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2.8Defektklassen und Augmentationstechniken
Die folgenden Defekttypen in der zahnärztlichen Chirurgie sind anhand ihrer klinischen Heilungstendenz sortiert (Abb. 2-20). Man unterscheidet mit ansteigendem Schwierigkeitsgrad die Einlagerungsosteoplastik, Zwischenlagerungsosteoplastik, Anlagerungsosteoplastik und Auflagerungsosteoplastik. Doch nicht nur der operative Schwierigkeitsgrad steigt an, sondern vor allem die Anforderungen an das Heilungspotential (Zellgehalt, BMP-Gehalt) des Knochentransplantats. Wie an der Reihenfolge der Präpositionen

Abb. 2-20 Defektklassen.
Einlagerung,
Zwischenlagerung,
Anlagerung,
Auflagerung,
erkennbar wird, sinkt mit jeder Stufe die Zahl der knöchernen Defektwände; die Anlagerungsflächen an den bestehenden Knochen sind der Ursprung des osteokonduktiven Wachstums. Je weniger Anlagerungsflächen bestehen, desto mehr muss die Heilung auf der Osteoinduktion des Knochentransplantats beruhen.
Angiogenese in Knochendefekten
Bei ungünstigen Defektformen und Lokalisationen oder bei mechanischer Unruhe umfasst die knöcherne Regeneration unter Umständen nur die basalen Partikel des Knochenersatzmaterials, weil die Angiogenese am Kieferkamm nicht weiter als 3–4 mm in ein Fremdmaterial vordringt. Eine Metaanalyse erbrachte als Essenz von allen relevanten publizierten Ergebnissen zur Alveolarkammaugmentation für partikuläre Materialien eine Aufbauhöhe horizontal und vertikal von maximal 3,7 mm26. Über diese Distanz hinausgehende Aufbauten mit Partikeln von Knochenersatzmaterial werden nur bindegewebig eingebaut und die knöcherne Durchbauung des Regenerationsvolumens fällt unvollständig aus (Abb. 2-21). Häufig werden dann nicht eingebaute Partikel abgestoßen. Nach den Ergebnissen dieser Metaanalyse konnte mit Knochenblöcken deutlich mehr Knochen (5,8 mm) vertikal aufgebaut werden, was an dem Einbau der Blöcke über Knochenbohrkernen liegt, die im Rahmen der Creeping Substitution weit in das Transplantat vordringen können (Abb. 2-22).

Abb. 2-21 Die Ergebnisse der Metaanalyse (Troeltzsch et al. 26) zeigen bei Aufbauten mit partikulärem Material eine Schwelle von 3,7 mm. Nur mit Blöcken ist ein höherer Aufbau möglich, da diese nicht durch Neoangiogenese, sondern durch Knochenbohrkerne vaskulär erschlossen werden.

Abb. 2-22 Schematische Zeichnung eines Knochenaufbaus durch partikuläres Material höher als 3,7 mm, abgedeckt durch eine Kollagenmembran. Bis zur Schwelle von 3,7 mm kommt es zur Integration der Partikel durch Gefäße aus der Knochenoberfläche. Jenseits von 3,7 mm werden die Partikel erst dann vaskulär erschlossen, wenn die Membran degradiert und eine Transmembranangiogenese zulässt. Die erst jetzt einwachsenden Stammzellen sind nicht mehr osteogen differenziert, sodass in diesem Anteil nur ein fibrokeramisches Regenerat entsteht.
Knochenbinnendefekte
Die Einlagerung, die Zwischenlagerung (Sandwich) und der Bonesplitting-Defekt zählen zu den Knochenbinnendefekten. Hier liegt bei richtiger Durchführung das Augmentationsmaterial zwischen zwei oder mehr durchbluteten Knochenwänden, sodass es von zwei oder mehr Seiten her vaskulär erschlossen werden kann. Bei An- und Auflagerungen unter Membranabdeckungen geht die Gefäßneubildung nur von einer Wand als Defektunterlage aus. Normalerweise reicht die Potenz zur Neoangiogenese des Kiefers nur, um etwa 3,7 mm eines aufgelagerten Knochenersatzmaterials vaskulär zu erschließen. Weiter entfernt vom Knochen liegendes Knochenersatzmaterial heilt dann nur fibrös in eine Narbe ein und bildet keinen neuen Knochen mehr. Wenn aber die Angiogenese von zwei Seiten her stattfindet, verdoppeln sich die Distanzen mindestens (Abb. 2-23). Wegen der guten Heilungstendenz können Binnendefekte in der Regel mit osteokonduktivem Knochenersatzmaterial behandelt werden und benötigen nicht so hochwertige Transplantate wie autologen Beckenkamm. Bei Einlagerungsdefekten wie dem Sinuslift, bei dem mehr als zwei Wände aus Knochen bestehen, ist eine Füllung mit einem Material nicht zwingend, wie die Sinusbodenaugmentation durch Eigenblutfüllung (Graftless) oder die natürliche Alveolenheilung zeigen.

Abb. 2-23 Die Kreise symbolisieren in der Schemazeichnung der Implantatdefektklassen (vgl. Kap .1) die Distanz, die ein Blutgefäß durch Neoangiogenese von der Knochenoberfläche aus zurücklegen muss, um das letzte Partikel des Knochenersatzmaterials bei einer Augmentation zu erreichen. Man sieht, dass eigentlich nur der 1/4-Defekt für einen Aufbau durch partikuläre Materialien geeignet ist, denn bei den höheren Defektklassen übersteigt die Distanz die 3,7 mm. Erst die Umformung des 4/4-Defektes durch Sandwichosteotomie ermöglicht die Behandlung mit partikulärem Knochenersatzmaterial, da sich dieses jetzt in Zwischenlage zwischen zwei vaskularisierten Knochenflächen befindet und damit von zwei Seiten erschlossen werden kann.
2.9Mechanismus der gestörten Wundheilung und der Wunddehiszenz
In einer Problemwunde, beispielsweise bei anhaltender bakterieller Kontamination durch einen Biofilm, behalten die Granulozyten die Oberhand und erzeugen ein toxisches Wundmilieu. Sie setzen aggressive Enzyme (Kollagenase) frei, die das Kollagen des Gewebes auflösen. Zusätzlich können toxische Radikale, die eigentlich Bakterien töten sollen, als Kollateralschaden auch gesunde Zellen abtöten. Dadurch verliert das Gewebe des Wundrandes an Stabilität und Vitalität, es sieht livide aus und wird zundrig, also mechanisch instabil. Bei Wundspannung z. B. durch ungenügend mobilisierte Lappen kommt noch eine Durchblutungsstörung des Lappens hinzu. Ähnlich negativ wirkt eine zu stramme Naht oder zu dichte Stiche, indem sie die Durchblutung des Wundrandes abschnüren. Aufgrund des Kollagenabbaus reißen nun die Nähte aus, und eine Wundranddehiszenz wird klinisch sichtbar, weil der Lappen sich retrahiert (Abb. 2-24). Dies alles passiert noch weit im Vorfeld einer sichtbaren Eiterung. Weil anfangs kein eitriger Infekt vorliegt, lohnt sich in der Regel bei der anfänglichen Dehiszenz noch eine Sekundärnaht nach Debridement der Wunde. Damit werden bakterielle Antigene und Gewebetrümmer als proinflammatorischer Reiz für die Granulozyten entfernt.


Abb. 2-24 a. Beginnende Dehiszenz 8 Tage nach Knochenblocktransplantation. b. Bei weiterem konservativem Abwarten vergrößerte sich die Wunddehiszenz 14 Tage postoperativ. Noch immer liegt kein eitriger Wundinfekt vor. Dieser Block ging später durch Sequestrierung verloren. Eine rasche Intervention durch Sekundärnaht wäre vielleicht erfolgreich gewesen.
2.10Biofilm als auslösender Faktor der gestörten Wundheilung
In der Medizin ist das Problem der biofilmbedingten Infektionen erst relativ spät in den letzten Jahrzehnten erkannt worden27. Wahrscheinlich können alle nicht obligat intrazellulär lebenden humanpathogenen Bakterien und Pilze Biofilme bilden28. Biofilmbedingte Infektionen sind deshalb problematisch, weil der Biofilm die Bakterien mechanisch und durch biologische Resistenzmechanismen vor Antibiotika schützt29. Auch in der Orthopädischen Chirurgie sind Wundinfektionen30, periprothetische Gelenkinfektionen und Osteomyelitiden durch das Biofilmproblem bekannt31.
Am Kiefer und in der intraoralen Chirurgie treten die meisten Infekte oder Wunddehiszenzen bei Augmentationsoperationen klinisch 4 bis 10 Tage postoperativ auf, weil Bakterien erst eine gewisse Zeit brauchen, um einen Biofilm aufzubauen. Ohne diesen können sie im Wirt nicht überleben. Es ist davon auszugehen, dass diese Biofilme per continuitatem von den angrenzenden Zähnen, über die Nahtlücken und über die Stichkanäle der Nahtmaterialen in die Tiefe vordingen (Abb. 2-25). Insbesondere bei Auflagerungsosteoplastiken (Onlay grafts) liegen die Materialien im Gegensatz zur Platzierung in Knochenbinnendefekten nahe der Oberfläche. Es ist illusorisch davon auszugehen, dass man beispielsweise mithilfe eines Mikroskops die Wunde so fest vernähen kann, dass Bakterien nicht durch die Lücken der Naht in die tieferen Schichten der Wunde vordringen können.

Abb. 2-25 Die Fäden der Naht mit bakteriellen Auflagerungen nach einer Woche. Inbesondere gezwirnte Fäden sind eine gute Grenzfläche für Bakterien zur Ausbildung eines Biofilms. Die Bakterien können die Fäden als Zwischenbasis zur Invasion der Wunde über die Stichkanäle nutzen.
Mit Nahttechniken kann man dem Problem der Wunddehiszenz nicht ausreichend begegnen.
Sobald die Bakterien in der Wunde auf hartes Material und damit auf eine Grenzfläche von fest zu flüssig stoßen, können sie adhärieren und mit dem Aufbau eines Biofilms beginnen. Solche Biofilme entstehen immer an Grenzflächen von fest zu flüssig. Die Bakterien heften sich an die feste Seite an und können so in den Genuss von Scherbewegungen der umgebenden Flüssigkeit kommen. Diese brauchen sie auch, denn ansonsten wäre die umgebene Lösung in kurzer Zeit frei von Substrat, aber dafür voll von Stoffwechselprodukten, sodass die Bakterien ersticken würden. Die Scherbewegungen der Flüssigkeit sind der Grund, warum Korallen Stützgerüste aufbauen und warum sich an Bootsrümpfen Biofilme etablieren können, die das Streichen mit Antifouling nur schwer unterbinden kann. Auch die Zahnoberfläche ist ein Beispiel für fest zu flüssig und reichert bekanntermaßen Plaque an. Grenzflächen von fest zu flüssig ermöglichen das Bakterienwachstum und sind der Grund dafür, warum ePTFE-Membranen im Vergleich zu weichen Kollagenmaterialien mehr Dehiszenzen erzeugen. Kollagen ist wasserlöslich und liegt daher in Form eines weichen Gels in der Wunde vor, das keine Scherbewegungen ermöglicht, sondern im Flüssigkeitsstrom mitschwimmt. Ein Knochenblocktransplantat bietet eine Grenzfläche.Die Weichheit von L-PRF- und PRP-Koageln ist möglicherweise ein ganz naheliegender Grund, warum diese Materialien die intraorale Weichgewebeheilung begünstigen. Sie können keine Grenzflächen mit Scherbewegungen zur Wundflüssigkeit aufbauen.
2.11Das Wettrennen der Bakterien gegen die Angiogenese
Man kann davon ausgehen, dass die Augmentationsmaterialien in der Regel nach präoperativer bakterizider Single-shot-Antibiose steril in die Wunde eingebracht werden. Aber insbesondere bei Auflagerungsosteoplastiken liegen die Materialien nahe der Oberfläche unter den Nahtlücken. Es ist wahrscheinlich zu mechanistisch gedacht, dass eine Wundnaht die Bakterien dauerhaft davon abhält, in die tieferen Schichten der Wunde vorzudringen.
Transplantiertes Fremd- oder Eigenmaterial ist avaskulär und hat zunächst keine eigene Abwehr. Es dauert etwa 14 Tage, bis Blutgefäße in das Material eingewachsen sind32. Bis dahin können sich auch auf einem primär steril eingebrachten Material sekundäre Biofilme ausbilden. Erst wenn nach 14 Tagen das Fremdmaterial in durchblutetes Gewebe integriert ist, können die Abwehrzellen zum Material vordringen und dieses fortan bakterienfrei halten. Das Konzept einer erfolgreichen Wundversorgung beruht darauf, in den sensiblen ersten 14 Tagen das Vordringen der Bakterien zum Biomaterial möglichst lange zu behindern und zu verlangsamen, sodass das Wettrennen zwischen den vordringenden Blutgefäßen und den vordringenden Bakterien zugunsten der Körperzellen gewonnen wird (Abb. 2-26) .

Abb. 2-26 GBR-Knochenwunde: Wettlauf der Neoangiogenese mit dem Biofilm. Aus der linken Seite schaffen es die Blutgefäße, die Knochenersatzmaterialpartikel (blau) durch Blutgefäße vaskulär zu erschließen, bevor der Biofilm per continuitatem durch die Wundlücken eingewachsen ist. Auf der rechten Seite waren die Bakterien (rote Punkte) schneller und konnten auf der Grenzfläche der Knochenersatzmaterialpartikel zur Wundflüssigkeit einen Biofilm etablieren, der sie vor der Immunabwehr abschirmt. Dieser toxinbeladene Teil der Partikel wird später eitrig abgestoßen und wird nicht knöchern integrieren (vgl. Weichgewebewunde Abb. 2-8).
2.12Klinische Konsequenzen, Vorbeugung der Wunddehiszenz
Um Wunddehiszenzen über Knochentransplantaten oder über der Oberfläche harter Fremdmaterialien zu vermeiden, ist es in der Logik des Wettrennens sinnvoll, die Bakterien zu behindern (siehe Kapitel 15).
Diese Behinderung der Bakterien geschieht klinisch durch simple Verlängerung der Wegstrecke, indem das Knochenersatzmaterial in Inlay und Interpositionsdefekte anstelle von Onlays eingebracht wird. Auflagerungsosteoplastiken sind daher kritischer als Interpositionsosteoplastiken. Vestibulumschnitte sind bei Auflagerungsosteoplastiken zwar sicherer als Kieferkammmittenschnitte, aber Vestibulumschnitte sind unphysiologisch für die Weichgewebedurchblutung und sollten vermieden werden, sodass man dann eher das Augmentationsverfahren als die Schnittführung modifizieren sollte.
Das Hineinwandern der Bakterien kann durch die Nahttechnik behindert werden. Auch wenn es unmöglich ist, dauerhaft bis zum Heilungsabschluss eine bakteriendichte Naht zu erzielen, so kann doch schonend genähtes durchblutetes vitales Gewebe den Bakterien die innate Immunabwehr entgegensetzen. Das Ziel der Naht ist also eine makroskopisch feste Adaptation von gut durchbluteten Wundrändern, was am ehestens bei Schnitten innerhalb der befestigten Gingiva, also in Kieferkammmitte und Zahnfleischsulkus, gelingt.
Wenn die Naht von den Bakterien überwunden ist, gilt es, den weiteren Weg zu blockieren. Dies erfolgt intraoperativ durch Einlage einer Barrieremembran. Kollagenmembranen blockieren den Weg der Bakterien für einige Zeit, bis diese von bakteriellen Enzymen verdaut wurden. Das dauert bei einer freiliegenden Kollagenmembran nur Stunden. Auch das Unterpolstern mit anderen weichen Materialien, wie PRF-Membranen und Kollagenvlies, ist förderlich, denn diese Materialein sind hydrophil und formen eine Art Gel, das keine Grenzfläche zur Körperflüssigkeit aufbaut. Auch zweischichtige Deckungen oder möglichst dicke Weichgewebelappen (Weichgewebeaugmentationen) verlängern die Strecke, die die Bakterien zurücklegen müssen. Für alles gibt es klinische Beispiele.
Sehr effektiv ist es auch, den Bakterien erst gar keine Wachstumsgrundlage in Form von Fest-flüssig-Grenzflächen zu bieten. Mit anderen Worten, je weniger Fremdmaterial man in die Wunde einbringt, umso eher kann man eine Infektion vermeiden. Ein gutes Beispiel ist die Distraktionsosteogenese, die außer dem Distraktor kein Fremdmaterial benötigt und sich klinisch praktisch nie infiziert.
Wenn dann doch ein Biofilm im Inneren der Wunde entstanden ist, sollten die hineingewanderten Bakterien möglichst wieder hinausbefördert oder abgetötet werden. Daher ist es in der Logik der Biofilmtheorie sinnvoll, die Patienten nach einer Augmentationsoperation ab dem dritten Tag regelmäßig einzubestellen, um die Nahtlücken lokal desinfizierend auszuspülen und die Nachbarzähne zu reinigen oder mit Chlorhexidingel zu bedecken.
Die Stichkanäle einer Naht sind eine Schwachstelle. Man sollte klinisch einen guten Kompromiss zwischen der Brückenbildung für Bakterien und dem Zusammenhalten der Wundränder finden. Bei der normalen Intraoralchirurgie liegt dieser bei der Nahtentfernung nach 7 Tagen, bei Augmentationsoperationen wird eher 10 Tage mit der Nahtentfernung gewartet.
2.13Verzicht auf die plastische Deckung
Wenn die Naht ohnehin keinen sicheren Schutz vor Bakterien darstellt und die Barrierefunktionen von PRF und Membranen ausreichen, kann man sich grundsätzlich überlegen, auf den dichten Wundverschluss über bestimmten Materialien und Defekten, zum Beispiel bei der Guided Bone Regeneration (GBR) (siehe Kapitel 6), zu verzichten und von vornherein eine offene Wundbehandlung zu favorisieren33. So spart man sich die Weichgewebemobilisation, die für einen Großteil der postoperativen Schwellung und Hämatome verantwortlich ist. Bei der Ridge Preservation ist dies schon heute Standard (siehe Kapitel 10).
2.14Zunehmende Antibiotikaresistenz
Nach der Theorie des Holobionten ist höheres Leben überhaupt nur unter der Toleranz der Bakterien möglich, denn diese waren weit vor uns da und haben seit jeher wichtige Funktionen im menschlichen Körper. Diese Funktionen sind vor allem die Abwehr pathogener Erreger durch Eubiose, also einen Gleichgewichtszustand zwischen den bakteriellen Spezies34. Man kann also nur mit den Bakterien arbeiten, aber nicht gegen sie. Ziemlich unbeachtet in der Zahnheilkunde ist der potenzielle Schaden an der Darmflora durch Langzeitantibiosen35. Daher sind massive prolongierte Antibiosen mit Reserveantibiotika in der elektiven Augmentationschirurgie der Zahnheilkunde der falsche Weg. Prophylaktische Single-shot-Antibiosen sind möglicherweise bezüglich Darmfloraschädigung und Resistenzentwicklung nicht so kritisch zu werten. Augmentationsverfahren sollten so verbessert und angewendet werden, dass Single-shot-Antibiosen ausreichen.
Im Dekadenvergleich ist eine zunehmende Resistenzlage der Bakterien gegen die in der Zahnheilkunde üblichen Antibiotika zu verzeichnen36 (Abb. 2-27). Die bakteriellen Resistenzen sind geografisch nicht gleich verteilt, wie auf dem Atlas des European Centre for Disease Prevention and Control im Internet einsehbar ist (https://www.ecdc.europa.eu/en/antimicrobial-resistance) (Abb. 2-28). Bakterielle Resistenzen gegen Penicillinantibiotika betreffen Südosteuropa und Asien viel stärker als Nordwesteuropa. Zu dieser geografischen Imbalance trägt ein freier Verkauf von Antibiotika in manchen Gesundheitssystemen, der massive Antibiotikaeinsatz in der Tierhaltung und die Auslagerung der Antibiotikaproduktion mit entsprechenden Produktionsabwässern nach Asien im Rahmen der Globalisierung bei. Dort ist es zur Anreicherung der Oberflächengewässer mit Antibiotikarückständen gekommen37. Das induziert die Verbreitung von antibiotikaresistenten Keimen in der freien Natur (https://www.vfa.de/de/arzneimittel-forschung/artikel-arzneimittel-forschung/wege-zu-verbindlichen-umweltstandards-in-der-antibiotika-produktion-in-asien.html), was in ähnlicher Weise auch in deutschen Krankenhausabwässern eintritt (http://www.denewa.eu/denewa/werkpakketten/behandeling-van-ziekenhuisafvalwater?lang=10).

Abb. 2-27 Zunehmende Entwicklung der bakteriellen Antibiotikaresistenz im Dekadenvergleich (modifiziert nach Boyanova L, et al. Anaerobe 2015:31:4–10).

Abb. 2-28 Geografischer Nordwest-Südost-Gradient beim methicillinresistenten Staphylococcus aureus (Quelle: Surveillance Atlas of Infectious diseases, European Center for Disease Prevention and Control).
Viele Patienten, die Langzeitantibiosen hinter sich haben, selektieren resistente Keime in ihrem Körper. Insbesondere betrifft dieses Patienten nach Tumorerkrankungen, aber unter Umständen auch voroperierte Patienten nach wiederholten implantologischen Komplikationen. Das kann nach der Erfahrung des Autors ein Grund sein, warum Wiederholungseingriffe häufig eine schlechtere Prognose als Ersteingriffe haben. In Hinsicht auf vorangegangene Langzeitantibiosen ist eine gründliche Anamnese demnach sinnvoll.
Bakteriellen Resistenzen wird klinisch häufig durch Ausweichen in potentere Wirkstoffklassen der Antibiotika begegnet. Neue Wirkstoffklassen werden aber zu den klassischen Wirkprinzipien der Antibiotika voraussichtlich nicht mehr hinzukommen bzw. neu entwickelt werden, weil die infrage kommenden molekularen Stoffwechselprozesse der Bakterien bereits ausgenutzt sind. Es ist weltweit gesundheitspolitisch wenig sinnvoll, die letzten Reserveantibiotika in nicht vital bedrohlichen Indikationen zu verschleißen38.
An- und Auflagerungsosteoplastiken erfordern eine Weichgewebemobilisation zur Deckung des zusätzlichen Volumens. Sie sind daher dehiszenz- und infektionsgefährdeter als Einlagerungs- und Interpositionsosteoplastiken, die meistens nur adaptierend genäht werden oder sogar ganz offen zur Mundhöhle liegen (z. B. Ridge Preservation). Auflagerungsosteoplastiken funktionieren in einem kontaminierten Umfeld fast nur unter antibiotischem Dauerschutz. Je mehr alloplastisches, allogenes oder sogar proteinhaltiges xenogenes Fremdmaterial verwendet wird, desto mehr steigt der Bedarf an die Potenz und die Dauer der Antibiose. Man sollte also als Arzt einige der materialgetriebenen Behandlungsstrategien in der Implantologie der letzten Jahre überdenken.
Einlagerungsosteoplastiken (z. B. Sinuslift) und Zwischenlagerungsosteoplastiken (z. B. Splittings, Sandwich) ersetzen zunehmend die An- und Auflagerungen. Sie bieten durch die Knochenbinnendefekte bessere Heilungsbedingungen und kommen mit Single-shot-Antibiotikaprophylaxen aus. Letztere haben kein großes Potenzial zur Förderung von Resistenzentwicklungen. Die Augmentation mithilfe von Interpositions- und Einlagerungstechniken ist eine mögliche Strategie gegen das Resistenzproblem in der Augmentationschirurgie.
Manchmal ist es nach der Erfahrung des Autors bei multipel antibiotisch behandelten Patienten besser, mit dem Verfahren der Distraktionsosteogenese zu behandeln. Weil fast gar kein Fremdmaterial eingelagert wird, benötigt die Distraktionsosteogenenese im Regelfall überhaupt keinen antibiotischen Schutz.
2.15Literatur
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12Everts V, Delaissé JM, Korper W, Jansen DC, Tigchelaar-Gutter W, Saftig P, Beertsen W. The bone lining cell: its role in cleaning Howship’s lacunae and initiating bone formation. J Bone Miner Res 2002;17:77–90.
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