Implantologie

In den letzten Jahren hat die Anzahl der auf dem Dentalmarkt erhältlichen Knochenersatzmaterialien stark zugenommen. Die Materialien werden terminologisch nach ihrer Herkunft in autogene, allogene, xenogene und alloplastische Knochentransplantate bzw. -implantate unterschieden¹¹. Ferner lassen sich die Knochenersatzmaterialien in organische und anorganische Substanzen einteilen, analog zum Aufbau der Extrazellulärmatrix des Knochens, die vorwiegend aus anorganischem Hydroxylapatit und Kollagen Typ I besteht. Prinzipiell besteht bei natürlichen organischen Materialien die Gefahr der Krankheitsübertragung und der Antigenität, die sich durch Abstoßung oder Allergie äußern kann. Als Vorteil sind Biokompatibilität, gute osteokonduktive Eigenschaften sowie relativ hohe Standzeiten im Gewebe zu nennen. Verfügbare Produkte verwenden allogenes Knochentransplantat von verstorbenen oder lebenden Spendern (AAA-Knochen = antigenextracted autolysed allogenic bone; DFDBA-Knochen = defatted demineralized bone allograft^1,7). Künstliche organische Knochenersatzmaterialien gibt es in resorbierbarer und nicht resorbierbarer Form. Polymethylmetacrylatgranula können reizlos knöchern inkorporiert werden, verbleiben dort aber prinzipiell lebenslang als Fremdkörper, weil der Organismus weder einen zellulären noch einen humoralen Mechanismus besitzt, dieses Material abzubauen. Resorbierbare Polymere zerfallen in organische Säuren durch spontane Hydrolyse. Osteoblasten dedifferenzieren in saurem Milieu, sodass eine zu hohe Dosis dieser Polymere einen negativen Einfluss auf eine Knochenneubildung haben könnte. Hydroxylapatite natürlichen Ursprungs für Knochenersatzmaterialien werden aus Algen, Korallen und tierischen Knochen gewonnen³. Charakteristisch sind bei diesen Substanzen die hohe Makroporosität und die lange Standfestigkeit. Weitere suffiziente Knochenersatzmaterialien bietet die Gruppe der alloplastischen synthetischen anorganischen Substanzen, wie z. B. a- und b-Trikalziumphosphate und Hydroxylapatite. Aktuell finden vorwiegend b-Trikalziumphosphate (Granulate) und Hydroxylapatit (Granulate oder Pasten) als Ersatz für Knochen Verwendung. Die Mechanismen des Ab- bzw. Umbaues im Hartgewebslager entsprechen sich weitgehend, sind aber nicht identisch. Röntgenologisch unterscheiden sich beide Gruppen vor allem postoperativ dadurch, dass sich die Hydroxylapatite weniger röntgenopak darstellen und somit die postoperative radiologische Analyse beider Gruppen voneinander unterschieden werden muss.

Knochenersatzmaterial aus Hydroxylapatit

In der vorliegenden Studie wurde ein anorganisches Knochenersatzmaterial aus phasenreinem und ungesintertem Hydroxylapatit (HAP) in Pastenform verwendet¹¹. Es besteht zu 65 % aus Wasser und zu 35 % aus nanokristallinem, phasenreinem Hydroxylapatit. Der hohe Wassergehalt gibt dem Material eine plastische Konsistenz damit ist es leicht zu verarbeiten und wird sehr schnell und effizient vom Defektblut durchdrungen. Dies ermöglicht eine schnelle Vaskularisierung. Als weitere Eigenschaft ist das Knochenersatzmaterial röntgenopak, was die radiologische Kontrolle des neu gebildeten Knochens erleichtert. In seiner chemischen Zusammensetzung entspricht es der Kalziumphosphatkomponente des natürlichen Knochens. Kleinste in Wasser gelöste Kristalle mit einer Kristallitgröße von im Mittelwert nur 100 Nanometern ermöglichen eine Erhöhung der aktiven Oberfläche auf etwa 106 Quadratmeter pro Gramm (Abb. 1). Das Knochenersatzmaterial wird im Verlauf des Heilungsprozesses knöchern durchbaut, indem es gleich einer Matrix durch Osteoklasten resorbiert und durch osteoblastären körpereigenen Knochen ersetzt wird^{2,4, 9,18}. Neu gebildeter Knochen ist nach sechs Monaten nicht mehr vom ursprünglichen zu unterscheiden. In einer Studie von KILIAN et al.⁶ konnte gezeigt werden, dass die nanokristalline Struktur einen osteoklastären Abbau ermöglicht und trotzdem eine Ortsständigkeit des Materials gewährleistet bleibt. Zahnärztliche und chirurgische Einsatzgebiete von HAPbasierten Knochenersatzmaterialien sind z. B. Augmentationen und Defektrekonstruktionen im Bereich der Alveolarfortsätze und der Kieferhöhle sowie die rekonstruktive Parodontologie.

Klinische Kasuistik

Bei einer 47-jährigen Patientin, die sich im Jahr 2006 mit dem Wunsch nach implantatgetragenem Zahnersatz vorstellte, wurde eine externe, offene Sinusbodenelevation im zweiten Quadranten mit dem HAP-Knochenersatzmaterial Ostim^® (Heraeus Kulzer, Hanau) durchgeführt. Diese Maßnahme ergab sich zwingend aus einer länger zurückliegenden Zystektomie im Bereich des linken Sinus maxillaris – alio loco –, die zu einem massiv protrahierten Knochenverlust im linksseitigen Oberkiefer geführt hatte, und aus dem Wunsch der Patientin, trotz progredienten Knochenverlustes in dem Bereich eine Implantatversorgung durchführen zu lassen (Abb. 2). Die Allgemeinanamnese war unauffällig. Die Patientin war Nichtraucherin ohne regelmäßige Medikation. Im weiteren Verlauf sollten auf Wunsch der Patientin Implantate in den Oberund Unterkiefer inseriert werden. Die vorgesehenen Implantationen im Oberkiefer links und im Unterkiefer rechts konnten nicht einzeitig durchgeführt werden, da sich im Unterkiefer rechts ein ausgedehnter Defekt darstellte infolge einer radikulären Zyste mit Kontakt zum Canalis nervus alveolaris, während sich im Oberkiefer nicht erhaltungswürdige Zähne 22 und 23, ein gelockertes Implantat regio 24 sowie eine Residualzyste in antro befanden (Abb. 3). Nach Präparation stellte sich die klinisch noch vorhandene Knochensubstanz dünn und spröde dar.

Zunächst wurde im Unterkiefer eine Defektrekonstruktion nach Zystektomie unter Schonung des Nervus alveolaris inferior durchgeführt. Hier war einzig ein pastöses Knochenersatzmaterial risikolos zu applizieren, um den teilweise freiliegenden Nervus alveolaris inferior nicht zu komprimieren. Im Oberkiefer links wurden die zerstörten Zähne 22 und 23 und das gelockerte Implantat 24 entfernt. Intraoperativ zeigte sich im Oberkiefer distal von 24 ein bis auf unter einen Millimeter bis 1,5 Millimeter Stärke reduzierter Alveolarkamm und somit eine massive vertikale und horizontale Alveolarfortsatzatrophie. Nach Ablösen des Mukoperiosts vestibulär und palatinal bis distal des Tubers stellte sich ab regio 26/27 bei Z. n. Zystektomie alio loco eine kirschkerngroße Öffnung im vestibulären Hartgewebe dar (Abb. 4). Diese war nur mit einer dünnen weichgewebigen Decke verschlossen. Da am Kieferhöhlenboden keine Schneider’sche Membran mehr vorhanden war (Abb. 5), wurde in Bilayer-Technik eine resorbierbare Epiguide^®-Membran als kraniale Begrenzung der Kieferhöhle eingelegt (Abb. 6). Der so entstandene Hohlraum wurde mit etwa 3,0 ccm des haftenden pastösen Knochenersatzmaterials in Schichttechnik ausgebaut (Abb. 7 u. 8).

Das Augmentat musste als Eigenschaft eine gute Membranadhäsion gewährleisten und über gute Ortsständigkeit und Stabilität verfügen. Weiterhin sollte es in der Lage sein, sich formschlüssig an die örtlichen Strukturen anzulegen. Das eingesetzte HAP-Knochenersatzmaterial besteht, wie bereits oben ausgeführt, zu 65 % aus Wasser und zu 35 % aus nanokristallinem, phasenreinem Hydroxylapatit, sodass es durch den hohen Wassergehalt und die damit verbundene plastische Konsistenz diesen Anforderungen entspricht. Sodann wurde das Knochenersatzmaterial schrittweise in Richtung Kieferhöhle kondensiert. Die vestibulären Knochendefekte wurden ebenfalls mit der resorbierbaren Membran abgedeckt und danach das Weichgewebe mittels Nahtmaterial Terylene und Sulene 4/0 und 3/0 (Serag- Wiessner, Naila) plastisch verschlossen. Intraoperativ wurden der Patientin Dexamethason, Novaminsulfon und Clindamycin intravenös verabreicht. Postoperativ wurden Clindamycin und Ibuprofen per os und Oxymetazolinhydrochlorid nasal verordnet. Nach 7 und 10 Tagen zeigten sich reizlose Wundverhältnisse und die Nähte konnten sukzessive entfernt werden. Nach 3 Monaten erfolgte die erste radiologische Kontrolle. Klinisch zeigten sich vollständig wiederhergestelltes Weichgewebe und ein palpatorisch unauffälliger, druckresistenter und indolenter Hartgewebsunterbau. Aufgrund der im Röntgenbild sichtbaren deutlich gesteigerten Opazität des Augmentats konnte das zu erwartende Augmentatvolumen als sehr gut eingeschätzt werden. Suffizient augmentierter Knochen wurde bis regio 26 im Bereich des zuvor beschriebenen Hartgewebsdefektes dargestellt (Abb. 9).

Nach 6 Monaten postoperativ zeigten sich klinisch und radiologisch homogene, radioopake Strukturen im Areal des linken Sinusbodens und des vierten Quadranten, die auf ein gutes Knochenlager hindeuteten (Abb. 10). Die Knochenstruktur in der oberen Kieferkammhälfte der regio 22 bis 27 war mit den Nachbarstrukturen vergleichbar. Die sinusseitige Hälfte hatte eine dichtere Struktur ohne klare Trabekelzeichnung. Zeichen einer inflammatorischen Komponente konnten nicht festgestellt werden. Beim zweiten Eingriff nach 8 Monaten stellten sich klinisch gute knöcherne Verhältnisse bis regio 25/26 dar. In regio 26 und distal im Bereich des offenen Defektes zeigte sich eine noch nicht ausreichende Rekonstruktion, sodass eine weitere Augmentation mit erneuter Rekonstruktion in regio 26 und distal davon erfolgte (Abb. 11). Eine Implantation im zweiten Quadranten konnte zeitgleich erfolgreich durchgeführt werden. Folgende Implantationen wurden vorgenommen: regio 22 NT 4 x 15 mm, regio 23 NT 5 x 15 mm, regio 25 NT 5 x 15 mm (3i Implant Innov., Florida/ USA) (Abb. 12). Auch hier erfolgte nach 7 Tagen eine Teilnahtentfernung, nach 10 Tagen die Restnahtentfernung und 3 sowie 6 Monate postoperativ eine klinische und radiologische Kontrolle. Nach insgesamt 12 Monaten wurde in einem dritten ten stellten sich klinisch gute knöcherne Verhältnisse bis regio 25/26 dar. In regio 26 und distal im Bereich des offenen Defektes zeigte sich eine noch nicht ausreichende Rekonstruktion, sodass eine weitere Augmentation mit erneuter Rekonstruktion in regio 26 und distal davon erfolgte (Abb. 11). Eine Implantation im zweiten Quadranten konnte zeitgleich erfolgreich durchgeführt werden. Folgende Implantationen wurden vorgenommen: regio 22 NT 4 x 15 mm, regio 23 NT 5 x 15 mm, regio 25 NT 5 x 15 mm (3i Implant Innov., Florida/ USA) (Abb. 12). Auch hier erfolgte nach 7 Tagen eine Teilnahtentfernung, nach 10 Tagen die Restnahtentfernung und 3 sowie 6 Monate postoperativ eine klinische und radiologische Kontrolle. Nach insgesamt 12 Monaten wurde in einem dritten ten stellten sich klinisch gute knöcherne Verhältnisse bis regio 25/26 dar. In regio 26 und distal im Bereich des offenen Defektes zeigte sich eine noch nicht ausreichende Rekonstruktion, sodass eine weitere Augmentation mit erneuter Rekonstruktion in regio 26 und distal davon erfolgte (Abb. 11). Eine Implantation im zweiten Quadranten konnte zeitgleich erfolgreich durchgeführt werden. Folgende Implantationen wurden vorgenommen: regio 22 NT 4 x 15 mm, regio 23 NT 5 x 15 mm, regio 25 NT 5 x 15 mm (3i Implant Innov., Florida/ USA) (Abb. 12). Auch hier erfolgte nach 7 Tagen eine Teilnahtentfernung, nach 10 Tagen die Restnahtentfernung und 3 sowie 6 Monate postoperativ eine klinische und radiologische Kontrolle. Nach insgesamt 12 Monaten wurde in einem dritten Eingriff in regio 26 ein weiteres Implantat Typ Ixx2 5,0 x 12 mm (m&k dental, Jena) inseriert. Die Implantate 22 bis 25 wurden freigelegt und mit Gingivaformern versehen (Abb. 13). (Die eingesetzten Implantate sind nach heutigem Stand der operativen Praxis nicht mehr erste Wahl und würden aktuell nicht wieder in dieser Indikation eingesetzt werden.) Klinisch und radiologisch zeigten sich die Implantate bisher unauffällig; sie sind prothetisch versorgt (Abb. 14). Die Patientin stellt sich regelmäßig zur Kontrolle und zur Prophylaxe vor, jetzt im fünften postoperativen Jahr.

Resultate

Nach 10 Tagen postoperativ waren alle Fäden bei klinisch unauffälligem Befund vollständig entfernt worden. Die röntgenologische und klinische Kontrolle nach 3 Monaten zeigte klinisch vollständig wiederhergestelltes Weichgewebe und einen palpatorisch unauffälligen, druckresistenten und indolenten Hartgewebsunterbau. Radiologisch konnte eine gesteigerte Opazität des Augmentats festgestellt werden, sodass ein sehr gutes Augmentatvolumen zu erwarten war. Nach 6 Monaten zeigten sich klinisch und radiologisch homogene, radioopake Strukturen im Areal des linken Sinusbodens und des vierten Quadranten, die auf ein gutes Knochenlager hindeuteten (Abb. 10). Die Knochenstruktur in der oberen Kieferkammhälfte der regio 22 bis 27 ist mit den Nachbarstrukturen vergleichbar. Die sinusseitige Hälfte hat eine dichtere Struktur ohne klare Trabekelzeichnung. Zeichen einer inflammatorischen Komponente konnten nicht festgestellt werden. Entsprechendes bestätigte sich nach der zweiten und dritten Operation. Die intraorale Kontrolle und der zahnärztliche Funktionsbefund im Juli 2011, also im fünften postoperativen Jahr, waren anatomisch und radiologisch unauffällig und funktionell einwandfrei.

Diskussion

Die schwerwiegendste Komplikation bei der Durchführung eines Sinuslifts ist die Perforation der Schneider’schen Membran, die zu einer chronischen Sinusitis durch Einwanderung des Knochenersatzmaterials in die Kieferhöhle führen kann^{8,10,13,15,16}. Dabei korreliert die Misserfolgsrate eines Sinuslifts und der anschließenden Implantation mit der Größe der Perforation⁵. In dem vorliegenden Fallbericht ist eine erfolgreiche Implantation im Oberkiefer bei vollständig fehlender Schneider’scher Membran durchgeführt worden. Dabei wurde das Knochenersatzmaterial Ostim^® – mit einer resorbierbaren Membran abgedeckt – inseriert und nach komplikationslosem Verlauf konnten die Implantate eingebracht werden. Dieser Erfolg ist aufgrund dessen, dass hier nur ein Fallbericht vorliegt, nicht zu verallgemeinern, er deutet aber auf die Vorteile des pastösen Hydroxylapatit-basiertem Knochenerstatzmaterial gegenüber anderen Knochenersatzmaterialien hin. Im Vergleich zu autologem Knochen und schnell resorbierbaren Knochenersatzmaterialien ist bei Ostim^® durch seine Volumenbeständigkeit und langsame Resorption keine signifikante Volumenverringerung festzustellen. Daher ist ausreichend Zeit für eine osteokonduktive Knochenneubildung gegeben. In einer Studie von Schwarz et al.¹⁴, in der Ostim^® an periimplantären Infektionen mit knöchernen Defekten evaluiert wurde, führen die Autoren an, dass das Knochenersatzmaterial ohne Verwendung einer Membran die initiale Adhäsion von mukoperiostalen Lappen negativ zu beeinflussen scheine. In dieser Studie wurde die Knochenregeneration an periimplantären knöchernen Defekten zwischen Ostim® allein und Bio-Oss^® mit Verwendung einer Kollagenmembran verglichen. Im vorliegenden Fall konnte dies nicht beobachtet werden. Im Gegenteil war feststellbar, dass es nicht – wie gelegentlich bei Granulaten beobachtet – zu einem Partikelaustritt durch das Weichgewebe kam. Gegenüber der Einarbeitung von autologen Knochenspänen und -blöckchen erschien es hier als hilfreich und vorteilhaft, dass sich das Material nahezu formschlüssig an bestehende oder zuvor eingearbeitete Strukturen anlegen ließ.

Fazit

Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass das nanokristalline, auf der Basis von Hydroxylapatit aufgebaute Knochenersatzmaterial für den Einsatz bei Kieferaugmentationen und Defektrekonstruktionen vorteilhaft sein kann. Im vorliegenden Fallbericht erwies sich die volumenstabile und pastöse Konsistenz als vorteilhaft bei der Applikation für die externe Sinusbodenelevation bei fehlender Schneider’scher Membran. Somit kann das pastöse Hydroxylapatit als vollwertige Alternative zu autologem Knochenersatz in der präprothetischen Chirurgie eingesetzt werden. Das alloplastische Vorgehen ist gegenüber der Eigenknochenentnahme und Verpflanzung logistisch und wirtschaftlich wesentlich weniger aufwendig und weniger risikobehaftet. Eine postoperative Beeinträchtigung des Patienten ist unwahrscheinlich, eine Hospitalisation nicht zwingend notwendig. 

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