Influence of implant microstructure on the dynamics of bone healing around immediate implants placed into periodontally infected sites

• Published in: Clinical oral implants research Vol. 15; no. 1; pp. 44 - 53
• Main Authors: Papalexiou, Vula, Novaes Jr, Arthur B., Grisi, Márcio F. M., Souza, Sérgio S. L. S., Taba Jr, Mário, Kajiwara, João K.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford, UK Munksgaard International Publishers 01.02.2004
• Subjects: bone remodeling; confocal laser scanning microscopy; fluorescence; friadent experimental surface (grit blasted/acid etched); immediate implants; Infected sites; surface roughness
• ISSN: 0905-7161; 1600-0501
• DOI: 10.1111/j.1600-0501.2004.00995.x

: This study evaluated by fluorescence analysis the influence of implant microstructure on the placement of immediate implants in periodontally infected sockets. Periodontal disease was induced during 12 weeks bilaterally from P1 to P4 in six dogs. The teeth were extracted and immediate implants were placed. Each dog received six implants: three with Friadent experimental surface (grit blasted/acid etched – FES group) and three covered with titanium plasma spray (TPS group), for a total of 36 Frialit‐2 stepped cylinder implants. During the healing period, fluorescent bone markers were injected to study the bone remodeling around the implants. The dyes were injected in the following sequence: oxytetracyclin hydrochloride 3 days and 8 weeks, calcein green 4 weeks after the implantation and alizarin red S 3 days before killing. The animals were anesthetized and killed 12 weeks after implant placement. The mandibles were removed, dissected and processed for analyses of the percentage of newly formed bone surrounding the implant using a confocal laser scanning microscope. There were no significant statistical differences in bone formation (Mann–Whitney) between groups (FES group: 5.28% formation at 3 days, 10.3% at 4 weeks, 21.14% at 8 weeks and 6.98% at 12 weeks; TPS group: 3.36% at 3 days, 9.58% at 4 weeks, 14.57% at 8 weeks and 7.08% at 12 weeks). However, covariance analysis showed that the percent of marked bone was statistically greater for the FES group when compared to the TPS group, between the 3‐day and 8‐week periods of evaluation. Résumé Cette étude a évalué par fluorescence l'influence de la microstructure de l'implant sur le placement immédiat d'implants dans des alvéoles infectées parodontalement. La maladie parodontale a été induite pendant douze semaines bilatéralement de P1 à P4 chez six chiens. Les dents ont été avulsées et immédiatement des implants ont été placés. Chaque chien a reçu six implants : trois avec une surface expérimentale Friadent (sablée et mordançée : groupe FES) et trois couverts avec un plasma‐spray de titane (groupe TPS), pour un total de 36 implants étagés cylindriques Frialit‐2. Durant la période de guérison, les marqueurs osseux fluorescents ont été injectés pour étudier le remodelage osseux autour des implants. Ces colorations ont été injectées dans la séquence suivante : hydrochlorure d'oxytétracycline à trois jours et huit semaines, vert de calcéïne à quatre semaines après l'implantation et le rouge d'alizarine‐S 3 jours avant l'euthanasie. Ces chiens ont été euthanasiés douze semaines après le placement des implants. Les mandibules ont été enlevées, disséquées et préparées pour l'analyse du pourcentage d'os néoformé autour de l'implant en utilisant le microscope à balayage laser confocal (CLSM). Il n'y avait aucune différence statistiquement significative dans la formation osseuse (test de Mann‐Whytney) entre les groupes (groupe FES : 5,3% de formation à trois jours, 10,3%à quatre semaines, 21,1%à huit semaines et 7%à douze semaines; tandis que le groupe TPS : 3,4%à trois jours, 9,6%à quatre semaines, 14,6%à huit semaines et 7,1%à douze semaines). Cependant, l'analyse de co‐variance a montré que le pourcentage d'os marquéétait significativement plus important dans le groupe FES que dans le TPS entre le jour‐3 et la semaine‐8 d'évaluation. Zusammenfassung Diese Studie untersuchte mittels Fluoreszenzanalyse den Einfluss der Implantatmikrostruktur auf die Einheilung von Sofortimplantaten in Extraktionsalveolen von parodontal infizierten Zähnen. Bei 6 Hunden wurde beidseits im Unterkiefer von P1 bis P4 während 12 Wochen eine Parodontalerkrankung induziert. Die Zähne wurden dann extrahiert und man setzte Sofortimplantate ein. Jeder Hund erhielt 6 Implantate: 3 mit Friadent experimenteller Oberfläche (sandgestrahlt / säuregeätzt ‐ FES Gruppe) und 3 mit einer Titanplasmasprayoberfläche (TPS Gruppe). Insgesamt wurden 36 Frialit‐2 abgestufte Zylinderimplantate eingesetzt. Während der Einheilphase wurden fluoreszierende Knochenmarker injiziert, um die Knochenremodellierung um die Implantate zu untersuchen. Die Farbstoffe wurden in der folgenden Abfolge injiziert: Oxytetrazyklinhydrochlorid nach 3 und 8 Tagen, Kalzein grün 4 Wochen nach Implantation und Alizarin rot S 3 Tage vor der Opferung. Zwölf Wochen nach Implantation wurden die Tiere anästhesiert und geopfert. Die Unterkiefer wurden entfernt, geschnitten und für die Analyse des Prozentanteils an neu gebildetem Knochen um die Implantate mittels konfokalem Laserrastermikroskop (CLSM) aufgearbeitet. Bezüglich Knochenbildung bestanden zwischen den Gruppen keine signifikanten Unterschiede (Mann‐Whitney) (FES Gruppe: 5.28% Neubildung nach 3 Tagen, 10.3% nach 4 Wochen, 21.14% nach 8 Wochen und 6.98% nach 12 Wochen; TPS Gruppe: 3.36% nach 3 Tagen, 9.58% nach 4 Wochen, 14.57% nach 8 Wochen und 7.08% nach 12 Wochen). Die Kovarianzanalyse zeigte jedoch, dass zwischen der Untersuchung nach 3 Tagen und 8 Wochen der Prozentanteil an markiertem Knochen für die FES Gruppe im Vergleich zur TPS Gruppe statistisch signifikant grösser war. Resumen Este estudio evaluó por análisis de inmunofluorescencia la influencia de la microestructura del implante en la colocación de implantes inmediatos en alvéolos periodontalmente infectados. Se indujo una enfermedad periodontal durante 12 semanas bilateralmente desde P1 a P4 en 6 perros. Los dientes se extrajeron y se colocaron implantes inmediatos. Cada perro recibió 6 implantes: 3 con superficie experimental Friadent (chorreados con arena/ gravado con ácido – grupo FES) y 3 cubiertos con plasma pulverizado de titanio (grupo TPS), para un total de 36 implantes cilíndricos escalonados Frialit‐2. Durante el periodo de cicatrización, se inyectaron marcadores óseos fluorescentes para estudiar el remodelado óseo alrededor de los implantes. Las tinciones se inyectaron en la siguiente secuencia: clorhidrato de oxitetraciclina 3 días y 8 semanas, verde calceina 4 semanas tras la implantación y rojo alizarín S 3 días antes del sacrificio. Los animales se anestesiaron y se sacrificaron 12 semanas después de la colocación de los implantes. Las mandíbulas se retiraron, se disecaron y se procesaron para análisis del porcentaje de hueso neoformado rodeando al implante usando un microscopio de barrido de láser confocal (CLSM). No hubo diferencias estadísticamente significativas en la formación de hueso (Mann‐Whitney) entre los grupos (grupo FES: 5.28% de formación a los 3 días, 10.3% a las 4 semanas, 21.14% a las 8 semanas y 6.98% a las 12 semanas; grupo TPS: 3.36% a los 2 días, 9.58% a las 4 semanas, 14.57% a las 8 semanas y 7.08% a las 12 semanas). De todos modos, el análisis de la covarianza mostró que el porcentaje de hueso marcado fue estadísticamente mayor para el grupo FES cuando se comparó con el grupo TPS, entre las evaluaciones del día 3 y las 8 semanas.