl/english/departments/materials.htm http://www.dent.unc.edu/bayne/dmg/hp-dmg.htm http://www.dent.unc.edu/bayne/dmg/hp-pubs.htm


UTH

UTH

UTH

UTH

UTH

UTH

UTH

UTH

UTH

UTH

UTH

UTH

UTH

19


Scriptie IDE442 MATERIALISEREN 1999 DE MONDPROTHESE ANALYSE EN AANBEVELINGEN VOOR MATERIAAL EN FABRICAGETECHNIEK VAN MONDPROTHESE

Recommend Documents