Mesostructuur van een overkappingsprothese op implantaten in de onderkaak

Transcriptie

1 Oorspronkelijke bijdragen Van Kampen e.a.: Mesostructuur bij overkappingsprothese F.M.C. van Kampen 1,2 A. van der Bilt 2 M.S. Cune 2 F. Bosman 2 Mesostructuur van een overkappingsprothese op implantaten in de onderkaak Effecten op maximale bijtkracht en spieractiviteit* Samenvatting Trefwoorden: Implantaat Kauwspier Overkappingsprothese Uit 1 het Centraal Militair Hospitaal Utrecht en 2 de vakgroep Mondziekten, Kaakchirurgie en Bijzondere Tandheelkunde van het Universitair Medisch Centrum Utrecht. *Dit artikel is gebaseerd op In het hier beschreven onderzoek werd de hypothese getoetst dat een betere retentie en stabiliteit van een gebitsprothese ook tot een betere orale functie leidt. Bij 18 edentate proefpersonen werden 2 implantaten in de onderkaak geplaatst, werd een nieuwe gebitsprothese vervaardigd en werden achtereenvolgens 3 mesostructuren (magneten, drukknoppen en een staaf-hulsconstructie) aangebracht. De maximale bijtkracht en de activiteit van de musculus masseter en de musculus temporalis anterior werden op een aantal momenten gemeten. De maximale bijtkracht van een overkappingsprothese met mesostructuur verdubbelde ten opzichte van een nieuwe gebitsprothese zonder mesostructuur, onafhankelijk van het type mesostructuur. Daarmee was de bijtkracht tweederde van die van een persoon met een natuurlijke dentitie. Er bestonden geen grote verschillen in spieractiviteit tussen de 3 mesostructuren. De spieractiviteit van de musculus temporalis anterior bij maximaal klemmen was significant lager dan die van de musculus masseter met de oude en met de nieuwe conventionele gebitsprothese. Dit verschil was niet aanwezig bij een overkappingsprothese met mesostructuur. KAMPEN FMC VAN, BILT A VAN DER, CUNE MS, BOSMAN F. Mesostructuur van een overkappingsprothese op implantaten in de onderkaak. Effecten op maximale bijtkracht en spieractiviteit. Ned Tijdschr Tandheelkd 2003; 110: het artikel: Kampen FMC van, Bilt A van der, Cune MS, Bosman F. The influence of various attachment types in mandibular implant-retained overdentures on maximum bite force and EMG. J Dent Res 2002; 81: Datum van acceptatie: 29 juli Adres: F.M.C. van Kampen UMC Utrecht Postbus AB Utrecht f.m.c.vankampen@med.uu.nl Inleiding Dragers van een volledige gebitsprothese ervaren vaak functionele klachten die terug te voeren zijn op onvoldoende retentie en stabiliteit van de onderprothese. Hun maximale bijtkracht is slechts 20-40% van de maximale bijtkracht van personen met een natuurlijke dentitie (Helkimo et al, 1977; Haraldson et al, 1979; Slagter et al, 1993; Fontijn-Tekamp et al, 2000). De orale functie en ook de maximale bijtkracht van edentate personen met orale implantaten en een van een mesostructuur voorziene overkappingsprothese in de onderkaak zijn 60 tot 100% hoger dan bij dragers van een conventionele onderprothese (Lindquist en Carlsson, 1985; Haraldson et al, 1988; Carlsson en Lindquist, 1994; Fontijn-Tekamp et al, 1998). De toename van de maximale bijtkracht lijkt daarbij niet afhankelijk te zijn van de mate waarin de overkappingsprothese op de implantaten is verankerd. Bij personen die een gecombineerd implantaat-mucosagedragen overkappingsprothese, bestaande uit twee implantaten met als mesostructuur een staaf-hulsconstructie, of een volledig op implantaten verankerde overkappingsprothese hadden, bestaande uit een transmandibulair implantaat met vier pijlers en meerdere hulzen, werden geen verschillen in maximale bijtkracht gevonden (Fontijn- Tekamp et al, 1998). Het is echter denkbaar dat de verschillende mesostructuren die kunnen worden gebruikt in gecombineerd implantaat-mucosagedragen overkappingsprothesen, de retentie en stabiliteit dermate beïnvloeden dat wel een effect op de orale functie ontstaat. De meest gangbare mesostructuren zijn magneten, drukknoppen en een staaf-hulsconstructie. Het doel van dit prospectief onderzoek was het effect van de mate van retentie en stabiliteit van gecombineerd implantaat-mucosagedragen overkappingsprothesen, gebruikmakend van deze 3 mesostructuren, te onderzoeken op maximale bijtkracht en spieractiviteit. Materiaal en methode Proefpersonen Achttien proefpersonen die waren verwezen in verband met persisterende klachten over de functie van hun gebitsprothesen, participeerden in een gerandomiseerd cross-over klinisch onderzoek. De groep bestond uit 17 mannen en 1 vrouw, in leeftijd variërend van 33 tot 56 jaar. De proefpersonen waren goed gezond. De hoogte van het alveolaire bot in het interforaminale gebied van de onderkaak bedroeg meer dan 15 mm. Nadat hun rol in het onderzoek mondeling en schriftelijk was uitgelegd, werd met de proefpersonen een schriftelijke behandelovereenkomst gesloten. Het onderzoek was goedgekeurd door een medisch ethische commissie. Chirurgische en prothetische procedures Bij de proefpersonen werden volgens een gestandaardiseerd chirurgisch protocol 2 implantaten geplaatst in de regio van de vroegere cuspidaten in de onderkaak. Het betroffen Frialit-2 implantaten met een diameter van 3,8 of 4,5 mm en een lengte van 13 of 15 mm. In 430 Ned Tijdschr Tandheelkd 110 (2003) november

2 a b c combinatie met het plaatsen van de implantaten werd een Edlan-plastiek uitgevoerd. Hierna werden nieuwe volledige gebitsprothesen in de boven- en de onderkaak vervaardigd met occlusie in de centrale relatie en gebalanceerde articulatie. Twee maanden na het plaatsen van de implantaten werden deze gebitsprothesen zonder mesostructuur op de implantaten gedurende een periode van 3 maanden gedragen. Ter plaatse van de implantaten was 3 mm verticale ruimte gecreëerd die was opgevuld met een softliner (Soft-liner ). Vijf maanden na het plaatsen van de implantaten werden ze vrijgelegd door 2 smalle incisies op de top van de processus alveolaris aan te brengen en genezingsopbouwen te plaatsen. Daarna werden in een willekeurige volgorde de volgende mesostructuren aangebracht: magneten (Dyna ES ), drukknoppen (Frialit 2 ) en een staaf-hulsconstructie (IMZ ). De 18 proefpersonen gebruikten elk van de 3 mesostructuren gedurende een periode van 3 maanden (afb. 1). Telkens na 3 maanden werd een andere mesostructuur toegepast. Er bestonden derhalve 6 groepen van 3 proefpersonen die dezelfde volgorde van mesostructuren ontvingen. Omdat de volgorde van de mesostructuren gerandomiseerd was, konden eventuele cross-over-effecten worden bestudeerd. De verticale occlusale bijtkracht werd bilateraal bepaald met behulp van een bijtkrachttransducer, een beetvork die beiderzijds is voorzien van rekstrookjes (Slagter et al, 1993). De rekstrookjes waren gemonteerd ter plaatse van de occlusale vlakken in de regio van de eerste molaren. De transducer was bekleed met individueel vervaardigde beetblokjes, gemaakt van een afdrukmateriaal (Provil putty) (afb. 2 en 3). Zo werd voor iedere proefpersoon een reproduceerbare bijtpositie op de verschillende meetmomenten bereikt. Tijdens de registratie van de maximale bijtkracht werd de proefpersoon verbaal aangemoedigd om gedurende enkele seconden zo hard mogelijk te klemmen op de transducer. Een meting werd twee keer herhaald. De hoogst gemeten waarde werd gebruikt en de bijtkrachtmetingen van de linkeren rechterzijde werden opgeteld. Afb. 1. Mesostructuren bestaande uit magneten (a), drukknoppen (b) en een staaf-hulsconstructie (c). Afb. 2. De bijtkrachttransducer. De linker- en rechterzijde van de beetvork zijn geïndividualiseerd met behulp van een afdrukmateriaal. 2 Afb. 3. De proefpersoon klemt bilateraal op de bijtkrachttransducer. 3 4 Spieractiviteit De elektrische activiteit van de musculus masseter en de musculus temporalis anterior werd gemeten door middel van een oppervlakte-elektromyografie (EMG) met een bipolaire elektrode met een diameter van 6 mm (Blue sensor ) (afb. 4). Deze meting werd verricht terwijl de proefpersoon maximaal op de bijtkrachttransducer klemde. Een elektrode op het voorhoofd diende als referentie en de afstand tussen de elektroden bedroeg 18 mm. De EMG-signalen werden versterkt en in de computer geregistreerd met 1500 meetpunten per seconde. Vervolgens werden de EMG-signalen gelijkgericht en gefilterd (laag-doorlaatfilter, 2 Hz). De EMG-waarnemingen van de linker- en rechterzijde werden voor beide spieren opgeteld. Afb. 4. De positie van de oppervlakte-elektroden ten behoeve van de EMG-registratie. Ned Tijdschr Tandheelkd 110 (2003) november 431

3 400 N Oude, Nieuwe, Magneten Staaf-huls Drukknopppen conventionele conventionele prothese prothese zonder mesostructuur Afb. 5. door bilateraal klemmen op de 5 meetmomenten. Meetmomenten Gedurende de totale behandelperiode van 14 maanden werden op 5 momenten metingen verricht. De eerste meting werd verricht met de oude conventionele gebitsprothese in situ, vlak voor het plaatsen van de implantaten. De tweede meting werd verricht met de nieuwe gebitsprothese zonder mesostructuur, vlak voor het vrijleggen van de implantaten. De derde, vierde en vijfde meting werden verricht nadat de proefpersoon telkens 3 maanden met een bepaalde mesostructuur had gefunctioneerd. Statistische analyse Met behulp van variantieanalyse (ANOVA) werd de nulhypothese getest dat er geen statistisch significant verschil in maximale bijtkracht en spieractiviteit op de 5 meetmomenten zou bestaan. Vervolgens werden post hoc analysen uitgevoerd ten behoeve van paarsgewijze vergelijking van de resultaten. Een Pearson-correlatie werd bepaald tussen de maximale bijtkracht en de spieractiviteit. Resultaten De resultaten van de metingen van de maximale bijtkracht zijn te zien in tabel 1 en afbeelding 5. Er was een Tabel 1. en spieractiviteit (EMG) in de musculus masseter en de musculus temporalis anterior van de 18 proefpersonen (gemiddeld ± sem). Meso- Gebits- Bijtkracht EMG EMG structuur prothese (N) masseter temporalis (µv) (µv) Geen Convent. oud 220 ± ± ± 30 Geen Convent. nieuw 170 ± ± ± 22 Magneten Overkapping 310 ± ± ± 54 Drukknoppen Overkapping 346 ± ± ± 43 Staaf-huls Overkapping 316 ± ± ± 46 significant verschil tussen de 5 meetmomenten (p < 0,001). De maximale bijtkracht met de oude conventionele gebitsprothese was significant hoger dan die met de nieuwe gebitsprothese zonder mesostructuur (post hoc analyse, p = 0,05). Een significante toename in bijtkracht van 170 N tot gemiddeld 325 N viel waar te nemen als de nieuwe gebitsprothese van een mesostructuur werd voorzien (post hoc analyse, p < 0,001). De maximale bijtkracht die met drukknoppen kon worden gegenereerd, was significant groter dan die met magneten (post hoc analyse respectievelijk p = 0,03. De volgorde waarin de mesostructuren werden toegepast, was niet van invloed op de maximale bijtkracht (p = 0,81). Spieractiviteit (EMG) De resultaten van de spieractiviteit van de musculus masseter en de musculus temporalis anterior zijn weergegeven in tabel 1 en afbeelding 6. Er bestond een significant verschil op de 5 meetmomenten (ANOVA, p < 0,001). Dit effect viel waar te nemen voor de activiteit van zowel de musculus masseter als de musculus temporalis anterior met de oude conventionele gebitsprothese en de nieuwe gebitsprothese zonder mesostructuur (post hoc analyse, respectievelijk p = 0,003 en p = 0,021). Toen de nieuwe gebitsprothese van een mesostructuur was voorzien, trad ook een significante stijging in spieractiviteit op, ongeacht het type mesostructuur (post hoc analyse, p < 0,001). Tussen de mesostructuren onderling was geen verschil waarneembaar. Het EMG van de musculus temporalis anterior was significant lager dan dat van de musculus masseter, voor zowel de oude conventionele gebitsprothese als de nieuwe gebitsprothese zonder mesostructuur (respectievelijk p < 0,012 en p < 0,001). Wanneer de nieuwe gebitsprothese van een mesostructuur was voorzien, was dit verschil niet meer detecteerbaar. Er bestond een sterke correlatie tussen de maximale bijtkracht en het EMG van de musculus masseter en de musculus temporalis anterior (r = 0,81, p < 0,001). Discussie Met de nieuwe gebitsprothese zonder mesostructuur was de maximale bijtkracht ongeveer 20% lager dan met de oude conventionele gebitsprothese. Pijn ter plekke van de nog met mucosa bedekte implantaten en gewenning van de proefpersoon aan een nieuwe gebitsprothese met misschien een andere relatie en occlusie zouden hiervan de oorzaak kunnen zijn. Alle 18 proefpersonen hadden in meer of mindere mate last van pijn in de regio 33 en 43 bij de meting van de maximale bijtkracht met de nieuwe gebitsprothese zonder mesostructuur. Van kleine effecten van prothetische behandelingen op de maximale bijtkracht, zowel in positieve als in negatieve zin wordt ook in de 432 Ned Tijdschr Tandheelkd 110 (2003) november

4 literatuur melding gemaakt (Haraldson et al, 1979; Lindquist et al, 1986). De maximale bijtkracht verdubbelde bijna toen de nieuwe gebitsprothese werd voorzien van een mesostructuur. Deze stijging van maximale bijtkracht na een prothetische behandeling met implantaten bij edentaten werd ook gezien in een eerder onderzoek (Haraldson et al, 1988). Een vergelijking van maximale bijtkracht van groepen edentaten met een conventionele onderprothese en een van een mesostructuur voorziene overkappingsprothese op implantaten gaf ook vergelijkbare resultaten (Fontijn- Tekamp et al, 2000). De volgorde waarin de mesostructuren werden toegepast, had geen invloed op de maximale bijtkracht. De maximale bijtkracht verkregen door een mesostructuur met magneten was significant kleiner dan de bijtkracht verkregen door een mesostructuur met drukknoppen. Ook al was dit verschil statistisch significant, het bedroeg slechts 36 N. Dit was veel minder dan de toename van de bijtkracht met 140 N en 176 N door de mesostructuur met magneten en drukknoppen ten opzichte van de nieuwe gebitsprothese zonder mesostructuur. De klinische relevantie van de verschillen in maximale bijtkracht tussen deze twee mesostructuren is daardoor beperkt. De maximale bijtkracht met van een mesostructuur voorziene overkappingsprothesen op implantaten in de onderkaak bedroeg ongeveer tweederde van die voor proefpersonen met een natuurlijke dentitie (487 N) (Weijnen et al, 2000). Een mogelijke factor voor de beperking van de maximale bijtkracht zou de conventionele volledige gebitsprothese in de bovenkaak kunnen zijn. Wanneer de proefpersoon klemt op de bijtkrachttransducer kan er immers pijn in de maxilla optreden als gevolg van verschuiving van de bovenprothese en druk op het mucoperiost. In eerder onderzoek bleek dat de maximale bijtkracht tussen een volledig implantaatgedragen (TMI) en een gecombineerd mucosaimplantaatgedragen overkappingsprothese (IMZ) ook niet verschilde (Fontijn-Tekamp et al, 1998). Tevens bleek het kauwvermogen met een van een mesostructuur voorziene overkappingsprothese op 4 implantaten gelijk aan het kauwvermogen met een van een mesostructuur voorziene overkappingsprothese op 2 implantaten (Geertman et al, 1994; Tang et al, 1999). Deze resultaten suggereren dat na behandeling met implantaten in de onderkaak niet de verschillen in retentie en stabiliteit van de onderprothese, maar meer de (mindere) retentie en stabiliteit van de bovenprothese de beperking van het kauwvermogen zou kunnen bepalen. Deze veronderstelling is te bestuderen in een onderzoeksopzet waarbij een overkappingsprothese op implantaten in de bovenkaak zou bestaan in plaats van een conventionele gebitsprothese. Spieractiviteit (EMG) De maximale bijtkracht en de corresponderende spieractiviteit waren sterk en statistisch significant aan elkaar gecorreleerd. Het is derhalve niet verwonderlijk Ned Tijdschr Tandheelkd 110 (2003) november 400 µ V dat de resultaten van deze onderzoeksvariabelen sterke overeenkomsten vertoonden (afb. 5 en 6). Wel is er een opmerkelijk verschil in de verhouding tussen de activiteit van de musculus masseter en de musculus temporalis anterior voor de nieuwe gebitsprothesen met en zonder mesostructuur (afb. 6). De activiteit van de musculus temporalis anterior was significant lager dan die van de musculus masseter. Bij proefpersonen met een natuurlijke dentitie viel dit verschil niet waar te nemen (Weijnen et al, 2000). Dit was evenmin het geval bij de overkappingsprothesen met een mesostructuur in dit onderzoek. Hieruit blijkt dat de richting van de bijtkracht van proefpersonen met een natuurlijke dentitie en proefpersonen met overkappingsprothesen voorzien van een mesostructuur vergelijkbaar is, maar afwijkt bij proefpersonen met een conventionele gebitsprothese. De conclusie is dat de maximale bijtkracht en de corresponderende spieractiviteit toenamen als gevolg van een behandeling met een overkappingsprothese voorzien van een mesostructuur. De onderlinge verschillen in maximale bijtkracht en spieractiviteit verkregen met de 3 typen mesostructuren waren echter gering. Alle 3 mesostructuren gaven een grote verbetering van de orale functie ten opzichte van de nieuwe gebitsprothese zonder mesostructuur. Literatuur m. masseter m. temporalis Oude, Nieuwe, Magneten Staaf-huls Drukknopppen conventionele conventionele prothese prothese zonder mesostructuur CARLSSON GE, LINDQUIST LW. Ten-year longitudinal study of masticatory function in edentulous patients treated with fixed complete dentures on osseointegrated implants. Int J Prosthodont 1994; 7: FONTIJN-TEKAMP FA, SLAGTER AP, HOF MA VAN T, GEERTMAN ME, KALK W. Bite forces with mandibular implant-retained overdentures. J Dent Res 1998; 77: FONTIJN-TEKAMP FA, SLAGTER AP, BILT A VAN DER, ET AL. Biting and chewing in overdentures, full dentures and natural dentitions. J Dent Res 2000; 79: GEERTMAN ME, SLAGTER AP, WAAS MAJ VAN, KALK W. Comminution of food with mandibular implant-retained overdentures. J Dent Res 1994; 73: HARALDSON T, KARSSON U, CARLSSON GE. Bite force and oral function in complete denture wearers. J Oral Rehabil 1979; 6: HARALDSON T, JEMT T, STÅLBLAD P, LEKHOLM U. Oral function in subjects with overdentures supported by osseointegrated implants. Scand J Dent Res 1988; 96: Afb. 6. Activiteit van de musculus masseter en de musculus temporalis anterior tijdens maximaal bilateraal klemmen op de 5 meetmomenten. 433

5 HELKIMO E, CARLSSON GE, HELKIMO M. Bite force and state of dentition. Acta Odontol Scand 1977; 35: LINDQUIST LW, CARLSSON GE. Long-term effects on chewing with mandibular fixed prostheses on osseointegrated implants. Acta Odontol Scand 1985; 43: LINDQUIST LW, CARLSSON GE, HEDEGÅRD B, LUNDQUIST LW. Changes in bite force and chewing efficiency after denture treatment in edentulous patients with denture adaptation difficulties. J Oral Rehabil 1986; 13: SLAGTER AP, BOSMAN F, GLAS HW VAN DER, BILT A VAN DER. Human jawelevator muscle activity and food comminution in the dentate and edentulous state. Arch Oral Biol 1993; 38: TANG L, LUND JP, TACHÉ R, CLOKIE CML, FEINE JS. A within-subject comparison of mandibular long-bar and hybrid implant-supported prostheses: evaluation of masticatory function. J Dent Res 1999; 78: WEIJNEN FG, BILT A VAN DER, WOKKE JHJ, KUKS JBM, GLAS HW VAN DER, BOSMAN F. Maximal bite force and surface EMG in patients with myasthenia gravis. Muscle Nerve 2000; 23: Financiële ondersteuning Dit onderzoek werd deels gefinancierd door het Ministerie van Defensie en Van Straten Medical, Nieuwegein. De magneetopbouwen voor Frialit-2 implantaten zijn niet commercieel verkrijgbaar en werden ten behoeve van dit onderzoek vervaardigd door Friadent, Friedrichsfeld, Duitsland. Summary Key words: Dental implant Masseter muscle Overdenture Mesostructure in mandibular implant-retained overdentures. The influence on maximum bite force and muscle activity In this study, the hypothesis was examined that a better retention and stability of a mandibular denture improve oral function. Eighteen edentulous subjects received 2 permucosal implants, a new denture, and successively 3 types of mesostructures (magnets, ball, bar-clip). Maximum bite force and electrical activity of the masseter and temporalis muscles were measured at various moments. The maximum bite force of an implant-retained overdenture nearly doubled, when compared with the new denture without mesostructure, independent of the type of mesostructure. With an implantretained overdenture maximum bite force was two-thirds of the value obtained for dentate subjects. No large differences in muscle activity were found among the 3 types of mesostructures. Temporalis activity was significant lower than masseter activity when subjects clenched with their old conventional denture and with the new denture without mesostructure. There was no difference in activity of muscles when subjects clenched with an implant-retained overdenture. 434 Ned Tijdschr Tandheelkd 110 (2003) november