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Implantologie 28.02.2011

Minimalinvasive Knochenbearbeitung

Minimalinvasive Knochenbearbeitung

Die Implantologie ist heute Bestandteil einer modernen Zahnheilkunde. Seit der Vorstellung der wissenschaftlichen Grundlagen der Osseointegration durch Brånemark (1985) sind viele klinische Studien über die Erzielung von Langzeiterfolgen mit implantatgestütztem Zahnersatz durchgeführt worden. Das höchste Ziel des implantatprothetischen Behandlungskonzeptes ist die ästhetische, funktionelle, phonetische und psychosoziale Wiederherstellung des Patienten. Der moderne Patient, informiert und geprägt durch die heutige Medienvielfalt, erwartet ein innovatives Behandlungskonzept, welches einfache und sichere Wege zu vorhersagbaren Langzeiterfolgen aufzeigt (Kirsch 1988).

Die Implantatprothetik ist schon deshalb in einem zunehmend größeren Indikationsspektrum der konventionellen Perioprothetik teilweise überlegen, da verloren gegangene Gewebestrukturen wieder aufgebaut werden können. Die Osseointegration wurde in immer weiter gefassten Indikationen untersucht, um den zahnlosen Kiefer und verschiedene Grade der Alveolarfortsatzatrophie sowie teilbezahnte Kiefer adäquat zu versorgen. Eine Vielzahl von Studien belegt die hohe Erfolgsrate von dentalen Implantaten. Ein objektiver Erfolg der Implantattherapie liegt für den Patienten vor, wenn die Restauration die Illusion eines natürlichen Zahnes darstellt. Nur die optimale prothetische Positionierung des Implantates garantiert ein optimales prothetisches Ergebnis. Restauration driven implant placement und backwards planning stehen für die Forderung, die Implantatposition zunächst unabhängig von dem vorgefundenen patientenindividuellen Knochenangebot zu setzen und ausschließlich von der prothetischen Notwendigkeit abhängig zu machen. Die anatomischen Voraussetzungen sind in der Vielzahl der Fälle nicht mit der prothetischen Planung kongruent, d.h. es müssen vor der Insertion des Implantats an die richtige prothetische Position Knochenatrophien durch Augmentationen ausgeglichen werden. Es wurden hierbei zur Rekonstruktion des Knochenmangels unterschiedliche Operationsverfahren entwickelt. Die Verfahren zur Kieferhöhlenbodenaugmentation, Bone Splitting, Bone Condensing, Nervtranspositionen, Membrantechniken zur gesteuerten Knochenregeneration und die Distraktionsosteogenese zeigen gute Resultate (Spiekermann 1994; Tetsch 1996; Neukam und Buser 1996; Zöller 2000). Um das verlorene Knochenvolumen und die Anatomie bei Kieferkammdefekten optimal zu rekonstruieren, muss der Chirurg genaue Kenntnisse über Planung, Diagnostik und chirurgische Techniken besitzen. Nur so kann eine erfolgreiche, harmonische Korrektur der Defekte erzielt werden. Autologer Knochen gilt als Goldstandard in der Augmentation. Die intraorale Knochengewinnung erfolgt durch Entnahme autogener partikulärer Knochenmengen oder kortikospongiöser Knochenblöcke aus dem Kinn und dem Kieferwinkel. Alternativ bietet sich die extraorale Knochenentnahme aus dem Beckenkamm an. In bestimmten Fällen kann der Alveolarkamm nach einer Spaltung so gespreizt werden, dass für die adäquate Implantatposition kein weiterer Knochentransfer nötig ist. Die Therapie der vertikalen Atrophie der posterioren Maxilla mit der einhergehenden Pneumatisation der Kieferhöhle nach Zahnverlust ist die Sinusbodenelevation. Dabei wird über einen lateralen Zugang die Schneidersche Membran, das innere Periost möglichst perforationsfrei vom Knochen abgehoben. Der dabei entstandene Raum bietet als Neosinus das Empfängerbett für das Augmentat.
Im vorliegenden Artikel sollen die Einsatzmöglichkeiten des Piezo-Gerätes dargestellt und die Vorteile herausgearbeitet werden.

 

Material und Methoden

Die EMS Piezo-Chirurgie-Einheit (PCE) arbeitet mit einer werkseitig vorinstallierten Arbeitsfrequenz, mit welcher ausnahmslos Hartgewebe durchschnitten werden kann. Zum Durchtrennen von Weichgewebe ist eine Frequenz von etwa 50 KHz nötig. Bei der korrekten Anwendung der vorinstallierten Frequenzen ist es nicht möglich, anatomische Weichgewebsstrukturen wie die Schneidersche Membran, Nerven oder Periost zu beschädigen. Um Hitzeschäden von diesen Strukturen fernzuhalten, wird empfohlen, zu diesen Strukturen einen länger andauernden Kontakt mit der Arbeitsspitze zu vermeiden. Die mechanische Schädigung der Weichgewebe kann durch unsachgemäßes Hantieren verursacht werden, so z.B. die Durchstoßung des Periosts der Kieferhöhle durch eine zu große Druckanwendung bei der Präparation. Die Kühlung erfolgt über ein regulierbares Pumpsystem mit physiologischer Kochsalzlösung. An der Einheit (PCE) kann manuell die Intensität der Arbeitsfrequenz reguliert werden. Das Handstück wird mit verschiedenen Arbeitsspitzen bestückt, um die verschiedenen Einsatzbereiche abzudecken, wie z.B. für Osteotomien, Osteoplastiken und zum Schneiden des Knochens. Die Arbeitsfrequenz der Instrumentenspitzen setzt sich aus der Überlagerung zweier Schwingungen zusammen: einer modulierbaren horizontalen Schwingung und einer modulierbaren vertikalen Schwingung. Verglichen mit rotierenden Instrumenten und oszillierenden Sägen ist die Abtragsleistung der Arbeitsspitzen geringer. Das Bearbeiten des Knochens gelingt im Vergleich viel schonender und atraumatischer zu herkömmlichen Instrumenten. Die federleichte Führung des Instruments ohne viel Anpressdruck erhöht die Präzision beim Präparieren. Die Geschwindigkeit, mit der die Instrumentenspitze am Knochen bewegt wird, beeinflusst ebenso wie die Auswahl der entsprechenden Arbeitsspitze (Material, diamantiert, scharf, gezahnt usw.) die Abtragsleistung. Die unkontrollierte Erhöhung des Anpressdrucks auf die Arbeitsspitze hätte zur Folge, dass die Knochenreibung und der Knochenwiderstand erhöht wird und gleichzeitig würde die Abtragsleistung sinken und die Hitzeentwicklung steigen, wodurch Hitzenekrosen verursacht werden könnten.
Die Intuition und Erfahrung des Operateurs führt dazu, dass die Spitzen bei optimaler Abtragsleistung eingesetzt werden. Stärkere Ausgangsleistungen würden die Abtragsleistung des Gerätes verbessern, jedoch wären veränderte, grobere Spitzen notwendig, was die Präzision und Minimalinvasivität beeinträchtigt. Die gewählte Arbeitsfrequenz stellt das Optimum der Abtragsleistung und Abtragsgeschwindigkeit dar. Der Kavitationseffekt erzeugt beim Bearbeiten des Knochens ein weitgehend blutungsarmes Operationsgebiet, das eine hervorragende Darstellung der zu bearbeitenden Strukturen zur Folge hat. Im Gegensatz zu den anderen vorgenannten Alternativen zur Knochenbearbeitung, wie z.B. rotierend oder oszillierend, erzeugt das piezoelektrische Vorgehen eine optimale Sicht über das Operationsgebiet, was zur Erhöhung der Präzision und zur weiteren Fehlervermeidung führt. Eine Studie aus 2003 (Olivier et al.) zeigte auf struktureller und zellulärer Ebene weniger Schädigungen am Knochen als nach der Bearbeitung mit herkömmlichen Methoden.

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Chirurgische Techniken

Bone Chips

Knochenchips haben in der Implantologie und Oralchirurgie die Aufgabe, als Leitschiene für die Knochenregeneration zu dienen (Osteokonduktion) und Wachstumsfaktoren in die Empfängerstelle zu übertragen (Osteoinduktion). Knochenchips übertragen alle notwendigen Informationen, um die Knochenheilung positiv zu beeinflussen. Dadurch, dass die initiale Blutversorgung nicht gewährleistet ist, überleben die meisten Osteozyten in diesen Knochenpartikeln nicht, sodass die Augmentate im Zuge der Heilung durch Knochen ersetzt (Remodelling) werden. Damit das Remodelling stattfinden kann, werden Partikelgrößen benötigt, die eine ausreichende Standzeit haben. Bewährt haben sich klinisch Partikelgrößen von ungefähr 500µm; kleinere Partikelgrößen werden zu schnell resorbiert. Die Gewinnung von solchen Partikelgrößen gelingt, jedoch verbleibt immer Knochenmaterial in den Geräten und geht somit verloren. Eine spezielle Spitze, geformt wie ein Baggerlöffel, wird zur Gewinnung von ausreichend dimensionierten Knochenpartikeln über den operativen Zugang so über den Knochen geführt, dass abgelöste Partikel sich in den Auffangraum der Spitze ansammeln. Die gewonnene Knochenmenge kann dann bequem durch die löffelartige Funktion der Spitze an den für die Augmentation vorgesehenen Ort transplantiert werden, so z.B. zur periimplantären Augmentation in der Implantologie, zur Augmentation von Resektionshöhlen in der Oralchirurgie und zur Taschenaugmentation in der Parodontologie. Ein zweiter Zugang für die Knochenentnahme ist nicht notwendig.

Knochenblöcke

Die Gewinnung von Knochenblöcken (Titelbild) steht immer dann im Vordergrund, wenn ein Kieferkammaufbau horizontal, vertikal oder in dreiwandigen Knochendefekten erfolgen soll. Die klassischen Entnahmeregionen sind intraoral am Kinn, die Linea obliqua im retromolaren Bereich der Mandibula und extraoral die Christa illiaca des Beckenkammes. Die retromolare Entnahme geht mit einer geringeren Entnahmemorbidität einher, sodass diese Technik bevorzugt werden sollte. Die Schnittführung für diese Technik ist ein retromolarer Kieferkammschnitt, der der Schnittführung bei der Weisheitszahnentfernung im Wesentlichen entspricht. Die Osteotomie erfolgt mit Fräsern und rotierenden Scheiben für die horizontale Osteotomie. Dieses Vorgehen erfordert ein weites Aufklappen, um einen adäquaten Zugang zu schaffen und um das Weichgewebe schützen zu können. Das piezoelektrische Vorgehen erleichtert den Vorgang. Die geringe Schwingungsamplitude der Instrumentenspitze, die optimale Übersicht im Operationsfeld und die selektive Schnittführung stellen sicher, dass eine Traumatisierung anatomischer Nachbarstrukturen ausgeschlossen scheint. Auch mit kleinster Zugangspräparation kann das Operationsgebiet ausreichend dargestellt werden. Die vertikale Knocheninzision erfolgt mit einer gezahnten Spitze und die horizontale Inzision zur horizontalen Begrenzung des Knochenblocks erfolgt mit einer nach links oder rechts gedrehten Spitze. Die Darstellung der Nerven ist nicht notwendig, da dieses atraumatische Vorgehen eine Nervschädigung ausschließt.

Kammspaltung

Für den Fall eines ausreichenden vertikalen Knochenangebotes bei einer unzureichenden horizontalen Breite des Kieferkamms ist eine Kieferkammspaltung eine Alternative zur Augmentation mit kortikospongiösen Blöcken. Es werden keine anderen operativen Zugänge und Knochenentnahmestellen mit den dazugehörenden Risiken einer zweiten Wunde benötigt. Die adäquate Präparation der Lappen verhindert eine Exposition des Knochens und schützt so vor Resorption, da die Kammbreite nach der Expansion deutlich wächst. Das Periost sollte auf dem Knochen verbleiben. Die Kammspaltungstechnik ist eine Separation der bukkalen von der lingualen kortikalen Knochenwand und deren Dehnung und Verlagerung. Die Dicke der Knochenteile sollte noch mindestens 1mm betragen. In der konventionellen Technik werden Fräser, rotierende Scheiben, Meißel und Osteotome verwendet. Dabei bleibt die Gefäßversorgung in den jeweiligen Knochenteilen weitgehend erhalten. Die gute beidseitige Ernährungssituation der Knochenteile und die dadurch bedingte mögliche Zellmigration von zwei Seiten ermöglicht eine schnelle Heilung.
Die Risiken der Kammspaltung liegen in Resorptionen, Quetschungen und besonders bei mineralisiertem Knochen in Frakturen der Knochenteile. Eine Fraktur würde dann im Sinne einer Grünholzfraktur erfolgen und nach einer einfachen Fixation mit Osteosyntheseschrauben in der Regel zu keinen weiteren Komplikationen führen. Die Kammspaltungstechniken erfolgen primär im Oberkiefer, da im Oberkiefer die Knochenelastizität größer ist. Die Bearbeitung des Knochens mit einem piezoelektrischen Instrument senkt die Risiken einer Fraktur. Der Knochen wird durch eine sägeartige Instrumentenspitze atraumatisch separiert und durch eine konische Spitze gedehnt. Die weitere Aufbereitung erfolgt mit Osteotomen und Meißeln. Frakturen treten deutlich seltener auf. Klinisch erscheint der Knochen nach der Aufbereitung mit Piezotechnik elastischer zu werden.

Sinuslift

Die von Tatum 1976 vorgestellte Technik der Sinusbodenelevation erlaubt das Verankern von dentalen Implantaten in dem posterioren Bereich der Maxilla. Der Zugang zur Kieferhöhlenmembran erfolgt über ein laterales Fenster, das vestibulär präpariert wird. Ein Risiko des Eingriffes ist die Perforation der Membran (Schneider-Membran) entweder beim Anlegen des Knochenfensters oder beim Abpräparieren der Membran. In schwierigen Situationen, wie bei einer ausgeheilten Mund-Antrum-Verbindung oder bei anatomischen Besonderheiten wie Septen, ist die Wahrscheinlichkeit einer Membranperforation erhöht. Eine weitgehend intakte Membran ist aus Sterilitätsgründen und aus der Erfordernis, das Augmentat nach kranio-medial zu stabilisieren, notwendig. Die Präparation mit dem piezoelektrischen Gerät minimiert die Risiken dieser Technik. Durch die selektive Schnittführung ist es nahezu nicht möglich bei der Präparation des Knochenfensters die Membran zu perforieren. Das laterale Fenster kann dabei mit der sägeartigen Spitze angelegt werden, ohne das Periost der Kieferhöhle zu schädigen. Die initiale Ablösung der Membran erfolgt mit einer Spitze, die wie ein Elefantenfuß geformt ist. Die weitere Ablösung der Membran geschieht durch die Vibrationen dieser Spitze risikoarm so weit, wie es der Operateur für notwendig hält. Die selektive Schneidleistung der Spitzen minimiert auch hier das Risiko einer Perforation oder von operativen Fehlern.

Schlussfolgerung

Die Piezoelektrische Chirurgie bereichert die Implantologie, die Oralchirurgie und die Parodontologie. Das schonende, minimalinvasive Vorgehen bei der Knochenbearbeitung und Knochengewinnung eröffnet weite Indikationsgebiete für die Zahnheilkunde. Eingriffe wie Nervtranspositionen, Sinusbodenelevationen, Distraktionsosteogenesen werden dadurch sicherer und können sinnvoll in die tägliche Praxis umgesetzt werden. Diese Technik bietet jedem Patienten eine zusätzliche Sicherheit bei jedem operativen Eingriff in der Mundhöhle.

Autoren: Dr. Daniel Grubeanu, Dr. Birgit Grubeanu-Block, Dr. Manfred Brückner/Trier, Dr. Peter Mohr/Bitburg

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