familiarization course

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

PEEK: ανάπτυξη και ιστορία Το PEEK ως υλικό αναπτύχθηκε και κατοχυρώθηκε από το ICI το 1982 Σύντομα μετά, άρχισε η εμπορική διάθεση του σε διάφορους τομείς εξαιτίας των εξαιρετικών φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του Από τα μέσα της δεκαετίας του 1980, εμφανίζονται και οι πρώτες βιβλιογραφικές αναφορές στην ορθοπαιδική χειρουργική 1993: δημοσιεύονται οι πρώτες κλινικές εφαρμογές στην οδοντιατρική στη Γαλλία 1997: έγκριση του PEEK- Optima ως κατάλληλο για μακροχρόνια εμφύτευση στο ανθρώπινο σώμα (Invibio)

PEEK: ανάπτυξη και ιστορία 1998: διατίθενται για ορθοπαιδική και νευροχειρουργική χρήση 1993-2003: έχουν τοποθετηθεί >4000 PEEK και PEEK- Optima εμφυτεύματα 2004: τα οδοντικά PEEK εμφυτεύματα συνδυάζονται με β- τριφωσφωρικό ασβέστιο (Evonik) 2008: λαμβάνουν CE πιστοποίησή Από το 2005 περισσότερα από 1000 PEEK εμφυτεύματα και abutments βρίσκονται σε κλινική χρήση 2008: CE πιστοποίηση για τα basal PEEK- Optima εμφυτεύματα 2011: CE πιστοποίηση για τα χυτεύσιμα PERSO- B και PERSO- C εμφυτεύματα

Τι είναι το PEEK? (- C6H4- O- C6H4- O- C6H4- C0- )n Poly- Ether- Ether- Ketone Πολυαρωματικό, ημικρυσταλλικό, θερμοπλαστικό, βιοϋλικό Παρόμοιες μηχανικές ιδιότητες σε σχέση με το οστούν (ισοελαστικό) ISO 10993 ISO 13485 ASTM F2026-07a Κατασκευαστές: Victrex/Invibio, Solvay, Evonik

Τι είναι το PEEK? Density 1,3 1,8 g/cm³ Fusion point 334 348 C Young modulus, elasticity 4 11,5 Gpa Flexural modulus 14-18 Gpa Hardness Rockwell M 99 Fluide saturation 0,4 0,5% Specific resistance 4 9x10^16 Ω/cm Résistance surface 10^15 Ω/cm Χημικά ανενεργό Ηλεκτρικά ανενεργό Κακός αγωγός της θερμότητας Βιοαδρανές Μεγάλη σταθερότητα στις διαστάσεις, Poisson coeff 3 Μεγάλη μηχανική αντοχή, όπως το οστούν Fusion temperature 334 348 C

Perso- C032

Perso- C047

Perso- C001

Perso- B

εμφυτεύματα PEEK που χρησιμοποιούνται από το 2006

Εποχή τιτανίου: 1973-2008 5.01.1989 25.9.2006

Γιατί PEEK? Πολλαπλές αποτυχίες στον ίδιο ασθενή κατά τη φάση της οστεοενσωμάτωσης Αλλεργία έναντι στο τιτάνιο? (>4%) Μηχανικοί λόγοι?

Γιατί PEEK? Φαινόμενο stress shielding

Γιατί PEEK? Φαινόμενο stress shielding, απορρόφηση σε επένθετες οδοντοστοιχίες

Γιατί PEEK? Περιορισμοί στη χρήση ριζόμορφων εμφυτευμάτων τιτανίου

Γιατί PEEK? Η ελαστικότητα των PEEK είναι παραπλήσια με αυτή του οστού Το PEEK εμφύτευμα ακολουθεί τις εσωτερικές μικροκινήσεις του οστού Δεν είναι δυνατή η υπερφόρτιση του οστού Δεν υπάρχει φαινόμενο stress- shielding Η πυκνότητα του PEEK είναι παραπλήσια με του οστού Προάγεται η οστεογένεση και η διαδικασία του bone remodeling διότι η μηχανική φόρτιση και στις δυο πλευρές της διεπιφάνειας (οστό και PEEK) είναι ίδιες, χωρίς την παρεμβολή τραυματισμού

PEEK: Finite Elements Model of PEEK- IMPLANTS Crestal and Basal To check if stress distribution shall be better than with rigid implants and response in bone will be adequate

PEEK: Finite Elements Model of bone and implants Cortical bone, Spongeous bone, Cortical bone 20 MPa: deplacement/ deformation of bone: 4 micron Constraint under 30 ; variation between 10 to 80 MPa Meningaud, Jean- Paul, Donsimoni, L après titane, le PEEK? After titanium, PEEK? Rev de Stom et Chir. Max- fac., Vol 113, 5, 11/2012

PEEK: Mechanical constraints in FEM 20 Mpa (162 N): deplacement/deformation of bone: 5 micron 60 Mpa (389 N): deplacement/deformation of bone: 5 micron

PEEK: Mechanical constraints in FEM Unilateral 20 MPa Unilateral 30 MPa Unilateral 40 MPa Unilateral 60 MPa

PEEK: FINITE ELEMENT STUDY OF PERSO- B Figure 8: Constraints obtained on the dental implant Ø7. Maximum constraints: 245 MPa Conclusion: The maximum constraint being lower than the yield stress of the PEEK (337 MPa), one can deduce that the implant resists the efforts which are applied to it. Figure 3: Constraints obtained on the dental implant Ø9. Maximum constraints: 305 MPa Conclusion: The maximum constraint being lower than the yield stress of the PEEK (337 MPa), one can deduce that the implant resists the efforts which are applied to it.

PEEK: CUT IMPLANTS & DYNAMIC LOADING Mechanical Loading Machine Experimented by National Laboratories of Essay LNA, Trappes- France

PEEK - in comparison to other materials Material Young (elasticity) modulus MPa Poisson Ratio Flexural modulus MPa Cortical bone 17400 or less 0,3 17400 Medullar bone 1740 or more 0,3 200 PEEK OPTIMA LT1 6 BASO4 4000 or more 0,3 17000 or more Enamel 84100 CFR- PEEK (carbone fibers) 18 000 0,39 = less stability in dimension cpti Cr- Co 110000 218000 0,35 36000 or more Hao, L., Harris, R., Bartolo, P., Bidanda, B., (eds.), Customised Implants for Bone Replacement and Growth, Bio- Materials and Prototyping Applications in Medicine. Springer, 2008

PEEK: Fondamental Studies on Rats Cortical bone = white, spongiosa: black

PEEK: Fundamental Studies in Munich (Prof. Milz) Induction of cortical bone formation against PEEK- implant without any additional layer Cortical bone = rose spongious bone = yellow- blue

PEEK: Fondamental Studies in University of Marseille (Prof. Chossegros) Cortical bone and trabecula=rose;spongious bone = yellow- blue

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

Εξατομίκευση των PEEK εμφυτευμάτων

Εξατομίκευση των PEEK εμφυτευμάτων Διαμόρφωση του κάθε εμφυτεύματος ανάλογα με το υποκείμενο οστό σε όγκο σε ύψος σε τρισδιάστατη διεύθυνση abutment σε σχήμα σε συγκρατητικότητα σε ελαστικότητα

Γενική διαδικασία για την ατροφική άνω γνάθο

Χωρίς ανύψωση ιγμορείου Χωρίς την χρήση μοσχευμάτων

Χρόνια ιγμορίτιδα Σχεδόν καθόλου οστούν Τοποθέτηση basal peek implant στο 16 3 χρόνια μετά Ωριμο οστούν γύρω από το εμφύτευμα Καθόλου ιγμορίτιδα

Basal peek implant στο 36 6 χρόνια μετεγχειρητικά

Τοποθέτηση basal στην ατροφική άνω γνάθο Σε περισσότερα από 2mm ύψος φατνιακής ακρολοφίας. Δεν χρειάζεται ανύψωση ιγμορείου Διφλοιωτική στήριξη (προστομιακά και υπερώια) Σε λιγότερα από 2mm διαθέσιμου οστού Mini ανύψωση ιγμορείου Η χρήση μοσχευμάτων δεν είναι απαραίτητη

Γενική διαδικασία για την ατροφική κάτω γνάθο

Γενική διαδικασία για την ατροφική κάτω γνάθο Πρόσθια περιοχή Τριφλοιωτική στήριξη Προστομιακά Γλωσσικά Κορυφή φατνιακής ακρολοφίας

Γενική διαδικασία για την ατροφική κάτω γνάθο Περιοχή προγομφίων - γομφίων Τριφλοιωτική στήριξη Προστομιακά Γλωσσικά Κορυφή φατνιακής ακρολοφίας Τοποθέτηση του εμφυτεύματος κάτω από το κάτω φατνιακό νεύρο

Γενική διαδικασία για την ατροφική κάτω γνάθο Περιοχή γομφίων Τριφλοιωτική στήριξη Προστομιακά Γλωσσικά Κορυφή φατνιακής ακρολοφίας (όχι πάντα) Τοποθέτηση του εμφυτεύματος επάνω από το κάτω φατνιακό νεύρο

Ο ρόλος της σύγκλεισης Σωστή κάθετη διάσταση Αμφοτερόπλευρη, εξισορροπημένη σύγκλειση, όπως των ολικών οδοντοστοιχιών Αμφοτερόπλευρη, εξισορροπημένη σύγκλειση, όπως των ολικών οδοντοστοιχιών Αμφοτερόπλευρη, εξισορροπημένη σύγκλειση, όπως των ολικών οδοντοστοιχιών

PEEK-Abutments for PERSO-B- and PERSO-C-technics Second function part May serve as - cicatrization screw - prolounger thread to combine with OAXE 2nd part May serve as - gingiva- former - combine with thread for a OABU2 First function part OABU1 UNIVERSAL Overbridge distances between implant and prosthetical construction 12-28 mm Parallelization 1-6 OABU2 Standard For standard distance 5-12mm between implant and prosthetical construction Parallelization 1-6 OAXE SPECIAL For parallelization of more than 6-20 For screw- fixation of prosthetics

On Operation day: No use of Silicones for impressions

24 26 24 26

24 26 27 27 24 26

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

ευχαριστώ