Augmentation eines CAD/CAM-gefertigten allogenen Knochenblocks zur Insertion dentaler Implantate

Diese jahrzehntelang alternativlose Methodik geht u.a. mit längerer OP-Zeit, erhöhtem chirurgischen Risiko und gesteigerter Morbidität einher – vor allem bei der Transplantatentnahme aus extraoralen Donorregionen [5,6,18,23,35]. Boehm et al. zeigten in ihrem systematic review auf, dass es bei 45,7 % zu akuten und bei 1,5 % der Patienten zu dauerhaften Mobilitätsstörungen nach Entnahme eines Beckenkammtransplantates für craniomandibuläre Operationen gekommen ist [4]. Darüber hinaus berichten bis zu 31 % der Patienten von anhaltenden Schmerzen in der Spenderregion über Monate bis Jahre [11,13,29].

Dies widerstrebt dem Wunsch von Patienten und Behandler nach minimaler Invasivität und Minimierung des operativen Risikos. Durch die rasante Entwicklung auf dem Gebiet der Knochenersatzmaterialien hat sich eine Vielzahl alternativer Behandlungsmethoden ergeben.

Vielversprechend hierbei ist die Augmentation mit allogenen Transplantaten, welche zu vergleichbaren klinischen Ergebnissen zu führen scheinen, wie der oben beschriebene modus operandi[31]. Im folgenden Fall soll ein klinisches Augmentationskonzept mit patientenindividuellen CAD/CAM-gefrästen alloplastischen Knochenblöcken dargestellt werden.

Fallbericht

Die 59-jährige Patientin stellte sich mit Überweisung zwecks Implantation regio 44, 45 erstmalig 2019 in unserer Klinik vor. Die Allgemeinanamnese der nicht rauchenden Frau war bis auf das Vorliegen einer allergischen Rhinokonjunktivitis unauffällig. Bereits in der hauszahnärztlichen Praxis wurde eine klassische Brückenversorgung der Schaltlücke durch die Patientin abgelehnt.

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Bei der initialen Befundung mittels DVT-Aufnahme zeigte sich ein ausgeprägtes Knochendefizit drei Monate nach Extraktion der Zähne 44, 45. Vor allem die geringe Kieferkammbreite von ca. 2 mm machte eine Implantation zum damaligen Zeitpunkt unmöglich (Abb. 1). Nach umfassender Aufklärung und entsprechender Bedenkzeit entschied sich die Patientin für das Augmentationsverfahren mittels alloplastischem Transplantat – es wurde ein zweizeitiges Vorgehen erwogen.

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Anhand der idealisierten Implantatposition wurde der vom Lebendspender aus der österreichischen Knochenbank Cells+Tissue Bank Austria stammende prozessierte allogene Spongiosablock (botiss biomaterials GmbH, Zossen) basierend auf den Daten der DVT-Aufnahme im CAD/CAM-Verfahren designt und gefräst (Abb. 2). Der Eingriff erfolgte unter perioperativer Antibiose. Nach Bildung eines Mukoperiostlappens wurde das Transplantatbett erschlossen und von sämtlichen Weichgewebsanteilen befreit.

Der lagestabile und gut passende Knochenblock wurde via Osteosyntheseschrauben (Straumann GmbH, Freiburg) fixiert und mit einer nativen Perikardium-Membran Jason membrane (botiss biomaterials GmbH, Zossen) abgedeckt (Abb. 3 und 4). Nach Periostschlitzung wurden die Wundränder spannungsfrei repositioniert und mit nicht resorbierbarem monofilem Nahtmaterial Marilon 5/0 (Catgut GmbH, Markneukirchen) fixiert. Am folgenden Tag zeigte sich klinisch eine leichte teigig-weiche Schwellung bei passagerer Parästhesie der Unterlippe.

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In den weiteren Wochen verlief die Heilung komplikationsfrei – es zeigte sich klinisch nach Abklingen der Schwellung ein deutlicher Volumengewinn (Abb. 5). Nach sechsmonatiger Einheilzeit stellte sich das Transplantat als harter, gut vaskularisierter, aber auch initial resorbierter Kieferkamm mit ausreichender Höhe und Breite dar (Abb. 6 und 7).

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Es erfolgte die Insertion von zwei Implantaten, je 3,3 x 10 mm SLA RN (Straumann GmbH, Freiburg), mit einer Primärstabilität von 30 Ncm (Abb. 8 und 9). Die prothetische Weiterversorgung erfolgte beim überweisenden Hauszahnarzt.

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Diskussion

Folgende Eigenschaften sollte ein Knochenersatzmaterial aufweisen: eine offene Porosität mit adäquater Porengröße (min. 100 ?m, besser 300 ?m) ermöglichen einerseits den Zugang von Blut und knochenbildenden Zellen und sichern andererseits den Abtransport von Abbauprodukten. Die Oberfläche sollte eine Adhäsion von Gefäßen und Knochenzellen begünstigen. Gute mechanische Druckstabilität, Elastizität, Dimensionstreue und eine vorhersagbare Resorptionsfähigkeit schützen vor Gewebekollaps und erleichtern die chairside Handhabung [9].

Keith et al. konnten feststellen, dass die Hauptursache für den Verlust eines allogenen Blocks in einer schlechten Transplantatpassung liegt, was zu dessen Fraktur, Mindernutrition oder Infektion der Schleimhaut führen kann [12]. Einige Autoren erachten diesbezüglich vor allem die posteriore Mandibula als besonders komplikationsreiche Empfängerregion [22,24].

Neben den eingangs genannten Vorteilen gegenüber autologen Knochenblöcken muss vor allem die Passgenauigkeit und das damit einhergehende vereinfachte Handling der patientenindividuell gefrästen allogenen Blockaugmentate hervorgehoben werden. Die maximale Anlagerungsfläche zwischen Empfängerbett und Augmentat führt zu einer ossären Integration durch kontinuierliche Substitution aus dem ortsständigen Eigenknochen (creeping substitution) bei maximaler Revaskularisierung [8,10]. Dieser Prozess findet insgesamt langsamer statt als bei autologen Transplantaten, was vermutlich der residualen immunologischen Diskrepanz sowie der rein osteokonduktiven Eigenschaft zuzuschreiben sind [17,19,20].

Die fehlende Osteogenität und Osteoinduktivität allogener Transplantate zeigt sich histologisch in den ersten Monaten der Einheilung mit einer deutlich reduzierten Anzahl an Osteozyten in den Lakunen im Vergleich zum Eigentransplantat [19]. In langfristigeren Studien zeigen sich nach Jahren vollständig integrierte und vitale allogene Transplantate, welche sich histologisch kaum vom nativen Wirtsknochen unterschieden [7,16].

Andere Studien zeigen, dass die zusätzliche Kombination von Platelet-Rich Fibrin (PRF) oder Platelet-Rich Plasma (PRP) mit einem Knochenersatzmaterial, vor allem aber dem allogenen Transplantat, einen signifikant positiven Einfluss auf dessen Angiogenese hat und somit möglichweise die oben genannten fehlenden Eigenschaften kompensieren könnte [3,14]. Die Resorptionsrate autologer und allogener Knochenblöcke ist als gleichartig hoch einzustufen, werden diese mit xenogenen oder synthetischen Materialen verglichen, was eine zeitnahe Implantation erfordert [15,25,34].

Bezogen auf den Implantaterfolg nach Augmentation mit autologen oder allogenen Transplantaten kritisieren in einem früheren Review Motamedian et al. eine erschwerte Vergleichbarkeit aufgrund inhomogenen Studiendesigns – es wurden Daten bis 2014 inkludiert [21]. Neuere Untersuchungen verweisen auf einen gleichwertigen Outcome hinsichtlich des implantologischen Erfolges und des ästhetischen Ergebnisses [27,28]. Diese Isonomie bestätigten auch Starch-Jensen et al. in einem aktuelleren Review, bemängelten allerdings die geringe Anzahl von Langzeituntersuchungen [31].

Die Frage hinsichtlich möglicher Infektionen bzw. pathologischer Ereignisse muss für jedes allogene Material gesondert diskutiert werden, da die Aufbereitungsmethoden und somit auch die Risikoprofile variieren. Vor allem die in der Zahnmedizin kaum noch eingesetzten fresh-frozen bone allograft (FFBA) und cryopreserved bone allograft (CBA) gelten in der Literatur als komplikationsreich und infektionsgefährdend, da hierbei keine Dezellularisierung bei der Aufbereitung stattfindet [1,10].

Des Weiteren gibt es das mineralized-processed bone allograft (MPBA), das demineralized freeze-dried allograft (DFDBA), sowie das von uns verwendete freeze-dried bone allograft (FDBA). Letztere sind mehrfach durch Denaturierung, Lyophilisierung sowie Sterilisation bei erhaltenen strukturellen Eigenschaften prozessiert und gelten als immunologisch unbedenklich [32].

Fazit

CAD/CAM-gefräste patientenindividuelle allogene Knochenblöcke sind nicht zuletzt aufgrund der hohen Passgenauigkeit sowie zertifizierter und kontrollierter Augmentatqualität eine Weiterentwicklung im Bereich der Knochenersatzmaterialien. Sie stellen somit ein gutes Tool und Alternative zur Versorgung mittelgroßer Kammdefekte dar. Aktuelle Studien untersuchen die Kombination von allogenen Transplantaten mit empfängereigenen Substanzen zur weiteren Steigerung derer klinischen Performance.

Das große Defizit der Allografts, die im Vergleich niedrige Evidenz aufgrund der geringen Patientenanzahl und der eingeschränkten Vergleichbarkeit der Studien, muss weiter verbessert werden. Hier haben andere Knochenersatzmaterialien Vorteile, da diese bereits länger und flächendeckender eingesetzt werden.

Auch wenn sich eine mögliche Äquivalenz im Vergleich zum Goldstandard in der Wissenschaft andeutet, muss dies in Zukunft mittels Langzeitstudien weiter untersucht werden. Großlumige vertikale und horizontale Augmentationen bleiben bis dato das Hoheitsgebiet der autogenen Blöcke oder der mit partikulärem Material gefüllten resorptionsstabilen Barrieren.

Näheres zu den Autoren des Fachbeitrages: Prof. Dr. Hans-Peter Jöhren, Dr. Fabian Schiml

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