The effect of a fibrin glue on the integration of Bio‐Oss® with bone tissue

Abstract

Background: Bio-Oss^® is a deproteinized bovine mineral used in bone augmentation procedures. The particles are often mixed with a protein product (Tisseel^®) to form a mouldable graft material. Aim: The aim of the present experiment was to study the healing of self-contained bone defects after the placement of Bio-Oss^® particles alone or mixed with Tisseel^® in cylindrical defects in the edentulous mandibular ridge of dogs. Material and methods: In 4 labrador dogs, the 2nd, 3rd and 4th mandibular premolars were extracted bilaterally. 3 months later, 3 cylindrical bone defects, 4 mm in diameter and 8 mm in depth, were produced in the right side of the mandible. Following a crestal incision, full thickness flaps were raised and the bone defects were prepared with a trephine drill. The defects were filled with Bio-Oss^® (Geistlich Biomaterials, Wolhuser, Switzerland) particles alone or mixed with Tisseel^® (Immuno AG, Vienna, Austria), or left “untreated”. A collagen membrane (Bio-Gide^®, Geistlich Biomaterials, Wolhuser, Switzerland) was placed to cover all defects and the flaps were sutured. 2 months later, the defect preparation and grafting procedures were repeated in the left side of the mandible. After another month, the animals were sacrificed and biopsies obtained from the defect sites. Results: Bio-Oss^®-treated defects revealed a higher percentage of contact between graft particles and bone tissue than defects treated with Bio-Oss^®+ Tisseel^® (15% and 30% at 1 and 3 months versus 0.4% and 8%, respectively). Further, the volume of connective tissue in the Bio-Oss^® treated defects decreased from the 1 to the 3 month interval (from 44% to 30%). This soft tissue was replaced with newly formed bone. In the Bio-Oss^®+ Tisseel^® treated defects, however, the proportion of connective tissue remained unchanged between 1 and 3 months. Conclusion: The adjunct of Tisseel^® may jeopardize the integration of Bio-Oss^® particles with bone tissue. Hintergrund: Bio-Oss^® ist ein entproteiniertes Mineral vom Schwein, was bei knöchernen Augmentationen verwendet wird. Die Partikel werden oft mit einem Proteinprodukt gemischt, um ein formbares Implantationsmaterial zu erhalten. Ziel: Das Ziel des vorliegenden Experimentes war das Studium der Heilung von selbst-erhaltenden Knochendefekten nach der Anwendung von Bio-Oss^® Partikeln allein oder vermischt mit Tisseel^® in zylindrischen Defekten im zahnlosen unteren Kieferkamm von Hunden. Materal und Methoden: Bei 4 Labradorhunden wurden die 2., 3. und 4. unteren Prämolaren beidseitig extrahiert. 3 Monate später wurden 3 zylindrische Knochendefekte, 4 mm im Durchmesser und 8 mm tief, auf der rechten Seite des Unterkiefers hergestellt. Nach einer krestalen Incision wurde ein voller Mukoperiostlappen mobilisiert und die knöchernen Defekte mit einem Trepanfräser präpariert. Die Defekte wurden mit Bio-Oss^® Partikeln (Geistlich Biomaterial, Wolhuser, Schweiz) allen oder gemischt mit Tisseel^® (Immuno AG, Wien, Österreich) gefüllt oder blieben “unbehandelt”. Eine Kollagenmembran (Bio-Gide^®, Geistlich Biomaterial, Wolhuser, Schweiz) wurde zur Abdeckung über alle Defekte gelegt und die Lappen reponiert und vernäht. 2 Monate später wurden die Defektpräparationen und die Implantationsmaßnahmen auf der linken Seite des Unterkiefers widerholt. Nach einem weiteren Monat wurden die Tiere getötet und Biopsien von den Defektseiten gewonnen. Ergebnisse: Mit Bio-Oss^® behandelte Defekte zeigten einen höheren Prozentsatz von Kontakt zwischen Implantationsmaterial und Knochengewebe als die Defekte, die mit Bio-Oss^® und Tisseel^® behandelt worden waren (15% und 30% zum 1. Monat und 3. Monat versus 0.4% und 8%). Weiterhin verringerte sich das Volumen des Bindegewebes in den mit Bio-Oss^® behandelten Defekten vom 1. zum 3. Monat (von 44% zu 30%). Dieses Weichgewebe wurde mit neu gebildetem Knochen ersetzt. In dem mit Bio-Oss^® und Tisseel^® behandelten Defekten blieb die Verteilung des Bindegewebes zwischen dem 1. und 3. Monat unverändert. Zusammenfassung: Die Zugabe von Tisseel^® kann die Integration von Bio-Oss^® Partikeln mit Knochengewebe behindern. Origine: Le Bio-Oss^® est un minéral bovin déprotéine utilisé pour les épaississements osseux. Les particules sont souvent mélangées avec un produit protéiné (Tisseel^®) pour former un matérial de greffe malléable. But. Le but de l'étude présente a été d'étudier la guérison des lésions osseuses après le placement de particules de Bio-Oss^® seules ou mélangées au Tisseel^® dans des lésions cylindriques au niveau de la mandibule édentée de labradors. Matériaux et méthodes: Chez 4 labradors les 2ièmes, 3ièmes et 4ièmes prémolaires inférieures ont été avulsées bilatéralement. 3 mois après, 3 lésions osseuses et cylindriques de 4 mm de diamètre et de 8 mm de profondeur ont été produites du côté droit de la mandibule. A la suite d'une incision crestale, des lambeaux d'épaisseur complète ont été relevés et les lésions osseuses préparées avec un trépan. Les lésions ont été comblées par des particules de Bio-Oss^® seul (Geistlich Biomaterials, Wolhuser, Suisse) ou mélangées au Tisseel^® (Immuno AG, Vienne) ou laissées non-traitées. Une membrane collagène (Bio-Gide^®, Geistlich Biomaterials, Wolhuser, Suisse) a été placée pour recouvrir toutes les lésions et les lambeaux ont ensuite été suturés. 2 mois après, les processus précités ont été répétés au niveau gauche de la mandibule. 1 mois plus tard, les animaux ont été tués et les biopsies prélevées. Résultats: Les lésions traitées par le Bio-Oss^® ont révélé un % plus important de contact entre les particules du greffon et le tissu osseux que les lésions traitées avec le Bio-Oss^®+Tisseel^® (respectivement 15% à 30% à 1 et 3 mois versus 0.4% et 8%). De plus le volume de tissu conjonctif dans les lésions traitées par Bio-Oss^® diminuait du mois 1 au mois 3, de 44 à 30%. Ce tissu mou a été remplacé par un os néoformé. Dans les lésions traitées par Bio-Oss^®+Tisseel^®, la proportion de tissu conjonctif demeurait inchangée entre les mois 1 et 3. Conclusions: L'addition de Tisseel^® peut mettre en péril l'intégration des particules de Bio-Oss^® au tissu osseux.