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Kieferorthopädie 27.04.2012

Zur Geschichte der Alignertherapie

Zur Geschichte der Alignertherapie

Eine sehr persönliche Betrachtung von Univ.-Prof. em. Dr. Rainer-Reginald Miethke.

Zunächst stellt sich die Frage, wie das nachfolgend abgehandelte Behandlungsmittel bzw. die entsprechende Therapieform am sinnvollsten zu bezeichnen ist. Weder überzeugen die Begriffe „Schienen- oder Einzelkieferpositioner“ noch der Ausdruck „unsichtbare Zahnspange“ (invisible braces). Auch die Wörter „Schienenbehandlung“ oder „Alignertherapie“ greifen nicht recht. Da jedoch alles einen Namen haben muss, erscheint eine Wortzusam­mensetzung mit „Aligner-“ noch am zutreffendsten.

Die (erweiterte) Geschichte dieser Therapiemethode beginnt 1945, als Kesling1 die Fachwelt mit seinem Positioner überraschte (Abb. 1). Dieses Gerät war ursprünglich da­zu gedacht, die kleinen Lücken zu schließen, die nach der Bandabnahme bestanden und summiert 4 bis 5mm betrugen. Aber Kesling war offensichtlich sehr weitsichtig, denn in seinem Artikel „The Philosophy of the Tooth Positio­­n­­ing Appliance“ schrieb er sinngemäß: Größere Zahnbewegungen könnten mit einer Reihe von Positionern erzielt werden, indem die Zähne auf den Set-ups fortlaufend umgestellt werden. Momentan schiene das nicht praktikabel, aber eine zweckmäßige Technik könne in der Zukunft entwickelt werden. Obwohl sehr wirkungsvoll, fand Keslings Positioner nie eine wei­te Verbreitung, und so hielt sich auch die Zahl der Publikationen zu diesem Thema in relativ engen Grenzen. In der ersten Hälfte der 1960er-Jah­re erkannte dann wohl Nahoum2 als erster, dass man aus erhitztem Plastikmaterial unterschiedli­cher Provinienz im Vakuumverfahren Schienenretainer herstellen kann. Nachfolgend nutzen Pontiz3 und andere Kiefer­orthopäden solche Schienen zur Retention oder für kleinere Zahnumstellungen. Doch gerade als Haltegeräte wurden Plastikschienen bei Weitem von 3-3-Retainern und Retentionsplatten (Hawley Retainern oder Schwar„t“zplates) dominiert. Sehr zur Anerkennung von Alig­­n­­ern trug seit 1985 auch McNamara4 bei, der frühzeitig die Grenzen  dieser Geräte erkannte und deshalb davor warnte, mehr als einen Zahn/Quadranten oder gar Molaren zu bewegen (Abb. 2).

Anfang der 1990er-Jahre lernte die Fachwelt dann den Osamu-Retainer kennen.5 Sein geistiger Vater, Osamu Yoshii, hatte die Idee, eine aus weich- und eine aus hartelastischer Folie hergestellte Schiene miteinander zu verkleben, um Funktion und Tragekomfort des Gerätes zu verbessern. Dem Problem einer zu starken Bissöffnung begegnete Yoshii dadurch, dass er die weiche Folie im inzisalen/okklusalen Bereich entfernte. Diese Retainervariante setzte sich ebenfalls nicht auf breiter Front durch, was vermutlich daran lag, dass die Herstellung anspruchsvoller war als bei regulären Schienenpositionern, und außerdem die la­tente Gefahr bestand, dass sich beide Folien voneinander trennten. Einen großen Popularitätsschub bekam die Alignertherapie 1993, als Sheridan (und Mitarbeiter) den Essix-Retainer vorstellte.6 Am Rande sei vermerkt, dass Essix ein Akronym ist, wie Sheridan dem Schriftleiter des Journal of Clincal Orthodontics, Bob Keim, verriet.7 Es steht für den Buchstaben S (six) sechsmal hintereinander, nämlich Sheridans Simple System of Stabilizing the Social Six. Die „social six“ sind die Frontzähne, die unsere Gegen­über zuerst an uns wahrnehmen. Diesem Namen ist zu entnehmen, dass Sheridans Schienen primär zur Retention gedacht waren; ak­tive Aufgaben kamen ihnen erst später zu. An Sheridans Ansatz waren zwei Aspekte neu: Erstens war das Schienenmaterial fester als bisher benutztes, weshalb es sich zweitens mithilfe von unterschied­lich geformten Zangen verformen ließ, um sogenannte Druckpunk­te zu erzeugen (Abb. 3). Das war jedoch ein teures Vergnügen, denn die sieben empfohlenen Zangen kosteten je 100 Euro, der Bunsenbrenner zum korrekten Erwärmen der Zangen 250 Euro und das (HAKKO) Thermometer zum Prüfen der idealen Temperatur sogar 500 Euro, womit es ver­mutlich das teuerste Gerät für einen relativ simplen und begrenzten Zweck war. Ferner war es Sheridans Idee, Platz für Zahn­bewegungen dadurch zu schaffen, dass Teile der Schiene entfernt bzw. Teile des Ar­beitsmo­dells ausgeblockt wurden.

Doch es verwundert sehr, wenn Sheridan beispielsweise schreibt, dass man für sein System eine Heizquelle benötigt, die eine Temperatur in der Größenordnung von 180°F bis 215°F (82°C bis 102°C) erzeugt, während das Butan seines empfohlenen Brenners mit 1.970°C verbrennt. Auch sein Verharren, Vakuum- seien Druckformgeräten überlegen, schien eher marktmotiviert zu sein, wird doch jeder Techniker bestätigen, dass ein bestimmter Überdruck (in bar) leichter herzustellen und zu halten ist, als ein adäquater Unterdruck. Sehr weitreichend erscheint schließlich auch die In­terpretation, beim Essix-System handele es sich im Grunde um eine einzige Apparatur (im Ge­gensatz zu Invisalign®), mit der das Behandlungsziel erreichbar ist. Ebenfalls um das Jahr 1993 herum ließ sich der BWL-Student Zia (Ziaullab) Chisthi kieferorthopädisch behandeln. Da er nach Behandlungsende seine Schienenretainer nicht trug, rezidivierte sein frontaler Unterkieferengstand. Er stellte jedoch fest, dass sich die Zahnstellung wieder korrigierte, wenn er sei­ne Retentionsschienen erneut für eine gewisse Zeit benutzte. Das brachte ihn auf die Idee, Zähne mit mehreren Schienen schnell zu bewegen.8 So gründete er zusammen mit seiner Kommi­litonin Kelsey Wirth 1997 Align Technology. Beide sammelten in­nerhalb kurzer Zeit eine relativ große Menge an Risikokapital zusammen, und das Unternehmen wuchs sehr rasch. Bereits ein Jahr später genehmigte die amerikanische Food and Drug Administration das Produkt „Invisalign”, das Robert Boyd 1999 auf dem Kongress der American Association of Orthodontists in San Diego der Fachöffentlichkeit vorstellte.

Der Vortrag Boyds war eine Sensation, denn schätzungsweise 2.000 (oder mehr) Zuhörer folgten gebannt seinen Ausführungen. Auch der Autor dieses Artikels war fasziniert und traf sich mit Align-Repräsentanten, denen er klarzumachen versuchte, wie groß sein Interesse und wie vorteilhaft eine Zusammenarbeit im Hinblick auf Forschung und Publi­kationen sei. Große Versprechungen folgten, doch sonst nichts. Nach Berlin zurückgekehrt, informierte dieser Autor seine Mitarbeiter, dass er eine kieferorthopädische Revolution erlebt hätte. Er sagte vorher, dass Invisalign das Fachgebiet grundlegend verändern würde, und er Interesse hätte, daran teilzuhaben. Zu diesem Zeitpunkt war Invisalign noch we­nig ausgereift. So war der Spitzname der Behandlungssimulation (ClinCheck) „Stonehenge“9, glich doch das virtuelle Set-up mehr diesem englischen Felsenmonument als einem Patientenmodell (Abb. 4). 2000 fand der gemeinsame Kongress der World Federation of Orthodontists und der American Association of Orthodontists in Chicago statt, und das gleiche Trauerspiel wie im Jahr zuvor nahm seinen Lauf. Wieder traf der Autor Align-Repräsentanten, die wieder große Versprechungen machten und wieder nichts hielten. So lud Align Technology 2001 anlässlich der Deutschlandpremiere viele ein, aber nicht den Autor. Stattdessen erhielt sein damaliger Oberarzt und heutiger Amtsnachfolger an der Charité, Prof. Dr. Paul-Georg Jost-Brinkmann, eine entsprechende Einladung. Dieser erinnerte sich jedoch des Interesses seines damaligen Chefs und ließ ihm daher den Vortritt.

Die Premierenvorstellung fand in einer zahnärztlichen Praxis in Frankfurt am Main vor einem sehr gemischten Publikum statt, denn dort waren neben Zahnärzten und Kieferorthopäden auch Zahntechniker und Industrievertreter zu finden. Die Hauptpräsentation erfolgte durch den damaligen Geschäftsführer von AlignTechnology, Amir Abolfathi, der am Ende seines Vortrages zur allgemeinen Verblüffung sei­ne Aligner herausnahm, die niemand optisch oder akustisch wahrgenommen hatte. Wieder bekundete der Autor sein großes Interesse an diesem Behandlungsverfahren und fand sogar Gehör. Vielleicht lag das an Peter Riepenhausen, der auf dem Gebiet von Hörhilfen weltweit erfolgreich war und nun Align Technology bei der Markteinführung beriet.

Align stellte nun dem Autor 20 kostenlose Behandlungen zur Verfügung, die er sehr schnell (und kostenlos) an Studenten und Mitarbeiter der Charité verteilte. Am 15. Mai 2001 gliederte der Autor den ersten Aligner ein und bald waren auch die übrigen 19 Behandlungen begonnen. Sicher ging es dabei um die Korrektur einfacher Fehlstellungen, doch gerade hier ist das Invisalign-System unschlagbar. Sämtliche Therapien verliefen problemlos, und es stellten sich gut sichtbare Erfolge ein. Deshalb und weil es Align Technology nicht rasch genug gehen konnte, wurde das Invisalign-System am 22.8.2001 auf einer Charité-Pressekonferenz der Medienöffentlichkeit vorgestellt. Das Interesse war enorm, denn jeder große Fernseh- und Radiosender sowie jedes wichtige Presseorgan war vertreten. Das Informationsbedürfnis hielt in den folgenden Wochen und Monaten an, denn unzählige Patienten riefen in der Charité an. Dieses Patienteninteresse ließ sich nur durch einen separaten Telefonanschluss und eine spezielle Invisalign-Sprechstunde ei­nigermaßen befriedigen. Der Vorteil der Beratungsklinik bestand darin, dass der Autor in kürzester Zeit viele Behandlungen beginnen und Erfahrungen sammeln konnte. Doch erschienen auch zahlreiche Patienten mit hoffnungslosen Gebisszuständen, die sich von Invisalign ein Wunder erhofften (Abb. 5). Da alle die­se Personen zunächst zum Zahnarzt/ Parodontologen überwiesen wurden, hat Invisalign wahrscheinlich indirekt dazu beigetragen, eine stattliche Anzahl von Zähnen zu retten.

Align Technology beging jedoch bei der Produktvorstellung zwei große Fehler: Erstens wurde der Konsument (sprich Patient) direkt beworben; das heißt, weder Kieferorthopäden (geschlechtsneutral) noch Zahnärzte waren auf das Kommende vorbereitet und entsprechend erzürnt. Der zwei­te und noch größere Fehler war wahrscheinlich, dass der Vorstand der DGKFO übergangen wurde. Er veröffentlichte am 12.9.2001 eine Stellungnahme, die Align sehr schadete, verweigerten doch in deren Folge alle Krankenkassen und Beihilfestellen eine (Teil-)Kostenerstattung (Abb. 6, 7). Sehr fundiert war die­se Stellungnah­me wohl nicht, wurde dort doch kritisiert, dass der Kieferorthopäde kei­nen Einfluss auf die einzelnen Behandlungsschritte habe. Tatsächlich aber bestand immer die Möglichkeit, im ClinCheck die Therapie zu ändern, mit einer Midcourse Correction umzustellen oder am Ende durch ein Case Refinement in Einzelheiten zu verbessern.

Unkenntnisse schienen auch hinsichtlich des Herstellungsverfahrens zu bestehen, hieß es doch wörtlich: „Dabei ist noch unklar, ob die einzelnen Behandlungsschritte vom Computer oder von der Person festgelegt werden, welche die Modelle des Patienten in Einzelteile zersägt und mit dem Ziel einer kontinuierlichen Veränderung zum Erreichen regelrechter Gebissverhältnisse in vielen Zwischenschritten neu zusammenfügt“ (kursiv = vom Autor hervorgehoben). Die kieferorthopädische Welt war nun zweigeteilt – Align sowie der Autor auf der einen Seite und alle Kieferorthopäden auf der anderen. Nein, nicht alle, denn beson­ders der Kollege Werner Schupp hatte sehr früh die Vorzüge Invisaligns erkannt und seinen Einfluss auf den BDK-Vorstand geltend gemacht, der sich daraufhin neutral verhielt. Dennoch wehte dem Autor auf der Jahrestagung der DGKFO 2001 in Fried­richs­hafen und selbst auf einer IOK-Veranstaltung in München mit einer kurzen Invisalign-Vorstellung ein sibirischer Wind ins Gesicht, und er wurde Angriffen ausgesetzt, die bis ins Persönliche gingen …
Andererseits erfuhr dieser Autor auch Positives, wurde er doch in das Academic Advisory Board (AAB) von Align Technology berufen, dem neben Unternehmensexperten auch Robert Boyd (University of the Pacific, San Francisco), Orhan Tuncay (Temple University, Philadelphia) und (später) Timothy Wheeler (University of Florida, Gainesville) angehörten (Abb. 8). Aufgabe dieses Gremiums war es, vorab Neuerungen zu prüfen und Empfehlungen auszusprechen, was weiter zu verbessern sei. Manche dieser Hinweise sind heute Invisalign-Realität, während andere noch auf ihre Verwirklichung warten. Da der Autor auch zum ersten Invisalign Summit (sowie nachfolgenden) nach Las Vegas ein­ge­laden wurde, war er stets aktu­ell informiert und hatte die groß­artige Möglichkeit, mit anderen Anwendern Erfahrungen auszutauschen. Sicher waren diese Veranstaltungen von viel Vermark­tungsrummel geprägt, doch war gleichzeitig unübersehbar, wie schnell die Zahl der Invisalign-Behandler wuchs.

Ergänzt wurden die AAB-Treffen und Invisalign Summits durch Besuche im Stammsitz des Un­ternehmens in Santa Clara, Ka­lifornien, und in San José, Costa Rica, wo sich das IT-Laboratorium Aligns befand (Abb. 9). Durch diese Besuche bekam der Autor einen Einblick in praktisch alle Prozessschritte (teilweise war sogar ihm das Fotografieren verboten) und war in der Lage, „seiner“ IT-Technikerin seine Behandlungsgrundsätze zu erläutern. Obwohl ein Professor auf der Hochschullehrerversammlung an­lässlich der DGKFO 2003 in München noch äußerte, er könne seine Patienten gut auch ohne „Inweschelain“ behandeln, was nie infrage stand, revidiert 2004 der Vorstand der DGKFO sein ursprüngliches Standortpapier und ge­stattete dem Autor, beratend mitzuwirken. Dieses Papier war recht ausgewogen und so ging alles gut und besser bis zum Jahre 2005. 2005 tauchte nämlich überraschend Ortho Clear auf (Abb. 10). Zia Chisthi hatte 2003 Align Technology verlassen und stellte sein neues Produkt 2005 auf dem Kongress der American Association of Orthodontists in San Francisco vor. Verwirrend war auch der Ausstellungsstand von Ortho Clear mit vielen Gesichtern, die vorher bei Invisalign zu sehen waren – eine gewisse Anzahl von Mitarbeitern hatte also die Fronten gewechselt. So sprach z.B. Ross Miller in seinen Vorträgen nicht mehr über die Vorzüge von Invisalign, sondern über die von Ortho Clear. Dabei wurde beson­ders die bessere Farbstabilität des Schienenmaterials gepriesen – ein Scheinargument, werden Aligner doch üblicherweise alle 14 Tage gewechselt. Un­zweifel­haft jedoch war das neue Produkt deutlich preisgünstiger.

Die Fachwelt war überrascht. Konnte ein so wertvolles Patent scheinbar so mühelos umgangen werden? Offensichtlich, denn nach der Patentschrift durften nicht mehr als drei Schienen mit dem Invisalign-Verfahren hergestellt werden. Also (produzierte? und) lieferte Ortho Clear nur drei, und wieder drei und noch einmal drei usw. Aligner aus. Align Technology klagte, und ein langer, kostspieliger Prozess folgte. Er en­dete 2006 damit, dass Align den Mitbewerber übernahm und zusagte, alle begonnenen Ortho Clear-Behandlungen ohne Zusatzkosten auf Invisalign zu übertragen. Letzteres führte bei den betroffenen Patienten und Behandlern zu nicht unerheblicher Verunsicherung. Wesentlich schlimmer war vermutlich jedoch, dass seit 2003 ein latenter Prozess zwischen Align und Ormco schwelte, demzufol­ge Align beim Sammeln und Bearbeiten zahnbezüglicher Daten Ormco-Patente verletzt haben sollte. Da Align diesen Prozess 2009 verlor, wurden beträchtliche Zahlungen an Ormco bzw. den Mutterkonzern Danaher geleistet. Darüber hinaus wurde mit Ormco eine Zusammenarbeit vereinbart, die bis heute jedoch keine sichtbaren Erfolge gezeitigt hat.

2005 entstand außerdem die Europazentrale von Align Technology, die das 1. europäische Invisalign „Gipfeltreffen“ (Summit) in Malta organisierte; diese Treffen wurden dann jährlich in attraktiver Umgebung wiederholt. So auch 2008 in Baveno/ Lago Maggiore, wo sich – gerade noch geduldet und an den Rand gedrängt – am 31. Mai 2008 die Deutsche Gesellschaft für Aligner Orthodontie (www.dgao.com) vor­stell­te, die zuvor am 27. November 2007 in Frankfurt am Main von Dr. Boris Sonnenberg, Dr. Jörg Schwarze, Dr. Thomas Drechsler und dem Autor gegründet worden war (Abb. 11, 12). Die Zeit war wohl reif für ei­ne solche In­teressensbündelung, denn in­ner­halb kürzester Zeit tra­ten 176 Mitglieder der Gesellschaft bei. Dieses große Interesse führte dann auch dazu, dass der 1. Wissenschaftliche Kongress für Align­er Orthodontie am 26./27. November 2010 in Köln ein großer Erfolg wurde (Abb. 13). Wohlgemerkt – dies war keine Invisalign-Tagung, sondern die Zuhörer bekamen einen Überblick über ähn­liche Systeme, die sich parallel seit etwa 2008 entwickelt hatten. Zu diesen Alterna­tiven zählen u.a. Smart Moves® (Great Lakes), Originator® Clear Aligner (TP Orthodontics), CLEAR ALIGNER® (SCHEU-DENTAL), Simpli 5TM (Ormco), orthocaps (Ortho Caps), Alphalign® (Dental Vital) und die HarmonieSchiene (Orthos Fachlabor). Erwähnt sei schließlich noch, dass die DGKFO 2010 ihre Haltung gegenüber Alignerbehandlungen erneut revidierte. Der Autor der jüngsten Stellungnah­me, Prof. Dr. Gernot Göz, beurteilt nun diese Therapieform absolut durchdacht.

Resümee


• Innerhalb von etwas mehr als 50 Jahren (von Kesling ab gerechnet) bzw. in wenig mehr als zehn Jahren (vom Auftre-ten Invisaligns ab) hat sich die Alignertherapie zu einem fes­ten Bestandteil der Kieferorthopädie entwickelt.
• Die Behandlung mit Alignern ist anderen Therapieformen überlegen,10–12 gleichgestellt oder unterlegen,13,14 was allein eine Frage der korrekten Indikationsstellung ist.
• Alignertherapie sollte zum Behandlungsspektrum jedes zeitgemäßen Behandlers gehören.
• Alignerbehandlungen haben unleugbare Grenzen, die sich durch Phantasie und Einsatz von Hilfsmitteln verschieben, aber nicht aufheben lassen, da sie primär materialtechnisch bedingt sind.
• Während die moderne Kiefer­orthopädie durch pseudoelastische Behandlungsmittel so ef­fektiv und effizient wie noch nie sein kann, zeichnen sich Alignermaterialien weiterhin durch ungünstige Dehnungs-Spannungs-Koeffizienten aus.
• Hier ist ein schneller Fortschritt nicht zu erwarten, denn während geringe Legierungsver­änderungen dramatisch abweichende mechanische Eigenschaften nach sich ziehen, sind in der Polymerchemie diese Möglichkeiten schlichtweg nicht vorhanden.

Eine ausführliche Literaturliste finde Sie hier.

Foto: Zur Geschichte der Alignertherapie
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