x
Loading
+ -

Universität Basel

Implantate als Zahnersatz

Sebastian Kühl

Der Einsatz von Zahnimplantaten hat seinen experimentellen Charakter der 1960er- und 1970er-Jahre verloren und ist in der modernen Zahnheilkunde etabliert. Zurzeit richtet sich die Forschung in der Implantologie auf den Einsatz von Knochenersatzmaterialien und auf neue Implantationstechniken.

Kontrollröntgenbild nach Eingliederung einer festsitzenden Brücke im Ober- und Unterkiefer nach virtueller Planung. Die Implantate (helle Schrauben) sind fest im Knochen eingewachsen.
Kontrollröntgenbild nach Eingliederung einer festsitzenden Brücke im Ober- und Unterkiefer nach virtueller Planung. Die Implantate (helle Schrauben) sind fest im Knochen eingewachsen. © Universitätskliniken für Zahnmedizin Basel

Bei einem Zahnimplantat handelt es sich um eine Titan- oder Keramikschraube, die in den Kieferknochen eingesetzt wird. Auf dieser Schraube können wie bei natürlichen Zähnen einzelne Kronen oder auch Brücken befestigt werden. Alternativ lässt sich damit ein herausnehmbarer Zahnersatz erfolgreich stabilisieren. Implantate halten im Kieferknochen durch mechanische Stabilität, und zusätzlich erhalten sie während der Einheilzeit auch eine biologische Stabilität. Diese entsteht durch eine direkte Anlagerung von Knochen an der Implantatoberfläche, was als Osseointegration bezeichnet wird.

Dreidimensionale Aufnahmen
Für den Erfolg von Implantaten ist es wichtig, dass in der Umgebung genug Knochen vorhanden ist. Dies wird gewöhnlich mithilfe von Röntgenaufnahmen bestimmt. Doch da klassische Röntgenaufnahmen das sogenannte Knochenangebot lediglich zweidimensional anzeigen, kann der Zahnarzt oder die Zahnärztin damit nur feststellen, wie viel Knochen für ein Implantat in der Höhe vorhanden ist. Es lässt sich zwar eine Information über die Länge von Implantaten gewinnen, aber die Knochenbreite kann nicht bestimmt werden. Da es aber wichtig ist, dass ein Implantat vollständig von Knochen umgeben ist, sind dreidimensionale Röntgenaufnahmen nötig. Neben der Computertomografie (CT) gibt es neuere Techniken wie beispielsweise die digitale Volumentomografie, bei welcher – wie bei der CT – der Knochen dreidimensional abgebildet wird, wobei die benötigte Röntgendosis im Vergleich teilweise deutlich reduziert werden kann. In solchen dreidimensionalen Aufnahmen kann also neben der Knochenhöhe auch die Knochenbreite genau bestimmt werden. Dadurch lässt sich neben der Länge auch der Durchmesser des Implantats bereits vor einem Eingriff bestimmen. Neuere Verfahren machen es sogar möglich, eine Implantatplanung am Computer durchzuführen. Diese virtuelle Planung kann darauf in die Realität umgesetzt werden, indem spezielle Bohrschablonen zum Einsatz kommen. Dieses Verfahren funktioniert so: Der Zahnarzt bespricht mit dem Patienten, welcher Zahnersatz erwünscht wird, worauf in einem Zahntechnischen Labor eine provisorische Prothese hergestellt wird; diese simuliert den späteren Zahnersatz. Die Simulation ist wichtig, damit beurteilt werden kann, ob beim Patienten genug Knochen für den gewünschten Zahnersatz vorhanden ist. Die Simulationsprothese lässt sich aus einem Material herstellen, das im Röntgenbild sichtbar ist. Wird nun eine solche Simulationsprothese während einer dreidimensionalen Röntgenaufnahme getragen, so kann die Lagebeziehung zwischen Knochen und gewünschtem Zahnersatz im Bild beurteilt werden.

Virtuelle Planung
Am Computer besteht dann die Möglichkeit, Implantate in Originalgrösse im Knochen virtuell zu planen. Dadurch kann man beurteilen, an welcher Stelle im Knochen ein Implantat idealerweise gesetzt werden muss – und ob dies überhaupt möglich ist. Mittels spezieller Planungssysteme lässt sich die für das Röntgenbild verwendete Simulationsprothese zur Operationsschablone umarbeiten; dazu werden darin Hülsen eingebaut. Wird eine so umgebaute Prothese in den Mund des Patienten gesetzt, kann der Chirurg durch die Hülsen hindurch die Implantate in den Kieferknochen einbringen. Diese sitzen dann so im Knochen, wie es am Computer vorher geplant wurde. In manchen Fällen können auf diese Weise Implantate durch eine nur punktgrosse Zahnfleischeröffnung gesetzt werden. Eine weitere Eröffnung des Zahnfleisches ist hier nicht notwendig, und es muss auch keine Naht gemacht werden. Dies führt zu deutlich geringeren Schmerzen nach der Operation, zudem werden Nachblutungen und Schwellungen reduziert. Seit 2009 werden in den Universitätskliniken für Zahnmedizin Basel in der Poliklinik für Zahnärztliche Chirurgie, - Radiologie, Mund- und Kieferheilkunde zwei unterschiedliche Systeme zur virtuellen Planung routinemässig eingesetzt. Ein Forschungsschwerpunkt beschäftigt sich hier mit der Beurteilung der Genauigkeit dieser Technologie. Wird während einer Implantatplanung erkannt, dass zu wenig Knochen vorhanden ist, muss er vor dem Setzen eines Implantats wiederhergestellt werden. Knochenverlust tritt nach jedem Zahnverlust auf, und betroffen ist dabei vor allem die Knochenbreite. Da aber Implantate auf ein ausreichendes Knochenangebot angewiesen sind, muss der verloren gegangene Knochen ersetzt werden. Dazu wird vorzugsweise körpereigener Knochen verwendet, der aus der Hüfte oder aus dem Mundbereich entnommen wird. Eine solche Knochentransplantation geht somit immer mit einer Knochenentnahme einher. Jede Knochenentnahme bedeutet aber eine neue Wunde, die zu Schmerzen, Schwellungen, Nachblutungen und Wundinfektionen führen kann.

Knochenersatz: Welches Material?
Um das Problem der Knochenentnahme zu umgehen, können Knochenersatzmaterialien verwendet werden: Materialien, die entweder künstlich im Labor oder aus tierischem Knochen hergestellt werden. Knochenersatzmaterialien haben üblicherweise eine grobkörnige Granulatstruktur. Werden die Granulate in einen Knochendefekt eingebracht, kann sich in den Hohlräumen zwischen den einzelnen Ersatzmaterialteilchen neue Knochensubstanz bilden. Dieser neue Knochen dient dann dazu, ein Implantat mechanisch und biologisch zu stabilisieren. Im Gegensatz zu körpereigenem Knochen haben Ersatzmaterialien den Vorteil, dass sie in unbegrenzter Menge vorhanden sind und nicht an eine Knochenentnahme mit den entsprechenden Risiken gebunden sind. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt der Universitätskliniken für Zahnmedizin Basel beschäftigt sich mit der Qualität und dem Einsatz unterschiedlicher Knochenersatzmaterialien, die in Studien getestet werden. Im Vordergrund stehen dabei die biologischen Interaktionen zwischen Knochen und Knochenersatzmaterial. Dafür werden Gewebeproben unter dem Mikroskop histologisch untersucht und die Regeneration des Knochens sowie Entzündungsreaktionen beurteilt. Mittels spezieller dreidimensionaler Röntgenverfahren (Mikrocomputertomografie) kann zusätzlich die dreidimensionale Struktur der Knochenbildung dargestellt werden. Neben der Menge an neu gebildetem Knochen kann damit auch die Knochenqualität bewertet werden, damit sich mögliche Unterschiede zwischen den einzelnen Materialien erforschen lassen. Zusätzlich zur klinischen Forschung werden in Laborversuchen Zellinteraktionen mit Knochenersatzmaterialien bewertet. Hierzu werden Zellen, die für die Knochenneubildung zuständig sind, auf unterschiedliche Ersatzmaterialien aufgetragen. Unter dem Mikroskop wird dann die Anzahl Zellen nach einigen Stunden, Tagen und Wochen gezählt, damit man untersuchen kann, wie schnell und wie gut sich die Knochenzellen auf den jeweiligen Ersatzmaterialien vermehren. Besonders bewährt haben sich Materialien aus korallinem Material – also aus Skeletten von kalkeinlagernden marinen Rotalgen – oder aus synthetischem Material: Sie werden in der Klinik bereits seit vielen Jahren mit grossem Erfolg routinemässig eingesetzt.

nach oben