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Der atrophierte Unterkiefer – eine morphometrische Studie im Hinblick auf eine mögliche Insertion bikortikaler bzw. kurzer Implantate im reduzierten Unterkieferknochenangebot mit Hilfe der digitalen Volumentomographie

  • Die vorliegende Arbeit stellt eine genaue Methode zur Vermessung des Unterkiefers anhand von digitalen Volumentomogrammen vor und beantwortet Fragen nach der Quantifizierung vertikaler und transversaler Dimensionen teilbezahnter bzw. zahnloser Unterkiefer. Es wird dargestellt, welches Knochenangebot atrophierte Unterkiefer aufweisen, um die Indikationsstellung für die funktionelle Rehabilitation durch dentale Implantate zu präzisieren. Dafür wurden 68 Patienten aus 715 DVT-Datensätzen, die zwischen 2008 und 2014 in einer kieferchirurgischen Praxis in Zwickau/Sachsen angefertigt wurden, nach entsprechenden Kriterien ausgewählt. Es erfolgte eine Einteilung in zwei Untersuchungsgruppen, sodass einer Gruppe bestehend aus 43 im Unterkiefer zahnlosen Patienten (Alter ca. 69,8 Jahre) einer zweiten Gruppe von 25 Patienten (Alter ca. 62,8 Jahre) mit anteriorem Restgebiss gegenübergestellt werden konnte. Jedes DVT wurde durch eine standardisierte Methode zunächst dreidimensional ausgerichtet und dann an sechs Seitenzahn- sowie fünf Frontzahnpositonen in zwei vertikalen und drei bzw. fünf horizontalen Strecken vermessen. Zur Bestimmung des methodischen Messfehlers wurden fünf DVT-Datensätze dreifach vermessen und entstandene Messdifferenzen ausgewertet. Ein nicht signifikanter durchschnittlicher Altersunterschied von ca. fünf Jahren trennt Gruppe 1 und Gruppe 2. Die Anzahl von Frauen überwiegt in beiden Gruppen. Die Knochenhöhe ist im seitlichen Frontzahnbereich zahnloser Patienten mit ca. 23 ± 1 mm am größten und die kaudale Kortikalis durchschnittlich 4,1 mm dick. In der Unterkiefermitte ist sie mit 6,2 mm 50% stärker. Nach distal fällt die Unterkieferhöhe kontinuierlich zur Position des ersten Molaren ab. Die Angulation der maximalen kranio- kaudalen Ausdehnung bewegt sich durchschnittlich zwischen 11° und 19° gegenüber der Axialachse und entspricht damit der von den Implantatherstellern vorgesehenen Standard-Sekundärteilen. Patienten mit anteriorem Restgebiss weisen in allen Messpositionen des Seitenzahnbereichs ca. 5,2 mm signifikant mehr Knochenhöhe auf als zahnlose Patienten. In allen Messungen beider Gruppen kann signifikant weniger Knochenhöhe bei Frauen als bei Männern festgestellt werden, dabei beträgt die Differenz durchschnittlich 2,2 mm. Es wird gezeigt, dass im Frontzahnbereich die Unterkieferbreite und im Seitenzahnbereich die Unterkieferhöhe reduziert ist. Den Ergebnissen dieser Arbeit zufolge kann durch Ausnutzen von 75 % der kaudalen Kortikalis im Frontzahnbereich deutlich häufiger implantiert werden. Bezogen auf die einzelnen Messpositionen können 25 % mehr Miniimplantate (Ø 2,1 mm) und 21 % mehr Standardimplantate (Ø 4,1 mm) inseriert werden. Sieben von 43 Patienten, bei denen eine Versorgung mit zwei interforaminalen Implantaten angestrebt wird, profitieren von einer bikortikalen Verankerung, da ansonsten ihr Knochenangebot für eine monokortikale Implantation nicht ausreicht. Weiterhin kann durch die bikortikale Verankerung bei 20 statt nur sieben von 43 zahnlosen Patienten die prothetische Versorgung auf vier interforaminalen Ø 4,1 mm Standardimplantaten realisiert werden. Das entspricht in dieser Studie 30 % mehr Patienten, die mit Implantaten versorgt werden können. Der therapeutische Nutzen der bikortikalen Verankerung ist zum einen die Möglichkeit der Verwendung längerer Implantate, zum anderen die Erweiterung der Indikation der Versorgung mit Implantaten bei reduziertem Knochenangebot. Bei der Analyse des Knochenangebotes im Seitenzahnbereich wird dargestellt, dass kurze Implantate mit einer Länge von unter 8 mm im Vergleich zu einer Länge von 10 mm zwei bis drei Mal bzw. bei ultrakurzen Implantaten (Länge 4 mm) sogar vier Mal so oft gesetzt werden können. Grundsätzlich gilt: Je kürzer das Implantat, umso häufiger kann es inseriert werden. Eine bikortikale Implantation im Seitenzahnbereich ist nur in Ausnahmefällen, d.h. bei ausreichendem Knochenangebot lateral des Canalis mandibulae, möglich. Auch hier wird mit der vorgelegten Arbeit gezeigt, dass dieser Platz vestibulär zu 7 % (zahnlose Unterkiefer) bzw. zu 18 % (Unterkiefer mit anteriorem Restgebiss) breiter als 6 mm ist. In der vorliegenden Studie wird eine reproduzierbare Methode vorgestellt, deren Messfehler unter Einsatz von softwarebasierten Werkzeugen der Längen- und Winkelmessung mit den Werten vorheriger Studien zur Genauigkeit der DVT korreliert. Angesichts der hohen Anzahl an zahnlosen Patienten, die nur durch die bikortikale Verankerung mit Implantaten versorgt werden können, sind weitere klinische Studien zum Langzeiterfolg erforderlich. Ferner sollten die genauen biomechanischen Auswirkungen der bikortikalen Verankerung verschiedener Implantatsysteme im Unterkiefer untersucht werden. Durch die wachsende klinische Bedeutung kurzer bzw. ultrakurzer Implantaten im atrophierten Unterkiefer-Seitenzahnbereich sind Langzeitstudien notwendig, um die Ergebnisse der bisherigen, maximal fünf Jahre umfassenden Beobachtungen erneut einschätzen, Komplikationen und Limitationen abwägen und verlässliche Aussagen zur Erfolgsrate treffen zu können.
  • The present work presents a precise method for measuring the lower jaw using cone beam computed tomography (CBCT) and answers questions about the quantification of vertical and transversal dimensions of partially edentulous and edentulous mandibles respectively. The amount of available bone in atrophied lower jaws is shown to specify the indication of the functional rehabilitation by dental implants. For this purpose, 68 patients out of 715 CBCT datasets, which were taken between 2008 and 2014 in an oral surgery practice in Zwickau / Saxony, were selected according to appropriate criteria. All included patients were divided into two groups, so that a group consisting of 43 patients with edentulous lower jaws (age about 69.8 years) could be compared to a second group of 25 patients (age about 62.8 years) with an anterior residual dentition. At first, every record was three-dimensional aligned using a standardized procedure. Thereafter it was measured on six posterior and five anterior tooth positions in two vertical and three, respectively five horizontal distances. To determine the methodical measurement error, five CBCT datasets were measured in triplicate and the resulting measurement differences were evaluated. An insignificant age difference of approximately five years separates group 1 and group 2. The number of women outweighs both groups. The bone height in lateral anterior region of edentulous patients is greatest at approximately 23 ± 1 mm, and the caudal cortex is 4.1 mm thick on average. At the mandibular symphysis it is 6.2 mm thick and so 50% stronger. When measuring farther distally, the bone height drops continuously to the position of the first molar. The angulation of the maximum craniocaudal extension is on average between 11 ° and 19 ° to the longitudinal axis and thus corresponds to the standard abutments provided by the dental implant manufacturers. Patients with an anterior residual dentition have with approximately 5.2 mm significantly more bone height in all measuring positions of the posterior region than edentulous patients. In all measurements of both groups, significantly less bone height can be found in women than in men, with an average difference of 2.2 mm. It is shown, that the lower jaw width is reduced in the anterior region and the lower bone height in the posterior jaw. when measuring farther distally According to the results of this work implantation is significantly more frequent by using 75% of the caudal cortical bone in the anterior mandible. Based on the individual measurement positions, 25% more mini implants (Ø 2.1 mm) and 21% more standard implants (Ø 4.1 mm) can be inserted. Seven out of 43 patients, who would receive two interforaminal implants, benefit from bicortical anchoring due to insufficient bone height for a monocortical implantation. Additionally, in 20 instead of seven out of 43 edentulous patients a prosthetic restoration on four standard Ø 4.1 mm interforaminal implants is only realizable if the caudal cortex is engaged. In this study, this equates to 30% more patients who can be treated with dental implants. The therapeutic benefit of bicortical anchorage is on the one hand the possibility of using longer implants, on the other hand the enhancement of the indication of dental implants when treating patients with reduced bone supply. The posterior bone analysis shows, that short implants with a length of less than 8 mm can be used two to three times more often compared to a length of 10 mm and four times as often with ultrashort implants (length 4 mm). Basically, the shorter the implant, the more often it can be inserted in edentulous posterior jaws. Bicortical anchorage in this region can only be exceptionally realized if sufficient bone width lateral to the mandibular is available. The presented work shows here as well, that the vestibular space is up to 7% (toothless lower jaw) or to 18% (lower jaw with anterior residual dentition) wider than 6 mm. This study presents a reproducible method, whose measurement error correlates with the values of previous CBCT accuracy studies using software-based length and angle measurement tools. Given the high number of edentulous patients, who can only receive dental implants through bicortical anchoring, further clinical trials are required to evaluate the long-term success. Furthermore, the exact biomechanical effects of bicortical anchorage of different implant systems in mandibles should be investigated. Due to the growing clinical importance of short or ultra-short implants in atrophied mandibular posterior jaws, long-term studies are necessary to reassess the results of previous fiveyear observations, weigh up complications and limitations and make reliable predictions relating their success rate.

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Metadaten
Author:MDSc Tobias Enders
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-22394
Title Additional (English):The atrophic mandible - a morphometric study with regard to the feasable insertion of bicortical or short implants in the reduced mandibular bone availability using cone beam computed tomography
Referee:Prof. Dr. med. Dr. med. dent. Wolfram Kaduk, Prof. Dr. med. habil. Dr. med. dent. Bernhard Frerich
Advisor:Prof. Dr. med. Dr. med. dent. Wolfram Kaduk
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2017
Date of first Publication:2018/07/13
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2018/07/12
Release Date:2018/07/13
Tag:Digitale Volumentomographie, Implantat, Unterkiefer, bikortikal
bicortical anchorage, cone beam computed tomography, dental implant, edentulous, implant, mandible, short implant
GND Keyword:Digitale Volumentomographie, Implantat, Unterkiefer
Pagenumber:114
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie/Plastische Operationen
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit