Warmteontwikkeling bij autoloog botboren: een in vitro-studie

Waarom warmere boren van belang zijn in de dagelijkse tandheelkunde

Wanneer tandartsen implantaten plaatsen of verloren kaakbot herstellen, hergebruiken ze vaak het eigen bot van de patiënt door zachtjes te boren en kleine botdeeltjes op te vangen. Dat lijkt eenvoudig, maar er schuilt een verborgen risico: boren kan het bot oververhitten, cellen doden en zo het herstel van een implantaat ondermijnen. Deze studie onderzocht hoeveel warmte deze speciale botopvangboren genereren, hoe boorinstellingen en slijtage de temperaturen beïnvloeden en wat dat betekent voor veilige behandeling.

Botdeeltjes als natuurlijk bouwmateriaal

Chirurgen gebruiken bij voorkeur het eigen bot van een persoon als natuurlijk transplantatiemateriaal omdat het levende cellen en groeifactoren bevat die de vorming van nieuw bot bevorderen. Een manier om dit materiaal te verkrijgen is een holle boor die bij het snijden de deeltjes in zijn holle lichaam opvangt. In tegenstelling tot gewone boren, die debris uit het gat naar buiten voeren en warmte afvoeren, slaan opvangboren de hete fragmenten op. Tegelijk geleidt bot warmte slecht, zodat warmte zich gemakkelijk kan ophopen en weefsel kan beschadigen. Als bot gedurende korte periodes aan hoge temperaturen wordt blootgesteld, kan een deel ervan afsterven, wat het genezingsproces vertraagt of de hechting van een implantaat in dat gebied verzwakt.

Een gecontroleerde labversie van boren opbouwen

Om veilig te testen hoeveel warmte deze boren produceren, werkten de onderzoekers met verse varkensribben, die vergelijkbaar reageren met menselijk kaakbot. Ze gebruikten een speciaal gebouwde booropstelling die een chirurgisch handstuk recht naar beneden duwde met een precies gecontroleerde kracht, waardoor menselijke variatie uit het proces werd gehaald. Het team testte één commercieel botopvangboor bij vier toerentallen (300, 600, 1200 en 2000 omwentelingen per minuut) en drie aandrukkrachten, of axiale belastingen (15, 20 en 25 newton). Kleine temperatuursensoren werden geplaatst op slechts een halve millimeter van de geboorde holte om veranderingen in het bot te volgen, terwijl een contactloze infraroodthermometer de temperatuur van de in de boor gevangen botdeeltjes mat. Alle boringen werden uitgevoerd met royale koeling, vergelijkbaar met zorgvuldige klinische praktijk.

Hoe warm het bot en de deeltjes daadwerkelijk werden

De centrale vraag was of het boren de temperatuur van het bot ooit in een gevarenzone bracht. In dit model werd een stijging van meer dan ongeveer 10 graden Celsius als risicovol voor de gezondheid van botcellen beschouwd. Over de geteste combinaties bleef de temperatuurstijging in de opgevangen botdeeltjes altijd onder de 5 graden — bemoedigend nieuws voor de kwaliteit van het transplantaatmateriaal zelf. Het donorbott around de geboorde holte toonde grotere stijgingen, maar de meeste instellingen bleven onder de 10-gradendrempel. De heetste conditie bereikte een gemiddelde stijging van net iets meer dan 10 graden bij 1200 omwentelingen per minuut met de hoogste aandrukkracht. In tegenstelling daarmee hield een matige kracht van 20 newton de temperatuurstijgingen in het bot tussen ongeveer 3 en 5 graden bij alle snelheden, en boren bij 600 omwentelingen per minuut bleef onder de drempel ongeacht de kracht.

Wanneer snelheid, druk en slijtage risicovol worden

De studie onderzocht ook hoe lang boren duurde en hoe de boren zelf versleten. Hogere snelheden, met name 2000 omwentelingen per minuut, sneed zeer snel en was vaak klaar in minder dan twee seconden, terwijl langzamere combinaties meer dan zes seconden konden duren. Microscopische beelden lieten slechts lichte afronding van de snijkanten zien na tien gebruikte keren, maar duidelijke afronding en afbrokkeling na dertig keer, waarbij sommige boortips begonnen te splijten. Deze versleten boren werden heter en langzamer: gemiddelde temperatuurstijgingen in het bot verdubbelden ruim, en de snijtijden verdubbelden vrijwel ook. Hoewel de botdeeltjes zelf nog steeds onder een stijging van 5 graden bleven, naderde of overschreed het omliggende donorbott vaker de gevarenzone, wat het risico op warmtegerelateerde schade bij een echte patiënt verhoogt.

De bevindingen vertalen naar de tandartsstoel

Voor tandartsen en mondchirurgen is de boodschap praktisch en helder. Botopvangboren kunnen veilig nuttig transplantaatmateriaal oogsten onder goed gekozen instellingen en met adequate koeling. In deze studie waren de veiligste combinaties een aandrukkracht rond de 20 newton — ongeacht de snelheid — of het gebruik van 600 omwentelingen per minuut bij een van de geteste krachten; omstandigheden die de botopwarming onder een schadelijk niveau hielden. Boren mogen echter niet meer dan ongeveer 30 keer worden gebruikt, omdat sterke slijtage leidt tot meer wrijving, hogere bott temperaturen en langere boortijden, zelfs als de botdeeltjes zelf relatief koel blijven. Regelmatige visuele controle van de boortip en tijdige vervanging kunnen daarom helpen het bot te beschermen en de kans op sterke, langdurige implantaten te vergroten.

Bronvermelding: Jáni, F., Köhler, N., Lempel, E. et al. Heat generation of autologous bone harvesting drills: an in vitro study. Sci Rep 16, 5093 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35988-3

Trefwoorden: boren voor tandimplantaten, bottransplantatie, slijtage van boren, thermische schade, mondchirurgie