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Implantologie 12.05.2011

Knochen dreidimensional aufbauen

Knochen dreidimensional aufbauen

Erfolgreiche Augmentation mit intraoralen Transplantaten

Autologer Knochen bleibt auch im Zeitalter des Tissue Engineering der Goldstandard, wenn es um orale Augmentationen geht. Das liegt an seinen osteogenetischen und osteo­induktiven Eigenschaften, die besonders bei kurzen Diffusionswegen zum Tragen kommen. Damit intraorale Transplantate Erfolg haben, sollten sie fachgerecht entnommen, ­modifiziert und im Defekt fixiert werden.

 

Vor Implantationen müssen Knochen und Weichgewebe häufig dreidimensional aufgebaut werden. Eine Implantation ohne Augmentation ist oft nicht möglich. Auch kann es ohne Aufbau zu Knochendehiszenzen und Weichgewebsrezessionen kommen. Langzeiterfolg und ästhetisches Ergebnis implantatgetragener Versorgungen sind dann mehr oder weniger beeinträchtigt (Abb. 1 und 2). Dagegen haben sich Implantate, die mit geeigneter Technik in autologen augmentierten Knochen inseriert werden, als erfolgreich erwiesen.1,2

Autologer Knochen ist vor allem wegen seiner osteoinduktiven Eigenschaften erfolgreich. Konkret werden mesenchymale Stammzellen aus dem ortsständigen Knochen in Osteoblasten umdifferenziert. Dadurch wird der Einbau in das Transplantatlager beschleunigt.3 Ein weiterer wichtiger Faktor sind die vitalen Osteoblasten an der Transplantatoberfläche, die dessen Einheilung ebenfalls fördern.4

Das Transplantatlager muss zunächst gesund und infektionsfrei sein.5 Nur so können die Osteoblasten auf der Transplantatoberfläche durch Diffusion ernährt werden und dadurch vital bleiben. Weiterhin muss ein direkter Kontakt zwischen Transplantat und Lager gewährleistet sein, der durch eine starre Fixierung erreicht wird. Um eine maximale Anzahl vitaler Zellen zu erhalten, sollte das Transplantat erst kurz vor der Augmentation entnommen werden.

Intraorale Spenderregionen


Wie hoch das regenerative Potenzial eines autologen Transplantats ist, hängt auch von der Entnahmestelle ab. Bereits Anfang des 19. Jahrhunderts wurde erkannt, dass rein kortikale Knochentransplantate nicht optimal sind, da sie eine geringere Zellzahl aufweisen als gemischt kortikal-spongiöse. Die Einsprossung von Gefäßen ist dadurch erschwert.6 Beckenkammtransplantate sind aufgrund ihrer zellreichen, überwiegend spongiösen Struktur besser geeignet. 
Viele Patienten lehnen jedoch die Entnahme von Beckenkammtransplantaten ab. Die Anlage eines zweiten, externen Operationsfeldes mit entsprechenden postoperativen Beschwerden ist sowohl für den Patienten als auch für den Arzt keine optimale Lösung. Praktikabler und patientenfreundlicher ist es, Knochen intraoral aus dem Ober- oder Unterkiefer zu entnehmen.

Intraoraler Knochen kann an vielen Stellen mit speziellen Schabinstrumenten gewonnen werden (Abb. 8). So sind im Oberkiefer die Tuber­region, die faziale Kieferhöhlenwand und der Knochen kaudal der Apertura piriformis der Nasenhöhle mögliche Spenderegionen. Im Unterkiefer kommen auch Exostosen infrage. Kortikale und kortikospongiöse Knochenblocktransplantate lassen sich dagegen nur im Unterkiefer entnehmen. Mögliche Orte sind die Retromolarregion, das Kinn oder zahnlose Kieferabschnitte.

Retromolare Entnahmetechnik


Bereits in den 1990er-Jahren wurde von Khoury die Entnahme von retromolaren Knochenblocktransplantaten mit einer Mikrosäge beschrieben (Frios MicroSaw, Dentsply Friadent) (Abb. 3 bis 8).7 Diese Methode hat gegenüber piezoelektrischen Geräten verschiedene Vorteile. Dazu gehören die schnellere Arbeitsweise und die Tatsache, dass bei der Präparation mit der sehr feinen Diamantscheibe weniger Knochen verloren geht als mit Piezoinstrumenten. Zudem ist die Mikrosäge preisgünstiger und erfordert praktisch keine Wartung. Zur Diagnostik vor der Entnahme genügt in der Regel eine Panoramaschichtaufnahme, eine zusätzliche intraorale Palpation gibt genauere Vorstellungen über die Dimension der Linea obliqua externa des aufsteigenden Unterkieferastes.

Nach Bildung eines Mukoperiostlappens zur Darstellung des retromolaren Bereichs (Abb. 3) werden mit der Mikrosäge die distale (Abb. 4) und die mesiale Osteotomielinie des Knochenblocks angelegt. Der Scheibenschutz verhindert, dass das Periost im Bereich des präparierten Lappens verletzt wird. An der Pars basalis der Mandibula wird im Anschluss eine horizontale Verbindung hergestellt (Abb. 4). Die Verbindung der Osteotomielinien erfolgt krestal mit dem Drillbohrer. Zur lateralen Luxation des Blocks wird dann mit dem konvexen Meißel die notwendige Spannung erzeugt (Abb. 5). Das auf diese Weise gewonnene Knochenvolumen beträgt bis zu 3,5cm3.7

Vor dem Einbringen des Transplantats in den Defekt wird dieses mit der Mikrosäge in zwei dünne Platten gesplittet (Abb. 7). Diese werden dann mit dem Schabinstrument weiter ausgedünnt (Abb. 8). Hintergrund ist, dass dünne Transplantate wegen seiner geringen Dicke und kürzeren Distanz zum Lagergewebe meist zuverlässig revaskularisiert, ernährt und damit integriert werden. Dicke Transplantate werden dagegen wegen der zu großen Distanz zum ortsständigen Knochen nicht ausreichend ernährt und bleiben im Inneren avital. Es kann zu Transplantatverlusten kommen.

Fallbeispiel 1 und 2 – Retromolare Entnahme­­technik und Augmentation im Oberkiefer

Mit den 0,8 bis 1,0mm dünnen Knochenscheiben können sowohl horizontale als auch vertikale Rekonstruktionen des Alveolarfortsatzes durchgeführt werden (Fall 1: Abb. 9 bis 13; Fall 2: Abb. 14 bis 21). Wird nur eine der beiden Platten benötigt, kann die zweite in den Entnahmedefekt retransplantiert werden, um dort die Regeneration zu unterstützen. Die eingebrachten Transplantate dienen vor allem dazu, die Form des Alveolarfortsatzes wiederherzustellen und dem partikulierten Material eine Stützfunktion zu ­geben. Um die notwendige Kontur des Alveolarkamms wiederherzustellen, werden sie über Osteosyntheseschrauben auf Distanz stabilisiert. Die Transplantate funktionieren quasi als biologische, starre Membranen.

Das im Verlauf des Eingriffs und beim Ausdünnen des Knochenblocks gewonnene partikulierte Material wird in den Hohlraum zwischen ortsständigem Knochen und Transplantat eingebracht und kondensiert (Abb. 11 und 18). Es hat sich gezeigt, dass Knochenpartikel der Größe 0,5 bis 2mm3 das beste Regenerationspotenzial besitzen.8 Hierdurch wird eine deutlich verbesserte Osteokonduktion erreicht als mit größeren oder kleineren Partikeln.

Mit der beschriebenen Methode wird zudem in ge­wisser Weise ein Blocktransplantat mit dünner Korti­kalis und signifikantem Spongiosa-Anteil simuliert, das in seinem Aufbau einem Beckenkammtransplantat gleicht. Zur weiteren Optimierung des Operationsergebnisses kann auch mit einer speziellen Tunneltechnik augmentiert werden.9 Ein Verzicht auf die krestale Inzision minimiert das Risiko für Dehis­zenzen und somit auch Infektions­risiko des Transplantats. Nach drei Monaten hat eine Revaskularisierung und Knochenneubildung stattgefunden. Der Defekt ist regeneriert und die Osseointegration von Implantaten kann erwartet werden. Das Ergebnis erweist sich wegen der schnellen und guten Regeneration des autologen Transplantats als stabil. In der Regel ist mit nur geringer Resorption zu rechnen. Im Rahmen der Augmentation können auch Weichgewebsmaßnahmen, zum Beispiel palatinal gestielte Bindegewebstransplantate, durchgeführt werden.

Fallbeispiel 3 – Symphysen-Entnahmetechnik


Nach ähnlichem Protokoll erfolgt auch eine Entnahme aus der Kinnregion (Abb. 22 bis 26). Diese ist wegen der deutlich größeren kortikalen Anteile in der Regel zeitaufwendiger und mit erhöhten postoperativen Komplikationen und Beschwerden verbunden. Wenn Implantate im anterioren Unterkiefer geplant sind, lässt sich aber mit dieser Technik ein zweiter Operationssitus vermeiden. Zudem kann eine retromolare Entnahme aus anatomischen Gründen kontraindiziert sein, zum Beispiel wenn der Kieferknochen infolge Zahnverlusts resorbiert und eine Fraktur oder Nervschädigung zu befürchten ist.
Um eine optimale Regeneration des Entnahmedefekts (Abb. 23) zu erreichen, wird zunächst Kollagenvlies eingebracht. Die äußere Kontur des Unterkiefers wird dann mit einem natürlichen Knochenaufbaumaterial wieder hergestellt (z. B. Frios Algipore, DENTSPLY Friadent). Eine Titanmembran (z. B. Frios BoneShield, DENTSPLY Friadent) stabilisiert das Augmentat und fördert die ungestörte Wundheilung (Abb. 24). Im Fallbeispiel konnte der Implantatsitus mit dem ausgedünnten kortikalen Knochenblock und dem spongiösen Knochen aus der Spenderregion erfolgreich augmentiert werden. Nach der Einheilung wurden zwei Implantate mit minimiertem Durchmesser inseriert (Abb. 25 und 26).

Entnahmetechnik: Implantatbett und Ablation


Wie bereits erwähnt, kann partikulierter Knochen intraoperativ auch ohne Präparation eines Blocktransplantats gewonnen werden. Im Rahmen der Implantatbettpräparation oder durch Abtragen von der Knochenoberfläche im Operationssitus lassen sich zum Teil erhebliche Mengen sammeln. Diese reichen je nach Defektgröße für eine erfolgreiche Augmentation aus, zum Beispiel im Rahmen von Sinusbodenelevationen oder Sofortimplantationen.

Schlussfolgerungen


Augmentative Maßnahmen im Rahmen der Implantologie sind heute Standard und ermöglichen in vielen Fällen erst die fachgerechte Wiederherstellung von Form, Funktion und Ästhetik. Durch seine osteogenetischen, osteoinduktiven und osteokonduktiven Eigenschaften muss autologer Knochen nach wie vor als Goldstandard gelten. Autologe Knochentransplantationen mit der beschriebenen Technik sind eine bewährte und praktikable Möglichkeit, Knochendefekte vorhersagbar und dauerhaft zu rekonstruieren.

Knochenersatzmaterialien sind wegen ihres fehlenden aktiv-regenerativen Potenzials sehr häufig nur als Ergänzung sinnvoll. Zukunftsweisende Entwicklungen können jedoch im Bereich demineralisierter autologer Knochenmatrix oder durch die Anwendung von Bone Morphogenetic Proteins (BMPs) und anderer Wachstumsfaktoren erwartet werden. Auch könnten durch eine Modifikation der Oberflächen in Zukunft biokompatible, osteokonduktive Knochenersatzmaterialien interessant werden. Autologe Transplantationstechniken werden aber sicher noch lange Zeit die Grundlage erfolgreicher augmentativer Behandlungen darstellen.

Eine ausführliche Literaturliste finden Sie hier.

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