Ultraschallbasiertes Knochenschneiden in der Oralchirurgie: eine Übersicht anhand von 60 Patientenfällen

Zusammenfassung

Ziel: Die Rekonstruktion von intraoralen Knochendefekten im Zuge der oralen Rehabilitation stellt in vielen Fällen eine Herausforderung dar, da meistens zum Teil sehr dünne und genau definierbare Schnittmuster in engem Bezug zu vitalen Nachbarstrukturen wie Nerven nötig sind. Mit rotierenden Instrumenten ist das Risiko der Verletzung von Weichteilen deutlich erhöht. Durch die Anwendung von moduliertem Ultraschall (piezosurgery) können diese Probleme überwunden werden, da diese auf das Hartgewebe limitierte Osteotomiemethode präzise Schnittgeometrien ohne massiven Anpressdruck erlaubt. Material und Methoden: Bei 60 Patienten (22 Frauen, 38 Männer) wurde im Zuge präimplantologischer Kieferknochenaufbauten ein Piezosurgery-Gerät zur Bearbeitung und zum Schneiden des intraoralen Knochens verwendet. Das Gerät wird mit moduliertem Ultraschall (25 - 30 kHz) betrieben und die unterschiedlichen Schneidespitzen schwingen in einer Amplitude von 60 μm bis zu 200 μm. Basierend auf diesen Daten wurden folgende Eingriffe am Knochen vorgenommen: 25 Kieferhöhlenbodenelevationen, 25 Kieferaufbauten mittels intraoral gewonnener Knochenblocktransplantate, 5 Kieferkammspreizungen und 5 laterale Verlagerungen des Nervus alveolaris inferior. Alle Osteotomien wurden unter ständiger Kühlung mit den Einstellungsparametern mode boosted burst c and pump 5 durchgeführt. Ergebnisse: Die Piezoosteotomie erlaubte überaus präzise und glatte Schnitte, wobei es durch den Kavitationseffekt zu einer verbesserten Sicht auf das intraorale Operationsfeld kam. Sowohl die Blutungstendenz als auch die akzidentelle Verletzung von angrenzenden Weichgewebsstrukturen war während der Piezoosteotomie minimal. In diesem Zug konnten neben der papierdünnen und sehr verletzlichen Kieferhöhlenschleimhaut auch Nerven in der Umgebung der Osteotomiestelle geschont werden. Im Vergleich zum konventionellen Bohrer war die Traumatisierung deutlich reduziert. Postoperativ kam es nach 2, 14, 30 und 90 Tagen zu keinen Wundheilungsstörungen oder anderen ultraschallbedingten Komplikationen. Insgesamt war der Zeitbedarf für die Osteotomien im Vergleich zum Bohrer aber länger. Schlussfolgerung: Die Piezoosteotomie ist zur Bearbeitung und zum Schneiden von dünnen und feinen Knochenstrukturen im Bereich der Kieferchirurgie den konventionellen, mechanischen und rotierenden Instrumenten überlegen. Dieser Vorteil basiert neben den überaus präzisen, feinen und nahezu frei wählbaren Schnittgeometrien auf der einfachen Handhabung, der effizienten und schonenden Knochenbearbeitung sowie letztendlich auf der atraumatischen Arbeitsweise, bei der es durch den Ultraschall zu keiner Verletzung von angrenzenden Weichgewebe kommt.

Abstract

Purpose: Surgical reconstruction of bony defects in the oral cavity can often be challenging since thin and fragile bony structures are especially prone to fracture cased by bulky cutting tips or the application of significant pressure by conventional mechanical instruments. The risk of accidental damage to adjacent soft tissue structures, such as nerves, by a dental drill or saw is also extremely high. The use of modulated ultrasound (piezosurgery) makes it possible to overcome such complications as a result of the precise and minimally invasive surgery technique which is limited to mineralized hard tissue. Materials and Methods: In 60 patients (38 male, 22 female) a piezosurgery device was used for different bone augmentation procedures before dental implant placement. The instrument uses modulated ultrasound (25 - 30 kHz) and the amplitude of the working tip ranges from 60 μm to 200 μm. The device was employed for sinus floor elevation (25), alveolar ridge augmentation using an autogenous block graft (25), alveolar ridge splitting (5) or lateralization of the alveolar nerve (5). Physiological sodium chloride was used as a cooling solution. For all osteotomies mode boosted burst c and pump 5 were used. Results: Piezoelectric osteotomy permitted micrometric selective cutting and a clear surgical site due to the cavitation effect created by the cooling solution and the oscillating tip. No excessive bleeding was encountered. The risk of accidental soft tissue harm, such as perforating the sinus membrane or damaging adjacent nerves, was definitely lower than in the case of a conventional bur. No serious complications were encountered in the postoperative wound healing process after 2, 14, 30 and 90 days. However, the surgical procedures were time-consuming. Conclusion: Piezosurgery is an advantageous osteotomy technique for delicate structures in the oral and maxillofacial region. With respect to osteotomies of thin and fragile bones, the application of ultrasound is superior to other mechanical instruments because of the extremely precise and virtually arbitrary cut geometries, easy handling, efficient bone ablation and minimal accidental damage to adjacent soft tissue structures.

Key words

bones - head/neck - jaws

Literatur

• 1 Adell R, Eriksson B, Lekholm U. et al . Long-term follow-up study of osseointegrated implants in the treatment of totally edentulous jaws.  Int J Oral Maxillofac Implants. 1990;  5 347-359
• 2 Arx von T, Buser D. Horizontal ridge augmentation using autogenous block grafts and the guided bone regeneration technique with collagen membranes: a clinical study with 42 patients.  Clin Oral Implants Res. 2006;  17 359-366
• 3 Antoun H, Sitbon J M, Martinez H. et al . A prospective randomized study comparing two techniques of bone augmentation: onlay graft alone or associated with a membrane.  Clin Oral Implants Res. 2001;  12 632-639
• 4 Simion M, Jovanovic S A, Tinti C. et al . Long-term evaluation of osseointegrated implants inserted at the time or after vertical ridge augmentation. A retrospective study on 123 implants with 1 - 5 year follow-up.  Clin Oral Implants Res. 2001;  12 35-45
• 5 Zaffe D, Leghissa G C, Pradelli J. et al . Histological study on sinus lift grafting by Fisiograft and Bio-Oss.  J Mater Sci Mater Med. 2005;  16 789-793
• 6 Valimaki V V, Aro H T. Molecular basis for action of bioactive glasses as bone graft substitute.  Scand J Surg. 2006;  95 95-102
• 7 Esposito M, Grusovin M G, Coulthard P. et al . The efficacy of various bone augmentation procedures for dental implants: a Cochrane systematic review of randomized controlled clinical trials.  Int J Oral Maxillofac Implants. 2006;  21 696-710
• 8 Verhoeven J W, Cune M S, Ruijter J. Permucosal implants combined with iliac crest onlay grafts used in extreme atrophy of the mandible: long-term results of a prospective study.  Clin Oral Implants Res. 2006;  17 58-66
• 9 Smolka W, Eggensperger N, Carollo V. et al . Changes in the volume and density of calvarial split bone grafts after alveolar ridge augmentation.  Clin Oral Implants Res. 2006;  17 149-155
• 10 Cordaro L, Amade D S, Cordaro M. Clinical results of alveolar ridge augmentation with mandibular block bone grafts in partially edentulous patients prior to implant placement.  Clin Oral Implants Res. 2002;  13 103-111
• 11 Schwartz-Arad D, Levin L, Sigal L. Surgical success of intraoral autogenous block onlay bone grafting for alveolar ridge augmentation.  Implant Dent. 2005;  14 131-138
• 12 Kainulainen V T, Sandor G K, Carmichael R P. et al . Safety of zygomatic bone harvesting: a prospective study of 32 consecutive patients with simultaneous zygomatic bone grafting and 1-stage implant placement.  Int J Oral Maxillofac Implants. 2005;  20 245-252
• 13 Hurzeler M B, Kirsch A, Ackermann K L. et al . Reconstruction of the severely resorbed maxilla with dental implants in the augmented maxillary sinus: a 5-year clinical investigation.  Int J Oral Maxillofac Implants. 1996;  11 466-475
• 14 Babbush C A. Transpositioning and repositioning the inferior alveolar and mental nerves in conjunction with endosteal implant reconstruction.  Periodontol 2000. 1998;  17 183-190
• 15 Vercellotti T. Technological characteristics and clinical indications of piezoelectric bone surgery.  Minerva Stomatol. 2004;  53 207-214
• 16 Vercellotti T, Nevins M L, Kim D M. et al . Osseous response following resective therapy with piezosurgery.  Int J Periodontics Restorative Dent. 2005;  25 543-549
• 17 Berengo M, Bacci C, Sartori M. et al . Histomorphometric evaluation of bone grafts harvested by different methods.  Minerva Stomatol. 2006;  55 189-198
• 18 Geha H J, Gleizal A M, Nimeskern N J. et al . Sensitivity of the inferior lip and chin following mandibular bilateral sagittal split osteotomy using Piezosurgery.  Plast Reconstr Surg. 2006;  118 1598-1607
• 19 Kotrikova B, Wirtz R, Krempien R. et al . Piezosurgery - a new safe technique in cranial osteoplasty?.  Int J Oral Maxillofac Surg. 2006;  35 461-465
• 20 Metzger M C, Bormann K H, Schoen R. et al . Inferior alveolar nerve transposition - an in vitro comparison between piezosurgery and conventional bur use.  J Oral Implantol. 2006;  32 19-25
• 21 Schlee M, Steigmann M, Bratu E. et al . Piezosurgery: basics and possibilities.  Implant Dent. 2006;  15 334-340
• 22 Vercellotti T, De Paoli S, Nevins M. The piezoelectric bony window osteotomy and sinus membrane elevation: introduction of a new technique for simplification of the sinus augmentation procedure.  Int J Periodontics Restorative Dent. 2001;  21 561-567
• 23 Ivanenko M, Fahimi-Weber S, Mitra T. et al . Bone tissue ablation with sub-microS pulses of a Q-switch CO(2) laser: histological examination of thermal side effects.  Lasers Med Sci. 2002;  17 258-264
• 24 Frentzen M, Gotz W, Ivanenko M. et al . Osteotomy with 80-micros CO 2 laser pulses-histological results.  Lasers Med Sci. 2003;  18 119-124
• 25 Ivanenko M, Sader R, Afilal S. et al . In vivo animal trials with a scanning CO 2 laser osteotome.  Lasers Surg Med. 2005;  37 144-148
• 26 Stubinger S, Jurgens P, Saldamli B. et al . Operative Entfernung verlagerter Weisheitszähne mittels Er: YAG Laserosteotomie.  LaserZahnkeilkunde. 2006;  3 19-25
• 27 Stubinger S, Kober C, Zeilhofer H F. et al . Er:YAG Laser Osteotomy Based on Refined Computer-Assisted Presurgical Planning: First Clinical Experience in Oral Surgery.  Photomed Laser Surg. 2007;  25 3-7
• 28 Robiony M, Polini F, Costa F. et al . Ultrasonic bone cutting for surgically assisted rapid maxillary expansion (SARME) under local anaesthesia.  Int J Oral Maxillofac Surg. 2007;  36 267-269