Mensch versus Maschine in der Implantologie

Die schlechteren Langzeitüberlebensraten und der Wunsch vieler Patienten nach festen Zähnen lässt herausnehmbare Lösungen als Therapie zweiter Wahl erscheinen [1]. Trotzdem wird vor allem bei multiplem Zahnverlust aufgrund von Honorar-, Labor- und Materialkosten oft auf herausnehmbaren Zahnersatz zurückgegriffen, was für Patienten aus funktionellen, ästhetischen und phonetischen Gründen häufig nicht zufriedenstellend ist [1-3].

Auch sorgfältig gefertigte Teleskopprothesen auf natürlichen Zähnen verlieren möglicherweise im Zuge von Überbelastung, Parodontitis oder Karies ihre Funktion, wenn die Teleskop tragende Pfeilerzähne verloren gehen [1]. Dieser Artikel zeigt das operative, prothetische und labortechnische Vorgehen umfassender Rehabilitierungen mit festsitzendem Zahnersatz anhand zweier Patientenbeispiele und diskutiert Alternativen sowie Vor- und Nachteile dieser Methode. Ein besonderes Augenmerk wird hierbei auf den Vergleich von geführter und nicht-geführter Implantation gelegt.

Die Autoren wollen dabei aus Zeitgründen keine umfassende Literaturrecherche in der Einleitung vorlegen, sondern verweisen auf die einschlägige Literatur [4] und die untenstehende Diskussion. Wir wollen mit diesem Artikel zeigen, in welchem unglaublichem Tempo die Digitalisierung die Zahnmedizin verändert hat und welche unfassbar spannenden Möglichkeiten es heute gibt.

Fallbericht 1 – Non-Guided surgery

Im Jahr 2020 stellte sich der 66 Jahre alte, männliche Patient in unserer Klinik vor. Die allgemeinärztliche Anamnese war unauffällig. Der getragene Zahnersatz war nach Angaben des Patienten über 30 Jahre alt (Abb. 1a-f). Nach der initialen Befundung (Abb. 2a und b) und ethischer Abwägung der notwendigen Extraktionen und Besprechung aller Möglichkeiten, wurde gemeinsam mit dem Patienten beschlossen, seinen Unterkiefer mittels einer endodontischen Behandlung an Zähnen 33 und 36, zwei Zahn getragenen und einer Implantat getragenen Brücke wiederherzustellen (Abb. 3). Als Option für den Oberkiefer wurde beschlossen, die restlichen Zähne zu entfernen und die Funktion mit einer festsitzenden, gaumenfreien Versorgung auf vier Implantaten wiederherzustellen (Comfour) (Abb. 3).

Abb. 1b: Ausgangssituation mit retrahierten Lippen.

Abb. 1c: Ausgangssituation lateral rechts.

Abb. 1d: Ausgangssituation lateral links.

Abb. 1e: Ausgangssituation in der Ansicht von okklusal (Oberkiefer).

Abb. 1f: Ausgangssituation in der Ansicht von okklusal (Unterkiefer).

Abb. 2a und b: Ausgangsbefundung und röntgenologische Ausgangssituation im OPT mit initialen Längenmessungen aus der Erstuntersuchung.

Abb. 3: Mit dem Patienten besprochene Behandlungsplanung.

Abb. 4: Start der implantologischen Planung (hier mit DVT), Fotostatus und digitaler Abformung.

In der Besprechung des Behandlungsablaufes wurde festgelegt, den Großteil der Behandlung in Intubationsnarkose durchzuführen. Für die operative Planung wurde ein digitales Volumentomogramm (DVT; Abb. 4), ein digitaler Scan und ein Fotostatus aufgezeichnet.

Die gesammelten Daten wurden dann in drei Wege geleitet:

Der digitalen Implantatplanung durch den Zahnarzt.
Die idealisierte digitale Rahmengebung für das Lachen durch den Zahnarzt.
Der zahntechnische Transfer der digitalen Vorbereitung durch den Zahnarzt aus 1. und 2. in die analoge Welt (Modelle, Bohrschablone, Vorbereitung der Provisorien).

Die Implantatplanung erfolgte mit einem Softwareprogramm (SMOP, Swissmeda, CH-Baar; Abb. 5a und b). Der für die digitale Aufstellung des Zahntechnikers zu setzende Rahmen wurde ebenfalls von einem Softwareprogramm begleitet (SmileCloud, SmileCloud Biometrics; Abb. 6a-c). Die von uns verfolgte Endsituation wurde in einem digitalem Set-up vom Zahntechniker hergestellt (Smile Design, Amann-Girrbach; Abb. 7a-i). Nach Abnahme der fi nalisierten digitalen Planung durch den Zahnarzt wurden dann die Modelle gedruckt (3D Medical Print, A-Lenzing; Abb. 8a-8e), das Provisorium im Hauslabor aus zahnfarbenem PMMA gefräst (Abb. 8f und g). Eigentlich war eine Implantation mit geführter Bohrschablone geplant, aber aufgrund von postalischen Schwierigkeiten, musste das PMMA-Provisorium als Bohrschablone doubliert werden.

Abb. 5a: Bestimmung der Implantatparameter im Implantatplanungsprogramm mit Einlesen der DVT-Daten im DICOM-Format und …

Abb. 5b: … Überlagerung des DVTs, mit dem digitalen Ausgangsmodell, dem digital radierten Modell, dem Wax-up/Set-up unter Einblendung der Implantatachsen und der Scankörper.

Abb. 6a: Einlesen der Fotos in eine digitale Lach-Planungssoftware (Smilecloud) mit dem Ausgangsbild…

Abb. 6b: …idealisierter digitaler Aufstellung …

Abb. 7a: Planung der Provisorien im zahntechnischen Labor.

Abb. 7b: Ausschneiden der Zähne und des Zahnfleisches aus dem Lachbild.

Abb. 7c: Überlagerung des Ausgangsfotos mit dem digitalen Scan der Ausgangssituation.

Abb. 7d: Radieren der Zähne und des Zahnfleisches unter Zuhilfenahme der digitalen Lachbildplanung.

Abb. 7e: Fertig modelliertes Provisorium.

Abb. 7f: 3D-Rotation der einzelnen Bilder zum besseren Verständnis der Überlagerung der einzelnen Daten.

Abb. 7g: Kontrolle der digitalen Aufstellung mit den Lippenkonturen (weiße Linie).

Abb. 7h: Fertig modelliertes Eierschalenprovisorium im Unterkiefer.

Abb. 7i: Kontrolle der Modellation mit überlagerter Ausgangssituation.

Abb. 8a: Übertragung der digitalen Zahntechnik in die analoge Welt mit gedrucktem Oberkiefermodell…

Abb. 8b: … und gedrucktem Unterkiefermodell.

Abb. 8d: Digital radiertes Modell gedruckt in der Ansicht von frontal.

Abb. 8e: Digital radiertes Modell gedruckt in der Ansicht okklusal.

Abb. 8f: Gefrästes PMMA-Provisorium in der Ansicht okklusal.

Abb. 8g: Gefrästes PMMA-Provisorium in der Ansicht frontal.

Nach endodontischer Vorbehandlung der Zähne 33 und 36 in einem separaten Termin wurden dann in einer fünfeinhalbstündigen Operation unter Vollnarkose im Oberkiefer die Restbezahnung entfernt und im Unterkiefer die Präparation von 33, 32, 43, 44, 46 und 48 durchgeführt und im Unterkiefer Zahn 42 entfernt. Dann wurden in Ober- und Unterkiefer Mukoperiostlappen präpariert und im Anschluss an die Ankörnung der Implantatposition mithilfe einer Bohrschablone die Implantat-Hohlräume frei gebohrt. Nach dem Einsetzen der Implantate (Camlog Progressive Line, Camlog) mit einem Drehmoment von 50-70 Ncm, wurde im Oberkiefer eine Mesostruktur mit 20 Ncm eingebracht. Die Extraktionsalveolen wurden mit xenogenen Knochen bovinen Ursprungs (BioOss, Geistlich Biomaterials, Baden-Baden) und Membranen (Osseoguard, Zimmer Biomet) gefüllt bzw. abgedeckt.

Nach Versorgung mit Einzelknopfnähten wurde eine offene Abformung (Permadyne, 3M Espe, Landsberg) durchgeführt, wobei die Implantatabformpfosten mit einem individuell gebogenen kieferorthopädischen Draht und Komposit (Ceramill, Amann Girrbach) gegen abziehende Kräfte verbunden wurden. Danach wurde der Biss mit dem vorher angefertigten PMMA-Provisorium genommen (R-SI-Line, Metall-Bite, R-Dental, Hamburg). Nach Aufwachen des Patienten wurde ein Kontroll-OPG durchgeführt (Abb. 9). Die Abformung und die Prothese mit dem Bissregistrat wurden ans Labor geliefert.

In etwa 1,5 Stunden wurden das Oberkiefer-Implantatmodell hergestellt und Titanklebebasen in das Oberkiefer-Provisorium eingefügt. Sieben Stunden nach Operationsbeginn konnte die Prothese mit einem Drehmoment von 10 Ncm eingesetzt werden (Provisorium nach 2 Wochen in Abb. 10a und b). Der Zugang zu den Schraubenlöchern wurde mit Teflon und Komposit (Tetric flow, Ivoclar, Schaan) bedeckt. Nach drei Wochen wurde die definitive Restauration eingesetzt (Abb. 11 und 12a-c). Der Patient befindet sich im regelmäßigen, halbjährlichen Recall.

Abb. 10a: Situation zwei Wochen nach Operation (Lachbild).

Abb. 10b: Situation zwei Wochen nach Operation (retrahierte Lippen).

Abb. 11: Finale Arbeit – ein mit individualisierten Kunststoffschalen und Kunststoff verblendetes Metallgerüst.

Abb. 12a: Klinische Situation – Oberkiefer vor dem Einsetzen.

Abb. 12b: Eingesetzter Zahnersatz en-face.

Abb. 12c: Lachbild (das untere Langzeitprovisorium ist durch die 14-tägige CHX-Spülung verfärbt.

Fallbericht 2 – Guided Surgery

Im Jahr 2020 stellte sich die 47 Jahre alte, weibliche Patientin in unserer Klinik vor. Die allgemeinärztliche Anamnese war unauffällig. Die Patientin trug keinen Zahnersatz (Abb. 13a-c). Nach intensiven Gesprächen mit der Patientin, Einzelbetrachtung aller Zähne und des finanziellen Rahmens wurde unter ethischer Abwägung der notwendigen Extraktionen in der Gesamtschau aller Informationen entschieden, alle Zähne im Oberkiefer zu entfernen und sechs Implantate einzusetzen und im Unterkiefer ein offenes Deep Scaling durchzuführen. Die Zähne im Unterkiefer sollten so lange wie möglich erhalten werden und dann eventuell mit einem festsitzenden Konzept basierend auf vier Implantaten versorgt werden.

Abb. 13b: Ausgangsituation mit retrahierten Lippen.

Wie im erstem Patientenfall wurde festgelegt, den Großteil der Behandlung in Intubationsnarkose durchzuführen. Der Ablauf der Behandlungsplanung erfolgte analog zum ersten Patientenfall:

Digitales Volumentomogramm, digitaler Scan der Ausgangssituation und Fotostatus (Abb. 14a und b und 15a-f). Die gesammelten Daten wurden dann wieder in drei Wege geleitet.
Der digitalen Implantatplanung durch den Zahnarzt (Abb. 15a-15d).
Die idealisierte digitale Rahmengebung für das Lachen durch den Zahnarzt (Abb. 14b).
Der zahntechnische Transfer der digitalen Vorbereitung durch den Zahnarzt aus 1. und 2. in die analoge Welt (Modelle, Bohrschablone, Vorbereitung der Provisorien).

Abb. 14a: Die digital abgeformte Ausgangssituation im virtuellen Artikulator.

Abb. 14b: Das digitale Design des Provisoriums.

Abb. 15a: Die Implantatplanung mit eingelesenem DVT.

Abb. 15b: Überlagerte Ausgangssituation.

Abb. 15d: Planung der Implantatposition hier mit Ausrichtung der Mesostruktur.

Abb. 15e: Die modellierte Führungsschablone.

Abb. 15f: Die freigestellten Scankörper.

Hierzu ist es wichtig zu wissen, wie der Transfer und die Kommunikation zwischen Zahnarzt und Zahntechniker geschieht. Die Abfolge kann in den Abbildungen 14 und 15 nachvollzogen werden. Der Zahntechniker stellt zunächst aus dem digitalen Datensatz der Ausgangssituation Modelle her, die er in den virtuellen Artikulator lädt (Abb. 14a). Dann werden bei dem Ausgangsmodell alle Zähne radiert und ein digitales Setup der finalen Situation nach digitaler Anleitung (Smiledesign) des Zahnarztes erstellt. Die Daten werden nacheinander in das Implantatplanungsprogramm geladen und übereinander gelagert.

In chronologischer Reihenfolge:

DVT
Radiertes Modell
Set-up
Gegenkiefer

Abb. 16: Die fertig gedruckte Führungsschablone.

Der Zahnarzt erstellt dann mit einem Softwareprogramm (SMOP; Abb. 15a-f) die Implantatplanung. Danach wird die Position der virtuellen Scankörper für den Zahntechniker exportiert. Der Zahntechniker behandelt das virtuelle Scankörpermodell wie eine intraorale digitale Abformung und kann nun das Provisorium vor dem Fräsen ideal an die geplante Implantatposition anpassen und die Modelle und die Bohrschablone (Camlog Dedicam, Wimsheim; Abb. 16) drucken. Alle Unterlagen sind jetzt vorbereitet.

In einer dreistündigen Operation unter Vollnarkose wurden im Oberkiefer die Zähne 12-17 und 22-27 entfernt (Abb. 17a). Die Zähne 11, 21, 17 und 27 werden zur Fixation der Bohrschablone benötigt. Im Unterkiefer wurde eine offene Kürettage durchgeführt. Dann wurde im Oberkiefer ein Mukoperiostlappen präpariert und im Anschluss mithilfe der Bohrschablone (Abb. 17b) die Implantat-Hohlräume geführt gebohrt. Nach dem Einsetzen der Implantate (Camlog Progressive Line, Camlog; Abb. 17c) mit einem Drehmoment von 50-70 Ncm wurde im Oberkiefer eine Mesostruktur mit 20 Ncm eingebracht und die Zähne 11, 21, 17 und 27 entfernt. Die Extraktionsalveolen wurden mit xenogenem Knochen bovinen Ursprungs (BioOss, Geistlich-Biomaterials, Baden-Baden) und Membranen (Osseoguard, Zimmer Biomet) gefüllt bzw. abgedeckt. Nach Versorgung mit Einzelknopfnähten wurde eine offene Abformung (Permadyne, 3M Espe, Landsberg am Lech) durchgeführt, wobei die Implantatabformpfosten mit einem individuell gebogenen kieferorthopädischen Draht und Komposit (Ceramill, Amann Girrbach) gegen abziehende Kräfte verbunden wurden.

Abb. 17a: Operation mit extrahierten Zähnen 12-16 und 22-26.

Abb. 17c: Die sechs inserierten Implantate und das Provisorium fertig für den Biss.

Danach wurde der Biss mit dem vorher angefertigten PMMA Provisorium genommen (R-SI-Line, Metall-Bite, R-Dental, Hamburg).Nach Aufwachen des Patienten wurde ein Kontroll-OPG durchgeführt (Abb. 17d). Die Abformung und die Prothese mit dem Bissregistrat wurden ans Labor geliefert. In etwa einer Stunde wurden das Oberkiefer-Implantatmodell hergestellt und Titanklebebasen in das Oberkiefer-Provisorium eingefügt (Abb. 17e). Vier Stunden nach Operationsbeginn konnte die Prothese mit einem Drehmoment von 10 Ncm eingesetzt werden (Provisorium nach 3 Wochen in Abb. 18a und b). Der Zugang zu den Schraubenlöchern wurde mit Teflon und Komposit (Tetric flow, Ivoclar, Schaan) bedeckt. Nach weiteren 3 Wochen wurde die definitive Restauration eingesetzt (NEM-Gerüst individuell mit Kunststoff verblendet). Der Patient befindet sich im regelmäßigen, halbjährlichen Recall.

Abb. 17e: Provisorium bereit zum Einsetzen.

Abb. 18a: Situation drei Wochen postoperativ (Lachbild).

Abb. 18b: Situation drei Wochen postoperativ (retrahierte Lippen).

Diskussion und Schlussfolgerung

1. Wahl der Versorgungsform

Da Implantate heutzutage eine weite Verbreitung haben und der Kenntnisstand zu dieser Versorgungsart in der Bevölkerung deutlich gestiegen ist, ist die Wiederherstellung der Lebensqualität mit Implantaten häufig gewünscht [5,6]. Wie schon in der Einleitung erwähnt, liegt die Zeitspanne bei konventionellen Implantatversorgungen inklusive der Inkorporation des definitiven Zahnersatzes zwischen drei Monaten bis zu manchmal 1,5 Jahren bei Fällen mit großen Augmentationen und/ oder langer Einheildauer der Implantate [7,8]. Dieser Umstand führt häufig zu einem erhöhten Stressniveau bei den Patienten, die nach der anstrengenden chirurgischen Vorbehandlungsphase keine Geduld mehr für die endgültige prothetische Versorgung aufbringen können [9].

Deswegen gilt es gerade bei aufwändigen zweizeitigen Knochenaugmentationen und Implantationen zeit- und kostengünstigere Alternativen wie das Comfour®-Verfahren in Erwägung zu ziehen [10,11]. Bei dieser Methode kann zahnlosen Patienten oder Patienten mit einer nicht erhaltungswürdigen Dentition innerhalb eines Tages ohne lange Stressintervalle zu einer enormen mundbezogenen Lebensqualitätsverbesserung mit festen Zähnen verholfen werden [10-12]. In der Literatur weisen die so eingesetzten Implantate und Prothesen eine Überlebensrate auf, die vergleichbar ist mit der konventionellen Vorgehensweise [11,13,14].

Allerdings muss sehr genau mit dem Patienten abgewogen werden, dass eventuell verwendungsfähige Zähne für dieses Konzept geopfert werden müssen [12], was bei oben genannten Patientenfall bei erhaltungswürdiger Unterkiefer-Restbezahnung und unter Berücksichtigung des Patientenwunsches nicht in Frage kam. Die Abwägung, ob in diesem Zusammenhang gesunde Zähne geopfert werden, ist nicht nur eine zahnmedizinisch- ethische, sondern auch eine funktionelle [12]. So ist die Taktilität einer rein Implantat gestützten Versorgung um etwa den 10-fachen Faktor geringer, als bei einer Restauration mit Zahnbeteiligung [15]. Diese Überlegung gilt es mit einzubeziehen, wenn ein Kiefer aus einem ausschließlich Implantat getragenen Zahnersatz besteht und im Gegenkiefer mitunter eine natürliche Restbezahnung vorhanden ist.

Hinsichtlich der Materialauswahl wurde im obigen Fall ein individuell vollverblendetes gefrästes NEM-Gerüst verwendet. Mit Keramik verblendete Metallgerüste weisen laut aktueller Studienlage im Vergleich zu festsitzenden Versorgungen mit Zirkoniumdioxidgerüsten weniger Keramikfrakturen (Chipping) auf [16,17]. Kleine Absplitterungen der Keramikverblendfläche wurde in einem 3-Jahres Follow-up bei 25 % der Zirkonoxid-Keramik und 19,4 % der Metallkeramik-Restaurationen nachgewiesen [16,18]. Als preisgünstige Alternative könnte eine gefräste und individuell bemalte Vollzirkon-Versorgung in Betracht gezogen werden [19], ist jedoch bei natürlicher Gegenbezahnung nur eingeschränkt zu empfehlen, da es zu Chipping der Anagonisten kommen kann [20].

Bezüglich der Anzahl der Implantate empfiehlt die S3 Leitlinie der DGZMK im Oberkiefer vier Implantate herausnehmbar zu versorgen und erst bei sechs osseointegrierten Implantaten optional festsitzend zu versorgen [21]. Sechs Implantate werden meist mit einer hufeisenförmigen Suprakonstruktion versorgt, um mehr Stabilität zu erreichen. Die Insertion von acht Implantaten im zahnlosen Kiefer ermöglicht die Gestaltung von kleineren Segmenten, bis hin zu Einzelzahnkronen, was im Falle von Keramikfrakturen oder Implantatverlusten eine bessere Reparaturfähigkeit und Erweiterbarkeit des Zahnersatzes bietet und die Spannung in den Gerüsten reduziert. Diese Überlegung war auch in dem vorliegenden Fall entscheidungsführend.

In Hinblick auf die Abformtechnik ist gerade bei großen Gerüsten eine Verblockung, z. B. mit Kunststoff (GC Pattern Resin, GC) oder wie oben beschrieben gebogene kieferorthopädische Drähte, die gegen einen Verzug der Abformmasse sichern, bedenkenswert. Durch diese Abformtechnik werden Spannungen im Gerüst vermindert und die Passgenauigkeit des Zahnersatzes verbessert. Bei kleineren Segmenten, wie in diesem Patientenbeispiel, kann darauf aber verzichtet werden [22,23].

2. Geführte versus nicht geführte Implantation

Erlauben Sie uns bitte zu Beginn dieses Kapitels eine persönliche Notiz. Interessanterweise kommen beide Autoren aus gänzlich unterschiedlicher Richtung zu dem Thema navigierte Implantologie. Dr. Harder ist schon seit geraumer Zeit tief in das Thema involviert [4] und führte dies bei uns in die Praxis ein. Dr. Mehl hingegen verließ sich eher auf menschliche Präzision. Was für ein Irrtum!

Trotz von beiden über 1000 gesetzten Implantaten ist klar – der Mensch kann niemals die Präzision von ausgereiften Maschinen erreichen. Die navigierte Implantologie und digitale Planung hat ein Niveau erreicht, was es fast zwingend notwendig macht, sich damit zu beschäftigen. Eine Präkonzeption – durch alte Studien veranlasst – besagte, dass die Höhenabweichung und die Achsneigung navigiert platzierter Implantate schlechter sei als die von manuell gesetzten Implantaten [24,25]. Studien aus 2009 berichteten mittlere Abweichungen in der Implantatposition von 1 mm am Eintrittspunkt (Implantatschulter) und 1,6 mm an der Implantatspitze (Apex), sowie Höhenabweichung von 0,5 mm und Abweichung in der Achsneigung von 5 – 61 Grad [25].

In einer anderen Studie von 2012 wurde eine Abweichung von 0,99 mm (von 0 bis 6,5 mm) am Eintrittspunkt und von 1,24 mm (von 0 bis 6,9 mm) am Apex, sowie einer Abweichung in der Angulation von 3,81 Grad (von 0 bis 24,9 Grad) festgestellt [24]. Mittlerweile hat sich das Bild komplett gedreht. Die vollständig geführte Implantatchirurgie erzielte mit 0,22 ± 0,07 mm (2 mm Hülse-Knochen-Abstand) signifikant geringere 3D-Abweichungen zwischen der geplanten und der tatsächlichen Implantatposition als die teilweise geführte 0,69 ± 0,15 mm und die Freihandplatzierung 0,80 ± 0,35 mm (P <0,001 [26]. Wichtig ist hierbei den Abstand der Führungshülse zum krestalen Knochen so gering wie möglich zu halten.

Ein weiterer Vorteil der geführten Implantation ist die – neben nicht zu vernachlässigenden forensischen Aspekten – Reduzierung der Stuhlzeit und die Möglichkeit, Provisorien vor der Sofortimplantation schon am Stuhl einsetzbereit zu haben. Voraussetzung dieses Behandlungsweges sind aber eine ausführliche Diagnostik sowie eine gewissenhafte und kommunikative Zusammenarbeit zwischen Patient, Zahntechniker und Zahnarzt [2, 27-29].

Näheres zu den Autoren des Fachbeitrages: ZT Florian Hagemoser, PD Dr. Sönke Harder

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Führen oder geführt werden – Mensch versus Maschine in der Implantologie

Fallbericht 1 – Non-Guided surgery

Fallbericht 2 – Guided Surgery

Diskussion und Schlussfolgerung

1. Wahl der Versorgungsform

2. Geführte versus nicht geführte Implantation

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