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Biomaterialien in der
oralen Chirurgie
Semmelweis Universität, Budapest
Klinik für Mund-, Kiefer-, Gesichtschirurgie und Stomatologie
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Biomaterial ist ein nicht
lebendes Material, das in einer
medizinischen Anwendung
genutzt wird mit dem Ziel der
Reaktion (Interaktion) mit
dem biologischen System.
(ESB 1986)
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Ersetzbare Teile
des
menschlichen
Körpers mittels
Biomaterialien
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Grosse
Anforderungen
im Mundbereich
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BIOMATERIALIEN IN DER
ORALEN, MAXILLOFACIALEN
CHIRURGIE
• Rekonstruktionsmaterialien
• Nahtmaterialien
• Gewebeklebers
• Hämostatische Materialien
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BIOMATERIALIEN IN DER
ORALEN, MAXILLOFAZIALEN
CHIRURGIE
• Rekonstruktionsmaterialien
• Nahtmaterialien
• Gewebeklebers
• Hämostatische Materialien
Heutiges Thema
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Orale Implantate
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ALLGEMEINE FORDERUNGEN AN EIN
IMPLANTATMATERIAL
• Biokompatibilität
• Korrosionsfestigkeit
• Mechanische Festigkeit
• Isoelastische Beziehung zum Lagergewebe
• Sterilisierbarkeit
• Röntgenologische Sichtbarkeit
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ALLGEMEINE FORDERUNGEN AN EIN
IMPLANTATMATERIAL
• Biokompatibilität • Korrosionsfestigkeit
• Mechanische Festigkeit
• Isoelastische Beziehung zum Lagergewebe
• Sterilisierbarkeit
• Röntgenologische Sichtbarkeit
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GEWEBEREREAKTIONEN AN DIE
FREMDMATERIALIEN
Locale: • Entzündung, bindegewebige,
Einscheidung
• Infektion
• Tumorogenese
• Necrose
Allgemeine: • Migration
• Hypersensibilität
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DIE BIOLOGISCHE AUFTEILUNG
VON IMPLANTATMATERIALIEN
(Osborn 1979)
Biotoleriert Bioinert Bioreaktiv
Implantat-
Stähle
CoCrMo-
Legierung
Al2O3
Keramik
Kohlenstoff
Tantal
Titan
HA-keramik
Glas-Keramik
TCP-Keramik
CaP-Keramiken
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REKONSTRUKTIONSMATERIALIEN
IN DER ORALEN CHIRURGIE
• Metallen • Keramiken
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• Rostfreier Stahl
Cr 17 – 20 %
• Cobalt-Chromium Legierungen Cr 28 %
Mo 6 %
C min.
• Tantal
• Titan /rein oder legiert/
METALLEN MIT BIOLOGISCHEN
KOMPATIBILITÄT
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Titan Fe < 0,1% Ti 6Al 4V
Ti 5Al 2,5Fe
Ti 6Al 7Nb
ZUSAMMENSETZUNG VON TITAN
UND HÄUFIGSTEN LEGIERUNGEN
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REKONSTRUKTIONSMATERIALIEN
IN DER ORALEN CHIRURGIE
• Metallen
• Keramiken
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• Aluminium-oxid (Al2O3)
• Zirconium-oxid
• Hydroxilapatitkeramiken
(Kalziumphosphatkeramiken)
KERAMIKEN MIT
BIOKOMPATIBILITÄT
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![Page 18: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/18.jpg)
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![Page 21: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/22.jpg)
KERAMIKEN MIT
BIOKOMPATIBILITÄT
• Aluminium-oxid (Al2O3)
• Zirkonium-oxid
• Hydroxilapatitkeramiken
(Kalziumphosphatkeramiken)
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Charakteristiken der zahnärztlichen
Implantaten /Straumann/:
• Material
Zirkonium- Keramik
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• Aluminium-oxid (Al2O3)
• Zirkonium-oxid
• Hydroxilapatitkeramiken
(Kalziumphosphatkeramiken)
KERAMIKEN MIT
BIOKOMPATIBILITÄT
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Anfang der Verwendung von
Knochenersatzmaterialien
1961. Kalziumsulphat /Gips/
1972. Trikalziumphosphat /TCP/
1977. Hidroxylapatit /HA/
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Die wichtige Eigenschaften von
Knochenersatzmaterialien
• Chemische
Zusammensetzung
![Page 27: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/27.jpg)
HYDROXILAPATIT (HA)
(Pentakalziumphosphat)
Ca5(PO4)3OH
Ca : P = 5 : 3
nicht
resorbierbar
TRIKALZCIUMPHOSPHAT
/TCP/
Ca3(PO4)2OH
Ca : P = 3 : 2
resorbierbar
Die häufigste verwendete kalziumphosphat
Knochenerzatzmaterialien
![Page 28: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/28.jpg)
HA synthetic
Interpore
Osprovit
Osteogen
HA natural
Bio-Oss
Ossnative
TCP
Cerasorb TCP
Cerasorb
CHEMICAL COMPOSITION OF GRAFT MATERIALS
Calcium-phosphates
Calcium-carbonate
BioCoral
Bioglass ceramics Bioglass
Biogran
Polymers
Bioplant HTR
Calcium-phosphates
HA
natural
Bio-Oss
Ossnative
HA
synthetic
Interpore
Osprovit
Osteogen
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Die vichtige Eigenschaften von
Knochenersatzmaterialien
• Chemische Zusammensetzung
• Volumen
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![Page 31: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/31.jpg)
Bio-Oss®/xenogen/ Osteogen®,/synthetisch/
Interpore 200® /Korallinen/ Cerasorb®,/synthetisch/
![Page 32: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/32.jpg)
Integration von Bio-Oss
Knochen
Bio-Oss
A Bio-Oss® Granülen
integrieren sich in den
lamellaren Knochen
Zeitdauer:.
cca.6 Monaten
Der Bio-Oss® fördert
das Einwachsen von
Kapillaren, und die
Migration von
Osteoblasten
So entwickelt sich das
zellreiches, reticulares
Knochen
Grosse Porosität der
Bio-Oss® stabilisiert
den Coagulum
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DIE ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN
VON KALZIUMPHOSPHATKERAMIKEN
• Auffüllung der Knochendefekte
• Aufbau der atrophierten
(Augmentation)
• Beschichtung der Metallimplantaten
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![Page 35: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/41.jpg)
GBR = Guided Bone Regeneration
Gesteuerte Knochen Regeneration
![Page 42: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/42.jpg)
GBR = Guided Bone Regeneration
Gesteuerte Knochenregeneration
1982 Nyman et al.: GTR in
Parodontologie
1988 Dahlin et al.:Tierexperimenten
mit Membranen
![Page 43: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/43.jpg)
Die Wachstumintensität der
Geweben bei Wundheilung
Bindegewebe 0,5 mm/Tag
Knochen 50 μm/ Tag
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Prinzip der
GBR, mittels
Membran
![Page 45: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/45.jpg)
Membrantypen für GBR
• Kofferdam Gummi
• Cellulose Filters
• Polytetrafluoroethylen /e-PTFE/
Gore-Tex®
Titan verkstärktes e-PTFE
Nicht resorbierbare
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Anwendung der
Gore-Tex® Membran
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Membrantypen fürGBR
Nicht resorbierbare
•Kofferdamm Gummi
• Cellulose Filters
• Polyitetrafluoroethylen /e-PTFE/
Gore-Tex®
Titan verstärktes e-PTFE
Resorbierbare
• Kollagen Membran
Bio-Gide®
• Polylactic acid /PLA/,Polyglicolic acid /PGA/
Guidor; Epi-Guide
• lyophilisierte Dura Mater - Lyodura
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BIO-GIDE® MEMBRAN
• Resorbierbare Kollagen
• Zwei-schichtig
/dicht,porös/
• Langsame Resorption
/5-6 Monaten/
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Chirurgische Verfahren mittels
Knochenersatzmaterialien
• Laterale Augmentation
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Implantat
+
Graftmaterial + Membran
4-6 Monaten Heilung
Sofort Implantation mit
Augmentation
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Sofort Implantation
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Nach 6 Monaten
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Spät Implantation nach der
Augmentation
Knochen-graft + Membran
6-8 Monaten
Heilung
Implantat
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Laterale Augmentation Ungenügende oro-vestibuläre Knochenmenge für
Implantation
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Laterale Augmentation Perforationen am Knochencorticalis
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Laterale Augmentation Einsetzung des Materials und der Membran
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Laterale Augmentation Integration des Knochenerzatzmaterials
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Fixation der Membran mit zwei
Schichten
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Chirurgische Verfahren mittels
Knochenersatzmaterialien
• Laterale Augmentation
• Knochen-Spaltung /bone-splitting, bone-spreading/
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Technik der Knochen-Spaltung
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Knochen-Spaltung
Ungenügende oro-vestibuläre Knochenmenge
![Page 63: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/63.jpg)
Knochen-Spaltung Chirurgische Technik der Knochen-Dehnung
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Knochen-Spaltung
Enisetzen von Knochenersatzmaterial und
Membran
![Page 65: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/65.jpg)
Knochen-Spaltung
Integration des Knochenersatzmaterials
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Knochen-Spaltung
Heilung des Knochens. Implantatinsertion.
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![Page 68: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/68.jpg)
Nach 7 Monaten
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Chirurgische Verfahren mittels
Knochenersatzmaterialien
• Laterale Augmentation
• Knochen-Spaltung
/bone-splitting, bone-spreading/
•Kieferhöhlenboden-
augmentation /sinus-lift/
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Chirurgische Möglichkeiten für
Sinus-lift
• Krestale
Sinusbodenaugmentation
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Sinusbodenaugmentation mit
Osteotom
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Chirurgische Möglichkeiten für
Sinus-lift
• Krestale Sinusbodenaugmentation
• Laterale
Sinusbodenaugmentation
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![Page 74: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/74.jpg)
Laterale Sinusbodenaugmentation
![Page 75: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/75.jpg)
Laterale Sinusbodenaugmentation Fensterung der fazialen Wand
![Page 76: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/76.jpg)
![Page 77: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/77.jpg)
Laterale Sinusbodenaugmentation Lösung der basalen Schleimhautanteile,
Einklappen des Knochenfensters
![Page 78: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/78.jpg)
Laterale Sinusbodenaugmentation Ablösung der Kieferhöhleschleimhaut
![Page 79: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/79.jpg)
Laterale Sinusbodenaugmentation Einsetzen des Knochenersatzmaterials
und der Membran
![Page 80: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/80.jpg)
![Page 81: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/81.jpg)
Laterale Sinusbodenaugmentation
Integration des
Knochenersatzmaterials
![Page 82: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/82.jpg)
Laterale Sinusbodenaugmentation Neugebildetes Knochen.
Implantatinsertion.
![Page 83: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/83.jpg)
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![Page 85: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/85.jpg)
![Page 86: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/86.jpg)
Sinusbodenaugmentation mit
gleichzeitiger Implantation
![Page 87: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/87.jpg)
Schlussfolgerung:
Die Integration von
Knochenersatzmaterialien
geht nur begrenzt und
fallabhängig vor
![Page 88: Biomaterialien in der oralen Chirurgie - semmelweis.husemmelweis.hu/szajsebeszet/files/2018/06/Biomaterialien.pdf · Biomaterial ist ein nicht lebendes Material, das in einer medizinischen](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040708/5e09d772f4329b5e7e23541e/html5/thumbnails/88.jpg)
Wachstumfaktoren
Matrix
Die Bedingungen für Knochenregeneration OSTEOINDUKTION
Förderung der
Knochenregeneration
mittels
Wachstumfaktoren
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Mesenchymalen
Zellen
Osteoblasten
Osteozyten
Differenzierung der osteogenen Zellen
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Past
The indication of
implant therapy was
determined by the
anatomic conditions
of bone.
Present
The indication of
implant therapy
can be any of those
edentulous
situations, where
the goal is the re-
establishment of the
function and
esthetics of natural
teeth
Future:
Tissue engineering