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Implantologie 12.05.2020

Biologische GBR und Keramikimplantate – Teil 1

Biologische GBR und Keramikimplantate – Teil 1

Teil 1 einer zweiteiligen Serie

Heutzutage gibt es immer noch viele Patienten, die in der Folge von Zahnextraktionen signifikant Knochenvolumen verloren haben und bei denen deshalb Knochenaufbaumaßnahmen erforderlich sind. Im folgenden Artikel werden einige dieser Maßnahmen dargestellt – mit Schwerpunkt auf der Verwendung von autologen Materialien.

Keramikimplantate, respektive Zirkoniumdioxid-Implantate, bestehen aus der Hochleistungskeramik Zirkoniumdioxid. Dies bedeutet, dass das Material in oxidierter Form vorliegt und somit „ausreagiert“ ist,1 also keine freien (Bindungs-)Elektronen aufweist und somit überaus reaktionsträge ist.2 Es sind Temperaturen von über 2.600 °C oder die Anwendung von Flusssäure erforderlich, um das Material zu verändern. Im Vergleich zu Titan ist die geringere Plaqueaffinität, die fehlende thermische und elektrische Leitung sowie die Korrosionsstabilität des Zirkons von großem Vorteil.2–9 Bei der Einheilung von Zirkoniumdioxid-Implantaten werden vermutlich geringe inflammatorische Botenstoffe ausgeschüttet.1,10–13 In Studien konnte gezeigt werden, dass der Bone-to-Implant-Contact (BIC) von Zirkoniumdioxid dem von Titan ebenbürtig ist.14–20

Bei Titan entsteht bei Insertion der Implantate mit hoher Friktion ein Abrieb und im weiteren Verlauf durch den Vorgang der (Bio-)Korrosion eine Abgabe von Titandioxidpartikeln in das umliegende Hart- und Weichgewebe, wodurch Makrophagen aktiviert werden.21–29 Diese Aktivierung kann zu einer Ausschüttung von Zytokinen wie TNF-α und IL-1-β führen, was lokale Reaktionen und chronische Entzündungen („Silent Inflammation“) hervorrufen kann. Insbesondere die Aktivierung von Osteoklasten löst einen Knochenabbau im Sinne einer Periimplantitis aus.30 Es gilt, zu beachten, dass Keramikimplantate schlechte thermische Leiter sind und nicht mit zu hohen Eindrehmomenten inseriert werden sollten, da die an der Oberfläche entstehende Reibungshitze nicht an den Kern abgeleitet wird. Deshalb ist das vom Erstautor entwickelte Keramikimplantat (SDS Swiss Dental Solutions) so gestaltet, dass die gesamte Friktion und Stabilität aus dem apikalen Anteil und seinem tiefen und schneidenden Gewinde gewonnen und bei korrekter Anwendung des Bohrprotokolls das Risiko einer Überhitzung der Kompakta reduziert wird.

Im krestalen Anteil des Knochens wird mit dem letzten Bohrer, dem Countersink, überextendiert aufbereitet und somit Insertionsdruck auf diesen sensiblen und mindervaskularisierten Bereich vermieden.31 Der schneidende apikale Gewindeanteil ermöglicht es auch, dass das Implantat im Falle einer bindegewebigen Einheilung in über 80 Prozent der Fälle auf > 35 Ncm „nachgedreht“ werden kann. Dieses Verständnis für die physikalischen, biologischen und immunologischen Eigenschaften des Zirkoniumdioxids ist sehr wichtig, wenn wir über Knochenaufbaumaßnahmen sprechen werden. Grundsätzlich ist die Durchführung solcher Maßnahmen in den Kliniken der Autoren immer seltener geworden, da aufgrund der vorgenannten Eigenschaften in vielen Fällen Sofortimplantate inseriert werden können. Zirkon neigt vermutlich selbst in zuvor hochgradig entzündeten Arealen unter Beachtung eines eingehaltenen Begleitprotokolles (THE SWISS BIOHEALTH CONCEPT) nicht dazu, weitere Entzündungen auszulösen. Dennoch gibt es immer noch viele Patienten, welche in der Folge von Zahnextraktionen in der Vergangenheit signifikant Knochenvolumen verloren haben und bei denen deshalb Knochenaufbaumaßnahmen erforderlich sind. Die Autoren werden im Folgenden die entsprechenden, in der SWISS BIOHEALTH CLINIC angewendeten Maßnahmen mit Schwerpunkt auf der Verwendung von autologen Materialien darstellen.

Patienten, die Keramikimplantate wünschen, akzeptieren in der Regel keine synthetischen oder tierischen Sekundärmaterialien, sondern möchten möglichst mit autologen Materialien versorgt werden. Grundsätzlich gehen alle Knochenaufbaumaßnahmen auf das Tentpole-Umbrella-Prinzip zurück, welches von Hämmerle et al. 1998 anhand eines Falles beschrieben wurde.32 Darin hat die Knochenregeneration vermutlich nicht „wegen“, sondern „trotz“ des eingesetzten Materials funktioniert, denn die Osteoinduktivität kommt aus dem Periost33 und dieses sollte unverletzt vorliegen. Deshalb sollten keine Entlastungsschnitte und keine Periostschlitzungen durchgeführt, sondern auf einen Zahnfleischrandschnitt und die sogenannte „Brushing-Technik“ nach Simonpieri ausgewichen werden.

Der in dem Fall von Hämmerle et al. neu gebildete Knochen bietet gegenüber einem eingesetzten Knochenblock den Vorteil, dass es sich hierbei um den sogenannten „de novo“-Bone, also gesunden und gut vaskularisierten lamellären Knochen handelt. Füllmaterial im geschaffenen Hohlraum in Form eines Knochenblockes oder eines Granulates, sei es tierischen oder synthetischen Ursprunges, könnte mitunter auch ein Hindernis für die Angiogenese darstellen, welche wiederum die Voraussetzung für die Bildung eines Kallus-Knochens ist. Dieselben Gesetze gelten selbstverständlich auch in der Kieferhöhle, denn auch die Schneider’sche Membran besitzt eine osteoinduktive Wirkung.34–36 Materialien, welche in diesem Bereich eingebracht werden, dienen unter anderem dem Zweck, die Schneider’sche Membran auf Abstand zu halten und somit einen mechanisch stabilen Hohlraum zu schaffen. Dieser füllt sich den biologischen Gesetzen folgend mit neuem Knochen.37 Allerdings sollte auch hier das Paradoxon beachtet werden: Je dichter ein Füllstoff in den elevierten Hohlraum gepackt wird, desto weniger Raum existiert für die Angiogenese. Somit besteht das Ziel einer jeden biologisch zu Ende gedachten Guided Bone Regeneration (GBR) darin, einen mechanisch stabilen Hohlraum zu schaffen, welcher möglichst mit PRF-Membranen und Blut als Informationsträger gefüllt sein sollte und eventuell mit autologen Knochenspänen. Darauf beruht auch die Khoury-Technik,38 welche den Raum für den neu entstehenden Knochen durch kortikale Knochenplatten begrenzt und im Hohlraum lediglich schnell resorbierbares Knochenersatzmaterial einbringt oder sogar nur PRF-Membranen.

Es hat sich in den letzten Jahren gezeigt, dass v. a. im dorsalen Unterkiefer die augmentierten Knochenblöcke zu einer hohen Prozentzahl resorbiert werden. Im dorsalen Unterkiefer kommt diese Problematik deshalb besonders deutlich zum Tragen, da dorsal des Foramen mentale die Durchblutung nahezu ausschließlich von zentral und nicht von peripher kommt. Es ist für die Gefäße aus der Arteria inferior schwierig, von zentral aus dem Unterkieferast durch die koronale Kompakta hindurch in den Knochenblock einzusprießen.39–46 Das Konzept der biologischen GBR besteht darin, einen möglichst großen Hohlraum zu schaffen, welcher über mindestens vier Wochen mechanisch stabil bleibt und nicht unter dem Periost oder der Schneider’schen Membran kollabiert. Diese Situation haben wir bei jeder Sofortimplantation, besonders, wenn durch ein schneidendes apikales Gewinde das Implantat im unteren Anteil verankert wird und somit eine Primärstabilität nicht nur über die Breite, sondern auch über die Länge erzielt wird. Optimalerweise besitzt das Implantat eine breite Tulpe, welche eine möglichst große „Schattenwirkung“ und somit einen Umbrella-Effekt erzielt.

Abbildung 1 erläutert dabei die Mechanismen, welche bei der Sofortimplantation bei gleichzeitiger Nutzung des „Healing Chamber“-Prinzips zum Tragen kommen.47,48

Besondere Techniken der biologischen GBR

Disc-Abutment
Bei Verwendung eines Disc-Abutments wird die oben dargestellte Technik, bei welcher das Implantat den Sonnenschirm darstellt, noch verbessert, indem die Schattenwirkung der Tulpe durch Aufschrauben einer breiten, die Alveole abdeckenden Keramikscheibe aus Zirkoniumdioxid vergrößert wird. Diese Technik könnte vom Prinzip her mit der Scheibentechnik nach Dr. C. Cacacci verglichen werden. Das Implantat wird dabei lediglich durch einen internen Lift über einen apikalen Anteil von ca. 2 mm und das aggressive Gewinde stabilisiert (Abb. 2a–d). Das postoperative Röntgenbild zeigt eine vollständige Knochenfüllung mit „de novo“-Bone über die gesamten 14 mm des Implantates (Abb. 2e).

Balkon-Implantate
Balkon-Implantatewerden ebenfalls meist als Sofortimplantate eingesetzt und vergrößern den Schatten im Falle einer asymmetrischen Insertion entweder zu einer Seite oder bei symmetrischer Insertion als Doppelbalkon zu beiden Seiten (Abb. 3a–d).

Sinus-Implantat
Dr. Karl Ulrich Volz hat die neuartige Form des Sinus-Implantats im Jahre 2017 auf den Markt gebracht, mit der Absicht, das Tentpole-Umbrella-Prinzip auch in der Kieferhöhle anzuwenden und damit auf Sekundärmaterialien verzichten zu können (Abb. 4a–f).

Die Sonnenschirmwirkung der Disc-Scheibe am apikalen Ende des Implantates wird von den Autoren bei ihrem implantologischen Vorgehen durch die Einlage des lateralen Knochendeckels noch vergrößert. Dieser wird hierzu in zwei PRF-Membranen eingekleidet und zwischen die Schneider’sche Membran und auf den apikalen Anteil des Implantates geschoben. Auf diese Weise kann ohne jeglichen Einsatz von Sekundärmaterialien die Bildung eines vaskularisierten, vitalen und lamellären Knochens ermöglicht werden. Diese Technik reduziert auch erheblich die Kosten, da zusätzliche Positionen für Sekundärmaterialien, Membranen oder Schrauben entfallen. Diese Technik sollte bei einer Restknochenhöhe von 3–5 mm, je nach Breite des Alveolarkammes und Dichte des vorhandenen Knochens, angewendet werden. Eine stabile Fixierung des Sinusimplantates ist hier eine Conditio sine qua non.

Verwendung von autologem Knochen
Eine mögliche Entnahmestelle von autologem Knochen ist der gesunde kortikale Anteil aus dem Bereich des Tubers. Des Weiteren können durch die Anwendung des Safescrapers® autologe, kortikale Knochenchips aus dem lateralen Kieferhöhlenbereich gewonnen werden. Damit können Perforationen nach vestibulär sowie in die Kieferhöhle verschlossen werden. Die Kieferhöhle kann zusätzlich zu der Einbringung von PRF-Membranen mit diesen Chips gefüllt werden. Gleichzeitig kann der Kieferkamm vertikal erhöht und lateral verbreitert werden (Regio 16; Abb. 5a–e).

Die Abbildungen 6a und b der Schnitte vor und nach Augmentation zeigen eindrucksvoll den Gewinn an Knochenvolumen, der mit dieser Methode möglich ist.

Redaktioneller Hinweis: Der zweite Teil dieser Artikelreihe wird in der Ausgabe 6/2020 des Implantologie Journal publiziert. Darin werden sechs weitere Techniken zur biologischen GBR behandelt und ein Fazit formuliert.

Literaturliste

Der Beitrag ist im Implantologie Journal erschienen.

Foto Teaserbild: Autoren

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