Kommentierte Literaturübersicht

Literatur

Wissenschaftliche Informationen über Keramikimplantate

In der zahnärztlichen Implantologie gewinnen Keramikimplantate zunehmend an Bedeutung und sind eine ernstzunehmende Ergänzung zur bewährten implantologischen Therapie mit Titanimplantaten. Insbesondere die intensive Forschung und die rasante Entwicklung in den Bereichen Material, Oberflächengestaltung und restaurative Versorgung haben zu dieser Entwicklung beigetragen. Kurz- und mittelfristige wissenschaftliche Daten liegen bereits vor - weitere Studien müssen folgen. Es gilt, diese Daten richtig auszuwerten, sie richtig zu interpretieren und für eine breitere Anwendung einzuordnen, sie objektiv zu transportieren und mit Hintergrundwissen in die Praxis umzusetzen. Offene Fragen müssen auf evidenzbasierter Basis im Interesse des Patienten diskutiert und beantwortet werden.

In dieser Rubrik "Fachinformationen" stellt der wissenschaftliche Beirat von ESCI deshalb sorgfältig zusammengestellte, wissenschaftlich fundierte und evidenzbasierte Fakten zu keramischen Implantaten und deren Anwendung zusammen und aktualisiert diese kontinuierlich.

Keramik-Implantate

Implantologie mit "Zirkoniumoxid"-Implantaten

Die dentale Implantologie hat sich als wichtige Behandlungsmethode in der Zahnmedizin etabliert und basiert auf der biologischen und funktionellen Stabilisierung des Implantats im umgebenden Knochengewebe, der sogenannten Osseointegration. Als "Goldstandard" haben sich schraubenförmige, metallische Implantate aus Titan oder einer speziellen Titan-Zirkonium-Metalllegierung durchgesetzt. Zahlreiche experimentelle und klinische Studien belegen die hervorragende Osseointegrationsfähigkeit und klinische Zuverlässigkeit von Titanimplantaten mit mikrorauer Oberflächentopographie.

Branemark PI, Adell R, Breine U, Hansson BO, Lindstrom J, Ohlsson A. Intraossäre Verankerung von Zahnprothesen. I. Experimentelle Studien. Scand J Plast Reconstr Surg 1969;3:81-100.

Die Entwicklung von Hochleistungskeramiken eröffnete sowohl für Patienten als auch für Behandler neue, metallfreie Behandlungsmöglichkeiten. Aufgrund seiner überlegenen biomechanischen und biokompatiblen Eigenschaften hat sich Zirkoniumdioxid (Zirkoniumoxid, ZrO2) gegenüber anderen Oxidkeramiken durchgesetzt und wird seit etwa 25 Jahren in der Zahnmedizin eingesetzt. In den letzten Jahren hat sich Zirkoniumoxid auch als Alternative zu Titan in der dentalen Implantologie auf dem Markt etabliert.

Um Zirkonoxid dauerhaft als Alternative zu Titan für die Implantatherstellung zu etablieren, müssen Keramikimplantate entwickelt werden, die zuverlässig in das Knochengewebe einwachsen können. Daher müssen auch ZrO2-Implantate eine ähnlich mikroraue Oberflächentopographie aufweisen wie moderne Titanimplantate. Aufgrund der Materialeigenschaften ist es jedoch sehr schwierig, eine mikroraue Oberfläche auf ZrO2-Implantaten zu erzeugen, ohne die biomechanische Festigkeit der Keramik zu schwächen.

Die seit etwa 2004 auf dem Markt etablierten ZrO2-Implantatsysteme hatten zwar ein einteiliges Implantatdesign und bereits eine aufgeraute Oberfläche, dennoch gab es Unterschiede zur mikrorauen Oberflächentopographie moderner Titanimplantate. Darüber hinaus wurde in Einzelfällen über Implantatbrüche berichtet, die auf nicht werkstoffspezifisch optimierte Herstellungsprozesse zurückzuführen waren. Daher wiesen die frühen einteiligen ZrO2-Implantate der ersten Generation noch Defizite in Bezug auf die klinische Zuverlässigkeit auf.

Parallel zur Optimierung der Oberflächen und der Herstellungsverfahren wurde auch das Makrodesign der Implantate angepasst und die ersten zweiteiligen ZrO2-Implantate entwickelt und auf dem Markt etabliert. Dieser Prozess wurde durch die Wünsche vieler Anwender beeinflusst und bestätigt den Trend zur zweiteiligen Keramikimplantologie. Eine Vielzahl unterschiedlicher ZrO2-Implantatsysteme ermöglicht heute die Versorgung teilbezahnter und zahnloser Patienten, doch viele Anwender sind nach wie vor skeptisch gegenüber der klinischen Anwendung der kommerziell erhältlichen Produkte.

Roehling S, Meng B, Cochran D. Sandgestrahlte und säuregeätzte Implantatoberflächen mit oder ohne hohe freie Oberflächenenergie - experimenteller und klinischer Hintergrund. In: Wennerberg A, Albrektsson T, Jimbo R (Hrsg.). Implantatoberflächen und ihre biologischen und klinischen Auswirkungen: Springer Verlag Berlin Heidelberg, 2015:93-136.

Roehling S, Woelfler H, Hicklin S, Kniha H, Gahlert M. A Retrospective Clinical Study with Regard to Survival and Success Rates of Zirconia Implants up to and after 7 Years of Loading. Clin Implant Dent Relat Res 2016;18:545-558.

Gahlert M, Burtscher D, Pfundstein G, Grunert I, Kniha H, Roehling S. Dental zirconia implants up to three years in function: a retrospective clinical study and evaluation of prosthetic restorations and failures. Int J Oral Maxillofac Implants 2013;28:896-904.

Roehling S, Schlegel KA, Woelfler H, Gahlert M. Performance and outcome of zirconia dental implants in clinical studies: A meta-analysis. Clin Oral Implants Res 2018;29 Suppl 16:135-153.

Morton D, Gallucci G, Lin WS, Pjetursson B, Polido W, Roehling S, et al. Konsensbericht der Gruppe 2 des ITI: Prosthodontics and implant dentistry. Clin Oral Implants Res 2018;29 Suppl 16:215-223.

Klinische Daten zu Keramikimplantaten

ZrO2-Implantate sind seit Anfang der 2000er Jahre auf dem Markt erhältlich. In den folgenden Jahren wurden die industrielle Implantatherstellung und der Produktionsprozess angepasst und optimiert. Neben der Entwicklung neuer Oberflächenstrukturen wurde auch auf unterschiedliche makroskopische Designs der Implantate geachtet. Während die ersten ZrO2-Implantate noch einteilig aufgebaut waren, sind inzwischen zweiteilige ZrO2-Implantatsysteme verfügbar. Dies ermöglicht die Herstellung von reversibel verschraubten prothetischen Rekonstruktionen.

In den letzten Jahren sind zahlreiche klinische Studien veröffentlicht worden. Diese unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Vielfalt der untersuchten Implantatsysteme und der berichteten Überlebensraten. Bei der Interpretation der Ergebnisse ist zu berücksichtigen, dass in einigen neueren Veröffentlichungen Ergebnisse von ZrO2-Implantaten aufgeführt werden, die nicht mehr im Handel erhältlich sind. Mehrere Meta-Analysen haben gezeigt, dass verschiedene Implantatsysteme signifikant unterschiedliche Überlebensraten aufweisen.

Pieralli S, Kohal RJ, Jung RE, Vach K, Spies BC. Klinische Ergebnisse von Zirkoniumdioxid-Zahnimplantaten: A Systematic Review. J Dent Res 2017;96:38-46.

Roehling S, Schlegel KA, Woelfler H, Gahlert M. Performance and outcome of zirconia dental implants in clinical studies: A meta-analysis. Clin Oral Implants Res 2018;29 Suppl 16:135-153.18.

Haro Adanez M, Nishihara H, Att W. A systematic review and meta-analysis on the clinical outcome of zirconia implant-restoration complex. J Prosthodont Res 2018;62:397-406.

In einer systematischen Übersicht wurden alle klinischen Studien analysiert, in denen ZrO2-Implantate über mindestens 12 Monate bei mindestens 10 behandelten Patienten untersucht wurden. Eingeschlossen wurden Studien, die zwischen Januar 2004 und März 2017 veröffentlicht wurden. Die Ein-Jahres-Metaanalyse zeigte eine signifikant höhere Überlebensrate für kommerziell erhältliche ZrO2-Implantate (98,3%) im Vergleich zu den nicht mehr kommerziell erhältlichen (91,2%). Interessanterweise waren die Unterschiede im marginalen Knochenverlust nach einem Jahr zwischen beiden Gruppen statistisch nicht signifikant (kommerziell verfügbar: 0,7 mm; nicht kommerziell verfügbar: 1,0 mm). Darüber hinaus wurde für die im Handel erhältlichen Implantate eine Zweijahres-Überlebensrate von 97,2% berechnet.

Kofaktoren wie das Implantatdesign, das Belastungsprotokoll, die gleichzeitige Knochenaugmentation und die Art der prothetischen Rekonstruktion hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Überlebensrate. Diese Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, dass sich die Überlebensraten von ZrO2-Implantaten zwischen 2004 und 2017 deutlich verbessert haben. Allerdings sind nicht alle derzeit auf dem Markt befindlichen ZrO2-Implantate wissenschaftlich untersucht worden. Nach der verfügbaren Literatur ist die klinische Nachbeobachtungszeit von handelsüblichen ZrO2-Implantaten auf maximal fünf Jahre begrenzt.

Roehling S, Schlegel KA, Woelfler H, Gahlert M. Performance and outcome of zirconia dental implants in clinical studies: A meta-analysis. Clin Oral Implants Res 2018;29 Suppl 16:135-153.

Haro Adanez und Kollegen führten eine weitere systematische Überprüfung und Metaanalyse zu Zirkonoxidimplantaten durch. Sie schlossen 17 Studien ein, die 1002 Patienten mit 1704 Implantaten (1521 einteilige Implantate, 183 zweiteilige Implantate) umfassten. Der Beobachtungszeitraum reichte von einem bis zu sieben Jahren, mit einer mittleren Überlebensrate von 95%. Einteilige Implantate hatten eine Überlebensrate von 95%, während zweiteilige Implantate eine Überlebensrate von 94% aufwiesen. Die Meta-Analyse zum Knochenverlust umfasste 11 Studien mit einem mittleren Verlust von 0,98 mm. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass die Ergebnisse für einteilige Implantate günstig waren, während die Evidenz für zweiteilige Implantate nicht ausreichte, um deren klinische Anwendung zu rechtfertigen.

Haro Adanez M, Nishihara H, Att W. A systematic review and meta-analysis on the clinical outcome of zirconia implant-restoration complex. J Prosthodont Res 2018;62:397-406.

Die oben genannten Meta-Analysen umfassen nur die zu einem bestimmten Zeitpunkt verfügbare wissenschaftliche Literatur. Die Literatur zu kommerziell erhältlichen ZrO2-Implantaten im Zeitrahmen dieser Meta-Analysen und darüber hinaus ist derzeit auf maximal fünf Jahre begrenzt.

Balmer M, Spies BC, Kohal RJ, Hämmerle CH, Vach K, Jung RE. Versorgung von Zirkonoxidimplantaten mit Einzelkronen oder festsitzendem Zahnersatz: 5-Jahres-Ergebnisse einer prospektiven Kohortenuntersuchung. Clin Oral Implants Res 2020; 10.1111/clr.13581.

Grassi FR, Capogreco M, Consonni D, Bilardi G, Buti J, Kalemaj Z. Immediate occlusal loading of one-piece zirconia implants: five-year radiographic and clinical evaluation. Int J Oral Maxillofac Implants 2015;30:671-680.

Kohal R, Pieralli S, Vach K, Balmer M, Butz F, Spies B. Alumina-toughened zirconia oral implants are successful over five years. A prospective investigation. Clin Oral Implants Res 2017;28(Suppl14):386.

Werkstoff Ziconiumdioxid

Das Material "Zirkoniumdioxid

Zirkoniumoxid ist ein Werkstoff, der aus Zirkonium, Sauerstoff und anderen Bestandteilen besteht, wobei die einzelnen Elemente fest in einem Kristallgitter verbunden sind. Das bedeutet, dass Sauerstoff ein integraler Bestandteil der Materialstruktur ist. Im Gegensatz dazu bilden metallische Titanimplantate nur an der Luft eine stabile, aber sehr dünne Oxidschicht auf der Metalloberfläche. Diese "Schutzschicht" verleiht dem Metall keine physikalischen Keramikeigenschaften, sorgt aber dafür, dass es zu keinen unerwünschten Wechselwirkungen zwischen Titan und angrenzendem biologischen Material kommt. Titan ist also nicht per se ein bioinerter Werkstoff, sondern erhält seine bioinerten Eigenschaften durch die stabile Oxidschicht.

Außerdem ist zu beachten, dass ZrO2-Keramik oft fälschlicherweise als Zirkonium oder Zirkoniummetall bezeichnet wird. Zirkonium ist das reine Metall, das wie Titan zur 4. Gruppe des Periodensystems gehört. Zirkon ist ein Silikatsand, der als Zirkoniumsilikat (ZrSiO4) bekannt ist und durch verschiedene technische Verfahren in Zirkoniumdioxid umgewandelt werden kann. Keramische Zirkonoxidverbindungen sind streng vom Metall Zirkon und von Zirkonmetall-Legierungen zu unterscheiden.

Im Gegensatz zu Metalllegierungen (z. B. Titan-Zirkonium-Legierung) sind die Elemente in Oxidkeramik nicht durch eine Metallbindung, sondern durch eine Ionenbindung verbunden. Diese ionische Bindung sorgt dafür, dass die Elektronen in der Oxidkeramik lokalisiert bleiben. Im Gegensatz zu Metallen oder Metalllegierungen können daher keine Elektronen aus der Materialstruktur freigesetzt werden, was unerwünschte Wechselwirkungen wie Korrosion verhindert.

Roehling S, Gahlert M. Ein- und zweiteilige Keramikimplantate aus Zirkonoxid - die Behandlungsalternative zu Titan. Quintessenz 2017;68:1423-1428.

Roehling S, Meng B, Cochran D. Sandgestrahlte und säuregeätzte Implantatoberflächen mit oder ohne hohe freie Oberflächenenergie - experimenteller und klinischer Hintergrund. In: Wennerberg A, Albrektsson T, Jimbo R (Hrsg.). Implantatoberflächen und ihre biologischen und klinischen Auswirkungen: Springer Verlag Berlin Heidelberg, 2015:93-136.

Keramikimplantate und Frakturen

Im Vergleich zu anderen Oxidkeramiken (z. B. Aluminiumoxid) weist Zirkoniumoxid deutlich bessere biomechanische Eigenschaften auf, darunter eine hohe Biegefestigkeit, Bruchzähigkeit und einen niedrigen Elastizitätsmodul. Dank dieser verbesserten mechanischen Eigenschaften können ZrO2-Implantate den Kaukräften in der Mundhöhle standhalten.

Christel P, Meunier A, Heller M, Torre JP, Peille CN. Mechanische Eigenschaften und kurzfristige In-vivo-Bewertung von Yttriumoxid-teilstabilisiertem Zirkoniumdioxid. J Biomed Mater Res 1989;23:45-61.

Andreiotelli M, Kohal RJ. Bruchfestigkeit von Zirkonoxidimplantaten nach künstlicher Alterung. Clinical Implant Dentistry and Related Research 2009;11:158-166.

Silva NR, Coelho PG, Fernandes CA, Navarro JM, Dias RA, Thompson VP. Zuverlässigkeit von einteiligen Keramikimplantaten. Journal of Biomedical Materials Research Part B, Applied Biomaterials 2009;88:419-426.

Ein wichtiger Faktor, der sich auf die Bruchhäufigkeit auswirkt, ist der Herstellungsprozess der Implantate, insbesondere die Methode, mit der die mikroraue Oberflächentopografie erzeugt wird. Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass unkontrollierte Herstellungsprozesse für mikroraue Oberflächen die Bruchfestigkeit von ZrO2-Implantaten verringern können.

Gahlert M, Burtscher D, Grunert I, Kniha H, Steinhauser E. Failure analysis of fractured dental zirconia implants. Clin Oral Implants Res. 2012;23(3):287-93.

Osman RB, Ma S, Duncan W, De Silva RK, Siddiqi A, Swain MV. Frakturierte Zirkoniumdioxid-Implantate und verwandte Implantatdesigns: rasterelektronenmikroskopische Analyse. Clin Oral Implants Res. 2013;24(5):592-7.

Aus diesen Gründen müssen die Herstellungsverfahren zur Erzeugung mikrorauer Oberflächen sorgfältig an die Materialeigenschaften von ZrO2 angepasst werden. Außerdem müssen am Ende des Herstellungsprozesses standardisierte Qualitätskontrollen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Materialstruktur der Oxidkeramik ZrO2 intakt bleibt.

Mit auf die Materialeigenschaften abgestimmten Herstellungsverfahren ist es nun möglich, ZrO2-Implantate mit einer mit Titanimplantaten vergleichbaren Bruchrate herzustellen. Eine Meta-Analyse untersuchte die Bruchanfälligkeit von ZrO2-Implantaten als Kofaktor. In diese Studie flossen alle zwischen 2004 und 2017 veröffentlichten klinischen Untersuchungen zu ZrO2-Implantaten ein, bei denen mindestens 10 Patienten über einen Zeitraum von 12 Monaten untersucht wurden. Die Autoren fanden heraus, dass sich die Frakturrate von 3,4% im Jahr 2004 auf nur 0,2% im Jahr 2017 verbesserte.

Roehling S, Schlegel KA, Woelfler H, Gahlert M. Performance and outcome of zirconia dental implants in clinical studies: A meta-analysis. Clin Oral Implants Res 2018;29 Suppl 16:135-153.

Phasenumwandlung

Ein wichtiger Begriff im Zusammenhang mit der Bruchanfälligkeit ist die Phasenumwandlung von Zirkoniumdioxid. Diese beschreibt den Übergang von einer unzerbrechlichen Phase (tetragonale Phase) zu einer bruchanfälligeren Phase (monokline Phase). Diese Umwandlung ist mit einer Volumenvergrößerung verbunden und kann die Ausbreitung mechanisch verursachter Mikrorisse im Materialgefüge stoppen.

Wird das keramische Werkstoffgefüge jedoch unsachgemäß behandelt oder bearbeitet (z. B. unkontrolliertes Schleifen oder nicht auf das Werkstoffgefüge optimierte Fertigungsverfahren), kann diese Umwandlung frühzeitig ausgelöst werden. Später auftretende Mikrorisse können dann nur noch bedingt kompensiert werden.

Verarbeitungstechnologien, die für Metalle verwendet werden, können und dürfen aus den gleichen Gründen nicht auf keramische Werkstoffe angewandt werden, da eine unsachgemäße Handhabung die Materialstruktur schädigen kann. Diese Tatsache muss sowohl von den Herstellern als auch von den Anwendern beachtet werden.

Roehling S, Gahlert M. Keramische Zahnimplantate - wissenschaftliche Grundlagen und klinische Anwendung. Zahnmedizin up2date 2015;5:425-444.

Roehling S, Gahlert M. Ein- und zweiteilige Keramikimplantate aus Zirkonoxid - die Behandlungsalternative zu Titan. Quintessenz 2017;68:1423-1428.

Demnächst verfügbar

Demnächst verfügbar

Biologische Faktoren

Keramikimplantate - klinisch relevante Vorteile gegenüber Titanimplantaten?

Durch die Entwicklung von mikrorauen Oberflächen sind Titanimplantate zu einer äußerst zuverlässigen Behandlungsoption geworden. Klinische Studien berichten von Überlebens- und Erfolgsraten von über 95% bei einer Nachbeobachtungszeit von bis zu 10 Jahren.

Roehling S, Meng B, Cochran D. Sandgestrahlte und säuregeätzte Implantatoberflächen mit oder ohne hohe freie Oberflächenenergie - experimenteller und klinischer Hintergrund. In: Wennerberg A, Albrektsson T, Jimbo R (Hrsg.). Implantatoberflächen und ihre biologischen und klinischen Auswirkungen: Springer Verlag Berlin Heidelberg, 2015:93-136.

Roccuzzo M, Bonino L, Dalmasso P, Aglietta M. Langzeitergebnisse einer dreiarmigen prospektiven Kohortenstudie zu Implantaten bei parodontal geschädigten Patienten: 10-Jahres-Daten zu sandgestrahlten und säuregeätzten (SLA) Oberflächen. Clin Oral Implants Res 2013.

Buser D, Janner SF, Wittneben JG, Bragger U, Ramseier CA, Salvi GE. 10-Jahres-Überlebens- und Erfolgsraten von 511 Titanimplantaten mit sandgestrahlter und säuregeätzter Oberfläche: Eine retrospektive Studie bei 303 partiell zahnlosen Patienten. Clin Implant Dent Relat Res 2012.

Daher besteht der Hauptgrund für die Etablierung eines alternativen Implantatmaterials - wie Zirkonoxid - nicht in erster Linie in der Verbesserung der Osseointegration oder der Einheilungsraten, sondern in der Feststellung, ob es klinisch relevante Vorteile bietet. Periimplantäre Infektionen, wie Mukositis und Periimplantitis, gehören zu den Hauptursachen für den frühen und späten Verlust von Titanimplantaten. Wissenschaftliche Studien berichten von einer Inzidenz von 43% für Mukositis und 22% für Periimplantitis. Eine wichtige klinische Frage ist, ob Zirkonoxidimplantate im Vergleich zu Titan das Risiko und den Schweregrad periimplantärer Infektionen verringern können.

Han HJ, Kim S, Han DH. Multifaktorielle Bewertung von Implantatversagen: eine retrospektive Studie über 19 Jahre. Int J Oral Maxillofac Implants 2014;29:303-310.

Lang NP, Berglundh T. Periimplantäre Erkrankungen: Wo stehen wir jetzt? Konsens des Siebten Europäischen Workshops für Parodontologie. J Clin Periodontol 2011;38 Suppl 11:178-181.

Zitzmann NU, Berglundh T. Definition und Prävalenz von periimplantären Erkrankungen. J Clin Periodontol 2008;35:286-291.

Mombelli A, Lang NP. Die Diagnose und Behandlung der Periimplantitis. Periodontol 2000 1998;17:63-76.

Derks J, Tomasi C. Periimplantäre Gesundheit und Krankheit. Eine systematische Überprüfung der aktuellen Epidemiologie. J Clin Periodontol 2015;42 Suppl 16:S158-171.

Die Entstehung einer Periimplantitis ist multifaktoriell bedingt, wobei die mikrobielle Besiedlung eine entscheidende Rolle spielt. In einer In-vitro-Studie wurde die Biofilmbildung auf Titan- und Zirkoniumoxidoberflächen untersucht. Der Biofilm wurde sowohl mit einer Bakterienmischung aus drei Spezies als auch mit menschlichen Plaqueproben getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass sich ein strukturierter, organisierter Biofilm nur auf mikrorauen Titanoberflächen bildete, während Zirkoniumoxidoberflächen eine deutlich geringere Biofilmdicke und -masse aufwiesen.

Mombelli A, Lang NP. Mikrobielle Aspekte der Implantologie. Periodontol 2000 1994;4:74-80.

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Es ist nach wie vor unklar, ob die Materialeigenschaften einen direkten Einfluss auf den entzündungsbedingten periimplantären Knochenverlust haben. In einer Tierstudie wurde die Entwicklung von Periimplantitis in vivo untersucht, wobei Zirkoniumoxid- und Titanimplantate verglichen wurden. In der Studie wurden Hunden beide Implantattypen in den Unterkiefer eingesetzt. Nach sechswöchiger Einheilung und vierwöchiger Belastung wurde die Periimplantitis durch subgingivale Baumwollfäden ausgelöst. Über einen Zeitraum von 24 Wochen wiesen Zirkonoxidimplantate eine signifikant geringere periimplantäre Knochenresorption auf als Titanimplantate. Außerdem ging ein Titanimplantat verloren, während alle Zirkoniumoxidimplantate intakt blieben.

Roehling S, Gahlert M, Janner SF, Bo Meng, Woelfler H, Cochran D. Ligatur-induzierter periimplantärer Knochenverlust um belastete Zirkonoxid- und Titanimplantate. Int J Oral Maxillofac Implants 2018.

Auf der Grundlage dieser präklinischen In-vitro- und In-vivo-Studien bieten Zirkonoxidimplantate möglicherweise einen Vorteil gegenüber Titanimplantaten bei periimplantären Entzündungen und Knochenverlust. Um diese Ergebnisse zu bestätigen, sind jedoch klinische Langzeitstudien erforderlich.

Integration von Hartgewebe

Damit Zirkonoxidimplantate als erfolgreich gelten können, müssen sie in gleicher Weise wie Titanimplantate in den Knochen einheilen (osseointegrieren). Der Knochen-Implantat-Kontakt ist ein wichtiger Maßstab für die Biokompatibilität. In den letzten fünf Jahren wurde in zahlreichen Veröffentlichungen die Biokompatibilität von Zirkoniumoxidimplantaten untersucht, wobei der Knochen-Implantat-Kontakt und die biomechanische Stabilität als Schlüsselparameter verwendet wurden.

Nishihara H, Haro Adanez M, Att W. Current status of zirconia implants in dentistry: preclinical tests. J Prosthodont Res. 2019;63:1-14.

Pieralli S, Kohal RJ, Lopez Hernandez E, Doerken S, Spies BC. Osseointegration von Zahnimplantaten aus Zirkoniumdioxid in Tierversuchen: Eine systematische Übersicht und Meta-Analyse. Dent Mater. 2018;34:171-82.

Roehling S, Schlegel KA, Woelfler H, Gahlert M. Zirconia compared to titanium dental implants in preclinical studies - A systematic review and meta-analysis. Clin Oral Implants Res. 2019;30:365-95.

Pieralli und Kollegen untersuchten die Osseointegration von Zirkonoxidimplantaten in Tierversuchen und werteten 54 Studien aus, die ihre Einschlusskriterien erfüllten. Sie analysierten den Knochen-Implantat-Kontakt (KIK, %), das Entfernungsdrehmoment (RTQ, Ncm) und die Eindrückkraft (N). Die Ergebnisse zeigten, dass Titanimplantate einen durchschnittlichen KIK von 61% aufwiesen, während Zirkonoxidimplantate zwischen 57% und 63% lagen. Der Unterschied war statistisch nicht signifikant.

Weitere Details finden interessierte Leser in der Meta-Analyse, die die Ergebnisse nach Oberflächentopographie, Tiermodellen und anderen Faktoren differenziert. Hinsichtlich des Entfernungsdrehmoments fand die Studie keinen signifikanten Unterschied zwischen Titan- (103 Ncm) und Zirkonoxidimplantaten (95 Ncm). Im Rattenmodell waren Ausdrehversuche aufgrund der Implantatgröße nicht möglich, daher wurden stattdessen Eindrückversuche durchgeführt. Auch hier wurde kein signifikanter Unterschied zwischen Titan (52 N) und Zirkoniumoxid (54 N) festgestellt. Im Allgemeinen zeigten "glatte" Oberflächen niedrigere Ablösemomente und Eindrückwerte als "strukturierte" Oberflächen. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass es keine signifikanten Unterschiede zwischen Titan und Zirkoniumoxid in Bezug auf das Einwachsen von Knochen gibt.

Pieralli S, Kohal RJ, Lopez Hernandez E, Doerken S, Spies BC. Osseointegration von Zahnimplantaten aus Zirkoniumdioxid in Tierversuchen: Eine systematische Übersicht und Meta-Analyse. Dent Mater. 2018;34:171-182.

Eine zweite systematische Übersichtsarbeit mit Meta-Analyse von 37 präklinischen Studien untersuchte die Hart- und Weichgewebsintegration von Zirkonoxidimplantaten. Die Studie untersuchte den Knochen-Implantat-Kontakt (KIK), das Entfernungsdrehmoment und die Push-in-Werte. Der KIK für Titanimplantate lag bei 59%, während Zirkoniumoxidimplantate 56% aufwiesen, was keinen signifikanten Unterschied darstellt. Allerdings waren die Werte für das Entfernungsdrehmoment bei Titan (103 Ncm) signifikant höher als bei Zirkoniumoxid (72 Ncm). Titanimplantate zeigten auch höhere Eindrückwerte (25 N) im Vergleich zu Zirkoniumoxid (22 N).

In der Meta-Analyse von Roehling und Kollegen wurden bei Zirkonoxid-Implantaten niedrigere Werte für das Entfernungsdrehmoment und das Eindrücken festgestellt. Diese Unterschiede waren jedoch nicht auf die Materialeigenschaften zurückzuführen, sondern eher auf Unterschiede in der Oberflächenbeschaffenheit. Die Studie ergab, dass eine höhere Mikrorauigkeit der Oberfläche mit einer besseren knöchernen Integration von Zirkonoxidimplantaten verbunden war. Unterschiede in den Studienprotokollen, den Ein- und Ausschlusskriterien und den Tiermodellen (54 Studien gegenüber 37 Studien) beeinflussten die Ergebnisse ebenfalls. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse kamen die Autoren zu dem Schluss, dass Titan- und Zirkoniumoxidimplantate eine vergleichbare Hart- und Weichgewebsintegration aufweisen.

Roehling S, Schlegel KA, Woelfler H, Gahlert M. Zirconia compared to titanium dental implants in preclinical studies - A systematic review and meta-analysis. Clin Oral Implants Res. 2019;30:365-95.

Erklärung des ESCI

Bei der Auswahl keramischer Zahnimplantate ist es wichtig, sich auf wissenschaftlich validierte Daten zu stützen, die die erwartete Erfolgsrate eines bestimmten Medizinprodukts definieren. Präklinische Untersuchungen legen nahe, dass mikroraue Oberflächen auf Keramikimplantaten den Knochen-Implantat-Kontakt (KIK) positiv beeinflussen.

Siehe ESCI-Erklärung

Integration von Weichteilen

Präklinisch

Für die Ästhetik des Weichgewebes ist die Erhaltung gesunder und stabiler periimplantärer Weichgewebedimensionen von entscheidender Bedeutung. Sowohl bei Zähnen als auch bei Implantaten besteht das Weichgewebe aus der Sulkustiefe, dem marginalen Epithel und dem Bindegewebsattachment, die die sogenannte biologische Breite oder den dentogingivalen Komplex bilden.

Aus parodontaler Sicht wirkt das periimplantäre Weichgewebe als Barriere, ähnlich wie das dentogingivale Gewebe, und hilft, bakterielle periimplantäre Infektionen zu verhindern.

Berglundh T, Lindhe J, Ericsson I, Marinello CP, Liljenberg B, Thomsen P. The soft tissue barrier at implants and teeth. Clin Oral Implants Res 1991;2:81-90.

In einer Literaturübersicht von Nishihara et al. wurden fünf präklinische Studien zur Reaktion des Weichgewebes auf Zirkonoxidimplantate zusammengefasst. In den meisten Studien wurden keine signifikanten Unterschiede in der Morphologie des Weichgewebes zwischen Titan- und Zirkonoxidimplantaten festgestellt. Beide Materialien wiesen eine periimplantäre Weichgewebestruktur auf, die aus einer ähnlich dicken Epithelschicht mit darunter liegendem Bindegewebe bestand.

In einer Studie wurde eine Weichgewebshöhe von 4,5 mm für Zirkonoxidimplantate und 5,2 mm für Titanimplantate angegeben. Die epitheliale Ausdehnung war bei beiden Materialien ähnlich (2,9 mm), während die Ausdehnung des Bindegewebes einen nicht signifikanten Unterschied aufwies (Zirkonoxid: 1,5 mm; Titan: 2,4 mm). In anderen Studien wurde je nach Tiermodell eine etwas geringere Höhe des Weichgewebes festgestellt (3-4 mm).

Die Materialeigenschaften - Zirkoniumoxid versus Titan - scheinen die periimplantäre Weichgewebeintegration nicht signifikant zu beeinflussen. Beide Materialien zeigen ähnliche physiologische Prozesse bei der Weichgewebeentwicklung.

Nishihara H, Haro Adanez M, Att W. Current status of zirconia implants in dentistry: preclinical tests. J Prosthodont Res. 2019;63:1-14.

Weitere experimentelle Studien bestätigten eine gleichwertige Weichgewebeintegration und ähnliche Abmessungen der biologischen Breite für Zirkonoxid- und Titanimplantate. Es wurde festgestellt, dass die biologische Breite und die periimplantäre Papillenhöhe nicht durch die Belastung oder das chirurgische Protokoll, sondern durch das Implantatdesign und die Position des Mikrospalts zwischen der Implantatschulter und der prothetischen Versorgung beeinflusst werden.

Roehling S, Cochran D. Soft Tissue Integration of Zirconia Implants. Forum Implantologicum 2018;14.

Roehling S, Schlegel KA, Woelfler H, Gahlert M. Zirconia compared to titanium dental implants in preclinical studies - A systematic review and meta-analysis. Clin Oral Implants Res. 2019;30:365-95.

Interessanterweise berichtete eine experimentelle Studie über eine schnellere Reifung des periimplantären Epithel- und Bindegewebes bei Zirkonoxidimplantaten.

Linares A, Grize L, Munoz F, Pippenger BE, Dard M, Domken O, et al. Histological assessment of hard and soft tissues surrounding a novel ceramic implant: a pilot study in the minipig. J Clin Periodontol 2016;43:538-546.

Klinische

Neben der Funktion spielt auch die Ästhetik eine entscheidende Rolle für die Zufriedenheit der Patienten. Das ästhetische Ergebnis hängt sowohl von den Zahnkronen als auch vom umgebenden Weichgewebe ab. Zu den wichtigen Faktoren gehören reizfreie periimplantäre Weichgewebebedingungen wie die Positionierung des Gingivarands und die periimplantäre Papillenbildung (rosa Ästhetik).

Klinische Daten zur objektiven Bewertung der periimplantären Schleimhautverhältnisse sind begrenzt. In Studien, die den Jemt-Papillen-Index verwendeten, wurde jedoch eine signifikante Zunahme der periimplantären Papillenbildung zwischen dem Zeitpunkt der funktionellen Belastung und der dreijährigen Nachuntersuchung beobachtet.

Spies BC, Balmer M, Patzelt SB, Vach K, Kohal RJ. Klinische und patientenbezogene Ergebnisse eines oralen Implantats aus Zirkoniumdioxid: Three-year results of a prospective cohort investigation. J Dent Res 2015;94:1385-1391.

Zusätzlich wurden die periimplantären Schleimhautbedingungen mit dem "Pink Esthetic Score (PES)" von Fürhauser bewertet. Klinische Studien berichteten über einen stetigen Anstieg der PES-Werte innerhalb der ersten zwei Jahre nach der Implantation sowohl für ein- als auch zweiteilige Implantatdesigns. Interessanterweise fand eine Studie signifikant höhere PES-Werte für Keramikimplantate (prothetisch versorgt mit Keramikkronen, PES 6,9-11,2) im Vergleich zu Titanimplantaten (versorgt mit Titanabutments und Keramikkronen, PES 2,4-10,8).

Payer M, Arnetzl V, Kirmeier R, Koller M, Arnetzl G, Jakse N. Sofortige provisorische Versorgung mit einteiligen Zirkonoxidimplantaten: Eine prospektive Fallserie - Ergebnisse nach 24 Monaten klinischer Funktion. Clin Oral Implants Res. 2013;24:569-575.

Payer M, Heschl A, Koller M, Arnetzl G, Lorenzoni M, Jakse N. All-ceramic restoration of zirconia two-piece implants - A randomized controlled clinical trial. Clin Oral Implants Res. 2015;26:371-376.

Bei einteiligen Keramikimplantaten wurde in klinischen Studien eine signifikante Zunahme der periimplantären Papillenhöhe im Laufe der Zeit bei funktioneller Belastung festgestellt. Der Abstand zwischen dem Alveolarkamm der Nachbarzähne und dem niedrigsten Kontaktpunkt mit der benachbarten Krone war ein Schlüsselfaktor für die periimplantäre Papillenbildung.

Kniha K, Gahlert M, Hicklin S, Bragger U, Kniha H, Milz S. Evaluation of hard and soft tissue dimensions around zirconium oxide implant-supported crowns: A one-year retrospective study. J Periodontol 2016;87:511-518.

Kniha K, Kniha H, Mohlhenrich SC, Milz S, Holzle F, Modabber A. Papillen- und Alveolarkammniveau bei sofortigen versus verzögerten Einzelzahn-Zirkonoxidimplantaten. Int J Oral Maxillofac Surg. 2017.

Roehling S, Cochran D. Soft Tissue Integration of Zirconia Implants. Forum Implantologicum 2018;14.

Roehling S, Schlegel KA, Woelfler H, Gahlert M. Performance and outcome of zirconia dental implants in clinical studies: A meta-analysis. Clin Oral Implants Res 2018;29 Suppl 16:135-153.

Klinische Aspekte

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