Annons

Annons

När käkbenet inte räcker till – patientspecifika käkbensförankrade konstruktioner ger nya möjligheter för dentala implantat

Extrem atrofi av tandlösa käkar eller större käkdefekter skapar en svår estetisk och funktionell oral situation om dentala implantat inte kan installeras på grund av saknat ben. Moderna biomaterial, datorstödd design och tillverkning med additiv teknik skapar nya möjligheter för oral rehabilitering med patientspecifika implantat som skruvas fast på skelettet.

Patienten sanerades i båda käkarna och har nu en inläkt patientspecifik lösning i maxillan.

Genom att ta vara på titanets egenskaper i form av fixturer (tandimplantat) som förankras i ben genom en fördelaktig främmande kropps-reaktion, så kallad osseointegration, skapade Per-Ingvar Brånemark och medarbetare en revolutionerande möjlighet att återigen ge tandlösa människor en värdig oral funktion [1].

Från att från början bara varit aktuellt med rehabilitering av patienter med total tandlöshet, först genomfört i underkäken och sedan överkäken, kunde del- och singelimplantat också utvecklas och visa sig fungera väl [2]. Senare kunde tekniken förenklas från en försiktig tvåstegskirurgi (där implantaten fick läka in under slemhinnan skilda från munhålan) till enstegskirurgi, vilket innebär att en slemhinnepenetrerande distans anslöts direkt till det skruvformade implantatet i benet. På så sätt sparade man patienten en operation.

Dentala implantat har också utvecklats avseende biomaterialegenskaper; bland annat har ytråheten på implantaten gått från en initial maskinbearbetad, svarvad yta till att modifieras med olika behandlingar till en måttligt rå yta (eng moderately rough, Sa-värde: 1,0–2,0 mikrometer), som kunnat bidra med snabbare inläkningstider i benet och kortare behandlingstider [3]. Långtidsstudier i stora svenska material har visat på en stabil situation i övervägande delen av patienterna, positiva effekter av materialutveckling vid införandet av ”lagom” rå yta samt att det finns skillnader i lyckande mellan yngre och äldre individer, där det fungerar lite bättre på äldre individer [4].

Baserat på forskning och utveckling kring de dentala implantaten har man kunnat gå vidare med att i ansiktsskelettet och i kraniet installera implantat för förankring av epiteser, det vill säga ansiktsproteser, för ett förlorat öga, öra eller näsa. I samarbete med anaplastologer kan det ge en mycket funktionell och estetisk lösning till patienterna [5]. Innovationer kring långa förankringar i kindbenet för att fixera ersättningar, så kallade zygomatikusfixturer, i överkäken har också använts under lång tid med framgång [6]. Benförankrade hörapparater som används vid hörselnedsättningar av ledningshinderstyp (till exempel BAHA och Bonebridge), och senare extremitetsersättningar förankrade med titanfixturer, är ytterligare exempel på medicinska framsteg sprungna ur biomaterialforskningen med ursprung i fenomenet osseointegration [7–9].

Nygammal möjlighet för svåra käkdefekter

Sedan de första publikationerna från 2017 har en annan möjlighet till dental rehabilitering introducerats [10, 11]. Den syftar till att komplettera de dentala fixturerna i situationer där benunderstöd saknas för implantation. Redan på 1940-talet hade man i tandlösa fall idén om att kunna göra subperiostala implantat, men man var då tvungen att kirurgiskt frilägga käkarna och ta ett avtryck av dem för att sedan slå ut modeller i gips och på detta vaxa upp och gjuta ett skelett i metall, på vilket det anslöts stöd upp genom slemhinnan för en brokonstruktion eller som retention för en hel protes (figur I).

Detta numera ”onödiga” kirurgiska ingrepp är givetvis något som man i modern tid löser radiologiskt med datortomografi (DT) eller undersökning med Cone Beam Computed Tomography (CBCT). Resulterande bilder i DICOM-format av tunna axiala (< 1 mm) snitt laddas därefter upp till en kommersiell aktör via nätet, och i mjukvaruprogram planeras patientspecifikt implantat och brokonstruktion. Även modeller framställda genom klassisk avtrycksteknik med alginat och gips – som i sin tur skannas i DT/CBCT eller med intraoral skanner – kan läggas in i mjukvaran i digital form. Tandfyllningar från motstående käke ger artefakter i röntgenåtergivningen av detaljer när fallet ska planeras, och dessa problem elimineras då genom att man kompletterar med en fil över hur tänderna ser ut i detalj.

I dator kan man enkelt och snabbt lägga upp en konstruktion för patientens dentala rehabilitering, där brostöd placeras optimalt mot motstående käke. Tunna, men tillräckligt stabila, plattor i ett sammanfogat nätverk som letar förankring i mellanansiktets fyra balkar och som stöttar överkäken utgör det stora implantat som ger stadga och ny tuggförmåga och estetik (figur II). Även om stora delar av käkbenet saknas kan man med konstruktionen söka längre bort i ansiktsskelettet för att hitta förankring. På liknande sätt kan även ett implantat i underkäken framställas.

I en finit elementanalys (FEA) kan man räkna på hållfastheten i konstruktionen. Den patientspecifika konstruktionen görs om till en skrivbar fil och förs över till en metallskrivare för 3D-utskrift i titan. Brostöden svetsas sedan på och en 3D-skrivbar fil av den för patienten temporära bron följer med till kunden digitalt, till exempel via mejl. När sedan den utskrivna titankonstruktionen fabricerats med additive manufacturing (AM), efterbehandlats och skickats iväg till mottagande kirurg kan operationen genomföras. Planeringen sker medelst videokonferens mellan kirurg och biomedicinsk ingenjör där man också, förutom biomekaniken, lägger in specifika fakta kring patientens mjukvävnadssituation.

Vid dentala implantat är det viktigt med fast keratiniserad gingiva runt implantatdistanser, men för dessa patientspecifika implantat kan en annan situation gälla. Förutom på helt tandlösa patienter med uttalad atrofi av överkäken, som fortfarande kan ha en viss tillgång till fast gingiva, kan dessa nya konstruktioner med fördel användas vid större benförluster efter tumörresektioner och trauma där förlorad vävnad ersatts med mikrovaskulär fri lambå. Detta gynnar patienten och morbiditeten sjunker. Transplantatet behöver alltså då inte innefatta en benkomponent som är svår att placera korrekt (även om det numera oftast görs genom virtuell datorstödd planering) eller volymmässigt inte håller måttet för installation av dentala implantat.

Efter att implantatet planerats, producerats och levererats till beställaren kan installation göras, oftast i generell anestesi. Käkområdet friläggs och implantatet passas in och förankras med 15–30 mikroskruvar (1–2 mm) (figur III). Mobilisering av Bichàts fettkudde i kinden kan göras i överkäken för att augmentera mer mjukvävnad runt brostöden, även bilateralt, vid en hel överkäksrekonstruktion (figur IV). Slemhinnan sutureras runt brostöden och den temporära 3D-utskrivna bron skruvas fast i brostöden och patienten är därmed momentant rehabiliterad. Efter läkning av slemhinnan kan den temporära bron i överkäken bytas ut mot en permanent, fast eller avtagbar, välförankrad, funktionell och estetisk konstruktion (figur V).

I de material som hittills publicerats har det varit mycket låga siffror på avlägsnade implantat. Detta är givetvis av största vikt att följa noggrant.

Erfarenheter från akademiska sjukhuset i Uppsala

På Akademiska sjukhuset i Uppsala har vi tacklat denna nya teknologi/metod på följande sätt:

  1. En mini-HTA (Health Technology Assessment) upprättades av författaren, där tidigare metoder beskrevs och analyserades, till exempel fri lambå med fibulatransplantat och virtuell planering av rekonstruktion och av dentala implantat efter inläkning. Risker och kostnader av gammal och ny teknik kartlades. I vårt verksamhetsområde, plastik- och käkkirurgi, enades vi om att starta med ett mindre antal patienter och utvärdera under ett år.
  2. Studiebesök vid Käkkirurgiska kliniken i Hannover och kontakt med professor Nils-Claudius Gellrich, som är en av upphovsmännen till tekniken och som stöttat med erfarenheter i de initiala planeringarna. Planeringarna sker i samarbete med för Region Uppsala upphandlade leverantörer för osteosyntesmaterial, kraniomaxillofaciala instrument och produkter.
  3. Ersättningsfrågan för implantaten utreddes med beställarenheten för Region Uppsala, det patientspecifika implantatet ersätts av hälso- och sjukvården. Bro eller protes förhandsprövas av behandlande specialist i oral protetik.
  4. Förutom behandlande kirurg, ingår specialist i oral protetik samt ett utvalt dentalt laboratorium. Vi försöker hålla ihop denna konstellation och utbyter erfarenheter för att få en så brant inlärningskurva som möjligt.

Fem patienter är opererade, färdigbehandlade och följs upp. Två patienter har en lång historia av tandlossning, resulterande i hel tandlöshet i överkäken, har rehabiliterats med dentala implantat och sedan haft fixturförluster som till slut utvecklats till en handikappande atrofi av överkäken, där en protes inte kunnat retineras och lossnar vid tuggning (figur II–VI, XI). Ytterligare tre patienter har haft tumörer:

  1. Pindborg tumör, eller Calcifying epithelial odontogenic tumor (CEOT), centralt i maxillan (figur VII–VIII).
  2. Radikalt exciderad skivepitelcancer i höger överkäke som inte erhållit strålbehandling (figur IX a–h).
  3. Ameloblastom i underkäksfronten (figur X a–b).

Vid de första två tumörfallen ersattes förlorad vävnad endast initialt med en främre lårlambå till överkäken (närmast hel maxillektomi samt hemimaxillektomi). I det sista fallet med ameloblastom, som inkluderade hela frontala alveolarutskottet i underkäken, gjordes ett försök med bentransplantat som misslyckats och avlägsnats.

I fallen med mjukvävnadslambåer har de fått läka in minst sex månader innan installation av patientspecifikt implantat installerats. Samtliga fem patienter har fått sina konstruktioner och de fun­gerar väl. På en av patienterna har en fixationsskruv transkutant avlägsnats efter tolv månader (figur XI) och fyra av fem patienter har vid ett – eller max två – tillfällen under observationstiden, som nu närmar sig två år för den första patienten, behandlats med PcV på grund av en diffus svullnad i kinden som snabbt lagt sig. Dessa episoder bokförs och följs upp mycket noggrant och utgör en central del i om denna metod blir en framgång på lång sikt, där i övrigt morbiditeten får anses som låg med tanke på patienternas utsatta orala situation.

Vår leverantör rapporterar att de under 2022 globalt producerade 89 patientspecifika konstruktioner av detta slag, och totalt 231 stycken sedan de startade efter 2017 (per februari 2023). Enligt denna rapport från fabrikanten har ett implantat avlägsnats. Det finns en annan fabrikant i Europa med uppföljd produkt av liknande slag, och fler fabrikanter på andra kontinenter utan vetenskaplig uppföljning.

Många äldre kollegor, speciellt käkkirurger, har dock säkert minnen från att ha behövt avlägsna dessa subperiostala implantat efter att de förorsakat benförlust och infektioner. Den avgörande skillnaden är nu att den rigida implantatkonstruktionen skruvas fast på käken, efter att den frilagts vid installationen. Teknologin och biologin synes därför solid då den följer vissa regler, till exempel där en fast förankring i skelettet leder till en inläkning av biomaterialet mot käkbenet. På detta vis hoppas man komma man ifrån de tidigare problemen, vilket det nu börjar finnas evidens för i gemensamma erfarenheter och litteratur.

Ytterligare forskning kring optimering av material, ytråhet och stabilitet pågår. Av intresse är, som tidigare påpekats i texten, förhållandet mellan placering av brostöd, tillgång till en fast och icke alltför rörlig slemhinna/transplanterad hud och material­egenskaper i denna genomgång av mjukvävnaden till munhålan – ett förhållande mellan implantat/biomaterial och mottagarställe intraoralt, som givetvis länge varit en utmaning kliniskt och biologiskt med tanke på eventuell infektionsrisk kring en stor, solid, genom slemhinnan penetrerande konstruktion i ett stycke (figur XII).

Som teknik betraktad väcker metoden stort hopp om att vara ett viktigt verktyg för att rehabilitera den utsatta patienten som drabbats av grav atrofi eller käkresektioner efter genomgången huvud-halscancer, något som dock måste utvärderas kontinuerligt, då indikationen kanske kan komma att utvidgas i takt med ökad erfarenhet.

Slutsats

Det tycks som att denna metod har potential att ge oss ett ytterligare verktyg i rekonstruktionsarsenalen för bettrehabilitering av den tandlöse patienten, där kraftig benförlust förhindrar användande av konventionella dentala implantat. Vi ser just nu också en stor möjlighet att tekniken kan användas efter större resektioner vid cancer i speciellt överkäken. En kombination av fri lambå med mjukvävnad och senare ett patientspecifikt implantat av den beskrivna typen kan vara ett ytterligare sätt att hjälpa dessa utsatta patienter att återfå förlorad tuggförmåga.

Ett flertal patienter har fått mjukdelslambåer och planeras nu för dessa patientspecifika implantat vid Akademiska sjukhuset i Uppsala.

English summary

When jawbone no longer is there; what is beyond dental implants? New possibilities thanks to CAD and additive manufacturing of patient-specific, functionally stable framework implants
Andreas Thor
Tandläkartidningen 2024; 116 (1): 44–50

Since the introduction of dental implants over 50 years ago, this technology has orally rehabilitated millions of patients. Severe atrophy of the jaws or loss of bone through treatment of cancer or trauma, necessitates augmentative and reconstructive procedures, most often coupled to some degree of morbidity. A computed tomography scan, computer-aided planning/surgery and additive manufacturing opens possibilities for patient-specific implant solutions in titanium. 3D-printed frameworks and posts are precisely planned digitally for dental rehabilitation and supra-construction, and both can be installed simultaneously to reconstruct the chewing capabilities of the individual. Morbidity is considerably low for patients and complex problems may be solved using these approaches. The methods and technology also complement the classical free tissue transfer of bone flaps. Patient specific implants for oral rehabilitation is gaining usage globally and it is now in a phase of initial long-term follow up. Examples of treatments of initial cases are presented in this paper.

 

I pdf-versionen av artikeln finns de figurer som det hänvisas till i texten.

Läs artikeln som pdf

pdf
Referenser
  1. Adell R, Hansson BO, Branemark PI, Breine U. Intra-osseous anchorage of dental prostheses. II. Review of clinical approaches. Scand J Plast Reconstr Surg 1970; 4 (1): 19–34.
  2. Ohrnell LO, Hirsch JM, Ericsson I, Branemark PI. Single-tooth rehabilitation using osseointegration. A modified surgical and prosthodontic approach. Quintessence Int 1988; 19 (12): 871–6.
  3. Albrektsson T, Wennerberg A. Oral implant surfaces: Part 1 – review focusing on topographic and chemical properties of different surfaces and in vivo responses to them. Int J Prosthodont 2004; 17 (5): 536–43.
  4. Malm MO, Jemt T, Stenport V. Early implant failures in edentulous patients: a multivariable regression analysis of 4615 consecutively treated jaws. A retrospective study. J Prosthodont 2018; 27 (9): 803–12.
  5. Tjellstrom A, Granstrom G. One-stage procedure to establish osseointegration: a zero to five years follow-up report. J Laryngol Otol 1995; 109 (7): 593–8.
  6. Davo R, Malevez C, Pons O. Immediately loaded zygomatic implants: a 5-year prospective study. Eur J Oral Implantol 2013; 6 (1): 39–47.
  7. Calvo-Gomez J, Pla-Gil I, Latorre Monteagudo E, Pitarch Ribas MI, Marco Algarra J. Power output and hearing performance in osseointegrated auditory devices. Acta Otorrinolaringol Esp (Engl Ed), 2021.
  8. Carnevale C, Morales-Olavarria C, Til-Perez G, Sarria-Echegaray P. Bonebridge® bone conduction implant. Hearing outcomes and quality of life in patients with conductive/mixed hearing loss. Eur Arch Otorhinolaryngol 2023; 280 (4): 1611–9.
  9. Li Y, Branemark R. Osseointegrated prostheses for rehabilitation following amputation: The pioneering Swedish model. Unfallchirurg 2017; 120 (4): 285–92.
  10. Gellrich NC, Rahlf B, Zimmerer R, Pott PC, Rana M. A new concept for implant-borne dental rehabilitation; how to overcome the biological weak-spot of conventional dental implants? Head Face Med 2017; 13 (1): 17.
  11. Mommaerts MY. Additively manufactured sub-periosteal jaw implants. Int J Oral Maxillofac Surg 2017; 46 (7): 938–40.

Upptäck mer