Does excessive occlusal load affect osseointegration? An experimental study in the dog
Abstract
enAbstract Aim: The purpose of this study was to evaluate the effect of excessive occlusal load following placement of titanium implants in the presence of healthy peri-implant mucosal tissues.
Materials and methods: Mandibular bilateral recipient sites in six Labrador dogs were established by extracting premolars and molars. After 3 months, two TPS (titanium plasma sprayed) implants and two SLA (sandblasted, large grit, acid etched) implants were placed on each side of the mandible in each dog. Three implants were lost in the initial healing phase, leaving 45 implants for evaluation. Following 6 months of healing, gold crowns were placed on implants on the test side of the mandible. The crowns were in supra-occlusal contact with the opposing teeth in order to create excessive occlusal load. Implants on the control side were not loaded. Plaque control was performed throughout the experimental period. Clinical measurements and standardised radiographs were obtained at baseline and 1, 3 and 8 months after loading. At 8 months, the dogs were killed and histologic analyses were performed.
Results: At 8 months, all implants were osseointegrated. The mean probing depth was 2.5±0.3 and 2.6±0.3 mm at unloaded and loaded implants, respectively. Radiographically, the mean distance from the implant shoulder to the marginal bone level was 3.6±0.4 mm in the control group and 3.7±0.2 mm in the test group. Control and test groups were compared using paired non-parametric analyses. There were no statistically significant changes for any of the parameters from baseline to 8 months in the loaded and unloaded implants. Histologic evaluation showed a mean mineralised bone-to-implant contact of 73% in the control implants and 74% in the test implants, with no statistically significant difference between test and control implants.
Conclusion: In the presence of peri-implant mucosal health, a period of 8 months of excessive occlusal load on titanium implants did not result in loss of osseointegration or marginal bone loss when compared with non-loaded implants.
Résumé
frLe but de cette étude a été d'évaluer l'effet d'une charge occlusale excessive après placement d'implants en titane en présence de tissus muqueux paroïmplantaires sains. Des sites receveurs bilatéraux mandibulaires chez six chiens labradors ont été créés par l'avulsion des prémolaires et molaires. Après trois mois, deux implants TPS (titane plasma-spray) et deux SLA (sablés, large grain, mordançage) ont été placés de chaque côté de la mandibule de chaque chien. Trois implants ont été perdus lors de la phase initiale de guérison laissant 45 implants pour l'évaluation. Après six mois de guérison, des couronnes en or ont été placées sur les implants du côté test. Les couronnes étaient en contact sus-occlusal avec les dents opposées afin de créer une charge occlusale excessive. Les implants du site contrôle n'étaient pas chargés. Le contrôle de la plaque dentaire a été effectué durant toute l'étude. Des mesures cliniques et des radiographies standardisées ont été obtenues lors de l'examen de départ et un, trois et huit mois après la mise en charge. Après huit mois, les chiens ont été euthanasiés et des analyses histologiques effectuées. Après huit mois, tous les implants restants étaient ostéointégrés. Les profondeurs moyennes au sondage étaient respectivement de 2,5±0,3 mm et de 2,6±0,3 mm aux implants non-chargés et chargés. Radiographiquement, la distance moyenne de l'épaule implantaire à l'os marginal était de 3,6±0,4 mm dans le groupe contrôle et de 3,7±0,2 mm dans le test. Les deux groupes ont été comparés en utilisant les analyses non-paramétriques par paires. Il n'y avait aucune variation statistiquement significative pour aucun des paramètres entre l'examen initial et après huit mois au niveau de tous les implants. l'évaluation histologique a montré une moyenne d'os minéralisé en contact avec l'implant de 73% au niveau des contrôles et de 74% au niveau des tests sans différence significative. En présence de muqueuse paroïmplantaire saine, une période de huit mois de charge occlusale excessive sur des implants en titane ne n'entraînait pas de perte d'ostéoïntégration ou de perte osseuse marginale lorsqu'elle était comparée aux implants non-chargés.
Zusammenfassung
deZiele: Das Ziel dieser Arbeit war, direkt nach dem Setzen von Titanimplantaten den Einfluss von übermässigen okklusalen Belastungen auf die Gesundheit der periimplantären Weichgewebe zu untersuchen.
Material und Methode: Bei 6 Labradorhunden bereitete man durch die Extraktion der Prämolaren und Molaren beidseits im Unterkiefer Empfängerbette vor. Nach drei Monaten setzte man bei jedem Hund und auf jeder Seite des Unterkiefers je 2 TPS-Implantate (titanplasmabesprayt) und 2 SLA-Implantate (sangestrahlt, grobkörnig, säuregeätzt). In der initialen Einheilphase gingen 3 Implantate verloren, so dass 45 Implantate ausgewertet werden konnten. Nach einer 6-monatigen Heilphase, implantierte man auf der Testseite des Unterkiefers auf jedes der Implantate eine Goldkrone. Die Kronen hatten zur Gegenbezahnung okklusale Vorkontakte, damit unnatürlich hohe okklusale Kräfte entstanden. Die Implantate auf der Kontrollseite wurden nicht belastet. Während der gesamten Experimentierphase erhielten die Tiere eine professionelle Plaquekontrolle. Die klinischen Messungen und die standartisierten Röntgenbilder führte man zu Beginn sowie 1, 3 und 8 Monate nach Belastung durch. Nach 8 Monaten wurden die Hunde geopfert und histologische Analysen durchführt.
Resultate: Nach 8 Monaten waren alle Implantate osseointegriert. Die mittlere Sondierungstiefe betrug bei den unbelasteten Implantaten 2.5+0.3 mm und bei den belasteten 2.6+0.3 mm. Bei der Kontrollgruppe betrug auf den Röntgenbildern der mittlere Abstand zwischen Implantatschulter und marginalem Knochen 3.6+0.4 mm und in der Testgruppe betrug er 3.7+0.2 mm. Die Kontroll- und Testgruppen verglich man mit gepaarten, nichtparametrischen Analysen. Verglich man belastete und unbelastete Implantate, fand man zwischen den Anfangswerten und den Werten nach acht Monaten bei keinem dieser Parameter statistisch signifikante Veränderungen. Die histologischen Untersuchungen zeigten einen mineralisierten Knochen-Implantatkontakt von 73% bei den Kontrollimplantaten und 74% bei den Testimplantaten. Diese Unterschiede zwischen Test und Kontrolle waren statistisch nicht signifikant.
Zusammenfassung: Bei gesunden periimplantären Schleimhautverhältnissen führte eine 8-monatige Zeitspanne mit übermässiger okklusaler Belastung um Titanimplantate, verglichen mit unbelasteten Implantaten, nicht zu einem Verlust der Osseointegration oder zu marginalem Knochenverlust.
Resumen
esIntención: La intención de este estudio fue evaluar el efecto de una carga oclusal excesiva tras la colocación de implantes de titanio en presencia de tejidos mucosos periimplantarios sanos.
Material y métodos: Se establecieron lugares receptores mandibulares bilaterales en 6 perros Labrador por medio de la extracción de los premolares y los molares. A los 3 meses se colocaron 2 implantes TPS (pulverizados con plasma de titanio) y 2 implantes SLA (chorreados con arena, grano grande, gravado con ácido) en cada lado de la mandíbula de cada perro. Se perdieron 3 implantes en la fase inicial de cicatrización, dejando 45 implantes para evaluación. Tras 6 meses de cicatrización, se colocaron coronas de oro en los implantes del lado de prueba de la mandíbula. Las coronas estaban en sobreoclusión con los dientes oponentes en orden a crear una carga oclusal excesiva. Los implantes en lado de control no se cargaron. Se llevó a cabo control de placa durante todo el periodo experimental. Se obtuvieron mediciones clínicas y radiografías estándar al inicio, y a los meses 1, 3 y 8 tras la carga. A los 8 meses se sacrificó a los perros y se llevaron a cabo análisis histológicos.
Resultados: Todos los implantes se osteointegraron a los 8 meses. La profundidad media de sondaje fue de 2.5±0.3 mm y 2.6±0.3 mm en los implantes sin carga y con carga respectivamente. Radiograficamente, la distancia media desde el hombro del implante al nivel del hueso marginal fue de 3.6±0.4 mm en el grupo de control y de 3.7±0.2 mm en el grupo de prueba. Los grupos de prueba y de control se compararon usando análisis de pareja no paramétrico. No hubo cambios estadísticamente significativos para ninguno de los parámetros desde el inicio hasta los 8 meses en los implantes cargados y los sin carga. La evaluación histológica mostró un contacto mineralizado hueso a implante medio del 73% en los implantes de control y del 74% en los implantes de prueba sin diferencias estadísticamente significativas entre los implantes de prueba y de control.
Conclusión: En presencia de una mucosa periimplantaria sana, un periodo de 8 meses de sobrecarga oclusal sobre implantes de titanio no resultó en perdida de la osteointegración o pérdida de hueso marginal cuando se comparó con implantes sin cargar.
