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MIT DEM IMPLANTATDESIGN ZUSAMMENHÄNGENDE FAKTOREN

Die Frage, welches Implantatdesign die besten Ergebnisse erbringt, lässt sich nicht in einem Satz beantworten. Recht offensichtlich ist jedoch, dass die Machart eines Implantats seine Funktion beeinflusst, ähnlich wie die Machart eines Autos dessen Fahrverhalten bestimmt. Es gibt viele mit dem Implantatdesign zusammenhängende Faktoren, die die Funktion des Implantats beeinflussen. So verringert oder erhöht das Gewindedesign die Primärstabilität des Implantats, macht die Implantatlegierung eine Osseointegration mehr oder minder wahrscheinlich und ist aufgrund der Form und Länge des Abutments am Implantat-Abutment-Übergang eine Restauration erleichtert oder erschwert. Das vorliegende Kapitel befasst sich mit diesen Faktoren, die nach der Osseointegration des Implantats einen direkten Einfluss auf die krestale Knochenstabilität haben.

Die Forschung hat zwei Hauptfaktoren des Implantatdesigns identifiziert, die für die Entwicklung von Behandlungskonzepten ohne Knochenverlust wichtig sind: (1) das Vorhandensein oder Fehlen eines polierten Implantathalses und (2) die Implantat-Abutment-Verbindung oder der Mikrospalt. Diese Designfaktoren fielen in einer Kombination aus klinischer Forschung und klinischem Alltag besonders auf, weil sie für das Implantatüberleben und die krestale Knochenstabilität am wichtigsten sind. Da diese Eigenschaften bei jedem zweiteiligen Implantat vorhanden sind, sind sie in jedem klinischen Fall relevant. Es ist also ein Verständnis dafür notwendig, wie die Auswirkungen dieser Faktoren auf Knochenverlust und Knochenstabilität die Wahl des Implantats beeinflussen.

Vertrautheit mit dem Implantatsystem

Um eine krestale Knochenstabilität zu erreichen, muss der Behandler den verwendeten Implantattyp sehr gut kennen und seine Funktion verstehen. Die Hälfte der Fälle, in denen ein Knochenverlust aufgetreten ist, wäre vermeidbar gewesen, wenn das Implantat korrekt in den Knochen gesetzt worden wäre. Dies jedoch ist nur möglich, wenn der Operateur gut mit dem Implantatsystem vertraut ist. Wie groß ist beispielsweise bei einem System mit Platform-Switching der Unterschied des Durchmessers von Abutment und Implantatplattform? Gemäß einer Studie von Canullo et al.¹ sollte er mindestens 0,4 mm betragen. Bei einem geringeren Unterschied wird das bakterielle Infiltrat nicht vom Knochen weggeleitet, sodass das Implantat wie ein Standardimplantat funktioniert, obwohl es als Implantat mit Platform-Switching bezeichnet und vertrieben wird. Natürlich sind Implantate mit diesem Unterschied erhältlich. Ein weiteres Beispiel lautet, ob es eine Regel dafür gibt, wie ein Implantat ohne Platform-Switching auf Knochenniveau gesetzt wird. Die Bezeichnung „Knochenniveau“ schreibt vor, dass es krestal gesetzt werden sollte, allerdings würde dann der Mikrospalt auf Knochenniveau liegen, sodass sich im Implantat Bakterien ansiedeln können, was suboptimal ist. Somit hängt die Insertionstiefe grundsätzlich von den Designfaktoren in Kombination mit dem Wissensstand des Zahnarztes ab, der das Implantat setzt. Die Unterschiede im Design beginnen mit dem Implantathals und der Implantat-Abutment-Verbindung (Abb. 2-1). Dabei ergeben sich folgende Fragen: Unterscheiden sich diese Implantatdesigns in ihrer Effektivität? Wie wirken sie sich kurz- und langfristig auf die krestale Knochenstabilität aus?

Abb. 2-1 Verschiedene Implantatdesigns mit unterschiedlich langem poliertem Hals und Implantat-AbutmentVerbindungen. (a) 45-Grad-Innenverbindung (Fa. BioHorizons). (b) Konische Verbindung mit poliertem horizontalem Anteil (Conelog, Fa. Camlog). (c) Implantat mit konischer 12-Grad-Verbindung (Fa. MIS). (d) Implantat mit poliertem Hals (Fa. Camlog).

Polierter Hals

Der polierte Implantathals ist definitiv ein ätiologischer Faktor des frühen krestalen Knochenverlusts. Früher wurde der Implantathals mit einer polierten Oberfläche hergestellt, um die Plaque-Akkumulation zu reduzieren, falls das Implantat infolge eines alveolären Knochenverlusts gegenüber der Mundhöhle exponiert war. Allerdings haben klinische Studien zum Knochenniveau an Implantaten mit poliertem Hals ergeben, dass Hartgewebe eher resorbiert werden², wenn sie direkten Kontakt mit maschinierten Oberflächen haben. Hämmerle et al.³ berichteten, dass Implantate aus dem ITI-Dental-Implantat-System (Fa. Straumann), die eine polierte Oberfläche besitzen, das Knochenniveau nach der Restauration trotz Versenkung nicht erhielten. Shin et al.⁴ kamen zu ähnlichen Ergebnissen und schlussfolgerten, dass an Implantaten mit rauem Hals ein geringerer Knochenverlust auftrat als an jenen mit poliertem Hals (Abb. 2-2).

Abb. 2-2 In einer Studie wurden drei Typen von Implantathälsen verglichen: solche mit (a) rauer Oberfläche, (b) polierter Oberfläche und (c) Mikrogewinde. Am stärksten war der Knochenverlust am polierten Hals und am geringsten an dem Hals mit Mikrogewinde (Abdruck mit frdl. Genehmigung von Shin et al.⁴).

Hänggi et al.⁵ berichteten, dass Implantate mit kürzerem, glattem, koronalem Hals das Risiko für eine Exposition des Metallrands von Implantaten im ästhetischen Bereich reduzieren, da an diesen Implantaten kein zusätzlicher Knochenverlust auftritt. Diese Schlussfolgerungen wurden in einer aktuellen Studie von Peñarrocha-Diago et al.⁶ bestätigt, in der sich der Knochenverlust nach 6 und 12 Monaten statistisch signifikant zwischen den beiden Gruppen unterschied: Der Knochenverlust war an Implantaten mit maschiniertem Hals, ohne Mikrogewinde und mit externer Verbindung vergleichsweise stärker als bei Implantaten mit behandelter Oberfläche, Mikrogewinde und Innenverbindung sowie Platform-Switching.

Die Pathogenese des Knochenverlusts an polierten Oberflächen wird in einem Review-Artikel von Wiskott und Belser⁷ erläutert. Vermutlich können maschinierte Implantatoberflächen die okklusale Belastung nicht effektiv von der glatten Titanoberfläche auf den Knochen übertragen. Stattdessen kommt es zum Stress Shielding, das einen Knochenverlust auslöst. Bei gedeckt einheilenden Implantaten wurde im Rahmen der zweizeitigen Operation beobachtet, dass sie von Knochen bedeckt waren, der jedoch nach prothetischer Belastung bis zum ersten Gewindegang des Implantats resorbiert wurde^8,9. Somit kann der Knochenverlust an einem polierten Hals als nicht funktionelle Knochenresorption bezeichnet werden, weil die Resorption auftritt, ohne dass die Belastung auf den Knochen übertragen wurde. Dies wirft allerdings die Frage auf, wie die Belastung auf die ursprünglichen Brånemark-Implantate übertragen wurde, die alle poliert waren. Und: Wie wurden diese Implantate überhaupt osseointegriert, wenn poliertes Titan okklusale Belastungen nicht auf den Knochen übertragen und ihn so stimulieren kann, dass er erhalten bleibt? Die Erklärung lautet, dass diese Implantate zwar poliert (oder präziser: maschiniert) waren, der Anteil des Implantats, der sich im Knochen befand, jedoch Gewindegänge aufwies, die die Belastung auf den Knochen übertragen konnten.

Einen weiteren Beweis für die Knochenresorption an polierten Oberflächen lieferten Jung et al.¹⁰, die an Implantaten mit einem 3 mm langen polierten Hals einen ausgedehnten Knochenverlust nachwiesen. Auch in Studien mit einteiligen Implantaten, bei denen der Effekt des Mikrospalts nicht auftreten kann, wurde festgestellt, dass das Knochenniveau an der Grenze zwischen rauer und glatter Oberfläche unabhängig von der Tiefe der Implantatposition etabliert wurde^10,11. Daraus lässt sich folgern, dass ein polierter Implantathals ein valider ätiologischer Faktor bei der Pathogenese des krestalen Knochenverlusts ist (Abb. 2-3 und 2-4). Dies bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass wegen der Knochenresorption am polierten Hals ein Implantatmisserfolg eintreten wird, sondern nur, dass diese Resorption nach Möglichkeit vermieden werden sollte. Außerdem wurde beschrieben, dass nur 1,5 % auf Gewebeniveau gesetzte Implantate, die normalerweise polierte Bereiche mit einer Länge von 1,8 bis 2,8 mm aufweisen, vor der Belastung versagten (früher Misserfolg) und 2,0 % nach 9 Jahren Beobachtung (später Implantatverlust)¹². Daher wird empfohlen, den polierten Implantathals auf Knochenniveau zu platzieren. Bei tieferer Platzierung wird sich der Knochen unabhängig von der Insertionstiefe schlussendlich an der Grenze zwischen rauer und glatter Oberfläche anlagern (Abb. 2-5 bis 2-7).

Abb. 2-3 (a) Der polierte Hals eines zu tief in den Knochen gesetzten Implantats auf Gewebeniveau löste einen Knochenverlust aus. (b) Nach 2 Monaten Heilung. (c) Bei der Kontrolle nach einem Jahr.

Abb. 2-4 (a) Implantat mit poliertem Hals. (b und c) Der Knochenverlust aufgrund der glatten Oberfläche ist gut erkennbar. In diesem Fall bestand nach dem krestalen Knochenverlust und der Exposition des polierten Halses kein ästhetisches Problem. Dieses Implantat sollte jedoch nicht im ästhetischen Bereich gesetzt werden.

Abb. 2-5 Verschiedene Knochenreaktionen auf Implantate mit unterschiedlichem Design. (a) Ein Implantat auf Gewebeniveau mit poliertem Hals wurde zu tief in den Knochen gesetzt (links), ein Implantat mit Platform-Switching wurde auf Knochenniveau gesetzt (Mitte) und ein Implantat auf Knochenniveau ohne Platform-Switching wurde suprakrestal gesetzt (rechts). (b) Die periimplantären Weichgewebe wirken sehr gesund. (c) Da der polierte Anteil des Implantats auf Gewebeniveau nicht korrekt platziert wurde (rechts), kam es zu einem extremen Knochenverlust und schließlich zum Implantatmisserfolg. An den anderen beiden Implantaten ist der Knochen stabil. Sie besitzen keine polierten Oberflächenanteile.

Abb. 2-6 (a) Dieses Implantat auf Gewebeniveau wurde korrekt gesetzt. Der polierte Hals liegt suprakrestal. (b und c) Bei derart gesetzten Implantaten ist der krestale Knochen oft stabil und das periimplantäre Gewebe gesund.

Abb. 2-7 Manche Implantate (z. B. T6, Fa. NucleOSS) besitzen eine polierte Innenverbindung oder eine polierte horizontale Ebene. Dieser polierte Bereich ist gegenüber dem Knochen abgegrenzt und gefährdet daher auch nicht die Knochenstabilität.

Folglich lautet die erste Lektion bei der Etablierung von Behandlungskonzepten ohne Knochenverlust, Implantate mit poliertem Hals nicht unter dem Knochenniveau zu setzen, weil dadurch der Knochen im Halsbereich des Implantats verloren geht.

Mikrospalt

Während nicht alle Implantate einen polierten Hals besitzen, weisen alle zweiteiligen Implantate einen Mikrospalt bzw. einen Übergang auf, an dem das Implantat und das Abutment aufeinandertreffen. Dieser kritische Teil des Implantatdesigns ist entscheidend für die Knochenstabilität. Manche Zahnärzte bevorzugen einteilige Implantate, bei denen es keinen Mikrospalt gibt. Theoretisch sollte an einem einteiligen Implantat durch die Effekte der Implantat-Abutment-Verbindung kein krestaler Knochenverlust auftreten. Tatsächlich ist der Knochenverlust an einteiligen Implantaten nicht geringer, da ihr Design insofern nachteilig ist, dass sie nur mit zementierten Restaurationen kombiniert werden können. Hinzu kommt, dass sie einen Unterschnitt haben, der die Entfernung von überschüssigem Zement nach der Zementierung verhindert. Dieser Aspekt wird ausführlich in Kapitel 12 beschrieben.

Der Mikrospalt wurde mit einem krestalen Knochenverlust in Verbindung gebracht. Alle modernen Implantate weisen einen Mikrospalt auf, da das zweiteilige Design eine flexible restaurative Behandlung ermöglicht und dem Zahnarzt viele Möglichkeiten für die prothetische Restauration bietet. Außerdem erlauben zweiteilige Implantate die Korrektur von chirurgischen Fehlern bei der Position und Ausrichtung des Implantats. Somit sind die Implantat-Abutment-Verbindung und der daher vorhandene Mikrospalt notwendige Merkmale moderner Implantate.

Dieser Faktor der krestalen Knochenstabilität wird vermutlich in der implantologischen Literatur am häufigsten behandelt. Es gibt zahlreiche Tierstudien und klinische Veröffentlichungen, die den Effekt des Mikrospalts auf den Knochen untersuchen und das starke wissenschaftliche und klinische Interesse an dieser Thematik belegen. Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Implantat-Abutment-Verbindung und der krestalen Knochenstabilität? Um diese Frage zu beantworten, sind zwei Aspekte des Mikrospalts hervorzuheben: Er ist eine Quelle der bakteriellen Kontamination und eine Ursache von Mikrobewegungen (Abb. 2-8).

Abb. 2-8 (a) Der Mikrospalt (Implantat-Abutment-Verbindung) ist eines der wichtigsten Designmerkmale von Implantaten. (b) Die Beziehung zwischen Mikrospalt und Knochenniveau ist sehr wichtig. In diesem Beispiel liegt er suprakrestal.

Bakterielle Kontamination

Wie infiltrieren Bakterien ein Implantat, obwohl Implantate steril hergestellt werden? Bei zweiteiligen Implantaten ist eine innere Kontamination unvermeidbar, die bei verschiedenen Gelegenheiten entsteht: (1) während der Implantation, (2) während der prothetischen Phase und (3) während der Lockerung des Abutments nach einer gewissen funktionellen Belastungsdauer.

Die Kontamination von Implantaten während sie gesetzt werden ist belegt, da kleine Mengen von Speichel oder Blut in das Implantat gelangen und später nicht mehr durch die üblichen Reinigungsverfahren entfernt werden können. Oft wird nach der Implantation, beim Eindrehen der Abdeckschraube bei gedeckt heilenden Implantaten, beim Aufsetzen der Einheilkappe nach der Freilegung oder bei nicht gedeckt heilenden Implantaten eine Reinigung der Implantatinnenseite oder die Verwendung von Chlorhexidingel empfohlen (Abb. 2-9).

Abb. 2-9 Sofern eine Implantat-Abutment-Verbindung (d. h. der Mikrospalt) kontaminiert ist und sich auf Knochenniveau befindet, kommt es zum Knochenverlust, da Bakterien aus dem Implantatinneren in den Knochen eindringen. Zu den dafür verantwortlichen Faktoren gehören die Größe des Mikrospalts und die Stabilität der Verbindung.

Größe des Mikrospalts

Ein wichtiger Faktor ist die Größe des Mikrospalts. Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass der Mikrospalt bei verschiedenen Implantatsystemen und prothetischen Abutments unterschiedlich groß ist. Kano et al.¹³ beschrieben abhängig von der Art des Abutments eine horizontale Fehlpassung der Implantat-Abutment-Verbindung von 75 bis 103 µm, während die vertikale Fehlpassung mit 0 bis 11 µm deutlich geringer war. Dibart et al.¹⁴ ermittelten an Locking-Taper-Implantatsystemen einen Mikrospalt von nur 0,5 µm, der als bakterienfreie Verbindung gilt, weil der Durchmesser von Mikroorganismen größer als 0,5 µm ist. Welche Bedeutung die Größe des Mikrospalts hat, wurde in In-vitro-Studien gezeigt, die eine mikrobiologische Kontamination des gesamten Implantatsystems durch eine Leckage an der Implantat-Abutment-Verbindung nachgewiesen haben^15,16. Somit kann der Mikrospalt als Austrittspforte von Bakterien betrachtet werden.

Stabilität

Die Stabilität der Implantat-Abutment-Verbindung ist ein weiterer Faktor, der die bakterielle Kontamination beeinflusst, da die Bakterien bei Bewegungen entweichen und den Knochen schädigen können. Auch die Bewegung selbst kann verheerende Folgen für den krestalen Knochen haben. Es gibt verschiedene Verbindungsformen, wie externe, flache und Innenverbindungen, wobei eine konische Verbindung am stabilsten zu sein scheint¹⁷ und auch grundsätzlich empfohlen wird. Besonders wichtig ist die Stabilität der Verbindung bei subkrestal gesetzten Implantaten (Abb. 2-10 und 2-11).

Abb. 2-10 Die verschiedenen Formen der Implantat-Abutment-Verbindung sind unterschiedlich stabil. Man geht allgemein davon aus, dass eine konische Verbindung am stabilsten ist, wobei die Insertionstiefe ebenfalls eine Rolle spielt. (a) Außenverbindung. (b) Konische Verbindung mit 5 bis 6 Grad. (c) Konische Verbindung mit 8 bis 20 Grad. (d) Innenverbindung.

Abb. 2-11 Querschnitt der verschiedenen Implantat-Abutment-Verbindungen. (a) Implantat mit einer Innenverbindung und einer kleinen konischen Verbindung mit 45 Grad (Fa. BioHorizons). (b) Implantat mit einer konischen Verbindung mit 15 Grad (Bone-Level-Implantat, Fa. Straumann). Wichtig ist, dass das Abutment nur an der konischen Verbindung Kontakt mit dem Implantat hat und Belastungen weitergeben kann (mit frdl. Genehmigung von Dr. Uğur Ergin, Istanbul, Türkei).

Hermann et al. führten eine Studie durch, um den Zusammenhang zwischen der Implantat-Abutment-Verbindung und der Ätiologie des frühen marginalen Knochenverlusts zu untersuchen¹⁸. Bei diesem Tiermodell wurden bei fünf Hunden 60 Implantate gesetzt. Die zweiteiligen Implantate wiesen Mikrospalte mit Größen von etwa 10 µm, 50 µm und 100 µm auf. Eine Implantatgruppe wurde mittels Laser verschweißt, um Bewegungen zwischen dem Implantatkörper und dem Abutment zu verhindern. In einer anderen Implantatgruppe waren die Mikrospalte genauso groß, aber die Abutments waren nur mit prothetischen Schrauben befestigt. Die Studie kam zu dem Ergebnis, dass der krestale Knochenverlust an allen nicht verschweißten Implantaten signifikant stärker war als an Implantaten mit laserverschweißten Abutments. Daraus wurde gefolgert, dass die Mikrobewegungen zwischen dem Implantat und dem prothetischen Abutment den Knochenverlust mehr beeinflussen als die Größe des Mikrospalts.

In einem anschließenden Experiment bestätigten King et al.¹⁹ die Schlussfolgerungen der vorherigen Studie, wonach die Stabilität der Implantat-Abutment-Verbindung ein wichtiger Faktor bei der Prävention des marginalen Knochenverlusts ist. Eine instabile Implantat-Abutment-Verbindung führt vermutlich auf zwei Wegen zum Knochenverlust. Erstens entsteht durch das Einwirken von okklusalen Kräften auf eine instabile Implantat-Abutment-Verbindung ein Pumpeneffekt, aufgrund dessen ständig Bakterien aus dem Implantatinneren durch den Mikrospalt in die periimplantären Gewebe gelangen²⁰. Dies trägt zur Bildung eines entzündlichen Zellinfiltrats bei, das die Grundlage für den Knochenverlust bildet. Eine zweite Theorie geht davon aus, dass die Mikrobewegungen des Abutments zur Resorption des benachbarten krestalen Knochens führen.

Somit erzeugen die Bakterien im Implantat zusammen mit den Mikrobewegungen eine mikrobielle Leckage an der Implantat-Abutment-Verbindung. In zahlreichen histologischen und Tierstudien ist beschrieben, dass diese Leckage für das entzündliche Zellinfiltrat in die Weichgewebe verantwortlich ist, die an den Mikrospalt angrenzen^11,21,22. Ericsson et al.²¹ schlugen dafür den Begriff des vom Abutment infiltrierten Bindegewebes vor, wobei es sich um eine Wirtsreaktion auf die bakterielle Kontamination durch Komponenten aus dem Inneren des Abutments handeln soll.

Vermutlich ist das Infiltrat ein Wirtsmechanismus zum Schutz des periimplantären Knochens. In einer Serie von Tierstudien bestätigten Hermann et al.^23,24, dass das Platzieren der Implantat-Abutment-Verbindung auf Knochenniveau oder weiter apikal zu einem signifikanten marginalen Knochenverlust führt (Abb. 2-12). Die Pathogenese des Knochenverlusts durch den Mikrospalt wurde von Broggini et al. beschrieben²⁵. Das Muster der periimplantären Akkumulation von Neutrophilen legt nahe, dass ein chemotaktischer Reiz in oder nahe dem Mikrospalt von zweiteiligen Implantaten die Rekrutierung entzündlicher Zellen initiiert und aufrechterhält. Diese Zellen fördern die Bildung von Osteoklasten, was zum alveolären Knochenverlust führen kann. Diese Hypothese wurde später durch ein Experiment bestätigt, in dem weiter apikal gesetzte Implantate mehr Neutrophile und eine stärkere Entzündung akkumulierten, sodass es zu einem stärkeren Knochenverlust kommen konnte²⁶. Allgemein wurde daraus gefolgert, dass ein Knochenverlust um bis zu 2 mm entstehen kann, um einen ausreichenden Abstand zur Infektionsquelle herzustellen.

Abb. 2-12 Nicht korrekt platziertes Implantat ohne Platform-Switching. (a) Der Mikrospalt liegt auf Knochenniveau. (b) In dieser Situation entsteht durch Mikrobewegungen und bakterielle Kontamination ein entzündliches Infiltrat, das zum Knochenverlust führt.

Lage des Mikrospalts

Piattelli et al. beobachteten keine Knochenresorption, wenn der Mikrospalt 1,0 bis 2,0 mm über dem Alveolarkamm lag, und einen Knochenverlust von 2,1 mm, wenn er auf Höhe des Alveolarkamms lag²⁷. Alle vorgenannten Studien erfolgten jedoch am Tiermodell, haben also keine sehr hohe Position in der Evidenzhierarchie (s. Einleitung). In klinischen Studien wurde bestätigt, dass es an Implantaten mit Mikrospalt und ohne stabile Implantat-Abutment-Verbindung zu einem krestalen Knochenverlust kommt, wenn sie auf Knochenniveau gesetzt werden. Linkevičius et al.²⁸ führten eine kontrollierte klinische Studie durch, in der zwei Implantate ohne Platform-Switching nebeneinander gesetzt wurden. Das Testimplantat wurde etwa 2 mm suprakrestal gesetzt und das Kontrollimplantat auf krestaler Höhe. Das Setzen von Implantaten auf Knochenniveau ist ein Standardprotokoll, das von den meisten Herstellern und Studien empfohlen wird. Im Unterkiefer wurden nach zweimonatiger und im Oberkiefer nach viermonatiger Einheilungszeit festsitzende Metallkeramikrestaurationen eingegliedert. Die Ergebnisse zeigten, dass an den Kontrollimplantaten (d. h. jenen mit einem Mikrospalt auf Knochenniveau) nach einjähriger funktioneller Belastung ein Knochenverlust von 1,68 mm auftrat (Abb. 2-13). Wenn ein Implantat zu tief in den Knochen gesetzt wird, tritt nach der Restauration und schon vor der Kontrolle nach einem Jahr ein Knochenverlust auf (Abb. 2-14).

Abb. 2-13 (a) Krestaler Knochenverlust an einem Kontrollimplantat (links) und einem Testimplantat (rechts). (b) Position des Testimplantats (links) und des Kontrollimplantats (rechts). Das Kontrollimplantat wurde auf Knochenniveau gesetzt, sodass der Mikrospalt auf Höhe des Knochenkamms lag. Bei der Kontrolle nach einem Jahr wurde an dem auf Knochenniveau gesetzten Implantat ein Knochenverlust von bis zu 1,68 mm ermittelt. Dies belegt, dass der Mikrospalt ein wichtiger Faktor der krestalen Knochenstabilität ist (Abdruck mit frdl. Genehmigung von Linkevičius et al.²⁸).

Abb. 2-14 (a bis c) Ein Mikrospalt zwischen Implantat und Abutment führt zur Knochenresorption, weil das Implantat zu tief in den Knochen gesetzt wurde. Die Bakterien haben direkten Kontakt mit dem Knochen und es kommt zu Mikrobewegungen am Mikrospalt, die ebenfalls zum Knochenverlust führen.

Suprakrestale Platzierung ohne Platform-Switching

Um einen krestalen Knochenverlust durch einen Mikrospalt zu verhindern, werden abhängig vom Implantatdesign zwei Lösungen vorgeschlagen. Zunächst kann es angebracht sein, ein Implantat mit einer gleich großen, nicht konischen Verbindung suprakrestal zu setzen^29,30 (Abb. 2-15). Todescan et al.³¹ schlugen für Implantate mit Standardverbindung eine suprakrestale Platzierung vor, um den Abstand zwischen Mikrospalt und Knochen zu erhöhen und die krestale Knochenresorption zu reduzieren. Linkevičius et al.²⁸ ermittelten an suprakrestal gesetzten Implantaten bei dickem gingivalem Biotyp einen Knochenverlust von 0,68 mm, der damit geringer ausfällt als bei krestaler Platzierung desselben Implantats. Die klinische Erfahrung zeigt also, dass sich nach auch nach 10 Jahren an suprakrestal gesetzten Implantaten stabiler Knochen findet (Abb. 2-16).

Abb. 2-15 (a) Wenn ein Implantat ohne Platform-Switching auf oder unter Knochenniveau gesetzt wird, liegt der Mikrospalt im Knochen, sodass es zu Mikrobewegungen und bakterieller Kontamination kommt. (b) Die suprakrestale Position des Implantats reduziert die schädigenden Effekte dieser Faktoren.

Abb. 2-16 (a bis c) Der Knochen reagiert auch nach 10 Jahren funktioneller Belastung gut auf das suprakrestale Implantat. Diese Position kann nur für Implantate mit Platform-Switching empfohlen werden.

Allerdings entsprechen 0,68 mm einer erheblichen Knochenresorption. Vermutlich tritt der Knochenverlust auch deshalb weiter auf, weil die suprakrestale Platzierung des Implantats die raue Implantatoberfläche exponiert, die eigentlich im Knochen versenkt sein sollte. Eine raue Oberfläche bedeutet ein erhebliches Risiko für Plaque-Akkumulation und -Adhärenz, wodurch es zur Entzündung der Gewebe und zum Knochenverlust kommen kann (Abb. 2-17). Daher muss der Hals suprakrestal gesetzter Implantate ohne Platform-Switching auf einer Länge von 0,5 bis 1 mm poliert sein.

Abb. 2-17 Manchmal kommt es an suprakrestal gesetzten Implantaten ohne Platform-Switching zum Knochenverlust. Der Mikrospalt war zwar isoliert, aber ein Vergleich der Röntgenaufnahmen nach dem Setzen (a) und bei der Kontrolle nach einem Jahr (b) zeigt einen Knochenverlust.

Platform-Switching

Der wichtigste Designfaktor von markteingeführten Implantaten ist das Platform-Switching. Laut den Befürwortern des Platform-Switching ist dieses Implantatmerkmal der wichtigste Faktor bei der Prävention von Knochenverlust, weshalb an Implantaten mit Platform-Switching kein Knochenverlust auftritt. Durch das Platform-Switching werden die Bakterien horizontal vom Knochengewebe weg und zum Implantat geleitet (Abb. 2-18 und 2-19). Damit wird ein ähnlicher Effekt erreicht wie bei dem Vorschlag, Implantate ohne Platform-Switching etwa 1 mm suprakrestal zu setzen, um den Mikrospalt zu isolieren, wobei jedoch der Mikrospalt in diesem Fall in horizontaler Richtung isoliert wird.

Abb. 2-18 (a) Ohne Platform-Switching gelangen die Bakterien aus dem Mikrospalt direkt in das Knochengewebe. (b) Platform-Switching ist von Vorteil, weil die Bakterien nach innen und vom Knochen weg geleitet werden. (c) Auch der Unterschied im Durchmesser ist beim Platform-Switching wichtig, da er erst ab 0,4 mm effektiv ist.

Abb. 2-19 Dieses Implantat mit Platform-Switching zeigt deutlich, wie die Implantat-Abutment-Verbindung zur Mitte verlagert wird. Wichtig ist auch, dass der Bereich der Horizontalverlagerung poliert ist, da dort das Einwachsen von Weichgewebe erwartet wird.

Beim Platform-Switching haben das Abutment oder der Aufbau einen geringeren Durchmesser als die Implantatplattform. Dadurch entsteht eine umlaufende horizontale Stufe, die eine horizontale Erweiterung der biologischen Breite ermöglicht. Das Platform-Switching soll den Mikrospalt der Implantat-Abutment-Verbindung vom vertikalen Knochen-Implantat-Kontaktbereich entfernen. Im Vergleich zum konventionellen restaurativen Verfahren, bei dem Implantat und Aufbau denselben Durchmesser haben, soll das Platform-Switching den krestalen Knochenverlust verhindern oder reduzieren^26,32–34.

Die positiven Effekte des Platform-Switching auf die krestale Knochenstabilität wurden in vielen klinischen Studien belegt. Die Reduktion des Knochenverlusts scheint mit der Größe der Stufe zwischen Implantat und Abutment zusammenzuhängen. Canullo et al. führten dazu eine prospektive klinische Studie an 69 Implantaten bei 31 Patienten durch. Sie ermittelten an Implantaten ohne Platform-Switching einen Knochenverlust von 1,49 mm, bei Platform-Switching mit 0,2 mm großer Stufe betrug der Knochenverlust 0,99 mm, mit einer 0,5-mm-Stufe betrug er 0,82 mm und mit 0,85-mm-Stufe 0,56 mm. Je größer also die Stufe des Platform-Switching war, umso ausgeprägter war der mittlere positive Effekt auf die Knochenresorption 33 Monate nach der Implantation¹ (Abb. 2-20).

Abb. 2-20 Der Unterschied der Durchmesser, also das Ausmaß des Platform-Switching, ist wichtig für die Knochenstabilität. An einem Implantat mit großer Stufe (a) tritt ein geringerer Knochenverlust auf als an einem Implantat mit kleinem Platform-Switching (b).

Daten aus Laborstudien, Tierstudien sowie histologischen und klinischen Studien am Menschen bestätigen die wichtige Rolle des Mikrospalts zwischen Implantat und Abutment beim Remodeling des periimplantären krestalen Knochens. Vela-Nebot et al.³⁵ untersuchten die krestale Knochenstabilität an 30 Implantaten mit einem Platform-Switching von 0,45 mm und 0,5 mm (Test) sowie an 30 Implantaten mit Standardverbindung (Kontrolle). Der mittlere mesiale Knochenverlust betrug bei der Röntgenkontrolle nach einem Jahr in der Kontrollgruppe 2,53 mm und in der Testgruppe 0,76 mm. Die mittlere distale Knochenresorption betrug in der Kontrollgruppe 2,56 mm und in der Testgruppe 0,77 mm. Die Autoren schlussfolgerten daraus, dass der Knochenverlust an Implantaten mit Platform-Switching deutlich geringer ausgefallen war als in der Kontrollgruppe³⁵.

Mikrobewegungen

Die Prävention einer bakteriellen Kontamination des Knochens ist aber nur ein Faktor, der zur krestalen Knochenstabilität beiträgt. Der andere signifikante Faktor ist die Reduktion von Mikrobewegungen. Logischerweise ist zur Reduktion von Mikrobewegungen eine stabile Verbindung zwischen Implantat und Abutment erforderlich – aber wie kann diese erreicht werden? Die einfachste Lösung ist die Wahl der bestgeeigneten Verbindung. Abhängig von Ausrichtung und Länge des Innenkonus am Implantat gibt es verschiedene Verbindungsformen.

Es besteht allgemein Übereinkunft darüber, dass die Verbindung umso stabiler und weniger resistent gegenüber Lateralbewegungen ist, je kleiner der Neigungswinkel ist (s. Abb. 2-10). Die Morse-Taper-Verbindung besitzt einen Winkel von 2 bis 4 Grad. Die bekanntesten Implantatsysteme, die sich diese Verbindung zunutze machen, sind Ankylos (Fa. Dentsply Sirona) und Bicon (Fa. Bicon), aber sie wird auch bei anderen Systemen eingesetzt. Die zweite konische Verbindungsform ist breit und besitzt einen Winkel von 5 bis 20 Grad. Verwendet wird sie von den Firmen Straumann, Nobel, MIS und anderen Implantatherstellern. Die dritte Gruppe weist einen Winkel von mehr als 20 Grad auf und wird nicht mehr als konische, sondern als Innen- oder flache Verbindung bezeichnet (Abb. 2-21).

Abb. 2-21 Die Innenverbindung ist im Außenbereich (Kreis) biologisch versiegelt.

In einer bekannten Studie stellten Zipprich et al.¹⁷ fest, dass die Bewegungen des Abutments umso geringer ausfallen, je steiler der Winkel ist. Außerdem sprachen sie sich für Implantate mit Konusverbindung aus, da eine stabile Verbindung der wichtigste Faktor bei der Prävention von Knochenverlust ist. Bewegungen am Implantat-Abutment-Übergang erzeugen einen Pumpeneffekt, durch den Bakterien aus dem Implantat gepresst werden und zum Knochenverlust führen. Außerdem schädigt schon die Bewegung selbst den Knochen, sodass sich die negative Reaktion verdoppelt. Wenn weniger Bewegungen an der Implantat-Abutment-Verbindung auftreten, gelangen weniger Bakterien aus dem Implantat und die Entzündung wird verringert. Andererseits macht eine steile konische Verbindung ein Verblocken der Restaurationen unmöglich, was sich nachteilig auswirken kann (s. Kap. 14).

Schlussfolgerung

Laut dem mechanischen Ansatz, um die Knochenstabilität mithilfe des Implantatdesigns zu erreichen, sind das Platform-Switching und eine konische Implantat-Abutment-Verbindung die wichtigsten Faktoren für ein dauerhaft stabiles Knochenvolumen. Obwohl diese Faktoren zweifelsohne wichtig sind, zeigt die Konzentration auf die mechanischen Aspekte als einzig relevante Faktoren aber nur ein unvollständiges Gesamtbild. Es gibt zahlreiche Belege für den Zusammenhang zwischen der Knochenstabilität und Implantaten ohne Platform-Switching und einer einfachen Innenverbindung.

Abbildung 2-22 zeigt anhand eines klinischen Falls, dass nicht nur mechanische Faktoren des Implantatdesigns für die Knochenstabilität wichtig sind. In diesem Fall wurden Implantate mit Platform-Switching und Morse-Taper-Verbindung verwendet, die als sehr stabil gilt, ähnlich einer Kaltverschweißung. Die Implantate wurden bei klinisch idealer Situation gesetzt: einem breiten Alveolarkamm, mehr als 2 mm befestigter Gingiva und einer leicht subkrestalen Implantatposition. Ankylos-Implantate besitzen ein deutliches Platform-Switching, sodass die Bakterien auf jeden Fall vom Knochen ferngehalten werden sollten. Eine Morse-Taper-Verbindung begrenzt Bewegungen und schließt ein Knochenremodeling aufgrund der Größe des Mikrospalts aus. Die zum Zeitpunkt der Implantation angefertigte Röntgenaufnahme zeigt stabilen Knochen an den gesetzten Implantaten, aber nach 2 Monaten trat eine Knochenresorption auf. Daher verursachen mechanische Faktoren des Implantatdesigns nicht alleine einen Knochenverlust, weil er trotz der idealen Verbindung auftrat. Wegen des breiten Alveolarkamms konnte er auch nicht auf eine ungünstige anatomische Ausgangssituation zurückgeführt werden. Außerdem zeigt die beim Einsetzen der Restauration angefertigte Röntgenaufnahme einen massiven krestalen Knochenverlust, der sich nicht alleine durch das Implantatdesign erklären lässt.

Abb. 2-22 Knochenverlust an Ankylos-Implantaten mit Morse-TaperVerbindung und Platform-Switching (Fa. Dentsply Sirona) als Beleg dafür, dass das Implantatdesign zwar wichtig ist, aber nur teilweise zum Erfolg beiträgt. (a) Ausgezeichnete klinische Situation mit breitem Knochenkamm. (b) Es gibt mehr als genug befestigte bukkale periimplantäre Mukosa, somit bestehen ausgezeichnete Weichgewebebedingungen. (c) Die Implantate wurden korrekt gesetzt. (d) Der krestale Knochenverlust vor der Belastung zeigt, dass noch weitere Faktoren zum Knochenverlust beitragen. (e) Röntgenaufnahme beim Einsetzen der Restaurationen. (f) Die Querschnitte des Implantatdesigns zeigen eine komplett versiegelte und stabile Verbindung.

Was also wurde in diesem Fall übersehen? Die Antwort lautet: die Biologie. Die nachfolgenden Kapitel werden auf die verborgenen biologischen Faktoren eingehen, wie die vertikale Weichgewebedicke und deren Einfluss auf die Knochenstabilität. Abbildung 2-23 zeigt beispielsweise Implantate mit Platform-Switching und Konusverbindung, die auf Knochenniveau gesetzt wurden. Nur bei einem jedoch blieb das Knochenniveau stabil, während am anderen ein Knochenverlust auftrat. Deswegen muss immer das klinische Gesamtbild berücksichtigt werden.

Abb. 2-23 Zwei Implantate mit Platform-Switching und konischer Verbindung zeigen unterschiedliche Ergebnisse. (a) Deutliche Knochenresorption. (b) Implantat mit Platform-Switching auf Knochenniveau. (c) Ausgezeichnete Knochenstabilität.

Zusammenfassung

Der polierte Implantathals wird nicht osseointegriert und erzeugt einen Knochenverlust, wenn er unterhalb des Knochenniveaus platziert wird.

Ein Mikrospalt ist verheerend für den Knochen, da es zum Austreten von Bakterien und zu Mikrobewegungen des Abutments im Implantat kommt.

Durch Platform-Switching wird der Mikrospalt in horizontaler Ebene nach innen verschoben, sodass die bakterielle Leckage vom Knochen entfernt wird.

Eine konische Verbindung stabilisiert den Implantat-Abutment-Übergang, schließt aber für sich genommen einen Knochenverlust nicht aus.

Literatur

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