Titan-Implantat: Hat der Goldstandard ausgedient?

Reintitan gilt seit Jahren als „das Material“ in der Implantologie. Steht nun eine Trendwende an? Hat Titan in der Implantatherstellung als Goldstandard ausgedient? Ein führender Implantathersteller ist bereits von Reintitan abgerückt. Was sind die Gründe? Die Kosten? Die Stabilität, vor allem bei durchmesserreduzierten Implantaten? Die bessere Einheilung? Können neue Materialien womöglich das Periimplantitisrisiko senken? Oder bergen sie gar neue Risiken? Im aktuellen Expertenzirkel diskutieren Fachleute über das Implantatmaterial von morgen.

Reintitan gilt seit Jahren als „das Material“ in der Implantologie. Doch aktuell sucht man verstärkt nach Alternativen? Warum?

Al-Nawas: Dies liegt zum einen an dem Trend zu durchmesserreduzierten Implantaten, zum anderen an der Diskussion um Titanhypersensibilitäten. Keramikimplantate werden momentan zum Beispiel wieder spannend, allerdings werden sie in ihrer klinischen Bedeutung bisher überschätzt.

Inwiefern?

Al-Nawas: Es muss erst einmal herausgearbeitet werden, welche Indikationen sich überhaupt für die Versorgung mit den meist einteiligen Keramikimplantaten eignen. Auch fehlt es an gut dokumentierten Langzeitdaten. Ein weiteres Problem ist das richtige Handling, da kann einiges schiefgehen. Es sind noch viele Fragen offen.

Woran liegt das?

Faoro: Keramikmaterialien sind spröder als Metall und können bei Überbelastung eher brechen. Außerdem wurden von ihnen die sehr guten Einheileigenschaften der Zahnimplantate aus Titan bis vor Kurzem nicht erreicht. Keramikwerkstoffe haben aber bestechende Vorteile: Sie sind zahnfarben und weisen in Vorversuchen geringere Plaqueakkumulation auf als metallische Implantatwerkstoffe.

Herr Dr. Reichelt, überzeugt Sie das bereits, verwenden Sie in Ihrer Praxis Keramikimplantate?

Reichelt: Nein, ich habe keine Veranlassung dazu. Nur einer kleinen Gruppe von acht bis zehn Prozent der Bevölkerung macht die Sensibilisierung gegenüber Titan zu schaffen. In meiner Praxis wurde ich damit noch nicht konfrontiert und ich implantiere seit 21 Jahren.

Könnten Sie sich vorstellen, dass Keramik über kurz oder lang Titan ersetzen könnte?

Reichelt: Aktuell nicht, aber ich betrachte Keramikimplantate als echte Alternative zu Titan. Momentan sind allerdings nur die Ergebnisse einteiliger Implantate erfolgversprechend. Und das schränkt den Einsatz sehr ein. Bei vielen meiner Patienten wird eine herausnehmbare Versorgungsform gewünscht, daher ist eine zweigeteilte Konstruktion zwingend notwendig. Damit sind in erster Linie gefräste Stegkonstruktionen aus NEM oder Teleskope gemeint.

Es gibt bereits seit einigen Jahren zweiteilige Keramikimplantate, sie wurden bereits auf der IDS im Jahr 2009 vorgestellt …

Reichelt: Das ist richtig, aber es fehlen evidenzbasierte Daten. Ich kenne aktuell nur einzelne beschriebene Fälle. Im Dentalmarkt werden mittlerweile verschiedene zweigeteilte Keramikimplantatsysteme angeboten. Ich bin skeptisch, ob innerhalb eines Zirkon‧implantats verschraubte Aufbauten dauerhaft Bestand haben werden, da dieser Werkstoff extrem hart und spröde ist. Untersuchungen von Dipl.-Ing Holger Zipprich, Frankfurt a. M., beschreiben die Auslenkung der Abutments bei Belastung. Die beschriebenen Bewegungen sind dermaßen groß, dass regelrecht von einem Federmechanismus gesprochen werden kann. Titan findet den Weg in die Ausgangsposition mit entsprechender Deformation wieder. Das unnachgiebige Material Zirkon wird dieser Deforma‧tion nicht folgen und dürfte eher mit Frakturen des Abutments oder der Zerstörung der Innenfiguration des Implantats reagieren.

Herr Faoro, auch Straumann befasst sich mit den zweiteiligen „Weißen“. Gibt es dazu etwas Neues?

Faoro: Titanimplantate waren in den Anfangszeiten der Dental‧implantologie auch einteilig. Man hat aber bald erkannt, dass zweiteilige Implantatsysteme große Vorteile im klinischen Einsatz besitzen. Das ist bei der Weiterentwicklung eines vollwertigen Zahnersatzes aus Keramik nicht anders. Straumann hat dieses Marktbedürfnis erkannt und arbeitet an vielversprechenden Lösungen.

Zurück zu den durchmesserreduzierten Implantaten. Warum rückt man bei den „Dünnen“ von Reintitan ab?

Al-Nawas: Bei dem üblicherweise verwendeten Reintitan kann es bei durchmesserreduzierten Implantaten zu Frakturen kommen. Die mechanische Belastbarkeit dieses Materials ist limitiert und Ermüdungsbrüche sind möglich.

Wie lässt sich das lösen?

Al-Nawas: Zum Beispiel durch Verwendung von Titanlegierungen. Daran wird seit Langem geforscht und man weiß über diese Mischlegierungen auch mehr als über Keramikimplantate. In der Orthopädie werden etwa für Hüftendoprothesen seit Jahren Titan-Aluminium-Vanadium-Legierungen verwendet. Mit all den Fragezeichen, die zum Beispiel hinter Vanadium stehen.

Welche Fragezeichen?

Al-Nawas: Vanadium ist in der Zellkultur im Tierexperiment toxisch, das ist ein Problem.

Aber die Legierungen werden dennoch in der dentalen Implantologie verwendet?

Al-Nawas: Ja, die meisten durchmesserreduzierten Implantate bestehen aus der bekannten Titan-Aluminium-Vanadium-Legierung. Denn anders ist das technisch kaum zu bewältigen. Seit jüngerer Zeit findet sich eine Titan-Zirkon Legierung, die eine bessere Biokompatibilität als herkömmliche Legierungen zu haben scheint

Ab welcher Größe tut es Reintitan nicht mehr?

Al-Nawas: Das kann man nicht exakt definieren. Implantate unter 3,5 mm Durchmesser sind in puncto Belastung äußerst anfällig. Die „Schmalen“ verkraften keine sehr hohe Belastung. Deshalb wird von Reintitan Grad 4 auf Titan-Aluminium-Vanadium-Legierungen oder Titan-Zirkon-Legierungen ausgewichen. Aber selbst mit diesen Legierungen sind sie nicht so stabil wie „normal große“ Implantate mit einem Durchmesser von 4 mm und mehr.

Aber es gibt auch durchmesserreduzierte Implantate aus Reintitan Grad 4, zum Beispiel von Astra Tech …

Al-Nawas: … und sie werden von uns auch in der vom Hersteller angegebenen Indikation „seitlicher oder unterer Frontzahn“ erfolgreich eingesetzt. Wichtig ist es, im durchmesserreduzierten Bereich die Grenzen des verwendeten Implantats zu kennen und zu respektieren.

Können Mischlegierungen die Osseointegration verschlechtern?

Faoro: Ja! Deshalb haben wir die Titan-Zirkon-Legierung entwickelt. Aus der Praxis wurde der Wunsch an die Industrie herangetragen, Lösungen für schmale Zahnlücken oder Situationen, in denen ein reduziertes Knochenangebot zur Verfügung steht, anzubieten. Eine Option besteht darin, dünnere Implantate zu konstruieren, die den mechanischen Kräften standhalten und den ästhetischen Ansprüchen genügen.

Wir haben mit unserer neu entwickelten Metalllegierung aus Titan und Zirkon eine attraktive Implantatlinie lancieren können, die genau diesen Marktvorstellungen entspricht: Chirurgische Eingriffe werden weniger invasiv und der Behandlungszeitraum kann reduziert werden.

Seit wann genau gibt es die neue Legierung?

Faoro: Seit 2009. Durch intensive Forschung ist es gelungen, eine Legierungsvariante mit verbesserten mechanischen Eigenschaften auf den Markt zu bringen, die nicht toxisch [1] ist und die Osseo‧integration [2] der Implantate nicht eingeschränkt.

Inzwischen setzt Straumann ganz auf Roxolid. Was hat Sie zur Abkehr von Reintitan auch bei herkömmlichen Implantaten veranlasst?

Faoro: Mit Roxolid erhalten unsere Kunden unser bestes Material, das wir seit einigen Jahren bei unseren durchmesserreduzierten Implantaten erfolgreich einsetzen. Mechanische Tests und präklinische Studien demonstrieren die besonders hohe mechanische Festigkeit und hervorragenden Osseointegrationseigenschaften. Wir wollen unseren Kunden und ihren Patienten die bestmögliche Versorgung anbieten.

Beeinflusst die „richtige Legierung“ auch den Langzeiterfolg?

Al-Nawas: Ob der Langzeiterfolg, also die Zehnjahresrate, von der Art der Legierung abhängt, kann ich nicht sagen. Dazu gibt es kaum Daten. Wichtig für den Langzeiterfolg ist meiner Meinung nach das gesamte Konzept des Implantatsystems, bestehend aus Implantatmaterial, Implantatdesign, Suprakonstruktion und natürlich korrekter Anwendung. Viele Implantatsysteme werden auf den Markt gebracht, ohne dass sie vorher klinisch getestet werden. Nur sehr wenige Hersteller leisten sich den Luxus einer Langzeitdokumentation. Somit ist diese Frage kaum zu beantworten.

Reichelt: Der Langzeiterfolg ist nicht so sehr eine Frage des Materials, sondern eher der Symbiose aus genauer Diagnose, erfolgreicher chirurgischer Intervention und Prothetik. Ich glaube, dass die meisten Misserfolge mit Beginn und Durchführung der prothetischen Maßnahmen zusammenhängen.

Was sagt der Hersteller?

Faoro: Ich sage mit Blick auf das Produkt: Der Werkstoff ist nur ein Erfolgsfaktor. Wir wissen aus langjähriger klinischer Erfahrung, dass die Kombination von Grundwerkstoff und passender Oberflächencharakteristik den Schlüssel zum wirklichen Erfolg darstellt. Dabei ist nicht nur die Oberflächenrauheit, sondern auch die Oberflächenchemie entscheidend.

Reduziert die „richtige Legierung“ auch das Periimplantitisrisiko?

Faoro: Diese Thematik ist multifaktoriell und kann nicht auf einen ‚Hauptfaktor‘ reduziert werden. Die Entzündungsherkunft wird seit einigen Jahren klinisch erforscht. Es ist bekannt, dass neben den Implantatwerkstoffen und -oberflächen vor allem auch die medizinische Vorgeschichte der Patienten eine Rolle spielt.

Reichelt: Ich schließe mich an, Material und Legierungen allein reduzieren das Periimplantitisrisiko meiner Meinung nach nicht. Es gilt, auch der Oberfläche des Implantats mehr Aufmerksamkeit zu widmen. Man sollte vor allem die Morphologie der Implantatoberfläche besser kennen, also

• Makrostruktur und Größe der Oberflächenrauigkeit,
• Lakunenbildung und
• die Invasionsmöglichkeit von Bakterien in die Oberflächenporositäten.

Darüber hinaus spielt die Frage, wie schwer oder leicht sich die Strukturen bei Befall dekontaminieren lassen, eine wesentliche Rolle.

Bei PA-Patienten erhöht sich das Periimplantitisrisiko. Was gilt es bei der Auswahl des Implantatsystems zu beachten? Spielt zum Beispiel auch die richtige Legierung dabei eine Rolle?

Al-Nawas: Diese Frage wird diskutiert, aber kaum vergleichend getestet. Insofern fällt eine klare Antwort schwer. Normalerweise kommen derzeit im Wesentlichen Implantate zum Einsatz, deren Oberflächen komplett im Knochen liegen. Sie koppeln in der Höhe des Knochenniveaus an. Damit haben eher die oben genannten Faktoren einen Einfluss auf die Weichgewebsstabilität als die Legierung.

Favorisiert werden also Bone-Level-Implantate?

Al-Nawas: Korrekt. Und da sollten Legierungen eigentlich keinen Einfluss auf das Periimplantitisrisiko haben. Vergleichsstu‧dien von Titan und Zirkon zeigten bisher jedenfalls keine Unterschiede bezüglich der Rate von Mukositis oder Periimplantitis. Die Frage der richtigen Legierung bezieht sich demnach in erster Linie auf mechanische Faktoren.

Und was ist mit der Wahl der Implantatoberflächen?

Al-Nawas: Sich zumindest bei Risikopatienten zu überlegen, ob man Implantate mit glatter Oberfläche bzw. maschinierter Schulter wählt, das wird neuerdings wieder heiß diskutiert. Man argumentiert, dass bei glatten Oberflächen weniger Perimplantitiden auftreten. Letztlich handelt es sich um Gefühl, Daten liegen dazu nicht vor.

Das Gefühl lässt sich also nicht belegen?

Al-Nawas: Nein, man hat zum Beispiel versucht, den Unterschied zwischen Titan- und Keramikabutments, die mit dem Weichgewebe in Kontakt kommen, herauszuarbeiten, weil man klinisch sieht, dass Keramik deutlich schönere Weichgewebsergebnisse zeigt. Doch dieser Unterschied lässt sich wissenschaftlich nicht quantifizieren.

Was heißt das?

Al-Nawas: Das heißt schlicht, der Unterschied, den man vermutet, lässt sich wissenschaftlich nicht herausarbeiten.

Herr Dr. Reichelt, bevorzugen Sie bei Risikopatienten Implantate mit glatterer Oberfläche?

Reichelt: Nein, aber ich vermute, dass eine Zirkonoberfläche möglicherweise die bessere Oberflächenbeschaffenheit für Risikopatienten bietet. Da die Plaqueakkumulationsrate deutlich minimiert ist, lassen sich bessere Weichgewebsbedingungen an der bindegewebigen Gewebsmanschette erwarten. Verbesserte Oberflächenhydrophile und damit verbunden eine bessere Benetzbarkeit bei Insertion des Implantats erachte ich ebenfalls als Vorteil.

Wissen Sie, wie rau die Oberfläche der Implantate ist, die Sie verwenden? Kennen Sie zum Beispiel den Sa-Wert Ihres Systems?

Reichelt: Der Begriff Sa-Wert sagt mir nichts und ich bin schon ziemlich lange im Geschäft und verfolge und lese diverse Fachzeitschriften. Ich glaube, der Praktiker hat sich in der Vergangenheit weniger mit dieser speziellen Problematik beschäftigt. Die Industrie sollte mehr Information und Wissen über ihre Implantatoberflächen publizieren.

Herr Faoro, können Sie darauf direkt antworten?

Faoro: Als Inverkehrbringer versuchen wir unsere Produkte immer mit klinischen Daten zu verknüpfen, weil der Erfolg im Patienten der beste Beweis für ein gutes Medizinprodukt ist. Einzelne Rauheitswerte geben nur bedingt Aufschluss über die Leistung eines Implantats. Wir empfehlen den klinisch und prothetisch tätigen Zahnärzten, einen Blick in die publizierten Daten unserer Produkte zu werfen.

Reicht das aus, Herr Professor Al-Nawas?

Al-Nawas: Mit Sicherheit, aber auswendig kennen muss diese Daten kein Zahnarzt.. Wer kennt schon den Verzögerungswert der Bremsen seines Autos? Ich denke, dass man bei seinem System über die Stärken und Schwächen informiert sein sollte. Man sollte wissen, in welchen Situationen es gut funktioniert, und vor allem, welche wissenschaftlichen Daten es gibt. Dann zeigt sich zum Beispiel, dass bei manchen Implantatoberflächen die Einheilzeiten besonders kurz sind oder dass andere Systeme zum Beispiel eine besonders hohe Primärstabilität aufweisen. Alle Systeme haben ihre Besonderheiten, die sollte der Praktiker kennen. Und: Er sollte die Hersteller durchaus fragen, ob es zu seinem System Literatur gibt. Die Wahl eines Implantatsystems sollte sich keinesfalls ausschließlich über den Preis entscheiden.

Faoro: Von Implantaten mit gestrahlten/geätzten Oberflächen im Bereich des Knochens und maschinierten Oberflächen im Bereich des Weichgewebes konnten exzellente klinische Langzeitwerte publiziert werden. Als Implantathersteller arbeiten wir vor der Markteinführung neuer Produkte sehr eng mit Klinikern zusammen, um die Indikation des Zahnersatzes festzulegen. Letztlich liegt es im Ermessen der implantierenden Zahnärzte zu entscheiden, welches Implantat für ihre Patienten das beste ist.

Zusammenfassung

• Der Trend zu durchmesserreduzierten Implantaten und die Diskussion um Titanhypersensibilitäten hat die Suche nach Titanalternativen angekurbelt.
• Keramikimplantate gelten aber noch nicht als Alternative zu Titan und werden zurzeit in ihrer klinischen Bedeutung überschätzt.
• Der Erfolg einteiliger Keramikimplantate ist zwar belegt, für zweiteilige Keramikimplantate fehlt es aber an evidenzbasierten Daten.
• Bei durchmesserreduzieren Implantaten rückt man aus rein mechanischen Gründen von Reintitan Grad 4 ab. Die meisten Dünnen bestehen aus der aus der Orthopädie bekannten Titan-Aluminium-Vanadium-Legierung. Seit 2009 gibt es zudem eine Titan-Zirkon-Legierung, die eine bessere Biokompatibilität zu haben scheint.
• Doch selbst mit diesen Legierungen sind die Dünnen nicht so stabil wie die Standardimplantate ab 4 mm Durchmesser.
• Die richtige Legierung wirkt sich nur auf mechanische Faktoren aus, das Periimplantatitisrisiko lässt sich durch das „richtige Material“ nicht senken. Dafür dürfte die richtige Oberfläche entscheidender sein als die Legierung.
• Ob man zumindest für Risikopatienten glattere Oberflächen wählen sollte, wird aktuell diskutiert, doch es fehlen Daten.
• Hersteller sollten detaillierte Daten über die jeweiligen Implantatoberflächen publizieren.

Knackpunkt der „Dünnen“

Als durchmesserreduzierte Implantate werden solche mit einem Durchmesser unter 3,5 mm definiert. Damit lässt sich das therapeutische Spektrum der Implantologie ausweiten. Knackpunkt ist allerdings die erhöhte Bruchgefahr. Helfen kann die richtige Legierung, wie eine klinische Studie gezeigt hat (Al-Nawas et al. 2013). Die Erfolgsraten waren ein Jahr nach der Behandlung vergleichbar mit denen normaldimensionierter Implantate. Ziel ist es, auch den Patienten Implantate anzubieten, die eine Augmentation ablehnen oder bei denen solche Eingriffe aus medizinischen Gründen nicht möglich sind. In den weniger Last tragenden vorderen Kieferbereichen können dünne Implantate selbst dann noch eingesetzt werden, während man vor einigen Jahren den Kieferknochen hätte aufbauen müssen, um ein Implantat aufzunehmen. Als Träger für Backenzähne sind die Dünnen allerdings nur mit Einschränkungen geeignet. Der Nachteil dünner Implantate liegt in ihrer erhöhten Bruchgefahr. Die Sprödigkeit des Werkstoffs Titan spielt dabei trotz aller Bemühungen immer noch eine Rolle.

Dr. Erhard Reichelt

ist seit 1976 niedergelassen in eigener Praxis in Oldenburg. Schwerpunkte u. a. Implantologie, Parodontologie, Ästhetische Zahnheilkunde und digitale Abformung.

Kontakt: dr-reichelt@t-online.de

Francisco M. Faoro

ist Vice President, Head Product Development beim Institut Straumann, Basel. Er studierte Maschinenbau in Zürich und verfügt über langjährige internationale Erfahrung in der Medizinprodukteindustrie.

Kontakt: francisco.faoro@straumann.com

Prof. Dr. Dr. BilAl Al-Nawas

ist Leitender Oberarzt an der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, plastische Operationen, Universitätsmedizin der Universität Mainz. Zu seinen Forschungsschwerpunkten zählen u. a. die durchmesserreduzierten Implantate.

Kontakt: al-nawas@uni-mainz.de