Schalentechnik mit allogener Knochenmatrix zur simultanen Implantation und Augmentation bei horizontal gemindertem Knochenangebot

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E. Esser1, C. Schmidt2

Einleitung: Für die klinische Effektivität von augmentativen Techniken besteht nach Recherche der Cochrane Collaboration keine gesicherte Datenlage für die Empfehlung einer „Standardtechnik“. Im Rahmen dieser Studie wird über erste Erfahrungen mit einer allogenen Knochenmatrix in Verbindung mit gleichzeitiger Insertion von dentalen Implantaten bei geminderter horizontaler Knochenbreite berichtet.

Material und Methode: Bei 26 Patienten (14 Männer, 12 Frauen, Durchschnittsalter 57,2 Jahre) mit einer horizontal geminderten Knochenbreite von ? 4 mm über mindestens 3 Zahnbreiten wurden in 38 Operationsarealen 106 enossale Implantate vom Typ NobelActive inseriert. Begleitend wurde eine Anlagerungsplastik mit einer demineralisierten allogenen Knochenmatrix durchgeführt und der Spaltraum zwischen dieser und dem Alveolarknochen mit allogener Spongiosa aufgefüllt. Nach einer Einheilzeit zwischen 4 und 6 Monaten erfolgten Freilegung und prothetische Versorgung.

Ergebnisse: Von 106 eingebrachten Implantaten konnten 86 bisher funktionell belastet werden. 5 Implantate waren nicht osseointegriert. Wundheilungsstörungen wurden nur bei einem Patienten beobachtet. Die Histologie zeigte eine schmale Zone neu gebildeten Knochens mit Verbund zum allogenen Transplantat. Die erzielten augmentativen bzw. konturierenden Effekte erwiesen sich bislang als stabil.

Diskussion: Die Verwendung von allogenem Knochen zur Augmentation horizontaler Konturdefizite zeigt eine günstige Heilungstendenz sowie einen stabilen Volumengewinn. Die Ergebnisse können jedoch zunächst nur als erste Erfahrungen im Sinne einer Pilotstudie gewertet werden. Das Verfahren sollte vorerst auf die Therapie des breitengeminderten Alveolarfortsatzes beschränkt bleiben.

Schlüsselwörter: allogener Knochen; enossales Implantat;
Knochenaugmentation; horizontales Knochendefizit

Zitierweise:

Esser E, Schmidt C: Schalentechnik mit allogener Knochenmatrix zur simultanen Implantation und Augmentation bei horizontal gemindertem Knochenangebot. Z Zahnärztl Implantol 2013;29:49?57.
DOI 10.3238/ZZI.2013.0049-0057

Einleitung

Für die klinische Langzeitêffektivität von augmentativen Techniken in Zusammenhang mit implantologischen Therapiekonzepten besteht keine gesicherte Datenlage im Sinne methodischer Vorteile einer „Standardtechnik“ [2]. Für horizontale Defizite werden in erster Linie Anlagerungsosteoplastiken mit verschiedenen Techniken und Materialien sowie Expansionsverfahren beschrieben. Neben dem „klassischen“ autologen Knochenblock und der titanverstärkten ePTFE-Membran werden partikulierte Transplantate mit einem stabilisierenden Containereffekt durch Kollagen-Membranen, vernetzte alloplastische Materialien oder autologe Knochenschalen verwendet.

Horizontale Anlagerungsosteoplastiken haben wegen der breiteren Adaptationsfläche und der geringeren Deckungsprobleme eine deutlich günstigere Prognose als vertikale Auflagerungsosteoplastiken [2]. Implantatsysteme mit schneidenden Gewindeflächen und ausladenden Gewindeflanken vom „Holzschraubentyp“ erzielen auch bei stark geminderter Knochenbreite trotz massiver Fenestration eine hohe Primärstabilität [3, 4]. Daraus ergibt sich die Möglichkeit eines einzeitigen Vorgehens mit Implantaten und simultaner Verbreiterungsosteoplastik
und / oder Konturierungen im ästhetisch relevanten Bereich.

Im Sinne einer Pilotstudie verwendeten wir daher seit dem 01.06.2010 für diesen Indikationsbereich eine „Schalentechnik“ mit einer demineralisierten allogenen Knochenmatrix. Als Zielparameter galt deren klinische Effektivität unter den Aspekten: Wundheilung, Stabilität des Konturierungseffekts und Realisation eines stabilen Implantatlagers bei simultaner Implantation und horizontaler Augmentation. Dabei standen insbesondere die Verkürzung von Operations- und Behandlungszeit durch Standardisierungen sowie die Vermeidung von Sekundärmorbidität im Vordergrund.

Material und Methode

Seit dem 01.06.2010 wurden 26 Patienten (14 Männer, 12 Frauen, Durchschnittsalter 57,2 Jahre) mit insgesamt 38 Operationsarealen in die Studie aufgenommen. Bei 4 Patienten war das perioperative Risiko durch Nikotinkonsum erhöht, bei weiteren 2 Patienten lag ein Diabetes mellitus vor.

Als Indikation für eine Schalentechnik galten horizontal geminderte Kieferabschnitte mit einer Breite ? 4 mm (Cawood-Klasse IV–VI) über eine Länge von mindestens 3 Zahnbreiten. Radiogene Belastung, mehrfach voroperierter Lokalbefund, reduzierter Allgemeinzustand und Vorbehalte gegenüber allogenen Transplantaten wurden als Ausschlusskriterien festgelegt. In allen Fällen war die planmäßige Umsetzung des Konzepts mit Implantation und Augmentation möglich. Dabei wurden 106 NobelActive-Implantate (Nobel Biocare, Göteborg, Schweden, Durchmesser 3,5 mm bzw. 4,3 mm, Länge 10–13 mm) teilweise mit extremer Fenestration eingegliedert. Davon sind
86 Implantate bei 21 Patienten zwischenzeitlich durch eine prothetische Suprastruktur funktionell belastet.

Als „Schale“ wird eine demineralisierte allogene Knochenmatrix (Osteograft, Argon Dental GmbH u. Co. KG, Bingen, Hersteller: Deutsches Institut für Zell- und Gewebeersatz gGmbH, Berlin; Arzneimittelzulassung nach AMG) der Größe 15x50 mm verwendet. Nach 15- bis 20-minütiger Rehydratisierung in physiologischer Kochsalzlösung ist das ca. 2 mm dicke Material flexibel und schneidbar, kann problemlos in die Kontur des Alveolarfortsatzes angepasst und nach Auflagerung des partikulierten Materials desselben Herstellers containerartig mittels Osteosyntheseschraube fixiert werden (Abb. 1a, b).

Die Implantatinsertion erfolgte in der Regel unter Verwendung einer konventionellen Planungsschablone unter Bildung eines Mukoperiostlappens. Bei 11 vertikalen Defiziten im posterioren Oberkiefer mit einer Knochenhöhe < 5 mm wurde eine simultane Sinusbodenaugmentation via Fossa canina unter Verwendung von allogenem Spongiosa-Granulat durchgeführt. Der OP-Situs wurde zur Darstellung des Ausgangsbefunds fotodokumentiert. Dabei wiesen 42 der 106 Implantate ausgedehnte Fenestrationen auf. Bei 32 Implantaten zeigte die bukkale Knochenlamelle eine Stärke von < 1 mm.

Nach der Implantation wurde die allogene Knochenmatrix zunächst teilfixiert und in den resultierenden Spalt allogenes Spongiosa-Granulat eingebracht. Anschließend erfolgte die Fixierung der zuvor adaptierten Knochenmatrix mit 2 bis 4 Osteosyntheseschrauben. Dieses Vorgehen ermöglicht eine gleichmäßige Anlagerung von Spongiosa-Granulat mit einer Breite von ca. 2–3 mm. In den Fällen mit einem kieferkammwärts offenen Spalt > 1 mm wurde dieser zusätzlich mit einer Kollagen-Membran (Resodont, Resorba Wundversorgung GmbH & Co. KG, Nürnberg; BoneProtect Membrane, Dentegris Deutschland GmbH, Duisburg) abgedeckt. Für die antibiotische Kurzzeitprophylaxe wurde Amoxicillin 1.000 mg oder bei Penicillin-Unverträglichkeit Clindamycin 600 mg gewählt. Wegen eines Verbreiterungseffekts zwischen 4–7 mm war in allen Fällen eine Lappenmobilisation durch Periostschlitzung erforderlich. Bei Zahnlosigkeit wurde das Operationsareal nach Abheilung und Nahtentfernung durch ein tegumentales Provisorium belastet. Ansonsten bestand die provisorische Versorgung durch einen zahngetragenen Ersatz.

Die Freilegung der Implantate nach einem 4- bis 6-monatigen Intervall erfolgte nur in den ersten 5 Fällen über die erneute Bildung eines Volllappens mit Exposition des Transplantats und Entfernung der Osteosyntheseschrauben (Abb. 2d). In allen nachfolgenden Fällen wurde die Freilegung in Form einer offenen Vestibulumplastik ohne freies Schleimhauttransplantat und mit Abtragung von krestalen Weichgewebsüberschüssen durchgeführt (Abb. 2e). Dieses Vorgehen induzierte vielfach das Belassen der Osteosyntheseschraube und verhinderte in der Regel die planmäßige Gewinnung von Knochenbiopsien zur histologischen Aufbereitung. Von den 26 Fällen der Studie sind bislang
21 Patienten prothetisch mit Brücken, implantatgetragenen gefrästen Stegen oder Teleskopen mit Deckprothese versorgt.

Ergebnisse

Wundheilungsstörungen mit Exposition des Transplantats oder der Implantate traten nur in einem Fall im Bereich des medianen Unterkiefers auf. Nach Lokalbehandlung und oberflächlicher Abtragung des Transplantats resultierte eine umschriebene Defektheilung mit leichtgradig ästhetischer Minderung ohne funktionelle Defizite. Von den bislang 86 funktionell belasteten Implantaten waren 5 nicht osseointegriert. Davon waren 3 der Gruppe der 42 Implantate mit ausgedehnten Fenestrationen zuzuordnen. Sämtliche Implantatverluste betrafen die frühe Behandlungsserie der ersten 8 Patientenfälle. In allen Fällen erwies sich der Konturierungseffekt als stabil. Diese Einschätzung war über die im Transplantatniveau eingebrachten Osteosyntheseschrauben vergleichsweise sicher möglich. In den 5 Fällen mit sekundärer Exposition des Transplantats im Rahmen der Freilegungsoperation (Abb. 2e) erwies sich dieses als volumenstabil, fest an der Unterlage im Sinne eines biologischen Verbunds mit dem ortständigen Knochen integriert und in seiner schneidbaren Konsistenz in einem vergleichbaren Status wie bei der Eingliederung. Die 4 histologischen Untersuchungen eines durch Transplantatbohrung gewonnenen Knochenzylinders zeigen nach 4–6 Monaten eine schmale, neu gebildete Knochenlamelle mit Anlagerung an das Transplantat (Abb. 3). In den Fällen mit Freilegung über eine Vestibulumplastik fand sich eine sehr stabile und leichtgradig verdickte periostale Bedeckung mit sehr günstigen Voraussetzungen für die operationstechnische Umsetzung und die nachfolgende Abheilung (Abb. 2f–h). In allen Fällen konnte auch ohne zusätzliche Verwendung eines freien Schleimhauttransplantats eine Zone mit fixierter Gingiva in der Größenordnung 1–2 mm erzielt werden (Abb. 2h).

Diskussion

Implantate gelten inzwischen als effektives Verfahren für die funktionelle und ästhetische Rehabilitation von Patienten mit Lückengebiss oder Zahnlosigkeit. Ihre erfolgreiche Anwendung ist jedoch an ein „ausreichendes“ Knochenangebot gebunden. Die Einschätzung des erforderlichen „Knochenbedarfs“ unterliegt jedoch zahlreichen Faktoren mit erheblichen subjektiv betonten Kriterien auf Behandler- und Patientenseite. Das Diskussionsspektrum reicht vom autologen Beckenkammtransplantat bis hin zur Wiederentdeckung von Miniimplantaten nach Art der „alten Nadelstraße“ der Pionierphase. Selbstverständlich haben in diesem Zusammenhang auch wirtschaftliche Interessen der Industrie, Gebührenordnungen und berufspolitische Aspekte eine gewisse Bedeutung. Aufgrund der eingeschränkten Datenlage ist bei der Umsetzung implantologischer Therapiekonzepte die Erstellung einer objektiven Aufwand-Nutzen-Relation durchaus schwierig. Wir dürfen in diesem Zusammenhang auf die umfangreiche Recherche der Cochrane Collaboration [2] hinweisen und daher auf die Wiederholung der Literaturlistung verzichten. Je nach Blickwinkel ergibt sich eine therapeutische Ausrichtung auf ein „optimales“ Ergebnis oder einen möglichst geringen immateriellen und materiellen Aufwand.

Das dargestellte operationstechnisch vergleichsweise einfache Verfahren ordnen wir als Beitrag für die Minderung des operativen Aufwands und Verkürzung der Behandlungszeit ein. Es sollte nach unseren bisherigen Einschätzungen weitgehend auf horizontale Defizite begrenzt bleiben. Die Implantation bei einer Knochenbreite < 4 mm mit begleitender lateraler Augmentation setzt ein spezifisches Implantatdesign voraus. Unsere Erfahrungen beziehen sich diesbezüglich auf das No-belActive-System (Nobel Biocare, Göteborg). Unsere vorläufige Bilanz nach 18-monatiger Erfahrung und einer vergleichsweise kleinen Patientengruppe zeigt eine relativ hohe Verfahrenssicherheit mit standardisierten und deutlich verkürzten Handlungsabläufen und einer sehr zufriedenstellenden Rate an Primärheilungen ohne Sekundärmorbidität.

Wir müssen den Verlust von insgesamt 5 Implantaten (davon 3 bei einem Patienten) konstatieren. Sämtliche Implantate betreffen allerdings die frühe „Lernphase“ an den ersten 8 Patienten. Zwischenzeitlich haben wir die Technik auf ein größeres Augmentationsvolumen im Spalt und die kraniale Abdeckung der Schale durch eine resorbierbare Membran modifiziert. Die Implantatverluste betrafen zudem in 3 Fällen die klinische Situation einer extremen Fenestration, so dass für die Anfangsphase ein unzureichender Augmentationseffekt unterstellt werden kann. Unsere Langzeitergebnisse müssen in der Zukunft an denen der Sofortimplantation bzw. an denen der Sekundärimplantation mit primärer Augmentation ausgerichtet sein.

Die Verwendung von allogenen Transplantaten ist bislang nur in wenigen Studien belegt [5, 8, 9].

Insbesondere bei externen Augmentationstechniken ist eine Überlegenheit eines speziellen Knochenersatzmaterials nicht belegt [6]. Plöger und Schau [10] berichten anhand einer Fallserie mit 285 allogenen Knochenblöcken von einer Erfolgsquote von 90,5 % (Oberkiefer: 93,4 %; Unterkiefer: 85,4 %) und Volumenreduktion von ca. 30 %. Letztere entspricht auch den Erfahrungen mit autologen Knochenblöcken. Allogene Transplantate sind seit Jahren in der Parodontologie und Implantologie für die Versorgung kleinerer Defekte bei Sinusbodenelevation und bei gesteuerter Knochenregeneration erfolgreich eingeführt. Die klinische Effektivität von Knochenersatzmaterialien bei GBR-Techniken ist nach unserer Einschätzung in erster Linie auf die Standzeit der verwendeten Membran zu beziehen, die wir für Kollagenmembranen nach unseren klinischen Erfahrungen als unbefriedigend einschätzen. Dagegen bietet der stabile „Containereffekt“ der allogenen Knochenmatrix offensichtlich gute Voraussetzungen für die biologische Integration des interponierten Spongiosa-Granulats und einen anhaltend günstigen ästhetischen Konturierungseffekt. Die Stabilität des Transplantats gestattet zudem die Eingliederung eines tegumental getragenen Provisoriums in der Konsolidierungsphase. Bislang sahen wir im Gegensatz zu den bei uns eingeführten Verfahren (autologer Knochenblock, Bone-Split, GBR-Technik mit resorbierbaren Membranen) keine resorptive Tendenz. Wegen der offensichtlich sehr langsamen knöchernen Substitution des Transplantats gehen wir daher von einem Langzeiteffekt für die rekonstruierte bukkale Lamelle aus. Für die dargestellte Fallserie ist nach einem 18-monatigen Intervall eine 3D-Diagnostik zur eventuellen Sicherung der knöchernen Substitution des Transplantats vorgesehen.

Allogene Transplantate sind zumindest grundsätzlich mit einem minimalen Infektionsrisiko verbunden [2, 7]. Ehmke und Flemmig [1] geben das Risiko einer HIV-Übertragung durch demineralisierten, gefriergetrockneten, allogenen Knochen (DFDBA) mit einer Wahrscheinlichkeit von 1 : 8.000.000 an. Das verwendete Knochenmaterial (Hersteller: DIZG, Berlin) stammt von menschlichen Körperspendern mit serologischen Kontrollen und industrieller Aufbereitung zur Virusdeaktivierung (Demineralisation mit Peressigsäure-Äthanol bei Unterdruck und Gefriertrocknung). Wir verweisen im Zusammenhang mit einer möglichen Erregerübertragung auf die Herstellerangaben (Tab. 1). DFDBA findet im angloamerikanischen Raum und den übrigen europäischen Ländern bereits umfangreiche Anwendung insbesondere auf dem Gebiet orthopädischer Operationen. Die emotionalen Vorbehalte unserer Patienten erwiesen sich im Gegensatz zu unserer anfänglichen Vermutung mit einer Rate um 20 % als vergleichsweise gering.

Zusammenfassung

Unter der Voraussetzung eines spannungsfreien Wundverschlusses ist das beschriebene Verfahren in hohem Maße für laterale Augmentationen mit einer simultanen Implantation geeignet. Hierdurch kann die gesamte Therapiedauer verkürzt und durch die Nutzung standardisierter Techniken die Operationszeit deutlich verringert und Sekundärmorbiditäten können verhindert werden. Die hohe Stabilität des allogenen Transplantats und die günstigen Primärheilungseffekte ermöglichen im Bedarfsfall die Eingliederung eines tegumental gelagerten Provisoriums. Die bisherigen Kurzzeiterfahrungen sollen lediglich als orientierende Grundlagen dienen. Wir sehen wegen der bislang nicht beobachteten Resorptionstendenz die Anwendung der allogenen Knochenmatrix insbesondere für den ästhetisch relevanten Oberkieferfrontzahnbereich als besonders geeignet an. Das Verfahren sollte zunächst nur auf die Therapie des breitengeminderten Alveolarfortsatzes begrenzt werden.

 

Interessenkonflikte: Der Autor E. Esser ist als Referent verschiedener Implantathersteller (darunter auch die Firma Nobel Biocare Deutschland GmbH, Köln) und der Firma Argon Medical GmbH & Co. KG, Bingen, tätig.

 

Zitierweise:

Esser E, Schmidt C: Schalentechnik mit allogener Knochenmatrix zur simultanen Implantation und Augmentation bei horizontal gemindertem Knochenangebot. Z Zahnärztl Implantol 2013;29:49?57.

DOI 10.3238:ZZI.2013.0049?0057

Literatur

1. Ehmke B, Flemmig TF: Knochen und Knochenersatzmaterialien zur parodontalen Regeneration. Gemeinsame Wissenschaftliche Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde und Deutschen Gesellschaft für Parodontologie 1999

2. Esposito M, Grusovin MG, Felice P et al.: Intervention for replacing missing teeth: horizontal and vertical bone augmentation techniques for dental implant treatment (review) The Cochrane Collaboration 2010,

DOI:10.1002/14651858.CD003607.

pub4

3. Jordan M, Esser E: Klinische Erfahrungen mit dem NobelActive-System. Eine retrospektive Analyse. Publikation in Vorbereitung, 2012

4. Kielbassa AM, Martinez-de Fuentes R, Goldstein M et al.: Randomized controlled trial comparing a variable-
thread novel tapered and a standard tapered implant: interim one-year results. J Prosthet Dent 2009;101:
293–305

5. Keith JD Jr., Petrungaro P, Leonetti JA et al.: Clinical and histologic evaluation of a mineralized block allograft: results from the developmental period (2001–2004). Int J Periodontics Rest Dent 2006;26:321–327

6. Klein MO, Al-Nawas B: Für welche klinischen Indikationen in der dentalen Implantologie ist die Verwendung von Knochenersatzmaterialien wissenschaftlich belegt? Eur J oral implantol 2011;4:11–S29

7. Nkenke E, Stelzle F: Clinical outcomes of sinus floor augmentation for implant placement using autogenous
bone or bone substitutes: a systematic review. Clin Oral Implants Res 2009; 20: 124–133

8. Novell J, Novell-Costa F, Ivorra C et al.: Five-year results of implants inserted into freeze-dried block allografts. Implant dentistry 2012;21:129–35

9. Peleg M, Sawatari Y, Marx RN et al.: Use of corticocancellous allogeneic bone blocks for augmentation of alveolar bone defects. Int J Oral Maxillofac Implants 2010;25:153–162

10. Plöger M, Schau I: Allogene Knochenblöcke in der zahnärztlichen Implantologie. Spitta Verlag, Balingen 2010

Korrespondenzadressen

Prof. Dr. Dr. Elmar Esser

ICOS-ImplantatCentrum Osnabrück

Hans-Wunderlich-Straße 5

49078 Osnabrück-Hellern

e.esser@icosnet.de

 

Dr. Christian Schmidt

Klinik für Mund-, Kiefer- und

Gesichtschirurgie,
Plastische Operationen

Klinikum Dortmund

Münsterstraße 240

44145 Dortmund

christian.schmidt@klinikumdo.de

Fussnoten

ICOS-ImplantatCentrum Osnabrück

Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Plastische Operationen, Dortmund


(Stand: 05.03.2013)

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