VUB-doctoraatsstudie valideert innovatief concept

Brussel, 9 januari 2024 - Eén van de grootste nachtmerries van tandartsen is de diagnose van forse atrofie van de bovenkaak. Anders gezegd, het extreem wegslinken van het kaakbeen. Progressief botverlies leidt tot slecht passende gebitsprotheses en ongemakken zoals problemen met spreken en kauwen, maaglast. Dit leidt uiteindelijk tot het niet dragen van de gebitsprothese of het frequent aanbrengen van kleefpasta tijdens de dag om de stabiliteit te verbeteren.

 Los van de praktische kauwproblemen, speelt ook de aantasting van het zelfbeeld, door de tandeloze aanblik bij spreken en lachen. Het gelaat verandert bovendien door een ingevallen mondpartij en vooruitstekende kin. Aangezichtsspieren verliezen gaandeweg hun spanning, wat het gelaat versneld veroudert. Dit alles beïnvloedt de algemene levenskwaliteit en de patiënt raakt sociaal gedepriveerd.

Verlies van tanden en kaakbot wordt o.m. veroorzaakt door ongeval, zelfverminking, hormonale veranderingen (osteoporose), tumor, ontstekingsprocessen… Maar in de meeste gevallen doordat de fysiologische prikkel tot behoud van het bot verdwijnt na verlies van gebitselementen. Orale implantaten worden dan frequent gebruikt om de stabiliteit van de uitneembare gebitsprothese te verbeteren.

Voldoende botvolume en -kwaliteit zijn echter essentieel om deze implantaten correct te positioneren en goed te laten functioneren. Want geavanceerde resorptie van het kaakbot kan de plaatsing verhinderen. Indien het botvolume/hoogte onvoldoende is, bestaan er verschillende technieken om dit probleem te omzeilen. Maar deze zijn frequent geassocieerd met co-morbiditeiten en complicaties.

 De wetenschappelijke en klinische wereld zoekt al decennia naar een volwaardig alternatief. 

 Redding brengend 3D-geprint implantaat

 Maurice Mommaerts, professor aan het departement Geneeskunde & Farmacie van de VUB, Aangezichtschirurg in Ziekenhuis aan de Stroom (ZAS) te Antwerpen, en huidig CEO van CADskills, gespecialiseerd in custom made implantaten, buigt zich sinds 2011 over de ontwikkeling van een efficiënt en performant subperiostaal kaakimplantaat op maat. Het resultaat is een ‘AMSJI’ in 3D-geprint titanium, waarbij AMSJI staat voor Additively Manufactured Subperiosteal Jaw Implant.

 Tussen 2011 en 2018 werden er een 5-tal patiënten met dit concept geholpen en vanaf 2019 werd het bij CADskills in groteren getale geproduceerd. Anno 2024 werden wereldwijd al zo’n 500 patiënten geholpen met het AMSJI-implantaat.     

 ‘Subperiostaal’ betekent dat het implantaat onder het botvlies, rechtstreeks tegen het  botoppervlak gefixeerd wordt. Het wordt dus niet in het bot geboord zoals een ‘klassiek’ tandimplantaat. Het probleem van de extreme atrofie wordt hierdoor omzeild, gezien er geen botvolume nodig is om zich te verankeren. Het AMSJI zit als een frame rond de kaakwal, en het toont een perfecte fit doordat het 3D-geprint en op maat gemaakt is.  Fixatie gebeurt in het jukbeen en naast de neus, waar er geen fysiologische atrofie optreedt. De gebitsprothese wordt dan bevestigd aan het AMSJI via schroeven of via een kliksysteem.

Subperiostale kaakimplantaten werden voor het eerst beschreven in 1942 door de Zweedse tandarts Dr. Dahl.    Prof. Mommaerts vertrok vanuit dit 70 jaar oude concept maar waardeerde het op, met innovatieve CAD/CAM-technologie en 3D printing, om een subperiosteaal implantaat op maat van de patient te fabriceren.

 CADskills (Gent) was al een autoriteit in reconstructieve heelkunde met 3D-implantaten op maat, en marktleider in de ontwikkeling, design en 3D-print van schedeldakimplantaten, esthetische aangezichtsimplantaten, een kaakgewrichtsprothese op maat, en nu ook het innovatief AMSJI-implantaat.

 Procedé met reversed engineering

 Dankzij financiële steun van VLAIO en onder impuls van een internationale werkgroep werd het concept gedurende 6 jaar uitvoerig aangepast en verfijnd. Zo werd het ontwerp topologisch geoptimaliseerd en de belangrijkste wijzigingen werden telkens mechanisch aangepast met behulp van een ‘finite element analyse (FEA).

 De techniek vertrekt vanuit ‘reversed engineering’. De tandarts maakt eerst een proefprothese die samen met de schedel van de patiënt CT-gescand wordt. Van daaruit vertrekt CADskills om het onderliggend AMSJI-implantaat en de voorlopige gebitsprothese op maat te designen. Het AMSJI-implantaat wordt daarna geinstalleerd door MKA-chirurgen, paradontologen of orale chirurgen. De primaire fixatie van een AMSJI gebeurt met fixatieschroeven in het bot.  De secundaire fixatie gebeurt door osseo-integratie (of het proces waarbij het implantaat ingroeit in het bot zonder dat er een tussengroei van zacht weefsel is). Die integratie wordt bereikt door een roosterstructuur - uniek voor 3D-prints - en door aanvullende biofunctionalisatie van het oppervlak via zandstralen, zuur-etsen, polijsten en anodiseren.

Baanbrekend

 Dit AMSJI-implantaat van CADskills is dus een baanbrekend verankeringssysteem op maat voor een gebitsprothese op een atrofe kaak. Er zijn 3 grote pluspunten aan AMSJI, stelt prof. M. Mommaerts: 

“AMSJI laat nooit schade achter, mocht  het ooit verwijderd moeten worden; het titanium implantaat integreert naadloos met het bot zonder risico op allergie; het herstelt de kauwfunctie van vóór de kaakatrofie”. AMSJI is bovendien tot op vandaag het enige subperiostale implantaat met evidence based data. Tevens kan de implantatie van AMSJI gebeuren onder lokale verdoving met een vrijwel onmiddellijke facilitering van de kauw- spraak en esthetische functie. “De patiënt wandelt de kliniek binnen zonder vaste tanden en na een paar uurtjes loopt hij/zij buiten met een instant functionerend, vast gebit.”

 Doctoraatsstudie bevestigt  

 Klinische resultaten en data werden alvast verzameld in de doctoraatsthesis van Casper Van den Borre, vandaag MKA chirurg-in-opleiding aan het Ziekenhuis aan de Stroom (ZAS). Hij verdedigt zijn proefschrift op 12.01.24 aan de VUB onder de titel ‘Biological response to additively manufactured subperiosteal jaw implants and research to promote further biofunctionalization’. Ook worden de bevindingen en resultaten vergeleken met eerdere studies in het vakgebied en ingegaan op de klinische implicaties, resultaten en beperkingen van de verschillende toegevoegde studies.

 Met een gemiddelde follow-up tijd van een kleine drie jaar, voerde Casper Van den Borre onderzoek uit bij 40 patiënten m.b.t. de impact van AMSJI op de botmorfologie van het bovenkaakbeen en de biologische reacties. De prothetische rehabilitatie werd als succesvol vastgesteld bij alle patiënten. Alsook peilde hij hun tevredenheid over het AMSJI-implantaat. De hoge verwachtingen van de patiënten werden alvast zonder complicaties waargemaakt en haalden hoge tevredenheidsscores.  Het proefschrift onderzoekt verder de respons van de zachte omringende weefsels evenals de impact op de botmorfologie van de bovenkaak na orale rehabilitatie met AMSJI. Tevens worden verschillende oppervlaktebehandelingen van titanium op de omliggende bekeken om de biologische respons van het titanium implantaat nog verder te verbeteren.

 Op basis van zijn inzichten uit het proefschrift stelt de doctorandus tot slot toekomstig onderzoek voor op die gebieden die de levensduur en effectiviteit van subperiostale implantaten nog kunnen verbeteren.

Contactpersonen pers:

• Prof. Dr. Mult. Maurice Mommaerts, CEO & innovation manager CADskills, aangezichtschirurg, mauricemommaerts@cadskills.eu, 0474 50 32 20.
• Casper Van den Borre, MKA-chirurg (in wording), verbonden aan Ziekenhuis aan de Stroom (ZAS, Antwerpen), caspervandenborre@gmail.com of  casper.van.den.borre@vub.be, 0499 40 04 78. 

Bijlage: Doctoraatsthesis ‘Biological response to additively manufactured subperiosteal jaw implants and research to promote further biofunctionalization’, door Casper Van Den Borre