Evaluation of radiological and clinical influence of dental implantborne prosthetic rehabilitation in head and neck cancer patients after radiotherapy

Das Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss der Bestrahlungsdosis auf das periimplantäre Knochenlager in unterschiedlichen Lokalisationen des Kiefers zu definieren. Es soll festgestellt werden, welchen Einfluss die Höhe der Strahlendosis auf das Implantatüberleben- und den Implantaterfolg bei Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren hat. Dafür wurden 15 Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren nach Strahlentherapie untersucht. Bei diesen Patienten wurden im Rahmen der dentalen Rehabilitation 81 enossale Implantate zur Retention eines Zahnersatzes inseriert. Unter Zuhilfenahme des Strahlenprotokolls und der prä- und posttherapeutischen dreidimensionalen CT- Aufnahmen konnten die jeweiligen lokalisationsbedingten Strahlungsdosen evaluiert werden. Anhand der postimplantologischen radiologischen Bildgebung mit standardisierten Orthopantomogrammen (OPMG) wurden nach der Implantation, nach einem und nach drei Jahren, die periimplantären Knochenabbauraten gemessen. Periimplantäre Gewebeparameter, wie Plaque- und Sulkus-Blutungs-Indizes wurden klinisch dokumentiert. Des Weiteren wurden individuelle Parameter wie Alter, Geschlecht und Lokalisation (Ober- bzw. Unterkiefer) in Bezug auf die implantatspezifische Bestrahlungsdosis statistisch ausgewertet. Die Ergebnisse zeigten eine hohe durchschnittliche implantatspezifische Bestrahlungsdosis (45,9 Gray im Unterkiefer und 29 Gray im Oberkiefer). Diese war signifikant geringer als die durchschnittliche Dosis an der Tumorregion. Unterschiede im periimplantären Knochenabbau waren nach einem Jahr zwischen den Geschlechtern zu sehen. Frauen schienen signifikant mehr Knochenabbau an den Implantaten aufzuweisen als Männer. Zudem zeigte sich ein signifikanter Einfluss der implantatspezifischen Bestrahlungsdosis auf den periimplantären Knochen nach drei Jahren. Mit Hilfe dieses Bestrahlungsplanungssystems ist es möglich, implantat- spezifische Bestrahlungsdosen für Therapieplanungen bei Kopf-Hals-Tumorpatienten festzulegen. Die dentale Restauration mit Implantaten nach Radiotherapie ist eine sichere Behandlungsmöglichkeit, jedoch erfordert sie eine interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Chirurgen, Onkologen und Zahnärzten, um bei der Wahl der Implantatposition strahlungsbedingte Einflüsse auf das periimplantäre Hart- und Weichgewebe, hinsichtlich der Langzeitfolgen, zu berücksichtigen.The aim of the present investigation was the analysis of peri-implant bone level changes of irradiated patients after head and neck cancer therapy. Furthermore, the implant-site specific radiation dose on the peri-implant bone, the survival and success rate of the implants and clinical parameter of the soft tissue have been recorded. A total of 15 patients (6 women, 9 male) with 81 implants were involved in the study. To evaluate the site-specific radiation dose radiotherapy planning data were combined with three-dimensional follow-up CT-data, pre- and postimplant insertion. Peri-implant crestal bone changes were measured after implantation, after one and three years using standardized orthopantomograms. Peri-implant soft tissue was assessed using modified plaque index and modified bleeding index clinically. For statistical analysis parameters such as age, gender, implant localization (maxilla/ mandible) were analyzed in association to implant-specific radiation dose distribution. A mean crestal bone loss of 1 mm mesial and 1,1 mm distal was measured after one year, after three years mean crestal bone changes of 1,5 mm (mesial and distal) were documented. Women showed temporarily significantly more bone loss than men after one year observation time. After three years implant-specific radiation dose showed significant impact on peri-implant bone loss, independently of gender. Mean implant- bed-specific radiation dose was 45,9 Gy in the mandible and 29 Gy in the maxilla. Both were significantly lower than the tumor-bed dose. The described method for radiation dose evaluation showed a potential pathway for further scientific investigations but also a practical way for “radiation based implant planning” were planned implant position can be analyzed focusing potential consequences for the peri-implant hard and soft tissue and therefor their longtime survival

Influence of implant‐specific radiation doses on peri‐implant hard and soft tissue: An observational pilot study

Objectives: The aim of this study was to investigate the influence of real implant-bed-specific radiation doses on peri-implant tissue health in head and neck cancer (HNC) patients after radiotherapy. Material and methods: Specific radiation doses in the area of 81 implants, in 15 irradiated HNC patients, were analyzed by matching data from the radiotherapy planning system with those of three-dimensional follow-up scans after implantation. Peri-implant bone resorption was measured radiographically after 1 and 3 years, and peri-implant tissue health was evaluated clinically. Individual parameters, such as age, gender, and localization, regarding the implant-specific radiation dose distribution were analyzed statistically. Results: The mean implant-bed-specific radiation dose was high, with 45.95 Gy to the mandible and 29.02 Gy to the maxilla, but significantly lower than the mean total dose to the tumor bed. Peri-implant bone resorption correlated with local inflammation and plaque. After 1 year, women temporarily showed significantly more bone loss than men and implant-specific radiation dose had a significant impact on peri-implant bone loss after 3 years. Conclusions: The presented method is a feasible option to define precise implant-bed-specific radiation doses for research or treatment planning purposes. Implant-based dental restoration after radiotherapy is a relatively safe procedure, but a negative radiation dose-dependent long-term effect on peri-implant bone resorption calls for interdisciplinary cooperation between surgeons and radio-oncologists to define high-risk areas