Effect of allogeneic freeze-dried demineralized bone matrix on regeneration of alveolar bone and periodontal attachment in dogs

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Abstract

Abstract.

This split-mouth study was designed to evaluate regeneration of alveolar bone and periodontal attachment following implantation of allogeneic, freeze-dried, demineralized bone matrix (DBM). Buccal fenestration defects (6×4 mm) were created on the maxillary canine teeth in 6 beagle dogs. DBM was implanted into one randomly selected defect in each animal. The contralateral defect served as surgical control. Tissue blocks were harvested following a 4-week healing interval and prepared for histometric analysis. DBM was discernible in all implanted defects with limited evidence of bone metabolic activity. The DBM particles appeared invested within a dense connective tissue, often in close contact to the instrumented root. Fenestration defect height averaged 3.8±0.1 and 3.7±0.3 mm, total bone regeneration 0.9±0.9 and 0.4±1.2 mm, and total cementum regeneration 2.3±1.5 and 0.6±0.7 mm for DBM and control defects, respectively. Differences with regards to cementum regeneration were statistically significant (p=0.03). In summary, the results of this study suggest that DBM implants may enhance cementum regeneration in this defect model, and that they have no apparent effect on alveolar bone regeneration. Enhanced cementum regeneration may be possibly be explained by provisions for guided tissue regeneration from the implant suppressing a significant influence of the gingival connective tissue on the healing process. Moreover, a 4-week healing interval appears insufficient for turnover of DBM.

Diese Split-Mouth-Studie wurde entworfen, um die Regeneration des Alveolarknochens und des parodontalen Attachments nach Implantation von allogener, gefriergetrockneter, demineralisierter Knochenmatrix (DBM) zu evaluieren. Bei 6 Beaglehunden wurden an Oberkiefereckzähnen bukkale Defekte in Form einer Fenestrierung (6×4 mm) geschaffen. An jedem Tier wurde an einem randomisiert ausgewählten Defekt DBM implantiert. Der kontralaterale Defekt diente als chirurgische Kontrolle. Nach einer vierwöchigen Heilungsphase wurden Gewebeblöcke gewonnen und für eine hostometriche Untersuchung präpariert. In allen implantierten Defekten war DBM sichtbar, wobei eine eingeschränkte metabolische Aktivität des Knochens vorhanden war. Die DBM-Partikel erschienen in einem dichten Bindegewebe eingeschlossen zu sein und standen oft in direktem Kontakt zur instrumentierten Wurzeloberfläche. Die Höhe des Defektes für die DBM- bzw. die Kontrolldefekte betrug durchschnittlich 3.8±0.1 und 3.7±0.3 mm, die gesamte Knochenregeneration 0.9±0.9 mm bzw. 0.4±1.2 mm und die gesamte Zementregeneration 2.3±1.5 mm bzw. 0.6±0.7 mm. Die Unterschiede hensichtlich der Zementregeneration waren statistisch signifikant (p=0.03). Zusammenfassend kann man sagen, daß Ergebnisse dieser Studie annehmen lassen, daß in diesem Defektmodell die Implantation von DBM die Zementregeneration fördern könnte und daß sie keinen offensichtlichen Effekt auf die Regeneration des Alveolarknochens hat. Die erhöhte Zementregeneration könnte durch eine Förderung der Geweberegeneration durch die Unterdrückung des Einflusses des Bindegewebes auf den Heilungsprozeß erklärt werden. Darüber hinaus erscheint eine vierwöchige Heilungsphase zu kurz für den Umbau von DBM zu sein.

Cette étude en bouche divisée (split-mouth) a été conçue pour évaluer la régénération de l'os alvéolaire et de l'attache parodontale après implantation de matrice d'os déminéralisé lyophilisé allogène (DBM). Des lésions de fenestration vestibulaires (6×4 mm) ont été créées sur les canines supérieures de 6 chiens beagle. La DBM a été implantée dans une lésion choisie au hasard chez chacun des animaux. La lésion controlatérale servait de témoin chirurgical. Des blocs de tissu ont été prélevés après une période de cicatrisation de 4 semaines et ont été préparés pour une analyse histométrique. Il était possible de discerner DBM dans toutes les lésions oè elle avait été implantée, avec des signes limités d'activité métabolique osseuse. Les particules de DBM se présentaient incluses dans un tissu conjonctif dense, souvent en contact étroit avec la racine traitée par les instruments. Dans les lésions DBM et dans les lésions témoins, la hauteur de la fenestration était en moyenne respectivement de 3.8±0.1 et 3.7±0.3 mm, la régénération osseuse totale 0.9±0.9 et 0.4±1.2 mm, et la régénération totale du cément 2.3±1.5 et 0.6±0.7 mm. Les différence concernant la régénération du cément étaient statistiquement significatives (p=0.03). En résumé, les résultats de cette étude semblent indiquer que les implants de DBM peuvent augmenter la régénération du cément dans ce modèle de lésions, et qu'ils n'ont apparemment pas d'effet sur la régénération de l'os alvéolaire. Il est possible que l'augmentation de la régénération du cément puisse s'expliquer par la régénération tissulaire guidée assurée par l'implant, inhibant une influence significative du tissu conjonctif gingival sur le processus de cicatrisation. De plus, un intervalle de cicatrisation de 4 semaines semble ne pas suffir pour le turnover de la DBM.

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