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Laserzahnmedizin 02.01.2012

Knochenwachstumsfaktoren PDGF: Stimulierung mit Erbiumlaser

Knochenwachstumsfaktoren PDGF: Stimulierung mit Erbiumlaser

Das Einsatzspektrum des Erbiumlasers in der Zahnmedizin ist im Vergleich zu anderen ­Laserwellenlängen sehr umfangreich. Von der Zahnsubstanz über den Knochen bis hin zum Weichgewebe und der Implantatoberfläche kann die Erbiumwellenlänge vorteilhaft eingesetzt werden. Arbeitsvorgänge wie Schneiden, Abtragen, Anfrischen, Reinigen oder auch Entkeimen von Weich- und Hartgeweben seien hier genannt. In Zukunft kann diese Aufzählung mit einem weiteren Begriff ergänzt werden. „Stimulieren“, genauer genommen das Stimulieren der Blutplättchen-Wachstumsfaktoren.

1974 wurden von Ross und Mitarbeitern die Platelet Derived Growth Factors, kurz PDGF, entdeckt. PDGFs sind von Thrombozyten produzierte Wachstumsfaktoren, welche als Mitogene die Zellproliferation anregen. PDGFs-Rezeptoren sind neben anderen Zellen auch Fibroblasten, welche durch PDGFs zur Zellteilung und damit zur Heilung des Gewebes angeregt werden. Diese Zusammenhänge im Bereich der Signaltransduktion sind wichtig, um die Wirkung der Erbiumlaserbestrahlung auf Knochengewebe nachzuvollziehen. Nach jüngs­ten tierexperimentellen Untersuchungen von Kesler et al. wird durch die Bestrahlung des Knochens mit dem Er:YAG-Laser die Sekretion von PDGFs angeregt. Es ist ­davon auszugehen, dass die klinisch festzustellenden Wundheilungsverbesserungen, die wir im täglichen Einsatz des Lasers in der Implantologie und Knochenchirurgie feststellen konnten, unter anderem mit der PDGF-Stimulierung zu tun haben.

Verschiedene Indikationen


Präimplantologische Knochenaugmentation

Im klinischen Alltag macht es bei vielen Indikationen Sinn, die erhöhte PDGF-Sekretion durch Erbiumlaserbestrahlung für einen besseren Heilungsablauf zu nutzen. Zum Beispiel im Rahmen präimplantologischer Knochenaugmentationen. Im angeführten Fall wurde eine Implantation in Regio 32 und 42 geplant. Wie am DVT-Querschnittbild (Abb. 1) unschwer zu erkennen, war es wegen einer weit über zehn Jahre zurückliegenden Entfernung der Zähne 32 und 42 zu einer starken horizontalen Atrophie des Kieferkammes gekommen. Die muldenförmigen Knochenresorptionen sind prä­operativ auf dem Simplant-Materialise 3-D-Modell gut zu veranschaulichen und lassen eine minimalinvasive Schnitttechnik zu. Eine Implantation war wegen der sehr schmalen Ausgangssituation nur nach vorherigem, seperaten Knochenaufbau möglich. Nach Laserschnitt und Darstellung der zu augmentierenden Knochenfläche wurde die Knochenoberfläche im Sinne einer Knochenanfrischung mittels Erbium:YAG-Laser (LiteTouch/Syneron) punktuell perforiert. Zusätzlich wurde die komplette freiliegende Knochenoberfläche zur Stimulierung der PDGFs bestrahlt (Abb. 2). Dies geschieht bei Einstellwerten von 3,5 bis 7,5 Watt, 350 bis 500mJ und 10 bis 20pps bei non-contact. Bei dem synthetischen Knochenmaterial (Abb. 3) handelt es sich um ein Gemisch aus einem Zweiphasen-Kalziumphosphat (4Bone, MIS) aus 60% Hydroxylapatit und 40% b-Trikalziumphosphat sowie biphasischem Kalziumsulfat (BondBone, MIS).

Implantatbettvorbereitung

Eine weitere Indikation ist die Vorbereitung des Implantatbettes. Im hier gezeigten Fall eines zahnlosen Unterkiefers wurden acht einteilige Zirkonoxidimplantate (Omnis/Creamed) mit 3-D-Technik virtuell geplant (Abb. 4) und mithilfe einer stereolithografisch angefertigten Bohrschablone inseriert (Abb. 5 bis 7). Unmittelbar nach der OP wurden die inserierten Implantate mit einer präfabrizierten provisorischen Brücke sofortversorgt bzw. sofortbelastet. Die provisorische Brücke konnte auf einem 3-D-Stumpfmodell (SimPlant/Materialise) (Abb. 8) vor dem Implantat­eingriff hergestellt werden. Etwa zwei Wochen nach der Operation konnte eine CAD/CAM-laborgefertigte Strontiumaluminiumborosilikatglas-Brücke (High-Class/Creamed) als endgültige festsitzende Suprakonstruktion eingesetzt werden (Abb. 9). Der Vorteil des Erbiumlasers ist neben der blutungsarmen Weichgewebeöffnung und Entkeimung der Implantationsstelle insbesondere in der Bestrahlung des knöchernen Implantatbettes (Abb. 6) zu sehen. Insbesondere im Rahmen von Sofortbelastungstechniken ist die zusätzliche Sekretionsstimulierung von PDGFs ein nicht zu unterschätzender Faktor, die Einheilraten zu verbessern.

Knochenregeneration und verbesserter Heilungsverlauf

Bei Sofortimplantationen ist oft nur mithilfe der Erbiumlasertechnik eine vorhersehbar sichere Einheilung der Implantate zu erreichen. Im hier gezeigten Fall muss­ten die Zähne 12, 22, 23 entfernt werden (Abb. 10 und 11). Um Atrophien des Kieferkamms vorzubeugen, wurden unmittelbar nach Entfernung der Zahnwurzeln passende Implantate inseriert (MIS/Seven und Biocom) (Abb. 12 und 13). Die Alveolen wurden zuvor mit dem Er:YSGG-Laser (Biolase) von Granulationsgewebe befreit und der Knochen sowie die umliegenden Weichgewebe entkeimt. Nach Präparation des Implantatbettes wurden die Knochenoberflächen mittels Er:YSGG-Laser (Biolase) zwecks PDGF-Stimulierung bestrahlt (Abb. 14). Auch hier ist die Verbesserung der Knochenregeneration ein wichtiger Schritt für den Erfolg der Behandlung. Im Rahmen von Wurzelspitzenresektionen sind neben der Schnittführung mit dem Er:YAG-Laser (LiteTouch/Syneron) alle weiteren Arbeitsschritte wie die Entfernung entzündlichen Gewebes, der Abtrag von Knochensubstanz, das Kappen der Wurzelspitze und auch das Präparieren einer retrograden Kavität mit erhöhter Erfolgsrate durchführbar. Die finale Bestrahlung des Knochens zur PDGF-Stimulierung ist auch hier ein wesentlicher Grund für den optimierten Heilungsverlauf (Abb. 15 und 16). Selbstverständlich sind auch Periimplantitisbehandlungen (Abb. 17 und 18) ein mittlerweile etabliertes Einsatzgebiet der Erbiumwellenlänge und dies nicht zuletzt wegen der PDGF-stimulierenden Wirkung. Die Implantate und ihr umliegendes Gewebe lassen sich mit dem Laserstrahl ohne Beschädigung der Implantatoberfläche von Entzündungsgeweben befreien und gleichzeitig entkeimen.

Fazit


Neben den aufgezeigten Fällen können Knochenwunden aller Art, bei denen eine Regeneration oder ein Wachstum des Knochens gewünscht sind, mit der Erbiumlaserbestrahlung in ihrem Heilungsverlauf verbessert werden. So zum Beispiel auch offene und geschlossene Parodontalbehandlungen (Abb. 19 und 20), Alveolen nach Zahnentfernung (Socket Preservation), Knochendefekte nach Zystektomien sowie alle weiteren Arten von Osteo­tomien. Die Sicherheit des Einheilungsablaufes bei Implantaten kann mittels der PDGF-Stimulation definitiv verbessert werden. Die Einheilzeiten von Implantaten können gegebenenfalls nach unten korrigiert werden. Abschließend muss gesagt werden, dass die klinischen Ergebnisse bei all diesen Laserindikationen schon seit vielen Jahren beobachtet werden und die verbesserten Knochen- und Weichgewebeabheilungen und Regenerationen nun einen weiteren Namen für ihre Ursache bekommen haben: PDGF-Erbium-Laserstimulation.

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