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Die Zahnimplantate
Nach langen Jahrzehnten mit verschiedenen, heute zum Teil naiv anmutenden Implantatformen aus der Vorkriegszeit, haben sich praktisch die sogenannten rotationssymmetrischen Implantate durchgesetzt. Das bedeutet, dass die Implantat-Körper im Querschnitt kreis-rund sind und sich mit rotationssymetrischen Bohrern (z.B. Kanonenbohrern) in den Kieferknochen einsetzen lassen. Dieses chirurgische Vorgehen ist einfach und schnell und daher von jedem, auch verhältnismäßig ungeübten, Zahnarzt (Implantologen) in seiner Praxis leicht durchzuführen. Andere nicht-rotationssymmetrische Implantatformen erfordern eine größere chirurgische Erfahrung und belasten daher auch den Patienten. Dies bedeutet nicht, dass deren Langzeiterfolg vergleichbar schlechter wäre. Durch ihre nicht-zylindrischen Formen bieten sich aber Vorteile, die zusätzliche chirurgische Maßnahmen überflüssig machen.
Unter den Schraubimplantaten unterscheidet man zwei große Gruppen, je nachdem, wie stark die Schraube spitz zu läuft. Aber auch die Zahl und Art der Gewinde ist je nach Hersteller sehr unterschiedlich. Die Schraubimplantate haben den Vorteil, dass sie sich durch das Schraubgewinde sofort im Knochen "festsetzen" (primäre Stabilität). Dies hat eine vorteilhaft verkürzte Einheilzeit zur Folge, weil die Menge an nachzuwachsendem Knochen gering ist.
Da es etwa 80 größere Hersteller und über 200-300 unterschiedliche Implantatformen weltweit gibt, ist es schwierig, von "dem" Implantat zu sprechen.
Historisch gesehen gab es außer den aktuellen schrauben-/wurzelförmigen und zylindrischen Implantaten noch diverse andere Formen und Typen. Die meisten dieser Formen aber haben sich in der Praxis nicht bewährt. Dies gilt insbesondere für die sogenannten subperiostalen Implantate, die möglichst großflächig unter der Schleimhaut direkt dem Knochen aufliegen. Sie wurden vor allem bei hochgradigem Knochenschwund eingesetzt, weil der Kieferknochen für Zylinder- oder Extensionsimplantate zu flach oder zu schmal war. Leider führt die bloße Auflagerung des flachen subperiostalen Implantates unter das Zahnfleisch (respektive die Knochenhaut=periost) oft zu großflächigen Entzündungen mit z.T. erheblichen ausgedehnten Knocheneinschmelzungen, weil ein wirksamer Infektionsschutz wie bei osseointegrierten im Knochenverbund stehenden Implantatkörpern durch bakteriendichten Abschluss fehlt.
Obwohl es in den USA große Erfolge bei subperiostalen Implantaten (C.Mish: über 95% 5-Jahres-Liegedauer bei einseitigen Unterkieferimplantaten) gibt, ist deren wissenschaftliche Entwicklung in Deutschland nicht weiter vorangetrieben worden. Der Grund liegt im wesentlichen darin, dass die Erkenntnisse der Knochenbiologie im Hinblick auf die zuverlässige Regeneration dieses Hartgewebes die Verwendung von eigentlich für das vorliegende knappe Knochenangebot zu großen Zylinderimplantaten durch geeignete chirurgische Maßnahmen die subperiostalen Implantate heute überflüssig macht.
Standard moderner Zahn-Implantate ist die Herstellung aus Reintitan im Gegensatz zur Orthopädie, die Titanlegierungen verwendet. Seit Jahrzehnten ist bekannt, dass Titan sich biologisch neutral (bioinert) verhält und keine allergischen oder Fremdkörperreaktionen auslöst. Es stellte neben seiner mechanischen Festigkeit bei dem Knochen-ähnlichen e-modul damit das ideale Material für das stützende Verbleiben im Knochen dar. Jahrzehntelange positive Erfahrung mit Titan hat man so im Bereich der Orthopädie beim Hüft- und Kniegelenksersatz machen können.
Die Eigenschaft des Titans, mit Sauerstoff eine schützende Oxidschicht auf der Oberfläche zu bilden, ist die Ursache für sein bioinertes Verhalten und damit seine besonders gute Verträglichkeit. Die biologischen Eigenschaften des Knochens auf diese Verbindung führen dazu, dass er eine direkte kristallographische Verbindung mit dem Titanoxid eingeht. Man nennt dies Osseointegration.
Weitere Voraussetzung für diesen biologischen Prozess ist die Anrauhung der Titanoberfläche. Zu Beginn (1976 Schröder, Bern) wurde dies durch Aufspritzen ("additives Verfahren") von Titanpulver unter Argon und Hochtemperatur erreicht (Titan-Plasma-Spray "TPS"). Dieses Verfahren ist verhältnismäßig teuer, sodass viele Hersteller seit ca. 10 Jahren auf das billigere Säure-Ätz-Verfahren ("acid etching" oder Kombinationen davon, genannt "SLA") durch ein Gemisch von Salzsäure und Schwefelsäure zurückgriffen. Dies ist in der Methode der Oberflächen-Aufrauhung das sogenannte "subtraktive" Verfahren, weil es von der Implantatoberfläche eine Schicht abätzt.
Gegenwärtig laufen zahlreiche Untersuchungen darüber, ob diese subtraktive Methode der Aufrauhung der hervorragenden additiven TPS Methode gleichwertig oder sogar überlegen gegenübersteht. Ziel ist in beiden Fällen die Anhaftung der Knochenzellen (osteoblasten) an die Oberfläche des aufgerauhten Implantatkörpers, unabhängig von dessen äußerer Formgestaltung (Zylinder, Schraube, Blatt oder Disk). In diese Beurteilung sind aber auch Marketing-Interessen der Hersteller im Hinblick auf ihre "unique selling proposition", kurz USP, deutlich eingelagert. Da beide Methoden unstreitig eine für medizinische Verhältnisse äußerst hohe Erfolgsquote ( < 95 Prozent 5-Jahresverweildauer) haben, ist dies nicht von klinischer Bedeutung für den Patienten.
Die früher verwendeten reinen Keramik-Implantate zeichneten sich ebenfalls durch ein hervorragendes Einwachsen aus. Jedoch traten sehr häufig Brüche auf, da die Keramik als solche spröde (höheres e-modul) und deutlich bruchgefährdet ist. Knochen als biologisches Gewebe unterliegt mehr oder weniger (je nach Belastung) deutlichen Biegungen, die Keramiken nicht mitmachen. Daher hat man diese Materialgruppe weitgehend verlassen. Unter besonderen Umständen zieht sich der Knochen bei Implantaten in der Oberkieferfront zum Ersatz von Schneidezähnen zurück, sodass das dunklere Titanimplantat kosmetisch ungünstig auffällt. Ein Hersteller besann sich auf weiße Keramik in Form von Zirkon. Hierbei wirkt sich der Rückzug des Knochens kosmetisch nicht ganz so negativ aus. Die biologischen Gründe für den Knochenrückzug sind damit nicht beeinflusst.
Jedoch versucht man, die guten Erfahrungen mit Keramiken bei der Knocheneinheilung durch Beschichtung der Implantate mit knochenverwandten Stoffen (künstlichem Knochenmineral, d.h. Hydroxylapatit) oder TCP (Tricalziumphosphat) zu verbessern. Diese Versuche zeigten keinen Vorteil im Hinblick auf eine beschleunigte Osseointegration. Im Gegenteil führte das Hydroxylapatit zu Einschmelzungen am Knochenlager mit folgendem Implantatverlust. Auch Tricalziumphosphatbeschichtungen brachten im Hinblick auf schnellere "Einheilung" keine Vorteile gegenüber der reinen Titanoberfläche.
Neuere Ansätze fügen auf die Oberfläche auch Eiweiße (Proteine) ein, die die Knochenbildung am Implantat anregen und fördern sollen. Ob diese Versuche sich letztlich durchsetzen und ob sie eine Beschleunigung der Osseointegration bewirken, muss abgewartet werden. Letztlich gibt es jedoch bei der inzwischen zu beobachtenden Erfolgsquote von durchweg über 95% der gängigsten Implantattypen ohne künstliche Mineral- oder Proteinauflagerung kaum noch etwas zu verbessern. Die Ursachen der restlichen 3-4% Verlust lassen sich wissenschaftlich nicht auf die Oberflächengestaltung oder die Form des Implantates zurückführen. Auch die noch ungeklärte Gesamtwirkung dieser speziellen Proteine (Zytokine) auf andere Bereiche der Biologie des Organismus setzt ein deutliches Fragezeichen an diese Versuche, weil es erste Hinweise auf fatale Leberschäden gibt. Die hier verwendeten Zytokine, vor allem das BMP 2 haben keineswegs nur eine spezielle knochenfördernde Wirkung, sondern wirken an anderer Stelle als Auslöser von gesteuertem Zelluntergang (Apoptose). Deren Wirkung wird vor allem durch den Einfluss der Blutverdünnung durch Heparin (Zhao B, et al J Biol Chem, 2006) noch deutlich (20-fach) verstärkt.
Alle Implantate müssen eine Zertifizierung der Gesundheitsbehörden als sichere Medizinprodukte (CE- oder FDA-Zulassung) besitzen.
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