Intraosseous heat generation during guided osteotomy for dental implantological purposes

Barrak Ibrahim Ádám
Intraosseous heat generation during guided osteotomy for dental implantological purposes.
[Thesis] (Unpublished)

This is the latest version of this item.

[img] PDF (disszertáció)
Download (1MB)
[img] PDF (tézis)
Download (237kB)
[img] PDF (tézis)
Download (239kB)

Abstract in Hungarian

Az elmúlt évtizedben folyamatosan bővültek ismereteink az első sorban fogpótlástani szempontokat figyelembe vevő dentális implantológiai beavatkozásokról. Ezek a beavatkozások napjainkban is intenzív kutatás tárgyát képezik. A beültetett implantátum megfelelő pozíciója ugyanis nem csupán az esztétikai végeredmény szempontjából jelentős kérdés, de az optimális funkcionalitást, ez által pedig a hosszú távú szövődménymenetes túlélést is biztosítja. A titán implantátumok behelyezése mára rutin eljárássá vált. Ilyen implantátumok kerülnek behelyezésre az ortopédiai, gerincsebészeti, traumatológiai, fej-nyaksebészeti és orális implantológiai beavatkozások során. Mindegyik eljárás első lépése a csont fúrása, ami végső soron az implantátum csontágyának kialakítására szolgál. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a csontos regeneráció folyamatát számos tényező befolyásolhatja. Ilyenek az implantátum formája, felületének kémiai összetétele, a recipiens csont élettani tulajdonságai, vérkeringése, a behelyezés során kifejtett erő nagysága, a befogadó csont gyógyulási kapacitása, a kiegészítő terápiás gyógyszerek hatékonysága és hatása, valamint a behelyezés során, a csont fúrása közben fellépő hő. A csontszövet nagyon érzékeny a hőhatásra. 47 ˚C-on már maradandó károsodás jöhet létre, ha a fúrás folyamatának időbeli lefutása eléri, illetve meghaladja a 60 másodperces intervallumot. Ennek következtében a fúrás, illetve a fúrók megfelelő hőmérsékleten tartása kritikus az implantátum hosszú távú sikeressége szempontjából. A műtéti sablonnal végzett beavatkozások jelentősége a dentális implantológiában A technológiai fejlődés nagy mértékben befolyásolja az implantációs beavatkozásokat is. Az informatika világában végbement fejlődésnek köszönhetően a számítástechnikai eszközök (hardware és software) képesek segíteni a fogorvosi rehabilitáció számtalan lépését és annak kivitelezését, végrehajtását. A digitális volumentomográfiai (CBCT) képek és az implantáció- tervező szoftverek egyesítésével létrejött a lehetősége annak, hogy az implantátumok pozícióját megtervezzük és a környező anatómiai képletek, valamint a jövőbeni fogpótlás teljeskörű figyelembevétele mellett a legoptimálisabb pozícióba helyezzük be az implantátumokat. A gyakorlatban ezt leginkább a digitális tervezés alapján gyártott műtéti sablonnal valósítjuk meg, mely a csont előkészítését és a behelyezést is közvetlenül segíti. In vitro kísérletes munkánk két fő kérdésre koncentrált: 1. Hogyan befolyásolja a fúrás közbeni hőtermelés mértékét az alacsony fordulatszámú fúrás és hűtött hűtőfolyadék kombinációban történő alkalmazása szabadkézi és irányított implantációs preparáció során? Ezzel kapcsolatban azt feltételeztük, hogy a fent említett kombináció alkalmazásával teljes mértékben elkerülhetővé válik a csontra káros hő kialakulása. 2. Hogyan változik a hőtermelés a fúró kopása során, különös tekintettel a műtéti sablonban használt fémperselyek fúrószár-károsító hatására? A kérdéssel kapcsolatban azt feltételeztük, hogy a fém-fém érintkezés hatására szignifikánsan jelentősebb kopás és ennek következményeként szignifikánsan jelentősebb hőtermelés várható. Jelen munka arra fókuszált, hogy azokat a tényezőket megvizsgáljuk, melyek jelentősen hozzájárulhatnak a csonton belüli hőmérsékletemelkedéséhez olyan esetekben, amikor az implantátum helyének előkészítése sebészi sablon segítségével történik. Kísérleteink során megfigyeltük fém-fém érintkezés (a fúró és a sablon fém perselyének érintkezése) hatásait. Továbbá a különböző fordulatszámok és a hűtött hűtőfolyadékok különféle kombinációinak alkalmazását is vizsgáltuk. A fém-fém érintkezés során a sebészi módszeren túl (szabadkézi, sablonnal navigált) három további tényezőt is vizsgáltunk (sterilizálás, fúrókopás, fordulatszám). 800-as percenkénti fordulatszám esetében 210, 1200-as fordulatszám esetén 120, míg magasabb fordulatszámok esetében (1500, 2000) 90 fúrást lehetett elvégezni a biztonságos hőmérsékleti tartományban (<47°C). A hőmérsékletemelkedést nagymértékben befolyásolta a sterilizálási módszereknek megfelelően létrejövő fúró kopás jelensége. Ezen vizsgálatokkal igazoltuk, hogy a fém-fém érintkezés hatására létrejövő kopás szignifikáns mértékben hozzájárul a fúrás során fellépő hőmérsékletemelkedéshez. A további vizsgálataink során kimutattuk, hogy 800-as fordulatszám 10°C hőmérsékletű hűtőfolyadékkal együtt alkalmazva a hőmérsékletváltozás 1.0°C-os érték alatt marad, függetlenül a sebészi módszertől és a fúró átmérőjétől...

Abstract in foreign language

Prosthodontically driven implant surgery has been subject of interest to dental professionals for the past decade. The correct positioning of implants has a number of obvious advantages, such as favourable functional and aesthetic outcomes, better occlusion and less chance of implant overload, to mention just a few. A well-positioned implant can also make it easier for the patient to maintain good oral hygiene, once the superstructure has been inserted. Thermal osteonecrosis, thermal damage as the application of metal implants has become routine in musculoskeletal trauma surgery, orthopaedic surgery, spine surgery, cranio-maxillofacial surgery, dentistry and oral implantology, drilling of bone has also become one of the most common basic surgical steps. As for the healing of the osseous structure, this can be influenced by several factors including implant design, chemical composition, the material and shape of the implant, the physiological characteristics of the host bone bed, loading conditions, the topography of the implant surface, the healing potential of the host bone, the use of adjuvant treatments, pharmacological agents and also heat generation during osteotomy. The bone tissue is very vulnerable to thermal injury, and the temperature threshold for tissue survival during osteotomy is 47˚C when drilling is maintained for more than 1 minute. Therefore, it is critical for successful osseointegration to keep heat generation under control during osteotomy. Excess heating above this limit can lead to the primary failure to of osseointegration. In the last few years a rapid development could be observed in the field of computer-assisted implant placement. Increased beneficial use of computers was made possible through the recent advances in computer technology, which allowed the planning and the execution of various steps involved in dental reconstructions during the placement of dental implants. The above mentioned novel possibilities include computer assistance for the planning of surgical interventions, for the implementation of the surgical steps, for capturing intraoral situation and also for designing temporary and final prosthetic solutions or even for the manufacturing of prosthetic components. Combining the cone-beam computed tomography (CBCT) images with an implant planning software has made it possible to virtually plan the optimal implant positions, in regard of the future prosthetic needs and the vital anatomical structures. This information can be used to fabricate a drill guide, which ultimately results in the transfer of the planned implant position from the computer to the patient, with the guide directing both the osteotomy and the insertion of the implant. The present thesis sought to find answers to the following questions: 1. How does the effect of the combination of low-speed drilling and cooled irrigation fluid influence intraosseous temperature elevation during guided and freehand implant surgery? Our hypothesis was that with the combination of low-speed and cooled irrigation fluid we can control the temperature increment in such a way that with any of the drilling procedures it will be avoidable to do thermal damage to the bony structure. 2. How does drill wear and consequent intraosseous temperature elevation during freehand and guided bone drilling change, with special attention to the effect of metal-on metal contact during guided drilling? We hypothesized that the metal-on-metal contact would damage the surface of the drilling bits, and therefore it would be associated with significantly higher temperatures during the drilling procedures...

Item Type: Thesis (PhD)
Creators: Barrak Ibrahim Ádám
Hungarian title label: Intraosszeális hőemelkedés vizsgálata navigációs sebészi sablonnal végzett dentális implantológiai beavatkozások során
Divisions: Doctoral School of Clinical Medicine
Discipline label: Medicine > Clinical Medicine
Defence date label: 2018. December 19.
Uncontrolled Keywords: implant dentistry,osteotomy,drill wear,safety,temperature,guided implantology
Item ID: 10032
MTMT id: 30797800
doi: https://doi.org/10.14232/phd.10032
Date Deposited: 2018. Dec. 05. 18:11
Last Modified: 2020. Jul. 16. 15:49
URI: http://doktori.bibl.u-szeged.hu/id/eprint/10032
Defence/Citable status: Defended.

Available Versions of this Item

  • Intraosseous heat generation during guided osteotomy for dental implantological purposes. (deposited 2018. Dec. 05. 18:11) [Currently Displayed]

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year