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PD Dr. Stefan Röhling zur Datenlage und Praxis zu vollkeramischen einteiligen und zweiteiligen Implantaten

(c)Foto: PD Stefan Röhling, München

Keramikimplantate aus Zirkonoxid sind eine verlässliche Alternative und sinnvolle Ergänzung zu etablierten Titanimplantaten, besonders in ästhetisch anspruchsvollen Indikationen und bei schwierigen Schleimhautverhältnissen. Die bioinerten Eigenschaften der Keramik begünstigen eine geringere Neigung für die Ausbildung von periimplantären Infektionen und gewährleisten langfristig klinische Vorteile.

Privatdozent Dr. Stefan Röhling, Oralchirurg, erfahrener Implantologe und Pionier auf dem Gebiet moderner Keramikimplantate, führt aus, wie er die aktuelle wissenschaftliche Datenlage für ein- und zweiteilige Implantate aus Zirkonoxid bewertet und warum die vollkeramische Lösung in seiner Praxis in München, die er zusammen mit Prof. Dr. Michael Gahlert führt, nicht mehr wegzudenken sind.

Von Patientenseite hat im Laufe der vergangenen Jahre die Nachfrage nach einer vollständig metallfreien (Implantat-)Versorgung zugenommen, und viele Patienten ziehen ein Keramikimplantat einem Titanimplantat vor. In Aufklärungsgesprächen wird schnell deutlich, dass Patienten zahnfarbene Implantate attraktiver und ästhetischer wahrnehmen als graue Titanimplantate. Das bestätigte sich auch in einer demografischen Untersuchung, die in München und in Basel durchgeführt wurde: Knapp 40 Prozent der befragten Patienten würden sich für ein Keramikimplantat und nur knapp zehn Prozent für ein Titanimplantat entscheiden [12].

Rehabilitationen mit Keramikimplantaten in Verbindung mit vollkeramischen Versorgungen punkten durch eine naturidentische Zahn- und Schleimhautästhetik und ermöglichen ein ästhetisch ansprechendes Gesamtresultat – auch in klinisch kompromittierten Situationen, zum Beispiel bei Patienten mit einem dünnen gingivalen Biotyp oder einer hohen Lachlinie [1,11].

Überlebensraten mit denen von Titanimplantaten vergleichbar

Darüber hinaus spielt das Thema „Sicherheit“ in Aufklärungsgesprächen und bei der Wahl der Implantate eine zentrale Rolle. Hierzu lässt sich zunächst einmal festhalten, dass sich die Überlebensraten von Keramikimplantaten zwischen den Jahren 2004 und 2017 signifikant verbessert haben. Allerdings fällt bei Durchsicht der Literatur auch auf, dass viele der in diesen Studien untersuchten Zirkonoxidimplantate längst weiterentwickelt wurden und teilweise schon gar nicht mehr auf dem Markt sind. Vor diesem Hintergrund ist eine Bewertung der Daten schwierig [18].

Es eignen sich bei der Entscheidungsfindung, ob Keramikimplantate ins eigene Praxis-Portfolio aufgenommen werden sollen, insbesondere Daten prospektiver klinischer Studien und Übersichtsarbeiten respektive Metaanalysen, die auch aktuell kommerziell erhältliche Implantatsysteme untersuchen.

Über den Autor

PD Dr. Stefan Röhling
PD Dr. Stefan Röhling
Foto: privat
Privatdozent Dr. habil. Dr. med. dent. Stefan Röhling, Pionier auf dem Gebiet moderner Keramikimplantate, ist zusammen mit Prof. Dr. Gahlert in der Praxis „Oralchirurgie T1“ in München niedergelassen und arbeitet gemeinsam mit seinem Kollegen an der Entwicklung von Keramikimplantaten. Seit 2006 führt er Studien in diesem Bereich durch und veröffentlicht die Ergebnisse in internationalen Fachmedien.
Nach seinem Studienabschluss im Bereich Zahnmedizin in München im Jahr 2009 folgte eine mehrjährige Assistenzarzttätigkeit am Universitätsspital Basel und in den Jahren 2013/2014 ein Forschungsaufenthalt am Department of Periodontics, The University of Texas Health Science Center at San Antonio, Texas, USA. Anschließend praktizierte PD Dr. Röhling am Medizinischen Versorgungszentrum Lörrach und seit 2014 an der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie und Hightech-Forschungszentrum, Universitätsspital Basel, Kantonsspital Aarau, Schweiz. Der Facharzt für Oralchirurgie ist seit 2016 Oberarzt an der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Kantonsspital Aarau, Universitätsspital Basel, Schweiz. Im Jahr 2019 folgte die Habilitation an der Universität Basel.

Kontakt zum Autor: Oralchirurgie T1 im Schäfflerhaus, München, E-Mail: welcome@oralchirurgie-t1.de

Blick auf die Studienlage

Es gibt zwar keinen „Langzeitstatus“ der Keramikimplantate, so wie man ihn von Titanimplantaten kennt, und bisherige Metaanalysen zur Berechnung von durchschnittlichen Überlebensraten von Zirkonoxidimplantaten sind auf einen Nachuntersuchungszeitraum von zwei Jahren beschränkt. Sie zeigen jedoch sehr vielversprechende Werte von mehr als 96 Prozent und bestätigen einen positiven Trend. Zirkonoxidimplantate der „neuesten Generation“, die seit etwa 2014 auf dem Markt sind, überzeugen durch Überlebensraten von mehr als 95 Prozent für Nachuntersuchungszeiträume von bis zu fünf Jahren und machen diese mit Titanimplantaten vergleichbar [4,18,23].

Wenig Daten zu zweiteiligen Systemen

Dabei sind zwei Aspekte zu berücksichtigen: Zum einen nimmt die deutliche Mehrheit der bisher veröffentlichten Daten Bezug auf einteilige Implantatsysteme aus der Hochleistungskeramik Zirkonoxid. Leider sind bislang nur wenig wissenschaftliche Daten zu Zirkonoxidimplantaten mit zweiteiligem Implantatdesign verfügbar. Bekanntlich haben sich Implantate aus Aluminiumoxidkeramik Al2O2 (zum Beispiel Tübinger Sofortimplantat) aufgrund unzuverlässiger mechanischer Stabilität und damit einhergehend hoher Frakturraten in der Praxis nicht durchgesetzt [6,16,24]. Zum zweiten können nicht alle Zirkonoxid-Implantatsysteme, die aktuell auf dem Markt sind, auch evidenzbasierte klinische Daten anbieten.

ZLA – Der Goldstandard im Bereich der Zirkonoxid-Oberflächenforschung

In der Praxis des Autors kommt seit 2013 das einteilige PURE-Keramikimplantat (Straumann Group) aus Y-TZP (Yttrium stabilzed tetragonal zirconia polycrystal) zur Anwendung, das der Hersteller nach einem siebenjährigem Entwicklungsprozess offiziell in den Markt eingeführt hat. Y-TZP-Keramiken weisen aufgrund des charakteristischen Mechanismus der Umwandlungsverstärkung eine sehr hohe mechanische Belastbarkeit auf und sind weniger anfällig für die Entstehung von festigkeitsmindernden Rissen.

Im Gegensatz zur reinweißen Keramik hat PURE eine transluzente Elfenbeinfarbe, die der Farbe natürlicher Zahnwurzeln nahe kommt. Seine Form basiert auf Merkmalen sowohl der „Soft Tissue Level Standard Plus“- als auch der „Bone Level“-Implantate. Darüber hinaus wird in einem „Proof Test“ im Zuge der Qualitätskontrolle jedes Implantat mechanisch geprüft und sichergestellt, dass der Herstellungsprozess – insbesondere die Schaffung der mikro-rauen Oberfläche – keinen negativen Einfluss auf das Materialgefüge der Keramik hatte. Das gibt dem Kliniker zusätzlich Sicherheit.

Makro- und Mikrorauigkeit der Oberfläche

Die ZLA-Oberfläche des Keramikimplantats ist durch eine Makro- und Mikrorauigkeit gekennzeichnet, die der Topografie der bewährten SLA-Oberfläche (SLA steht für Sand-blasted, Large-grit, Acid-etched) ähnelt. In Tierstudien konnte eine Osseointegration gezeigt werden, die hinsichtlich periimplantärer Knochendichte und BIC-Wert (Bone-to-Implant Contact = Knochen-Implantat-Kontakt) der von Ti-SLA entspricht [3,9,15]. Die SLA-Oberfläche zählt zu den am besten dokumentierten rauen Oberflächen in der Implantologie und reduziert mit ihren Osseointegrationseigenschaften die Einheilzeit von Implantaten [2,5]. In diesem Zusammenhang gilt die ZLA-Oberfläche aktuell als Goldstandard im Bereich der Zirkonoxid-Oberflächenforschung. Sie gewährleistet eine extrem verlässliche knöcherne Einheilung [3,7-9], und es gibt bezüglich Osseointegrationskapazität keine Unterschiede zur Titan-SLA-Oberfläche.

Gute Werte in Multicenterstudie

Eine Multicenter-Studie mit 41 Patienten zeigte Erfolgs- und Überlebensraten von 98 Prozent, nach einem Jahr wurden keine Implantatfrakturen diagnostiziert und die teilnehmenden Zahnärzte meldeten positive ästhetische Ergebnisse sowie einen hervorragenden Zustand des Zahnfleischgewebes rund um das Implantat [11]. Studien zeigen eine deutlich verbesserte Anlagerung von Fibroblasten an die Keramikoberfläche, und lassen somit auch eine gute Weichgewebsanlagerung erwarten [22].

Überzeugende 97,6 Prozent beträgt die Überlebens- und Erfolgsquote des einteiligen Straumann PURE Ceramic Implantats in einer multizentrischen klinischen Studie nach einer Beobachtungzeit von zwölf Monaten und 97,5 Prozent nach 36 Monaten [4,11]. Die Werte liegen in dem Bereich, der üblicherweise für Ein-Jahres-Überlebens- und Erfolgsraten für Implantate aus Titan oder Titanlegierungen angegeben wird [13].

Einteilige Zirkonoxidimplantate – eine Quintessenz

Die zahnähnliche Farbe, die vorhersagbare Einheilung durch die ZLA-Oberfläche in Kombination mit dem „Proof Test“ und die ausgezeichneten biokompatiblen Materialeigenschaften vor allem in Bezug auf die Weichgewebe ermöglichen hervorragende ästhetisch ansprechende Rehabilitationen. In Kombination mit vollkeramischen Kronen bieten sie eine Transluzenz, die von natürlichen Zähnen nicht mehr zu unterscheiden ist [19].

Trotz vieler Pluspunkte sind einteilige Keramikimplantate ein „Nischenprodukt“. Das kann daran liegen, dass Anwender hinsichtlich der chirurgischen Handhabung skeptisch sind; eine optimale Positionierung des Implantats ist eine conditio sine qua non. Ein weiterer Grund kann sein, dass die Suprakonstruktion nur zementiert gestaltet werden kann, eine Verschraubung jedoch bevorzugt wird. Gleichwohl empfehlen sich einteilige Keramikimplantate eindeutig als Mittel der Wahl bei ästhetisch sehr anspruchsvollen Rekonstruktionen sowie bei engen Zahnlücken, bei denen durchmesserreduzierte Implantate verwendet werden müssen.

Besondere Herausforderungen bei zweiteiligen Systemen

Auf diese Zurückhaltung haben Premiumanbieter mit zweiteiligen Keramikimplantat-Designs reagiert. Sie erlauben eine reversibel verschraubte Befestigung der Suprakonstruktionen und bieten mehr Möglichkeiten und Flexibilität hinsichtlich der prothetischen Versorgungen. Damit die verschraubte Verbindung zwischen Implantat und Abutment stabil und vorhersagbar funktionieren kann, ist die Wahl des Materials, beispielsweise der Verbindungsschraube, und vor allem die Gestaltung des Innendesigns der zweiteiligen Keramikimplantate entscheidend. Das stellt höhere Anforderungen an die Anbieter, denn sie müssen gewährleisten, dass durch die Herstellung des Innendesigns die Fraktur- und Ermüdungsfestigkeit der Zirkonoxidimplantate nicht vermindert wird.

Vorteile zweiteiliger Tissue-Level-Implantate

Das zweiteilige PURE-Keramikimplantat mit Tissue-Level-Design wird in der Praxis „Oralchirurgie T1 am Marienplatz in München“ seit 2015 verwendet. Dabei ist die höhere Lage des Mikrospalts beim Tissue-Level-Design biologisch gesehen ein Vorteil und begünstigt sowohl Langzeitprognose des Implantats als auch das Erscheinungsbild des periimplantären Weichgewebes. Die Lage des Mikrospalts zwischen Implantat und Abutment hat signifikanten Einfluss auf das periimplantäre Knochenremodelling: Je tiefer der Mikrospalt liegt, desto höher ist das Risiko für periimplantäre Entzündungen und periimplantären Knochenabbau. Soll das zweiteilige Tissue-Level-Implantat im ästhetisch äußerst relevanten Frontzahnbereich inseriert werden, muss die Implantatschulter auf der richtigen Höhe positioniert werden. Dann lassen sich auch anspruchsvolle Situationen sehr vorhersagbar versorgt werden.

Biofilm und biologische Prognose

Vor diesem Hintergrund sollte nicht nur die prothetische Flexibilität, sondern auch die biologische Prognose beachtet werden, und da haben Tissue-Level-Implantate einen Vorteil gegenüber Bone-Level-Designs [14]. Die Ätiologie der Entstehung und Ausbreitung periimplantärer Infektionen ist multifaktoriell. Ein entscheidender Faktor ist die mikrobielle Kolonisierung und Biofilmanlagerung an Oberflächen. Wenn der „Bakterienverbund“, also der Biofilm auf Zahn- und Implantatoberflächen, nicht regelmäßig entfernt wird, kommt es zur Plaquebildung, die wiederum periimplantäre Infektionen begünstigt.

Die Biofilmanlagerung an Implantaten ist von den physikalischen Oberflächeneigenschaften wie Oberflächenrauheit und chemischen Eigenschaften wie Oberflächenenergie beziehungsweise Oberflächenspannung abhängig. Einen zusätzlichen Einflussfaktor hat die Art des verwendeten Biomaterials, zum Beispiel Titan gegenüber Keramik. Mikrobiologische Studien konnten zeigen, dass sich auf der keramischen ZLA-Oberfläche signifikant weniger Biofilm anlagert als auf der metallischen Titan-SLA-Oberfläche [20].

Bioinertes Zirkonoxid zum Schutz des Weichgewebes

Ein Erklärungsansatz hierfür könnte sein, dass hinsichtlich der unterschiedlichen Biokompatibilität beider Materialien die bioinerte Oxidkeramik Zirkonoxid gegenüber Titan mit „nur“ bioinertem Charakter einen entscheidenden Vorteil hinsichtlich der Gesunderhaltung des Weichgewebes hat. Der Unterschied besteht darin, dass bei Zirkonoxid die verschiedenen Bestandteile in einem Kristallgitter fest miteinander verbunden sind und dabei der Sauerstoff ein fester Bestandteil des Materialgefüges beziehungsweise des Festkörpers ist. Im Gegensatz dazu bildet sich bei metallischen Implantaten aus Titan lediglich eine stabile, jedoch sehr dünne Sauerstoff- beziehungsweise Oxidschicht auf der metallischen Oberfläche, wenn diese der Luft ausgesetzt ist. Diese „Schutzschicht“ verleiht dem Metall keinerlei physikalische keramische Eigenschaften, sie sorgt aber dafür, dass es zwischen Titan und angrenzendem biologischen Material keine unerwünschten Wechselwirkungen gibt. Die Tatsache, dass es bei Titan nur eine stabile, jedoch sehr dünne Oxidschicht gibt und bei Zirkonoxid das Oxid ein fester Bestandteil des Festkörpers ist, könnte ein Grund für den unterschiedlichen Entzündungsverlauf sein. Allerdings fehlen für diese Vermutung noch wissenschaftliche Daten.

Blick in die Materialkunde

In diesem Zusammenhang könnte auch die Art der chemischen Bindung bei Titan, Titanlegierungen und Zirkonoxid von Bedeutung sein. Hierbei müssen die keramischen Zirkonoxid-Verbindungen streng vom Metall Zirkonium und von Zirkonium-Metalllegierungen unterschieden werden. Im Gegensatz zu den Metalllegierungen (zum Beispiel der Titan-Zirkonium-Legierung Roxolid) sind die einzelnen Elemente bei der Oxidkeramik nicht durch eine metallische, sondern durch eine sogenannte ionische Bindung fest miteinander verbunden. Diese ionische Bindung ist dafür verantwortlich, dass es bei den Oxidkeramiken nur lokalisierte Elektronen gibt. Das bedeutet: Im Gegensatz zu Metallen oder Metalllegierungen können sich keine Elektronen aus dem Materialgefüge herauslösen und unerwünschte Wechselwirkungen, wie beispielsweise Korrosion, verursachen.

Zweiteilige Zirkonoxid-ZLA-Implantate zeigten in einer Studie der Arbeitsgruppe Roehling und Gahlert, bei der es sich um einen präklinischen Versuchsaufbau im Hundekiefer handelte, einen signifikant geringer ausgeprägten Knochenverlust im Vergleich zu Titan-SLA-Implantaten (2,42 Millimeter gegenüber 3,76 Millimeter). Darüber hinaus zeigte die periimplantäre Mukosa bei den Zirkonoxid-ZLA-Implantaten auch weniger stark ausgeprägte klinische Anzeichen einer Infektion wie Schwellung und Blutung im Vergleich zu den Titan-SLA-Implantaten. Während in der aktiven Progressionsphase ein Titanimplantat verloren ging, kam es bei den Keramikimplantaten zu keinem Verlust [21].

Die Ergebnisse der Studie lassen die Vermutung zu, dass in dem experimentellen Versuchsaufbau der Faktor „Biokompatibilität“ in Bezug auf den geringer ausgeprägten Knochenabbau wichtiger ist als beispielsweise der Faktor „Oberflächentopographie“. Daher könnten die unterschiedlichen Ergebnisse nicht nur von einer geringeren Biofilmbildung, sondern auch von einer reduzierten Ausbildung von Entzündungsparametern im periimplantären Gewebe beeinflusst worden sein [17].
 

Fallbeispiele aus der Praxis

Zwei Fallbeispiele aus unserer Praxis sollen abschließend die Vorteile, aber auch die Grenzen ein- und zweiteiliger vollkeramischer Implantate anschaulicher machen.

Fall 1: Verwendung eines einteiligen Zirkonoxidimplantats

Kurzbeschreibung: Patientin, 44 Jahre alt, kam bereits mit Schmerzen in unsere Praxis. Zustand bei mehrfach rezidivierenden Schmerzen im Bereich der Oberkieferfront; mehrfache endodontische Revisionen an den Zähnen 12 und 22, Stiftaufbauten bei 11 und 21, Wurzelspitzenresektion an Zahn 11 bereits durchgeführt.

Es musste ein submuköser Abszess ausgehend von Zahn 11 inzidiert werden. Aufgrund der Vorbehandlungen war ein weiteres konservierendes Vorgehen nicht indiziert. Nach Extraktion der Zähne wurde ein herausnehmbares Provisorium eingesetzt.

Im Sinne einer verzögerten Sofortimplantation wurden acht Wochen nach Extraktion der Zähne Implantate eingesetzt: Aufgrund der Platzverhältnisse wurden einteilige PURE-Keramikimplantate gewählt, da für den Bereich der Zähne 12 und 22 durchmesserreduzierte Implantate verwendet werden sollten, auch um den Zähnen 11, 21, 21 und 22 durch den unterschiedlichen Durchmesser der Implantatschulter ein unterschiedliches Emergenzprofil zu geben.

Fall 2: Verwendung eines zweiteiligen Zirkonoxidimplantats

Kurzdarstellung: Patientin, 37 Jahre alt. Sekundärkaries im Bereich des Zahnes 21. Die Implantation erfolgte acht Wochen nach der Extraktion des nicht erhaltungswürdigen Zahnes 21 im Sinne einer verzögerten Sofortimplantation. Die Wahl fiel aufgrund der günstigen Platzverhältnisse auf das zweiteilige PURE-Keramikimplantat mit Durchmesser 4,1 Millimeter Anschließend sollte eine reversibel verschraubte Krone angefertigt werden.

Die Zähne 12 bis 22 wurden prothetisch neu versorgt, da die Patientin mit ihrem ästhetischen Erscheinungsbild unzufrieden war.

Fazit für die Praxis

Es empfiehlt sich, bei den aktuell auf dem Markt verfügbaren Produkten beim Hersteller wissenschaftliche Daten, die auf jeweilige Implantatsystem bezogen sind, einzusehen.

Heutzutage gewährleisten Premiumprodukte im Bereich der Keramikimplantate aus Zirkonoxid vorhersagbare ästhetische Resultate mit Überlebensraten, die etablierten Titanimplantaten in nichts nachstehen. Mikroraue Oberflächen, optimierte Produktionsverfahren und Qualitätskontrollen ermöglichen die Herstellung fraktursicherer Keramikimplantate mit einem gleichwertigen ossären Einwachsverhalten. Das Angebot an Monotype- und zweiteiligen Zirkonoxidimplantaten lassen eine flexible Therapieoption auch im ästhetisch sensiblen Frontzahnbereich zu.

Vorteile in Bezug auf periimplantäre Entzündungen

Bei Zirkonoxid als Alternative zu Titan geht es weniger darum, die hervorragenden Überlebensraten weiter zu verbessern; es geht vielmehr darum, durch ein neues, bioinertes Material langfristig klinische relevante Vorteile in Bezug auf periimplantäre Entzündungen zu generieren. Es scheint einen hinsichtlich des Weichgewebes begünstigenden Einfluss zu haben, dass dabei Oxid ein Bestandteil des Festkörpers ist und nicht lediglich eine sehr dünne Schutzschicht wie bei Titan bildet. Darüber hinaus lassen bisherige wissenschaftliche Daten den Schluss zu, dass die bioinerten Eigenschaften das Risiko, periimplantäre Entzündungen zu entwickeln, deutlich reduzieren. Weitere evidenzbasierte Daten bezogen auf Keramikimplantate können Anwendern noch höhere klinische Sicherheit geben.
Klar ist schon jetzt, dass Keramikimplantate eine verlässliche Alternative und sinnvolle Ergänzung zu etablierten Titanimplantaten sind und das moderne implantologische Portfolio eindeutig bereichern.

Privatdozent Dr. habil. Dr. med. dent. Stefan Röhling, München

 

Literatur
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Titelbild:  Fall 1: Vier einteilige Keramikimplante – Klinische Situation zwei Monate nach Freilegung der Implantatschultern und Ausformung des peri-implantären Weichgewebes.
Implantologie Zahnmedizin Prothetik Praxis

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