インプラント周囲骨に対するインプラント表面と喫煙の影響：過去20年間から我々は何を学んだか？

Impact of Implant Surface and Smoking on Peri-Implant Human Bone: What we Learned from The Last 20 Years?

抄録

本総説では、ブラジルのGuarulhos大学で過去20年以上にわたって実施されたヒトの組織学的研究から得られた知見を要約し、様々なインプラント表面形状と喫煙がインプラント周囲の骨反応に及ぼす影響を検討した。部分的無歯顎または完全無歯顎の90人を対象に、合計123本のマイクロインプラントを用いて7種類のインプラント表面を評価した。骨とインプラントの接触率（BIC％）、スレッド内の骨面積（BA％）、骨密度（BD）などの組織学的パラメータを、8週間の治癒期間後に評価した。走査型電子顕微鏡（SEM）とX線回折（XRD）分析も行った。その結果、処理の種類にかかわらず、処理表面は機械加工表面と比較して一貫して組織学的に良好な結果を示した。喫煙者では、陽極酸化処理面および空気中粒子摩滅処理後に酸エッチングを施した表面は、機械加工面よりも高いBIC％値を示した。喫煙は、陽極酸化インプラント周囲のBIC％を低下させた。一部の処理表面では、インプラント周囲軟組織に隣接して炎症性細胞の存在が観察された。結論として、インプラントの表面形状は、無負荷条件下での初期骨 反応に大きく影響し、処理面は機械加工面よりもヒトの骨組織 反応を促進する。しかし、喫煙はインプラント周囲の骨癒合に悪影響を及ぼし、最適なオッセオインテグレーションのためには禁煙が重要であることを強調している。

The present review summarizes the findings from human histological studies conducted over the past 20 years at the University of Guarulhos, Brazil, examining the impact of various implant surface topographies and smoking on peri-implant bone response. Seven different implant surfaces were evaluated in 90 partially or completely edentulous individuals using a total of 123 micro-implants. Histometric parameters, including bone-implant contact (BIC%), bone area within the threads (BA%), and bone density (BD), were assessed after an 8-week healing period. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analyses were also performed. Results showed that treated surfaces, regardless of the treatment type, consistently demonstrated better histometric outcomes compared to machined surfaces. Anodized surfaces and those subjected to airborne particle abrasion, followed by acid etching, exhibited higher BIC% values than machined surfaces in smoker patients. Smoking reduced BIC% around anodized implants. The presence of inflammatory cells was observed adjacent to the peri-implant soft tissue on some treated surfaces. In conclusion, implant surface topography significantly influences early bone response under unloaded conditions, with treated surfaces promoting better human bone tissue response than machined surfaces. However, smoking negatively impacts peri-implant bone healing, emphasizing the importance of smoking cessation for optimal osseointegration.

本リビューでは、ブラジルのグアルーリョス大学（University Guarulhos：UnG）で過去20年間に行われた、インプラント周囲骨に対するさまざまなインプラント表面処理の影響を評価した組織学的研究の結果を報告する。合計123本のマイクロインプラントを用いて、90人の患者を対象に異なるインプラント表面形状を評価した。骨-インプラント結合率（BIC％）、棘細胞間海域面積（BA％）、海域密度（BD％）などの組織学的パラメータは、8ヶ月の掻爬後に評価された。また、電子顕微鏡（SEM）とX線回折（XRD）も行った。その結果、表面処理の種類に関係なく、組織学的測定値は、表面処理で得られた値よりも一貫して優れていることが明らかになった。陽極酸化処理した表面および研磨剤で処理した後、アセトンで処理した表面は、燻煙処理した表面よりも高いBIC%指標を示した。燻蒸により、陽極酸化インプラントのBIC%は減少した。炎症性細胞膜の存在は、いくつかの表面のインプラント周囲モル歯に隣接して観察された。まとめると、インプラントの表面形状は、骨粗鬆症の条件下でのオッセオインテグラフィーの前応答を有意に増加させ、リサ表面と比較した場合、より良い結果をもたらした。また、煙は海水温較差に悪影響を及ぼし、より良好な海水温較差を得るためには煙の除去が重要であることを強調した。

A presente revisão resume os achados dos estudos histológicos avaliando o impacto de diferentes superfícies de implantes sobre os tecidos peri-implantares humanos nos últimos 20 anos na Universidade Guarulhos (UnG), Brasil. Sete diferentes superfícies de implantes foram avaliadas em 90 indivíduos utilizando um total de 123 micro-implantes. Parâmetros histométricos incluindo contato osso-implante (BIC%), área óssea entre as espiras (BA%), e densidade óssea (BD%) foram avaliados após 8 semanas de cicatrização. Microscopia eletrônica de varredura (SEM) e difração de raios X (XRD) também foram realizados. Os resultados mostraram que independente do tipo de tratamento de superfície, os parâmetros histométricos foram consistentemente melhores que os achados nas superfícies lisas. Superfícies anodizadas e as tratadas com jatos de partículas abrasivas seguidos por ácidos, exibiram maiores índices de BIC% que superfícies lisas em pacientes fumantes. O fumo reduziu o percentual de BIC% ao redor de implantes anodizados. A presença de células inflamatórias foi observada adjacente aos tecidos moles peri-implantares de algumas superfícies. Em suma, a topografia de implantes aumentou significantemente a resposta precoce da osseointegração sob condições de ausência de carga oclusal, promovendo melhores resultados quando comparados a superfície lisa. Entretanto o fumo influenciou negativamente a cicatrização óssea, enfatizando a importância de cessar o fumo para uma melhor osseointegração.