Einleitung

UV-Licht und Kaltplasma sind in der Lage, die Benetzbarkeit von metallischen und keramischen Implantatoberflächen zu erhöhen, die Oberfläche mit Sauerstoff anzureichern und die Konzentration von Kohlenstoffverbindungen zu verringern. Beide Methoden können die bioaktive Kapazität insbesondere von Titanoberflächen in der Zellkultur erhöhen, mit leichten Vorteilen für Kaltplasma. Das Ziel dieser Studie war, den Einfluss von UV-Licht und Kaltplasma auf die Osseointegration von Titanimplantaten in vivo darzustellen.

Methoden

• Genehmigung der Hamburger Behörde für Gesundheit und Verbraucherschutz (V1305/591-00.33)
• Insertion von insgesamt 54 Titanimplantaten (CAMLOG CONELOG^®) randomisiert in die Ossa frontales von sechs juvenilen Landschweinen in Allgemeinanästhesie (Abb. 1)
• Kontrollgruppe: 18 unbehandelte Implantate; 36 Implantate der Testgruppen: Bestrahlung vor der Insertion für jeweils zwölf Minuten entweder mit UV-Licht (TheraBeam^® SuperOsseo, 0,05 mW/cm², λ = 360 nm und 2 mW/cm², λ = 250 nm) oder mit Ar-Kaltplasma (Diener Yocto III, 24 W, -0,5 mbar)
• Euthanasie von jeweils zwei Tieren nach zwei, vier und acht Wochen
• Resonanzfrequenzanalyse (Osstell ISQ) direkt nach Insertion und zum Zeitpunkt der Explantation
• Beurteilung der Osseointegration mit µ-CT-Scans und histomorphometrischer Analyse (Knochen-Implantat-Kontakt [BIC] und Knochen-Implantat-Kontakt innerhalb der retentiven Anteile [BAFO])

Ergebnisse

• Alle Implantate zeigten eine exzellente Osseointegration (Abb. 2)
• Konstante Zunahme des ISQ aller Implantate nach initialem Verlust ohne signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen
• Konstante Zunahme der BIC-Werte aller Implantate während der Einheilung (Abb. 3)
• Mit UV-Licht oder Ar-Kaltplasma funktionalisierte Implantate zeigten zu jedem Zeitpunkt höhere BIC-Werte, signifikant waren die Unterschiede jedoch nur nach vier und acht Wochen (P < 0.05)
• Mit Ar-Kaltplasma funktionalisierte Implantate erzielten zu jedem Zeitpunkt höhere, jedoch statistisch nicht signifikante Unterschiede (Abb. 4)

Schlussfolgerungen

In dieser Studie waren UV-Licht und Ar-Kaltplasma in der Lage, die bioaktive Kapazität von Titanimplantaten in vivo zu erhöhen. Obwohl oberflächenbestrahlte Implantate zu fast jedem Zeitpunkt höhere BIC- und BAFO-Werte zeigten, waren diese Unterschiede nur nach vier und acht Wochen für beide Verfahren in Bezug auf den BIC statistisch signifikant. Die Unterschiede zwischen den Verfahren waren nicht statistisch signifikant. Weitere Studien sind erforderlich zur Klärung, ob die festgestellten Ergebnisse auch auf Zirkoniumdioxidimplantate übertragbar sind.