APPLICATION OF DIFFERENT MATERIALS IN BONE IMPLANTOLOGY BRUNO KÖNIG JÚNIOR SÉRGIO ALLEGRINI JUNIOR

SIX KINDS OF CALCIUM PHOSPHATE CERAMICS WERE INSTALLED IN THE RABBIT’S TIBIAE: CaHPO4, Ca(HPO4)2H2O, Ca9(PO4)6(OH)2, Ca10 (PO4)6(OH)2, Ca3(PO4)2 e Ca2P2O7. The fluorescense microscopy was used in order to observe the periodic osteoconduction/deposition properties of the different ceramics of calcium phosphate. The animals were subcutaneously injected with fluorescent apatite labeling chemicals. Alizarin was injected in the 2nd and 3rd , calcein in the 4th and 5th and tetracycline in the 6th and 7th postoperative weeks. Sacrifice took place in the 8th week. The technique used for calcified tissue histologic preparation is the one developed by Karl Donath from the Hamburg University (Donath, K. Die Trenn-Dünnschliff-Technik zur Herstellung histologischer Präparate von schneidbaren Geweben und Materialen. Der Präparator, 34: 197-206, 1988).

GRAFT CaHPO4 (Dicalcium anhydric phosphate) – Photomontage of a rabbit’s tibia transverse section in fluorescence microscopy. The fluorescent labels Alizarine (2nd and 3rd weeks after surgery – brick red in color), Calcein (4th and 5th weeks after surgery – yellow green in color) and Tetracycline (6th and 7th weeks after surgery – orange in color) indicate different periods of calcium deposition. 10X in the microscope. KÖNIG & RESEARCH TEAM

TITANIUM IMPLANT B C Ost Cr Cr A T Fluorescent photomicrograph of a titanium implant covered with anhydric phosphate calcium ceramic (CaHPO4) showing different periods of calcification enhanced by different colors. Great activity in the alizarin and calcein periods. B = mature bone, Ost = Osteon, A = Alizarin, C = Calcein, T = A tetracycline osteonic ring and Cr = Ceramic . 100X in the original. KÖNIG & MITRI

TITANIUM IMPLANT A T Cr Fluorescent micrograph with a titanium implant covered with a dicalcium dihydrated ceramic (CaHPO42H2O) showing different periods of calcification enhanced by different colors. There is a great amount of newly formed bone tissue. A = Alizarin; C = calcein; T = Tetracycline and Cr = Ceramic. Less calcification was observed in the alizarin period, that is in the beginning of the deposition process. 100X in the microscope. C KÖNIG & MITRI

TITANIUM IMPLANT TITANIUM IMPLANT A B Osteoconduction results of titanium implants coated with pyrophosphate calcium ceramic - Ca2P2O7. A - Photomicrography of the control group under fluorescent light. The thread of the implant screw is fulfilled with concentric or parallel lamellar bone with a predominance of calcein labeling. (Ca = calcein, Os = osteon), bar = 150 m. B – Photomicrograph of the experimental group under fluorescent light. A predominance of calcein labeling, but with a lesser amount, is to be seen. (Ca=calcein, Os = osteon), bar = 150 m. KÖNIG & KOO

EXPERIMENTAL GROUP CONTROL GROUP Ca2P2O7 KÖNIG & KOO

Image of fluorescence microscopy of a dental alveolar cavity after tooth extraction grafted with not absorbable HA Ca10(PO4)2(OH)2. A few mineral depositions are to be seen among ceramic crystalloids. 30X in the original. Three phases of fluorescence of calcification periods in a dental alveolar cavity after tooth extraction grafted with reabsorbable Hydroxyapatite (HA) Ca9(PO4)6(OH)2 30X in the original. KÖNIG & DE MELO

Ca3(PO4)2- Photomontage of a transverse section in fluorescent microscopy of rabbit tibia. Great repair activity areas with bone cortical tissue neoformation (bone remodeling) in the graft insertion area. There are still many granules of the ceramic to be seen after 8 weeks of post operatory time, in the bone marrow region. Layers of bone deposition in the endostal region.10X in the microscope. KÖNIG & RESEARCH TEAM

CERAMIC BONE DEPOSITION AREA (IN µm2 ) % CLASSIFICATION Ca HPO4 152.108,00 12,18 5TH Ca(HPO4)2H2O 162.919,54 13,04 4TH Ca2P2O7 228.813,85 18,32 3TH Ca3(PO4)2 278.370,96 22,28 2ND Ca9(PO4)6(OH)2 99.295,03 7,95 6TH Ca10(PO4)6(OH)2 327.760,07 26,24 1ST TOTAL 1.249.267,45

USE OF BIOACTIVE GLASSES COMPOSED OF PHOSPHATES CONTAINING CALCIUM, SODIUM AND NIOBIUM. IMPLANT C LT OS C A T Fluorescent micrograph of a bone remodeling and conduction area. Labeling is present – tetracycline (T), alizarin (A) and calcein (C). Osteons (OS) and lamellar parallel bone tissue (LT). CARBONARI, MARTINELLI & KÖNIG

1 3 2 BIOCOMPATIBILITY OF SILICON NITRIDE IMPLANTS Samples of silicium nitrete: 1) initial form; 2) after correction and 3) samples to be used “in vivo” testing. GUEDES E SILVA, BRESSIANI & KÖNIG

Deflection of a split among pellets of -Si3N4 (arrow). GUEDES E SILVA, BRESSIANI & KÖNIG Deflection of a split among pellets of -Si3N4 (arrow).

The Si3N4 ceramic shows itself biocompatible and osteoconductive. OS – OSTEON A – ALIZARIN C – CALCEIN T – TETRACYCLINE I - IMPLANT The Si3N4 ceramic shows itself biocompatible and osteoconductive.

SCANNING ELECTRON MICROGRAPHIE OT THE ALLOY. Osteointegration of the Ti-13Nb-13Zr alloy to be used as a biomaterial. SCANNING ELECTRON MICROGRAPHIE OT THE ALLOY. SCHNEIDER, BRESSIANI & KÖNIG

MATURE BONE OSTEOCONDUCTION OF NEWLY FORMED BONE ISLANDS OFBONE REMODELING PERIOST Ti-13Nb-13Zr IMPLANT FLUORESCENT MICROGRAPH SHOWING THE BIOINTEGRATION OF THE IMPLANT. SCHNEIDER, BRESSIANI & KÖNIG

“Klinische Anwendungen“

Klinischer Fall (1) wo man den Verlust des 21 Klinischer Fall (1) wo man den Verlust des 21. Zahnes sieht, mit einer kleinen Atrophie der Vestibuläre Kortikalis. Einfügung des Titanimplantats mit Ausfüllung durch Einpflanzungsmaterial infolge Gewindedarstellung. SAJ

Endgültige Ausfüllung mit Einpflanzungsmaterial und Bedeckung mit Kollagenmembran. Der Zweck ist das Wachsen des Bindegewebes zu kontrollieren. Die Schleimhaut wurde mit unterbrochenen Nähten aus Nylon geschlossen. SAJ

Klinischer Fall 2 – zahnalveolare Region, nach einer Extraktion, mit gefährlichem Knochendefekt. Installation eines Titaniumimplantates mit teilweise Darstellung des Körperteils. SAJ

Nach drei Wochen Klinischer Fall 2 – Anpassung und Ausfüllung der Region mit Einpflanzungsmaterial (HA) und Bedeckung mit Weichgewebe (Schleimhaut). Ansicht der äusseren Knochenwand nach 3 Wochen. SAJ

Klinischer Fall 3 – Sofortige Installation von Titanimplantat nach der Extraktion von einer gebrochenen Wurzel. Ausfüllung des Defekts mit synthetische HA zusammen mit einem Vitaminkomplex gegen die oxidative Aktion. Bedeckung mit Kollagenmembran um das schnelleren Wachsen des Bindegewebes zu vermeiden. SAJ

A B C D E F Klinischer Fall 4 Reihenfolge der Knochenvorbereitung für eine Titanimplantinstallation. Darstellung (Hervorstehung) der aussenwand und Implantatgewinde. Ausfüllung mit synthetische HA und Bedeckung mit Kollagenmembran. G SAJ

Hydroxylapatite - Synthetik biomaterialien an Maxilares Sinus 10/2008 Hydroxylapatite - Synthetik biomaterialien an Maxilares Sinus Kiefernhöhle 11/2008 Kiefernhöhle 12/2008 01/2009 Klinischer Fall 5 – Reihenfolge von Röntgenbilder vor und nach der Teilweisegen Ausfüllung der Kieferhöhle mit synthetischer HA und autologen Knochen. SAJ

02/2009 04/2009 07/2009 10/2009 Knochenersatzmaterialien in Künstlich Kiefernhöhle Nach 6 Monaten der Gewebe Reparatur (04/2009) kann man eine gute Gewebeanpassung beobachten aber ohne Organisation. Durch die Einführung der Kaubelastung von (07/2009) bis (10/2009) merkt man schon eine Reorganisierung des neugeformtes Gewebe, dem Maxillarknochen ähnlich. SAJ

Kiefernhöhle Kiefernhöhle Membrane Klinischer Fall 6 – Einpflanzungstechnik mit Hebung des Kieferhölenbodens ohne kontralaterale (gegenseitige) Öffnung des Oberkiefers. Durch die Sommerinstrumente wird der Alveolarfortsatz in Richtung der Kieferhöhle geschoben SAJ

Kiefernhöhle Membrane Knochenersatzmaterialen und splitter von alveolarknochen Beendigung der chirurgischen Vorbereitung mit Begin der Ausfüllung der hergestellten künstliche Höhle. Einfügung des Materials in der Knochennische wo die Kieferhöhlemembran nicht gerissen wurde. Installation des Titaniumimplantats für die totale Schließung der gerade hergestellten Knochennische. SAJ

Grenze von alveolar knochen und maxilares sinus 7 - 8 mm HA und vitamin Komplex HA und vitamin Komplex Grenze von alveolar knochen und maxilares sinus Röntgenbild vom fertigen Fall Nr. 6, wo man die Konture und Aufhellung der Kieferhöhle wegen der Anwesenheit des eben inseriertes Pferpflanzungsmaterials, zu beobachten sind. Einschritt in Richtung Kieferhöhle von etwa 7 bis 8 mm ist zu beachten. SAJ

A B C D E F Klinischer fall 7 - Extreme Atrophie der Prämaxilla ausgefüllt mit natürliche HA verbunden mit menschlichen lyophylisierten Knochen. Nach 6 monatige Heilung kann man die Herstellung von Repariergewebe mit Reste der HA, sehen. G SAJ

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit