Correlation of insertion torques with bone mineral density from dental quantitative CT in the mandible

• Published in: Clinical oral implants research Vol. 14; no. 5; pp. 616 - 620
• Main Authors: Beer, Andreas, Gahleitner, André, Holm, Anders, Tschabitscher, Manfred, Homolka, Peter
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford, UK Munksgaard International Publishers 01.10.2003
• Subjects: Absorptiometry, Photon - methods; Bone Density; bone mineral density; dental CT; Dental Implantation, Endosseous; Dental Implants; Dental Prosthesis Retention; Dental Stress Analysis; Dentistry; Humans; Jaw, Edentulous - diagnostic imaging; Mandible - diagnostic imaging; Patient Care Planning; Prognosis; Regression Analysis; Tomography, X-Ray Computed - methods; Torque
• ISSN: 0905-7161; 1600-0501
• DOI: 10.1034/j.1600-0501.2003.00932.x

: Objective: The aim of this study was to establish a correlation between bone mineral density measured preoperatively with dental computed tomography (CT), and insertion torque of screw‐shaped dental implants. Material and methods: In eight human mandibles obtained postmortem, bone mineral density (BMD) was measured with dental quantitative CT (DQCT) and correlated with insertion torque values at 45 implant sites during insertion of screw‐shaped dental implants (Brånemark System MKIII, Nobel Biocare, AB, Göteborg, Sweden). Results: A significant correlation (r=0.86, P<0.001) between BMD and torque values was observed, indicating that local BMD at a specific implant position is related to the supportive capacity of the jawbone. BMD exhibited no correlation with bone height or position. Conclusion: The noninvasive assessment of BMD using a DQCT scan employing a low‐dose protocol may be used to estimate expected primary stability depending on BMD, implant type and preparation procedure. These data may therefore help the surgeon to select the optimum implant position, implant type and operation technique. Résumé Le but de cette étude a été d'établir une relation entre la densité minérale osseuse (BMD) mesurée avant l'opération par la tomographie informatisée (CT) et la force de serrage à l'insertion d'implants dentaires vis. Dans huit mandibules humaines obtenues post mortem, la BMD a été mesurée par CT quantitatif (DQCT) et mis en relation avec les valeurs d'insertion de serrage de 45 implants ad modum Brånemark. Une relation significative (r=0,86, p<0,001) entre les valeurs BMD et de serrage a été observée indiquant que la BMD locale à une place implantaire spécifique serait en relation avec la capacité de support de l'os de la mâchoire. BMD ne montrait aucune relation avec la position ou la hauteur osseuse. La mesure non‐invasive de la BMD avec un scan DQCT utilisant un faible dosage peut être utilisée pour estimer la stabilité primaire prévue dépendant de la densité minérale osseuse, du type d'implant et du processus de préparation. Ces données peuvent donc aider le chirurgien à sélectionner la position implantaire optimale, le meilleur type d'implant, la technique opératoire la plus appropriée. Zusammenfassung Die Korrelation von Eindrehkraft und Knochenmineraldichte, abgeleitet von einem quantitativen Unterkiefer‐CT. Ziel: Ziel dieser Studie war es, eine Korrelation zu finden zwischen der präoperativ mit Hilfe der Komputertomographie (CT) gemessenen Knochenmineraldichte und der benötigten Kraft zum Eindrehen von schraubenförmigen Zahnimplantaten. Material und Methode: Bei 8 menschlichen Unterkiefern, die post mortem bereitgestellt worden waren, mass man die Knochenmineraldichte (BMD) mit einem quantitativen Zahn‐CT (DQCT) und korrelierte diese Werte mit den zum Einsetzen von 45 schraubenförmigen Zahnimplantaten (Brånemark System MKIII, Nobel Biocare, SE) nötigen Eindrehkräften. Resultate: Zwischen der BMD und den Eindrehkräften konnte man eine signifikante Korrelation (r=0.86, p<0.001) feststellen. Dies zeigte uns, dass bei der Auswahl einer spezifischen Implantatposition die dort herrschende BMD eine Aussage über die vorherrschende Tragfähigkeit des Kieferknochens zulässt. Die BMD zeigte keine Korrelation mit Knochenhöhe und ‐position. Zusammenfassung: Die nichtinvasive Bestimmung der BMD mit Hilfe eines DQCT‐Scanners (Protokoll mit geringer Dosis) kann uns helfen, die zu erwartende Primärstabilität in Abhängigkeit der Knochenmineraldichte, des Implantattyps und dem operativen Vorgehen abzuschätzen. Der Chirurge kann diese Daten somit einsetzen, um optimale Implantatposition, Implantattyp und Operationstechnik auszuwählen. Resumen Objetivos: La intención de este estudio fue establecer una correlación entre la densidad mineral ósea medida preoperatoriamente con tomografía computarizada dental (CT), y el torque de inserción de implantes dentales roscados. Material y Métodos: Se midió la densidad mineral ósea (BMD) en 8 mandíbulas humanas obtenidas post mortem, con CT cuantitativa dental (DQCT) y correlacionada con los valores de torque de inserción en 45 lugares de implantes durante la inserción de implantes dentales roscados (Sistema Brånemark MKIII, Nobel Biocare, SE). Resultados: Se observó una correlación significativa (r=0.86, P<0.001) entre BMD y los valores de torque indicando que la BMD local en una posición específica de implantes está relacionada con la capacidad de soporte de la mandíbula. La BMD no exhibió ninguna correlación con la altura del hueso o la posición. Conclusión: La valoración no invasiva de la BMD usando escáner de DQCT empleando un protocolo de baja dosis puede utilizarse para estimar la estabilidad primaria esperada dependiendo de la densidad mineral ósea, tipo de implante y procedimiento de preparación. Estos datos pueden, por lo tanto, ayudar al cirujano a seleccionar la posición óptima del implante, tipo de implante y técnica quirúrgica.