Implantologie allgemein

GBR zur Rekonstruktion von einfachen bis komplexen alveolären Knochendefekten

Guided Bone Regeneration – ein etabliertes und vorhersagbares Verfahren

Abb. 1: Panoramaschichtaufnahme zeigt radiologische Ausgangssituation bei Erstvorstellung.
Abb. 1: Panoramaschichtaufnahme zeigt radiologische Ausgangssituation bei Erstvorstellung.

Die gesteuerte Knochenregeneration (engl. Guided Bone Regeneration, GBR) ist ein chirurgisches Verfahren, bei dem Knochentransplantate mit Membranen verwendet werden, um die Regeneration bei atrophierten Kieferknochen zu fördern. Durch die Möglichkeit der GBR werden neue Knochenbildungen in Bereichen mit horizontalen und/oder vertikalen Knochendefekten ermöglicht. Diese Technik gehört mittlerweile zu den etablierten modernen zahnmedizinisch-chirurgischen Therapien.

Das Grundprinzip dieser Technik besteht in der Bildung eines Raums zwischen dem Periost und dem knöchernen Defekt. Eine Theorie besagt, dass durch das GBR-Verfahren über eine Membran als Barriere das Einwachsen von schnell proliferierender Epithel- und Bindegewebszellen verhindert wird und den langsamer proliferierenden Osteoprogenitorzellen die Möglichkeit gegeben wird, diesen Raum zu besiedeln [1]. Wichtiger scheint aber die Platzhalter- und Stabilisierungsfunktion durch die mechanisch stabile Membran oder über ein mechanisch festes, langsam resorbierbares Augmentat über die gesamte Regenerationszeit zu sein.

Der Einsatz einer Membran dient dabei als Platzhalter für eine ungestörte Knochenregeneration und ermöglicht die Formstabilität von eingebrachtem Augmentationsmaterial. Die für das GBR-Verfahren verwendete Membran ist dabei ein wesentlicher Bestandteil der Behandlung. Verschiedene Materialien und deren Modifikationen werden im Rahmen der GBR angewendet [2,3].

Klinische Situation und Behandlungsplanung

Eine 53-jährige gesunde Patientin stellte sich in unserer Klinik zur prothetischen Rehabilitation bei Vorliegen einer bilateralen Schaltlücke bei fehlenden Zähnen 37 und 36 vor. Zum Zeitpunkt der Erstvorstellung zeigte sich ein prothetisch und konservativ insuffizient versorgtes Gebiss mit einer Freiendsituation in regio 17 und 16 sowie Schaltlücken in den Regionen 37 und 36 sowie 46 und 47 (Abb. 1). Zur Beurteilung der radiologischen Ausgangssituation wurde präoperativ eine Digitale Volumentomographie angefertigt.

  • Abb. 2: Horizontal atrophierter Alveolarkamm regio 37 und 36.

  • Abb. 2: Horizontal atrophierter Alveolarkamm regio 37 und 36.
    © PD Dr. Sagheb
Hier zeigte sich eine sichtbare Atrophie des alveolaren Kieferknochens im krestalen Bereich (Abb. 2). Im Rahmen der Aufklärung für mögliche Therapiekonzepte im Ober- und Unterkiefer beidseits sowie deren Vor- und Nachteile entschied sich die Patientin für eine festsitzende implantatprothetische Rehabilitation. Für die Versorgung von regio 37 und 36 wurde die Patientin über die notwendige Rekonstruktion des Kieferkamms im Sinne einer gesteuerten Geweberegeneration (GBR) aufgeklärt.

Chirurgisches Protokoll – 1. Sitzung

  • Abb. 3: In der intraoperativen Ansicht zeigt sich ein ausgeprägter horizontal atrophierter Alveolarkamm regio 37 und 36.

  • Abb. 3: In der intraoperativen Ansicht zeigt sich ein ausgeprägter horizontal atrophierter Alveolarkamm regio 37 und 36.
    © PD Dr. Sagheb
Durch einen Kieferkammschnitt von regio 36 bis 37 sowie über marginale Schnittführung von regio 35 bis 33 und 38 mit Entlastung nach distal am Ramus mandibulae zeigte sich in der klinischen Ausgangssituation das Knochendefizit als Folge eines atrophierten Kieferkamms (Abb. 3). Durch schonendes und atraumatisches Ablösen des Mukoperiosts unter Darstellung des Austrittspunktes des Nervus mentalis links und weitere Präparation nach lingual im Defektbereich wurde ein Mukoperiostlappen gebildet. Als Vorbereitung für die GBR wurde zunächst im Bereich des Ramus mandibulae links mithilfe eines Knochenschabers autologer Knochen entnommen.

  • Abb. 4a: Ramus mandibulae links zur Entnahme von autologem Knochen.

  • Abb. 4a: Ramus mandibulae links zur Entnahme von autologem Knochen.
    © PD Dr. Sagheb
Um das Volumendefizit des autologen Knochens in der Einheilungsphase zu reduzieren, wurden die autologen Knochenchips mit xenogenem Knochenersatzmaterial stabilisiert. Die hier als Barrieremembran verwendete Kollagenmembran wurde in der Vorbereitung mit flüssigem PRF (Platelet-Rich Fibrin) zunächst biologisiert (Abb. 4a-c). Der kortikale Knochen im Bereich der Knochenregeneration wurde mit einem Rosenbohrer perforiert.
  • Abb. 4b: Mit dem Knochenschaber werden Knochenchips gewonnen.
  • Abb. 4c: Augmentationsmaterial bestehend aus einer Mischung von autologem Knochen und xenogenem Knochenersatzmaterial, mit i-PRF biologisierte Kollagenmembran.
  • Abb. 4b: Mit dem Knochenschaber werden Knochenchips gewonnen.
    © PD Dr. Sagheb
  • Abb. 4c: Augmentationsmaterial bestehend aus einer Mischung von autologem Knochen und xenogenem Knochenersatzmaterial, mit i-PRF biologisierte Kollagenmembran.
    © PD Dr. Sagheb

  • Abb. 5a: Membran lingual angebracht, Knochendefekt mit Augmentationsmaterial aufgebaut.

  • Abb. 5a: Membran lingual angebracht, Knochendefekt mit Augmentationsmaterial aufgebaut.
    © PD Dr. Sagheb
Für das GBR-Verfahren wurde die Kollagenmembran zunächst nach lingual geschlagen, der Knochendefekt mit dem Augmentationsmaterial aufgebaut (Abb. 5a) und anschließend mit der Kollagenmembran zur Stabilisierung abgedeckt. Die Lagestabilität des Augmentationsmateriales wurde durch die Membranfixierung mit Titanpins erreicht (Abb. 5b und c). Für einen spannungsfreien Wundverschluss erfolgte die Periostschlitzung am Mukoperiostlappen weit nach basal mit einer Aufspreizung des Gewebes.
  • 5b: Abdeckung der Augmentation mit Membran und Lagestabilisierung mit Pins.
  • 5c: Abdeckung der Augmentation mit Membran und Lagestabilisierung mit Pins.
  • 5b: Abdeckung der Augmentation mit Membran und Lagestabilisierung mit Pins.
    © PD Dr. Sagheb
  • 5c: Abdeckung der Augmentation mit Membran und Lagestabilisierung mit Pins.
    © PD Dr. Sagheb

Der Wundbereich wurde mit monofilem, nicht resorbierbarem Nahtmaterial durch eine Kombination aus Rückstich- und Einzelknopfnähten vernäht (Abb. 6). In der klinisch postoperativen Kontrolle nach vier Wochen zeigte sich die Wundheilung komplikationslos (Abb. 7).

  • Abb. 6: Zustand nach Wundverschluss.
  • Abb. 7: Klinisches Bild vier Wochen nach der Augmentation.
  • Abb. 6: Zustand nach Wundverschluss.
    © PD Dr. Sagheb
  • Abb. 7: Klinisches Bild vier Wochen nach der Augmentation.
    © PD Dr. Sagheb

Chirurgisches Protokoll – 2. Sitzung

  • Abb. 8: Intraoperative Ansicht sechs Monate nach Augmentation; es zeigt sich eine suffiziente Knochenbreite und ein gut vaskularisiertes Augmentat.

  • Abb. 8: Intraoperative Ansicht sechs Monate nach Augmentation; es zeigt sich eine suffiziente Knochenbreite und ein gut vaskularisiertes Augmentat.
    © PD Dr. Sagheb
Nach einer Einheilphase von sechs Monaten wurde in einer zweiten Sitzung die Implantation in regio 37 und 36 durchgeführt. Dazu wurde erneut über einen Kieferkammschnitt in regio 37 bis 36 mit diskreter marginaler Entlastung in regio 38 und 35 das Implantatlager dargestellt. Die klinische Situation zeigte eine suffiziente, gut durchblutete Knochenneubildung mit einer vollständigen horizontalen Rekonstruktion des Kieferkamms (Abb. 8).

  • Abb. 9: Zustand nach Implantation in regio 37 und 36.

  • Abb. 9: Zustand nach Implantation in regio 37 und 36.
    © PD Dr. Sagheb
Die chirurgischen Richtlinien des Bohrprotokolls wurden befolgt und zwei Implantate (Ø 3.3 mm, H: 10 mm) als Ersatz für die Zähne 37 und 36 transgingival inseriert (Abb. 9). Die Primärstabilität wurde mit einem Drehmoment von 35 Ncm erreicht und die Implantate mit Abutments (Ø 3.6 mm) versorgt.

Der Wundrand wurde mit monofilem, nicht resorbierbarem Nahtmaterial in Kombination aus Rückstich- und Einzelknopfnähten vernäht (Abb. 10). Die postoperative Röntgenaufnahme zeigt im Bereich der horizontalen Augmentation eine suffiziente knöcherne Regeneration (Abb. 11).

  • Abb. 10: Abdeckung mit Abutment, Zustand nach Wundverschluss.
  • Abb. 11: Postoperative Panoramaschichtaufnahme nach der Augmentation.
  • Abb. 10: Abdeckung mit Abutment, Zustand nach Wundverschluss.
    © PD Dr. Sagheb
  • Abb. 11: Postoperative Panoramaschichtaufnahme nach der Augmentation.
    © PD Dr. Sagheb

Klinisches Ergebnis

Im Rahmen der klinischen Nachsorge stellten sich die knöchernen und weichgeweblichen Verhältnisse als suffizient dar. Eine vollständige Rekonstruktion des Kieferkamms konnte erreicht werden.

Nach einer Einheilzeit von sechs Monaten nach Augmentation wurde die Implantation in regio 37 und 36 bei idealer knöcherner Ausgangslage ermöglicht. Die weitere prothetische Versorgung mit implantatgestützten Kronen wurde durch den Hauszahnarzt übernommen.

Diskussion

Unmittelbar nach der Zahnextraktion beginnt der Prozess der Alveolarkammresorption. Verschiedene Studien zeigten einen horizontalen Knochenverlust von 29-63 % und einen vertikalen Knochenverlust von 11-22 % während der ersten sechs Monate nach der Zahnextraktion [4,5]. Die geführte Knochenregeneration (GBR) ist eine klinisch vorhersagbare und effektive Technik zur Augmentation horizontaler und vertikaler Defekte des alveolären Knochens als Vorbereitung für die implantatprothetische Rehabilitation.

Unter Berücksichtigung der klinischen und radiologischen Ausgangssituation sollte im Vorfeld eine indikationsbezogene Behandlung geplant werden. Bei Vorliegen eines nach apikal schmal verlaufenden alveolären Kieferkamms, was eine horizontale Augmentation von mehr als 3 mm voraussetzt, ist ein simultanes Verfahren mit Knochenaugmentation und zeitgleiche Implantation nicht erfolgversprechend [6,7]. Folglich sollte in Anbetracht der Empfehlung der S2k-Leitlinie „Implantologische Indikationen für die Anwendung von Knochenersatzmaterialien“ bei komplexen Defekten die Implantation sekundär als zweizeitiges Vorgehen erfolgen [3].

Im vorliegenden Fall wurde daher für das GBR–Verfahren die Entscheidung zunächst für eine Augmentation des knöchernen Defizites und einer Implantation nach einer Einheilphase von sechs Monaten getroffen. In Abhängigkeit von der knöchernen Defektausdehnung wird der Einsatz einer Biomembran als Barrierefunktion sowie zur Stabilisierung des knöchernen Defektes als ein wesentlicher Bestandteil der Behandlung angesehen, indem sie das Weichgewebe isolieren und die Knochenregeneration ermöglichen [2,8].

In neueren Studien werden dem Periost osteogene Eigenschaften sowie eine besondere Bedeutung als Barrieremembran zugeteilt [9]. Bisher existiert keine klinische Evidenz für das Periost als mögliche GBR-Membran. Allerdings konnte in-vitro im Vergleich zu einer Membran kein Unterschied in Bezug auf die Knochenregeneration durch das Periost nachgewiesen werden [10].

Membranen werden im Allgemeinen aufgrund ihrer Bioverfügbarkeit in resorbierbare und nicht-resorbierbare Membranen eingeteilt. Die Auswahl der Membran sollte für jeden klinischen Fall entsprechend den gewünschten Bioabbaueigenschaften ausgewählt werden sowie verschiedene Anforderungen erfüllen (Tabelle 1) [11].

AnforderungRelevanz
Biokompatibilität• Proliferation von Fibroblasten und Gewebeintegration
• Reduziert/verhindert entzündliche Abbauvorgänge
Barrierefunktion• Das Einwachsen schnell proliferierender Epithel- und Bindegewebszellen in den Defektbereich wird verhindert
Formstabilität• Volumenerhalt des Wundbereichs
• Erhalt der Geometrie und Lokalisation des Augmentats
Gewebeintegration• Stabilisation des Blutkoagulums
• Verhindert bindegewebige Einkapselung
Selektive Permeabilität• Frühzeitige transmembranöse Angiogenese wird ermöglicht
Handling• Praktikable klinische Anwendung zur Defektdeckung

Tab. 1: Anforderungen von Membranen für GBR-Verfahren.

Resorbierbare und nicht-resorbierbare Membranen unterscheiden sich hinsichtlich der klinischen und technischen Handhabung, der Komplikationsrate und der erwarteten Langzeitergebnisse [8]. Unter den verschiedenen verfügbaren resorbierbaren Membranen wird der Einsatz von Kollagenmembranen als wissenschaftlich fundiert mit weitgehend validiertem klinischen Einsatz angenommen [8].

Im vorliegenden Patientenfall wurde eine resorbierbare Biomembran aus Kollagen ausgewählt. Neben einer Bioresorbierbarkeit und einer geringen Immunogenität bieten resorbierbare Membrane den Vorteil, dass nach Einheilung des Augmentats kein zusätzlicher chirurgischer Eingriff für die Materialentfernung anfällt [2]. Bei Einsatz von nicht-resorbierbaren Pins oder Osteosyntheseschrauben zur Membranfixierung ist allerdings ein zweiter chirurgischer Eingriff zur Materialentfernung notwendig.

Ein Nachteil von Kollagenmembranen liegt in ihren ungünstigen mechanischen Eigenschaften, die zur Membrankompression in den knöchernen Defekt führen können [12]. Daraus resultiert, dass durch die alleinige Anwendung von Biomembranen ohne Augmentationsmaterial kein zufriedenstellendes Ergebnis erreicht werden kann [8]. Bei größeren Alveolarkammdefekten mit horizontalem oder vertikalem Knochendefizit über 3 mm werden autogene Knochenblöcke als therapeutischer Goldstandard angesehen [3].

Gleichzeigt unterliegen autologe Knochenblöcke einer schnellen Resorption. Durch die Kombination von autologem Knochen und xenogenem Knochenersatzmaterial können unerwünschte Resorptionseffekte vermieden werden [13]. Bei horizontalem oder vertikalem Knochendefizit um circa 3 mm werden für die GBR-Technik alle partikulären Knochenersatzmaterialien mit guter Vorhersagbarkeit empfohlen [3].

In Bezug auf die Fixierung versus Nicht-Fixierung der Membran werden unterschiedliche Meinungen diskutiert. Einige Autoren behaupten, dass durch die Membranfixierung die Volumenstabilität der Membran sowie der Knochenaugmentation und damit ein höherer Erfolg der GBR erreicht werden kann [14,15]. Demgegenüber wird behauptet, dass trotz Fixierung der Membran, durch den Wundverschluss und während der Einheilphase unerwünschte Migrationseffekte der Membran und der Knochenaugmentation nicht vermieden werden können [16].

Im vorliegenden klinischen Fall wurde für die GBR-Technik die Augmentation in Kombination mit autologem PRF durchgeführt. Hinsichtlich des möglichen Einflusses von autologem PRF auf die Knochenregeneration sind keine evidenzbasierten Daten und wissenschaftlich fundierte klinische Studien vorhanden.

Allerdings zeigen Daten aus in-vivo Untersuchungen, dass durch den Einsatz von autologem PRF mit Knochenersatzmaterialien die Knochenregeneration möglicherweise verbessert werden kann [17]. Die Zugabe von autologem PRF kann möglicherweise die postoperativen Schmerzen reduzieren und die weichgewebliche Wundheilung optimieren [18]. Durch das GBR-Verfahren werden die Chancen zur Wiederherstellung von alveolären Knochendefiziten verbessert und die Einsatzmöglichkeiten für Implantate erweitert.

Bei der Wahl einer Membran und des Knochenersatzmaterials sind eine Vielzahl von Möglichkeiten und Alternativen vorhanden. Die Entscheidungsfindung resultiert letztendlich aus der klinischen und radiologischen Ausgangssituation für eine indikationsspezifische Planung sowie das Verständnis für die biologischen Zusammenhänge und Interaktionen.


Aufruf zur Online-Umfrage für ZÄ, ZMP und DH – Studie zu Gingivawucherungen
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Prof. Dr. Christian Graetz et al., Universitätsklinikum Kiel, freuen sich über die Teilnahme an einer anonymisierten Umfrage. Zeitdauer ca. 10 Minuten. Die Studie untersucht, ob aus zahnmedizinischer Sicht eine adäquate Versorgung des o.g. Krankheitsbildes „gingivale Wucherungen“ vorliegt.