Laterale Knochenaugmentation unter Verwendung verschiedener Biomaterialien

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M. Merli1, M. Moscatelli1, A. Mazzoni2, M. Merli1, G. Mariotti1, M. Nieri3

Einleitung: Dieser Artikel stellt die Behandlung horizontaler Knochendefekte an Implantaten mit einem einzeitigen Split-Mouth-Ansatz bei einer weiblichen Patientin mittleren Alters dar.

Methode und Material: In beiden Operationsgebieten wurde die gleiche Rekonstruktionstechnik verwendet, aber unterschiedliche Biomaterialien wurden eingesetzt.

Auf der Untersuchungsseite wurden ein Beta-Tricalciumphosphat-Knochenersatzmaterial (Ceros TCP-Granulat) und eine resorbierbare Kollagenmembran (porcines Perikard, Remotis) verwendet, auf der Kontrollseite kamen deproteinisierte bovine Knochenmatrix (Bio-Oss) und eine resorbierbare porcine Kollagenmembran (Bio-Gide) zum Einsatz. Die Knochenersatzmaterialien wurden jeweils mit etwa 10 % Eigenknochen vermischt, der während der Maßnahmen zur Implantat-insertion gewonnen wurde.

Ergebnisse: An beiden Kieferkämmen war substanzielles Knochenneuwachstum festzustellen, jedoch zeigte nur die Untersuchungsseite eine vollständige Regeneration. Mit der histologischen Untersuchung der regenerierten Bereiche ließ sich das Vorhandensein reifen Knochens zeigen, der um Biomaterial in der Inkorporationsphase angeordnet war.

Schlussfolgerung: Beide Therapieansätze stellten sich als erfolgreich im Hinblick auf die Abdeckung der ursprünglich freiliegenden Gewindegänge der Implantate dar.

Schlüsselwörter: ?-Tricalciumphosphat; Knochenaugmentation; Kollagenmembran; Dentalimplantat; deproteinisierte bovine Knochenmatrix

Zitierweise:

Merli M, Moscatelli M, Mazzoni A, Merli M, Mariotti G,
Nieri M: Lateral bone augmentation applying different biomaterials. A clinical and histological evaluation of a case report. Z Zahnärztl Implantol 2013;29:70?79.

DOI 10.3238/ZZI.0070?0079

Einleitung

Eine grundlegende Voraussetzung für die Versorgung mit Implantaten ist das Vorhandensein eines ausreichend großen Knochenvolumens, damit Stabilität des Implantats erreicht wird. In klinischen Situationen mit quantitativ unzureichendem Knochenangebot ist häufig eine Knochenregeneration erforderlich. Maßnahmen zur Knochenaugmentation können im Vorfeld (zweizeitiges Verfahren) oder gleichzeitig (einzeitiges Verfahren) mit der Implantatinsertion durchgeführt werden. Diese Maßnahmen lassen sich mit unterschiedlichen Materialien und Verfahren durchführen [8].

Je nach Art des Knochendefekts lassen sich bei den Knochenaufbauverfahren horizontale und vertikale Augmentationen unterscheiden [8]. Bei einzeitigen Behandlungen zur horizontalen Knochenaugmentation werden resorbierbare Kollagenmembranen in Verbindung mit einer Vielzahl von Knochenaufbaumaterialien eingesetzt. Häufig verwendet werden etwa autogener Knochen, Spenderknochen, Xeno-Transplantate und alloplastische Materialien [7, 13, 14, 15, 17, 18, 21]. Außerdem können die Oberflächeneigenschaften des Titan-Implantats eine Rolle für die Knochenregeneration in Defekten vom Dehiszenz-Typ spielen, etwa die Entwicklung von Techniken zum Sandstrahlen und zur thermischen Säureätzung von Oberflächen [16]. Dieser neue Konditionierungsvorgang, unmittelbar vor der Implantation durchgeführt, macht die Implantatoberfläche stärker hydrophil [5, 19]. In Studien an Tieren führte die konditionierte Oberfläche zu einer verminderten Einheilzeit und einer verstärkten Knochenapposition in der ersten Heilungsphase [5, 19].

Es gibt mehrere systematische Übersichtsarbeiten, die die horizontale Knochenaugmentation untersuchen [7, 8]. Einzeitige randomisierte und kontrollierte Studien (RCT) am Menschen sind dagegen nur spärlich vorhanden [1, 9, 10, 11]. Kürzlich wurde eine RCT veröffentlicht, in der eine synthetische, bioresorbierbare Polyethylenglykol-Hydrogel-(PEG-)Membran und eine Standard-Kollagenmembran, mit Aufbau aus natürlicher Knochenmatrix bovinen Ursprungs, verglichen wurden [11]. Dabei konnten keine Unterschiede im Prozentsatz vertikaler Knochendefektauffüllung nach sechs Monaten festgestellt werden, mit Ausnahme einer größeren Anzahl von Weichgewebekomplikationen bei der PEG-Membran und einer kürzeren Vorbereitungs- und Anwendungszeit für die PEG-Hydrogel-Membran [11].

Eine andere RCT verglich die Menge jeweils neu gebildeten Knochens durch den Einsatz einer vernetzten Kollagenmembran und einer nativen Kollagenmembran zur Behandlung von Defekten vom Dehiszenz-Typ an Titan-Implantaten [1]. Auch natürliche Knochenmineralsubstanz bovinen Ursprungs wurde verwendet. Vier Patienten aus der Gruppe mit der vernetzten Membran (davon 3 aufgrund von Wundinfektionen) und ein Patient in der Gruppe mit nativer Kollagenmembran (aufgrund einer Wundinfektion) brachen die Studie vorzeitig ab. Bei der Änderung der senkrechten Defektausdehnung, der horizontalen Defektdimension und der Qualität des neu gebildeten Gewebes konnten zum Zeitpunkt „4 Monate“ keine statistisch signifikanten Unterschiede festgestellt werden.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt liegen keine Untersuchungen vor, die eine Standard-Kollagenmembran und natürliche Knochenmineralsubstanz bovinen Ursprungs unmittelbar mit einem anderen System zur horizontalen Knochenaugmentation vergleichen, das aus einer mehrschichtigen natürlichen Kollagenmembran (porcines Perikard) und Beta-Tricalciumphosphat besteht [4, 20].

Ziel des vorliegenden Fallberichts ist die Untersuchung dieser beiden Vorgehensweisen in einem Split-Mouth-Ansatz unter Einsatz einer neuartigen Implantatoberfläche mit erhöhter Hydrophilie.

Methoden und Material

Einer 43-jährigen Patientin, Nichtraucherin im Gesundheitszustand PS 1 (normaler gesunder Patient) nach ASA-Klassifikation [12] fehlten die beiden ersten Molaren im Unterkiefer. Beide Kieferkammbereiche wiesen vergleichbare Knochendefekte auf. (Abb. 1–3). Nach Scaling und Wurzelglättung wurde ein auf den erhobenen Daten und den Wünschen der Patientin beruhender Gesamtbehandlungsplan aufgestellt.

Die Forschungsarbeit wurde im Einklang mit ethischen Grundsätzen durchgeführt, einschließlich der Erklärung von Helsinki. Die Patientin gab eine schriftliche Einverständniserklärung gemäß den genannten Grundsätzen ab.

Vor dem beidseitigen Ersatz der fehlenden Zähne mit implantatgetragenen Kronen stand eine kieferorthopädische Behandlung. Die Aufrichtung der zweiten Molaren erfolgte unter Einsatz von Mini-Schrauben zur verbesserten Verankerung und Beschleunigung der kieferorthopädischen Zahnbewegung.

Der Patientin wurde eine intravenöse Analgosedierung verabreicht und sie erhielt Lokalanästhesien beider Unterkieferhälften während des chirurgischen Eingriffs zur gesteuerten Knochenregeneration mit gleichzeitiger Implantatinsertion.

Um die darunter liegenden Knochendefekte freizulegen, wurden Mukoperiostlappen unter Einbeziehung der benachbarten Zähne durch eine Vertikalinzision mesial des zweiten Prämolaren gebildet. Die Implantatkavitäten wurden mittels zylindrischer Bohrer mit sukzessive zunehmenden Durchmessern unter reichlich Spülung mit Kochsalzlösung aufbereitet.

INICELL-Implantate (Thommen Medical AG, Waldenburg, Schweiz) wurden am Behandlungsstuhl konditioniert und auf der Untersuchungs- und Kontrollseite inseriert. Dabei wurde ein Sicherheitsabstand von 2 mm vom Dach des Mandibularkanals eingehalten. Die Oberfläche der INICELL-Implantate ist eine Weiterentwicklung der Technologie zur Konditionierung der Oberfläche mittels Sandstrahlen und thermischer Säureätzung [5, 19]. Die einwandigen Knochendefekte vom Dehiszenz-Typ wurden mit einer Mischung aus Knochenersatzmaterial (etwa 90 %) und Eigenknochen (etwa 10 %, während der Maßnahmen zur Implantatinsertion in Einmalfiltern gesammelt) und Patientenblut gefüllt.

Im Einzelnen wurde der rechte Defekt auf der Untersuchungsseite mit Beta-Tricalciumphosphat (?-TCP) (Ceros TCP-Granulat, Thommen Medical AG) gefüllt. Ceros TCP ist ein resorbierbares synthetisches ? -TCP-Knochenersatzmaterial mit einer Porengröße von 100 µm bis 500 µm. Der Operationssitus wurde mit einer resorbierbaren porcinen Kollagenmembran (Remotis Thommen Medical AG) abgedeckt, die mittels 4 Osteosynthese-Titanpins (Kalos, Nike srl, Grosseto, Italien) fixiert wurde (Abb. 4 bis 6). Die Remotis-Membran ist eine resorbierbare mehrschichtige Kollagenmembran (Schweine-Perikard) zur gesteuerten Knochenregeneration in Dehiszenz-Defekten.

Auf der gegenüberliegenden Seite wurde der Defekt mit Granulat aus deproteinisierter boviner Knochenmatrix (DBBM) aufgefüllt (Bio-Oss Spongiosa-Granulat, Partikelgröße 0,25–1 mm; Geistlich Pharma AG) und mit resorbierbarer porciner Kollagenmembran (Bio-Gide, Geistlich Pharma AG, Wolhusen, Schweiz) abgedeckt, an den 2 oralen und den 2 bukkalen Ecken jeweils mit Osteosynthese-Titanpins fixiert (Abb. 7–9). Auf beiden Seiten wurden zur ausreichenden Abdeckung der verdeckt einheilenden Implantate die Lappen durch horizontale Periostschlitzungen verlängert. Die Inzisionen wurden mittels zweischichtiger Nähte verschlossen. Die Patientin erhielt Instruktionen zur postoperativen Nahrungsaufnahme und häuslichen Pflege sowie Verordnungen für Arzneimittel.

Insbesondere bekam sie eine Kältekompresse und ein Rezept für Nimesulid 100 mg zur Einnahme zweimal täglich, 2 Tage lang und anschließend bei Bedarf. Die Patientin wurde angewiesen, eine Woche lang keine mechanische Belagentfernung in den Implantationsbereichen durchzuführen, vom dritten postoperativen Tag an zweimal täglich eine Chlorhexidin-Mundspülung (0,12 %) zu verwenden und 15 Tage lang zweimal täglich ein Chlorhexidin-Gel auf die Wundbereiche aufzutragen.

Nachsorge-Termine wurden für den siebten und fünfzehnten postoperativen Tag sowie nach einem, 3 und 6 Monaten vereinbart. Während des Zweiteingriffs (Implantatfreilegung) wurden mit einem Trepan-Bohrer (Außendurchmesser 2 mm) Knochenbiopsien aus dem Knochenregenerat im Untersuchungsbereich und im Kontrollbereich unter reichlicher Spülung entnommen. Die Knochenbiopsate wurden sofort in zehnprozentiger gepufferter Formalinlösung (Sigma Chemical, St. Louis, Missouri, USA) bei 4 °C mindestens 24 Stunden lang fixiert. Die Proben wurden in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwässert und anschließend in Kunstharz (LR White Resin, London Resin Company, Theale, Berkshire, GB) eingebettet. Nach der Polymerisation des Einbettharzes wurden aus den Proben mit einer Hoch-Präzisions-Diamantscheibe 150 µm dicke Scheiben geschnitten und diese mit einer speziellen Fräsmaschine (Micromet, Remet, Casalecchio di Reno, Italien) auf 40 µm Stärke dünngeschliffen. Die nicht entkalkten Dünnschliffe wurden mit saurem Fuchsin oder Toluidin-Blau und saurem Fuchsin angefärbt. Die Scheibchen wurden bei sichtbarem Licht im Durchlichtmikroskop (Nikon Eclipse; Nikon, Tokio, Japan) betrachtet.

Ergebnisse

Nach 6 Monaten, während des chirurgischen Zweiteingriffs, bei dem eine horizontale Hauptinzision auf Kieferkammmitte erfolgte, wurden Gingivaformer auf die Implantate gesetzt (Abb. 10, 11).

Bei beiden Kieferkämmen war eine substanzielle Rekonstruktion des Alveolarkammdefekts feststellbar. Auf der Kontrollseite ist allerdings keine vollständige Regeneration der bukkalen Knochenwand zu erkennen. Der koronale Bereich der Knochenwand erscheint als dünne Schicht von Bindegewebe, weiter apikal ist ein Gewindegang des Implantats erkennbar (Abb. 11). Auf der Untersuchungsseite zeigt sich eine vollständige Regeneration (Abb. 10).

Nach 2 Monaten wurden die provisorischen Kronen eingesetzt. Die verschraubten definitiven Metallkeramikkronen wurden 2 Monate später eingegliedert (Abb. 12 bis 15). Farbe, Struktur und Oberfläche der periimplantären Mukosa erscheinen sehr natürlich, wenn auch eine leichte Veränderung des bukkalen Weichgewebes im Implantatbereich vorhanden war (Abb. 14, 15). Die Patientin war mit dem Ablauf sehr zufrieden, der Heilungsverlauf störungsfrei.

Die histologische Untersuchung zeigte, dass die Regeneration hauptsächlich durch Bereiche mit Knochenremodellation repräsentiert wurde, in denen der neu gebildete Knochen bereits sehr gut organisiert war. Fleckige Bereiche mit erkennbaren Partikeln eingebrachten Knochenmaterials waren auf Untersuchungs- und Kontrollseite vorhanden (Abb. 16–19). In diesen Bereichen waren die meisten eingebrachten Knochenpartikel verschmolzen und nur teilweise von neu gebildetem Knochen unterscheidbar. Der regenerierte neue Knochen war durch saures Fuchsin stark angefärbt und viele Osteozyten waren innerhalb ihrer mineralisierten Matrix eingeschlossen (Abb. 17, 19).

Diskussion

Die Ergebnisse des vorgestellten Falls waren positiv, denn beide Seiten zeigten eine substanzielle Rekonstruktion des Alveolarkammdefekts. Darüber hinaus stellte sich die Menge des auf der Untersuchungsseite rekonstruierten Knochens als klinisch zufriedenstellend dar.

Die Kombination von Bio-Gide und Bio-Oss wurde als Kontrollgruppe in zwei neueren RCTs untersucht [1, 11]. In diesen beiden Studien war der prozentuale Anteil der linearen Defektauffüllung mit 94 % bzw. 46 % sehr unterschiedlich [1, 11]. In der vorliegenden Studie wurde in dem Implantatbereich, der mit Bio-Gide und Bio-Oss behandelt wurde, nur eine partielle Defektauffüllung erreicht. Tatsächlich wurde ein Gewindegang apikal des Implantathalses exponiert. Nach unserem Wissensstand ist die Kombination aus Remotis und Ceros TCP-Granulat bisher nicht in einer klinischen Studie untersucht worden. In der vorliegenden Studie konnte mit Remotis and Ceros TCP-Granulat eine vollständige Defektauffüllung erreicht werden. Da es sich hier um einen Fallbericht handelt, sollten die Ergebnisse in randomisierten klinischen Studien weitergehend überprüft werden.

Im vorliegenden Fall wurden die Defekte jeweils mit einer Mischung aus Knochenersatzmaterial und Eigenknochen im Verhältnis von 90 : 10 aufgefüllt. Der Anteil des Eigenknochens war beschränkt auf die Knochenmenge, die bei der Implantation gewonnen werden konnte.

Eine häufige Komplikation bei der gesteuerten Knochenregeneration ist die Exposition und Infektion der Membran. Dies kann die Menge des regenerierten Knochens beeinflussen [2, 3, 6]. Die Strategie, die verfolgt wurde, um das Risiko einer Membranexposition zu reduzieren, beinhaltete eine adäquate Lappentechnik, um einen spannungsfreien Verschluss der Inzision zu ermöglichen und gleichzeitig die Kollagenmembranen zu stabilisieren. Im vorliegenden Fall war der Heilungsverlauf unkompliziert und es trat keine Membranexposition auf.

Um die Wirksamkeit der untersuchten Biomaterialien besser zu verstehen, sind weitere Informationen erforderlich. Die Wirksamkeit dieser Vorgehensweisen sollte in weiteren klinischen Studien validiert werden. Die beiden im vorliegenden Fallbericht vorgestellten Systeme erscheinen besonders vielversprechend und werden von den Autoren in einer gegenwärtig laufenden neuen RCT verglichen.

Schlussfolgerung

Aus diesem vorläufigen Bericht ist zu schließen, dass mit verschiedenen Biomaterialien im Hinblick auf die Knochenaugmentation sowohl klinisch als auch histologisch positive Ergebnisse erzielt werden können.

 

Danksagung: Die Autoren möchten ihrer tief empfundenen Dankbarkeit gegenüber Heather Dawe, Gabriele Schubert und Marco Bonfini für die Bearbeitung des Manuskripts Ausdruck verleihen.

 

Interessenkonflikt: Die Autoren erklären, dass bei dieser Studie kein Interessenkonflikt besteht.

 

Zitierweise:

Merli M, Moscatelli M, Mazzoni A, Merli M, Mariotti G, Nieri M: Lateral bone augmentation applying different biomaterials A clinical and histological evaluation of a case report. Z Zahnärztl Implantol 2013;29:70?79. DOI 10.3238/ZZI.0070?0079

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Korrespondenzadresse

Mauro Merli

Viale Settembrini 17/o

47923 Rimini (Italien)

Tel.: +39–0541–52025

Fax: +39–0541–52308

mauromerli@gmail.com

Fussnoten

Privatpraxis, Rimini, Italien

Forschungs-Fellow, Abteilung SAU & FAL, Universität Bologna, Italien; Labor für Zellbiologie & Labor für Immunrheumatologie und Geweberegeneratíon – Ramses-Labor, Ortopädisches Institut Rizzoli, Bologna, Italien

Forschungs-Fellow, Abteilung für Parodontologie, Universität Florenz, Italien


(Stand: 05.03.2013)

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