Internationale Gesellschaft zur Wissensverbreitung über

isoélastische Materialien in der intraOSSären Chirurgie

Aachen 17.02.2011

Professor Dr. N. Gutknecht

Universitätsklinikum Aachen

PEEK IN DER MKG-CHIRURGIE

Dr.med.dent. Manfred Louis, Langsur/Trier, Deutschland

LE PEEK – POLY-ETHER-ETHER-KETON

Polyaromatisches semi-kristallines Thermoplast

• Fakten - Zahlen - Daten

• Vorteile gegenüber Titan

• Adaptation und Individualisierung

• Aussichten

LE PEEK – IsoSS

Société savante internationale pour la promotion des

connaissances des matériaux implantables isoélastiques en

chirurgie endo-osseuse

Internationale Gesellschaft zur Wissensverbreitung über isoelastische Materialien in

der intraossären Chirurgie

2009: Gründung der wissenschaftlichen Vereinigung IsoSS

Präsident: Universitätsprofessor Jean-Paul Meningaud, Paris

Präsident des Fortbildungskomitees: Dr. Jean-Marie Donsimoni, Paris

Koordoniert Forschung, Entwicklung und Anwendung

LE PEEK – IsoSS

International: München, Paris, Rostock, Creteil, Köln, Marseille, Aachen

in Planung: Moskau, London, Lille, Bordeaux, Besancon, Strasbourg

Initiiert, organisiert, koordiniert:

wissenschaftliche Arbeiten, multizentrische Studien, Erfahrungsaustausch, Public-

Relations-Unterstützung; für alle Fachleute mit Interesse an isoelastischen

implantierbaren neuen Materialien; Mittler zwischen Forschung und Anwender

Präsident des Komitees für Universitätsprogramme:

Dr.med.dent. Manfred Louis

Kontakt: www.isoss.eu

LE PEEK – HISTORIE

• 1981 entwickelt und patentiert durch ICI, wird es seitdem in vielen Bereichen

wegen seiner überragenden physikalisch-chemischen Eigenschaften eingesetzt.

• Seit Mitte der 80er Jahre Forschungen in orthopädischer Chirurgie

• 1993 erste zahnärztliche Anwendung in Frankreich

• 1997 Zertifikation von PEEK-Optima für Langzeitimplantation [Invibio]

• Seit 1998 klinisch gesicherter Einsatz in Neurochirurgie und orthopäd. Chirurgie

• 2000 Marktanteil von PEEK in Neurochirurgie und orthopäd. Chirurgie < 2%

• 2008 Marktanteil in GB, USA, D > 50% [Invibio]

• 1993-2003 ca. 4000 Implantate aus PEEK und PEEK-Optima gesetzt

LE PEEK – HISTORIE

• Seit 2004 Herstellung von PEEK-Zahnimplantaten mit ß-Tri-

Kalziumphosphat

• [EVONIK]

• 2008 CE-Zertifizierung derselben

• Von 2004-2010 über 5000 crestale und basale PEEK-Implantate gesetzt

• Seit 2005 stehen ca.1000 Abutments und Konnektoren aus PEEK-Optima

unter klinischer Kontrolle

• 2008 CE-Zertifizierung von Basalimplantaten aus PEEK-OPTIMA

• 2011 CE-Zertifizierung eines neuen crestalen und basalen

Implantattyps geplant

LE PEEK – TECHNISCHE DATEN

chemisch inert

dielektrisch

schlechter Wärmeleiter

hohe Dimensionsstabilität

mechanisch hoch belastbar

ISO 10993

ISO 13485

ASTM F2026-07a

Langzeiterfahrung

Hersteller:

Victrex/Invibio

Solvay

EVONIK

Dichte 1,3 – 1,8 g/cm³

Schmelzpunkt 334 – 348 °C

E-Modul 4 – 11,5 GPa

Rockwellhärte M 99

Flüssigkeitssättigung 0,4 – 0,5%

Spezifischer Widerstand 4 – 9x1016 Ω/cm

Oberflächenwiderstand 1015 Ω/cm

unterschiedlichste Versionen erhältlich: mit

Verstärkungen, eingefärbt; ca. 30-35 gängige Varianten

LE PEEK – BIOMECHANISCHE VORTEILE

Elastizität ähnlich der des Knochens-

Implant folgt inneren Bewegungungen

des Knochens:

- Überlastung unmöglich

- stress-shielding-effect unmöglich

stattdessen: Stimulation des Aufbaus

von Zellen durch äquivalente

mechanische Spannungen in beiden

Materialien; knochenähnliche Dichte bei

ausreichender Härte

PEEK – KNOCHENÄQUIVALENZ

Mechanische Toleranz und Belastungstoleranz

(Kaudruckstabilität) sind äquivalent denen der Kortikalis.

LE PEEK – PUBLIKATIONEN

1. Hanasono, M., Goel, N., DeMonte, F., Calvarial Reconstruction With Polyetheretherketone Implants, Ann Plastic Surg, 62, 653-655,

June 2009

2. Hao L., Harris R., Customised Implants for Bone Replacement and Growth, in P. Bartolo, B. Bidanda (eds.), Bio-Materials and

Prototyping Applications in Medicine., Springer 2008

3. Citak M, Kendoff D, Wanich T, Look V, Stuber V, Geerling J, Krettek C, Hüfner. T. The influence of metal artifacts on navigation and the

reduction of artifacts by the use of polyether-ether-ketone. Comput Aided Surg. 2008 Jul;13(4):233-9.

4. Tetelman ED, Babbush CA. A new transitional abutment for immediate aesthetics and function. Implant Dent. 2008 Mar;17(1):51-8

5. Gabriel L. Converse, Weimin Yue, Ryan K. Roeder, Biomaterial 28. Processing and tensile properties of hydroxyapatite-whisker-

reinforced Polyetheretherketone. (2007).

6. Scolozzi P, Martinez A, Jaques B. J Craniofac Surg. Complex orbito-fronto-temporal reconstruction using computer-designed

PEEK implant. 200, Jan;18(1):224-8

7. Sekerci Z, Ugur A, Ergun R, Sanli M. Early changes in the cervical foramina area after anterior interbody fusion with

polyetheretherketone (PEEK) cage containing synthetic bone particulate: a prospective study of 20 cases. PMID 16808891 2006 Jul

8. Petrovic, L. et al., Effect of beta-TCP filled polyetheretherketone on osteoblast cell proliferation in vitro, J. Biomed. Science 13: 41-46, 2006

9. Shucong Yu, Kithva Prakash Hariman, Rajendra Kumar, Philip Cheang, Khor Khiam Aik Biomaterial 26. In vitro apatite formation and its

growth kinetics on hydroxyapatite/polyetheretherketone biocomposites (2005)

10.Fabrication and characterization of three-dimensional poly(ether-ether-ketone)/-hydroxyapatite biocomposite scaffolds using laser sintering.

PMID :1593494 2005 May

11.Response of primary fibroblasts and osteoblasts to plasma treated polyetheretherketone (PEEK) surfaces. PMID:15965600 2005 Jul

12. Briem, D., Response of primary fibroblasts and osteoblasts to plasma treated polyetheretherketone (PEEK) surfaces, J. Mat. Science:

Mat. In Med 16: 671-677, 2005

13. J.P. FAN, C.P Tsui, C.Y. Tang. Materials Science and Engineering A 382. Modeling of the mechanical behavior of HA/PEEK

biocomposite under quasi-static tensile load (2004)

14. Katzer A., Marquardt H., Westendorf J., Wening J.V. and von Foerster G; Polyetheretherketone-Cytotoxicity and Mutagenicity in vitro.

Biomaterials 23: 1749-1759, 20

15. Chabrier F., Lloyd C.H., Scrimgeour S.N., Measurements at low strain rates of the elastic properties of dental polymeric materials.

Dent. Mater. 15: 33-38, 1999

16. MEIJER, G.J., STARMANS, F.J.M., DE PUTTER, C. & VAN BLIITERSWUK,C.A. The influence of a flexible coating on the bone stress

around dental implants. Journal of Oral Rehabilitation, 1995,22, 105.

17. Cook S.D. and Rust-Dawicki A.M., Preliminary evaluation of titanium-coated PEEK dental implants. J. Oral Implantol. 21: 176-181, 1995

LE PEEK – MATERIALVORTEILE

metallfrei:

- keine Metallosen und Metallallergien -kein Ionentransfer

- kein Thermoloading bei Bestrahlung -keine Artefakte bei Radiologie

- völlige Unbedenklichkeit im MRT

chemisch inert:

- weder basische noch sauere Degradation -kein Materialabtrag

- keine Ionenfreisetzung

Isoelastizität

Adaptierbarkeit

Farbe

LE PEEK – MATERIALVORTEILE

Vorteile

- intraoperationem leicht an anatomische Bedingungen anzupassen durch

einfaches Beschleifen mit rotierenden Instrumenten

- Einbringung durch schonenden Fingerdruck – keine Gefahr der Zelldestruktion

durch Eindrehhitze oder übermäßiges Drehmoment

LE PEEK – ADAPTIERBARKEIT

Adaptabel an vorhandenen Zahnersatz oder Implantate

fixer l’abutment sur l’implant

arrondir

le bout

carré

créer un pas de vis avec filière ou taraud Fraise cloche pour….

couper l’abutment à la hauteur

souhaitée

installer un axe dans l’implant

installer des abutments PEEK sur chaque type d’implant

Individuelle Adaptierbarkeit an anatomische Erfordernisse

LE PEEK – ADAPTIERBARKEIT

(als Monoblock wie auch mit Abutment)

Mit rotierenden Instrumenten:

• Länge

• Volumen

• Ausrichtung auf Superstruktur

• Einbringung z.B. eines PERSO-B® -Implantats

- Bestimmung von Austrittstelle und ~winkel des

Pfeilers unter bzw. in die vorhandene Brücke

- Anpassung der oralen und vestibulären basalen Anteile

- Entfernung des afunktionellen Altimplantates

• Einbringung eines Abutments

- Vorbereitung des Aufbaus unter den Gesichtspunkten

- Richtung

- Form

- Volumen

dergestalt, dass es exakt in die Brücke integriert werden kann

LE PEEK – ADAPTIERBARKEIT

Adaptierbar an Zahnersatz und Implantate

LE PEEK – ÄSTHETISCHER VORTEIL

• Visuelle Adaptation

• Elfenbein-artiger marginaler Übergang

• Zahnähnliches Durchschimmern bei dünnen

Schleimhautverhältnissen macht Schleimhaut-

Transplantate überflüssig

Osteoinduktion durch alternierende Be~ und

Entlastungszonen in beiden Materialien bei

äquivalentem Verhalten.

Osteokonduktion durch Bildung von

Stickstoff-(Zell-)Protein-Brückenbindungen

(Harmand, Bordeaux)

LE PEEK – OSTEOGENESE

LE PEEK – GRÖSSEN

Maximalgrößen und individualisierbare Minimalgrößen

Länge 28 mm

größter Durchmesser 8,0 mm

kleinster Durchmesser 3,0 mm

Länge 19 mm und 28 mm

größte Breite 12 mm

kleinste Breite 7 mm

LE PEEK – KATALOG

LE PEEK – KATALOG

LE PEEK – ERFAHRUNGEN

8800 Implantate durch einen Behandler (1993-2010)

Verlustrate: unter 3%

235 Implantate durch drei Behandler (2007-2010)

Indikationen überwiegend Ersatz unbrauchbarer

Titanimplantate

Verlustrate: unter 1% (zwei Implantate in der Einheilphase)

LE PEEK – ZUKUNFTSAUSSICHTEN

OBERFLÄCHENINDIVIDUALISIERUNG DES

THERMOPLASTISCHEN KOMPOMERS

- mit Wirkstoffen zur verbesserten (schnelleren) Einheilung

- mit Bakteriziden

- mit Substanzen zur verbesserten Zellanlagerung

WÄHREND DER OPERATION - NACH DER ADAPTIERUNG

VIELEN DANK FÜR

IHR INTERESSE!