Untersuchungen der Mandibula im Bereich des 1. Molaren sowie

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Aus dem Zentrum Anatomie der Universität zu Köln
Institut II für Anatomie
Geschäftsführender Direktor: Universitätsprofessor Dr. med. H. Schröder
Untersuchungen der Mandibula im Bereich des 1. Molaren
sowie der Links-Rechts-Asymmetrie unter
Berücksichtigung der Implantation
Inaugural-Dissertation zur Erlangung der zahnärztlichen Doktorwürde
der Hohen Medizinischen Fakultät
der Universität zu Köln
vorgelegt von
Philipp Vogelsang
aus Rüdersdorf
Promoviert am 27.10.2010
Gedruckt mit Genehmigung der Medizinischen Fakultät
der Universität zu Köln 2010
Dekan:
Universitätsprofessor Dr. med. J. Klosterkötter
1. Berichterstatter:
Universitätsprofessor Dr. rer. nat. J. Koebke
2. Berichterstatter:
Privatdozent Dr. med. dent. J. Neugebauer
Erklärung:
Ich erkläre hiermit, dass ich die vorliegende Arbeit ohne unzulässige Hilfe Dritter und
ohne Benutzung anderer als der angegebenen Hilfsmittel angefertigt habe, die aus
fremden Quellen direkt oder indirekt übernommenen Gedanken sind als solche
kenntlich gemacht.
Bei der Auswahl und Auswertung des Materials sowie bei der Herstellung des
Manuskriptes
habe
ich
unterstützende
Hilfestellungen
von
Herrn
Universitätsprofessor Dr. rer. nat. J. Koebke sowie von Herrn Priv.-Doz. Dr. J.
Neugebauer erhalten.
Weitere Personen waren an der geistigen Herstellung der vorliegenden Arbeit nicht
beteiligt. Insbesondere habe ich nicht die Hilfe eines Promotionsberaters in Anspruch
genommen. Dritte haben von mir weder unmittelbar noch mittelbar geldwerte
Leistungen für Arbeiten erhalten, die im Zusammenhang mit dem Inhalt der
vorliegenden Dissertation stehen.
Die Arbeit wurde von mir bisher weder im Inland noch im Ausland in gleicher oder
ähnlicher Form einer anderen Prüfungsbehörde vorgelegt und ist auch noch nicht
veröffentlicht.
Köln, den 3.März 2010
Philipp Vogelsang
Die in der Arbeit „Untersuchungen der Mandibula im Bereich des 1.Molaren sowie
der Links-Rechts-Asymmetrie unter Berücksichtigung der Implantation“ angegebenen
Experimente sind nach entsprechender Anleitung durch Herrn Universitätsprofessor
Dr. J. Koebke von mir selbst im Institut II im Zentrum Anatomie der Universität zu
Köln ausgeführt worden.
Danksagung:
Für die Überlassung des Themas sowie für die Möglichkeit der Durchführung dieser
Arbeit in seinem Institut möchte ich mich bei Herrn Universitätsprofessor Dr. J.
Koebke herzlich bedanken.
Für Hilfestellungen während der Durchführung der Experimente bedanke ich mich bei
Frau J. Knifka.
Herrn Priv.-Doz. Dr. J. Neugebauer bin ich für die Hilfestellung bei der Erstellung des
Manuskriptes und der Auswertung der DVT-Aufnahmen zu großem Dank verpflichtet.
Außerdem bedanke ich mich bei Dr. T. Mehnert und bei Dr. M. Chares für die
freundliche Überlassung von hilfreicher Fachliteratur.
Diese Arbeit ist meinen Eltern, meinen Großeltern, sowie meiner Freundin
gewidmet.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1
Allgemeine Einleitung………………………………………. ……...
1
1.2
Geschichte der Implantologie………………………………………
4
1.3
Heutiger Stand der Implantologie………………………………….
10
1.4
Morphologie des Unterkiefers………………………………………
18
1.5
Die elastische Verformung der Mandibula………………………..
20
1.6
Anpassungs- und Umbauvorgänge in der Mandibula…………...
22
2. Material und Methoden
2.1
Material………………………………………………………………… 24
2.2
Methoden………………………………………………………………
26
2.2.1 Knochenschnitte………………………………………………
26
2.2.1.1
Anfertigung von Knochenschnitten…………………
26
2.2.1.2
Röntgen der Knochenschnitte ……………………..
28
2.2.1.3
Digitalisierung der Röntgenbilder…………………..
29
2.2.2 Entfernen der Kortikalis………………………………………
30
2.2.2.1
Präparation…………………………………………..
30
2.2.2.2
Röntgen der präparierten Kiefer……………………
32
2.2.3 Manuelles Vermessen des Processus alveolaris…………
32
2.2.4 Digitales Vermessen des Processus alveolaris……………
33
3. Ergebnisse
3.1
Untersuchung der Knochenschnitte und
präparierten Kiefer………………………………………….
34
3.1.1 Visuelle Untersuchung..……………………………………
34
3.1.2 Radiologische Untersuchung………………………………
34
3.2.1 Kortikalis vestibulär entfernt,
Vermessung manuell……. …………………………………
35
3.2.2 Kortikalis vestibulär und lingual entfernt,
3.2
Vermessung manuell………………………………………...
36
3.2.3 Ergebnisse weiterer Vermessungen……………………….
37
Vermessen der Panoramaschichtaufnahmen…………………….
38
4. Diskussion
4.1
Studienziel……………………………………………………………
41
4.2
Diskussion der Methoden………………………………………….
41
4.2.1
Anforderungen an das Untersuchungsmaterial………..
41
4.2.2
Schnittanordnungen und Röntgenaufnahmen………….
42
4.2.3
Manuelles Vermessen der Unterkiefer…………………
42
4.2.4
Vermessen der Panoramaschichtaufnahmen………….
43
Diskussion der Ergebnisse………………………………………..
44
5. Zusammenfassung………………………………………………………
47
6. Literaturverzeichnis……………………………………………………..
49
7. Lebenslauf………………………………………………………………..
56
4.3
1.
Einleitung
1.1
Allgemeine Einleitung
Die orale Implantologie gilt als modernes und sich ständig entwickelndes Fachgebiet
der Zahnheilkunde und beschäftigt sich mit dem Einbringen von alloplastischem
Material unter die Mukosa, die Knochenhaut oder in den Knochen.
War die Implantologie in Deutschland zu Beginn der 80er Jahre nicht einmal ein
wissenschaftlich anerkanntes Verfahren (Anerkennung durch die DGZMK am
24.September 1982 in Garmisch-Partenkirchen, Aufnahme in den Gebührenkatalog
der zahnärztlichen Versorgung 1988), so ist dieses Behandlungsfeld heutzutage
nicht mehr wegzudenken.[29]
In den letzten Jahren stieg die Anzahl jährlich gesetzter Implantate in Deutschland
von 200.000 (2001) auf geschätzte 600.000 (2006).
Dabei wird zwischen submukösen, subperiostalen und enossalen Implantaten
unterschieden.
Sämtliche Untersuchungen in dieser Arbeit beziehen sich auf die direkt in den
Knochen geschraubten, enossalen Implantate.
Es soll experimentell untersucht werden, ob Implantate im Bereich des 1. Molaren im
Unterkiefer schlechtere Prognosen haben als Implantate in dessen Nachbargebieten
und falls ja, sollen Gründe hierfür aufgezeigt werden.
Des Weiteren ergab sich im Laufe des experimentellen Abschnitts dieser Arbeit die
zweite Frage, ob es Unterschiede im Knochenangebot zwischen linkem und rechtem
Kieferkamm
der
Mandibula
gibt
und
Erfolgsprognose einer Implantation hat.
-1-
welche
Auswirkungen
dies
auf
die
Nach Wahlmann und Wagner [80] gelten in der modernen Implantologie bei der
Indikationsstellung folgende Zielkriterien:
•
Verbesserung der Voraussetzungen für die prothetische, d. h. kaufunktionelle
Wiederherstellung
•
Prophylaktische
Funktionserhaltung
Resorptionsprozesse
•
durch
Verminderung
der
(Strukturerhalt)
Schonung der gesunden Zahnsubstanz bei der Versorgung mit einem
Einzelimplantat
•
Vermeidung einer konventionellen prothetischen Versorgung
Als Indikationen für Dentalimplantate gelten nach Davarpanah et al. [13]:
•
Herausnehmbare Prothese ohne ausreichenden Halt und Stabilität
•
Funktionelle oder Akzeptanzprobleme bei Patienten
•
Zu wenige und/oder ungünstig verteilte Pfeilerzähne
•
Fehlender Einzelzahn mit gesunden Nachbarzähnen
•
Nichtanlage eines Zahnes
•
Schonende
Behandlung
(Beschleifen
unerwünscht)
Bei den Kontraindikationen wird unterschieden zwischen:
Absolut kontraindiziert:
•
psychische Erkrankung
•
Risiko von Herzerkrankung
•
Unbehandelte systematische Erkrankung
•
Alkohol- oder Medikamentensucht
•
Alter (Kinder im Wachstumsalter)
-2-
von
Nachbarzähnen
und relativ kontraindiziert:
•
Ungenügende Knochenqualität oder Knochenquantität
•
Ungenügende interokklusale Distanz
•
Risikofaktoren (Radiatio, Bruxismus, nicht behandelte Parodontitis,
Raucher)
Osteoporose und Diabetes mellitus, lange zum Feld der absoluten Kontraindikation
zugeordnet, sind laut Prof. Dr. Dr. Henning Schliephake von der „Deutschen
Gesellschaft für Implantologie“ kein Grund mehr, auf eine Implantation zu
verzichten.[6]
Dies zeigt, welch dynamisches Feld die orale Implantologie ist und welche
Entwicklung sich in relativ kurzer Zeit vollzieht.
-3-
1.2
Geschichte der Implantologie
„…Wenn der Zahn angefressen ist und wackelt, muss man ihn ausziehen, wenn er
aber nicht wackelt, jedoch schmerzt, so muss man ihn durch brennen trocknen.“
Hippocrates (ca. 475v.Chr. - 375v.Chr.) [21]
Dieses Zitat aus „Hippokrates Volkskrankheiten“ beschreibt nur zu gut, welche
Methoden vor unserer Zeitrechnung angewandt wurden, um „Zahnkrankheiten“ zu
heilen.
Schon seit langem sind Zahnschmerzen und Zahnverlust der Menschheit bekannt,
jedoch waren die Möglichkeiten zum Heilen dieser Leiden aus unserer heutigen Sicht
meist sehr brutal und kaum vorstellbar.
Die ersten Aufzeichnungen über zahnmedizinische Befunde und Therapien stammen
aus den Unterlagen der chinesischen Kaiser Chin-Nug (vor 5216 Jahren) und Hu
Ang Ty (vor 4637 Jahren).
Schon
damals
waren
Therapien
wie
die
Schienung
luxierter
Zähne
mit
Bambusstäben oder Seidenligaturen bekannt.[84]
In einem Gräberfeld bei Gizeh (Ägypten) fand man ein Golddrahtgebinde zweier
umschlungener Backenzähne, das
Alter wird
mit
4500
bis
5000
Jahren
angegeben.[25] Funde von Corneto (Italien) waren der heutigen Idee von Zahnersatz
in Form von Brücken sehr ähnlich. Man fand an Goldbändern befestigte Zähne,
vorgesehen zum Lückenschluss (Abb.1). Die Zähne waren menschlicher, sowie
tierischer Natur (Ochsen). [75]
Abb. 1.: Zahnprothese aus römischer Zeit (mit freundl. Genehmigung des
deutschen Museums)
-4-
Der Wille zur Herstellung von Zahnersatz ist also schon lange vorhanden, jedoch
fehlten bis vor einigen Jahrzehnten die entsprechenden Möglichkeiten.
So schlug der römische Arzt Claudius Galenus Galen (129-216) zwar vor, einen
schmerzenden Zahn „mit einem kleinen Bohrer“ aufzubohren und mit einer Sonde ein
Heilmittel einzuführen, jedoch handelte es sich dabei wohl um einen Drillbohrer oder
eine Reibahle, welcher natürlich nicht mit heutigem Instrumentarium verglichen
werden kann. [33]
Auch die Mundhygiene fand erst im 19.Jahrhundert die Akzeptanz weiter
Bevölkerungsschichten. Waren orale Hygienemaßnahmen zu Anfang nur in der
Oberschicht bekannt, unter anderem dokumentiert durch die noch vorhandene
Zahnbürste Napoleons (1769-1821) oder Großherzogin Stephanie von Baden (17891860), entwickelte sich Ende des 19. Jahrhunderts bereits ein großer industrieller
Absatzmarkt für Zahnpuder, Zahnpasten oder Mundwässer (Abb.2 und Abb.3).
1917 wurde erstmalig eine Dentaleinheit mit Speibecken und Instrumententisch
umgesetzt (Abb.4). Auch Werbung, z.B. für schmerzfreie Extraktionen, wurde zu
dieser Zeit schon gemacht (Abb.5).
Abb. 2: Drops gegen Zahnschmerzen
Abb. 3: Zahnpasta
-5-
Abb.4: Behandlungseinheit um 1900
Abb. 5: Werbung für einen Zahnarzt
Die Dringlichkeit der Fortwicklung der Zahnmedizin wird klar, wenn man die
Todesstatistik von Berlin vom 1. Advent 1784 bis zum 1. Advent 1789 betrachtet.
So steht der Tod durch „Zähne“ nach dem Tod durch „Pocken, Auszehrung und
Jammer“ an vierter Stelle mit 462 Verstorbenen.
In einer Todesanzeige vom 9.April 1820 in Breslau heißt es:
„Den heute früh um ¼ auf 8 Uhr erfolgten schmerzhaf ten Tod an Zahnkrämpfen
unsers jüngsten Sohnes und Bruders Ewald, melden wir unsern hiesigen und
auswärtigen Verwandten und Freunden. Breslau, den 8ten April 1820“
In den meisten Fällen dürfte eine Sepsis durch unhygienische oder unsachgemäße
Zahnextraktion der Grund für den Tod gewesen sein.
Versuche, alloplastische Materialien als Zahnersatz dienend in eine Alveole
einzubringen, gab es schon sehr früh.
So fand man in Honduras einen Schädel präkolumbianischer Zeit, der eine Art
Implantat aufwies. Ein schwarzer, geschliffener Stein wurde als Ersatz für einen
unteren seitlichen Schneidezahn verwendet.[3]
Auch die Mayas probierten schon vor einigen tausend Jahren, verloren gegangene
Zähne durch Menschen-, Tier- oder aus Knochen geschnitzte Zähne zu ersetzen.[69,
75]
-6-
Mit der Transplantation und Replantation von menschlichen Zähnen beschäftigten
sich die Zahnärzte schon Mitte des 18.Jahrhunderts.
So war es in „gehobenen“ Kreisen üblich, dass die Untertanen ihren Übergestellten
die eigenen Zähne opferten.[10]
Selbst Zähne von Toten wurden zur Eigentransplantation genutzt, wie das Bild von
Goya (Abb.6) anschaulich zeigt.
Abb. 6: Bild von F.Goya 1810
In einer Anzeige der „NEW-YORK“ (1784) sucht der Chirurg und Zahnarzt I. Brown
gar nach „Patienten“, welche gegen eine Gebühr von „two guineas a piece“ ihre
Frontzähne spenden.
Der Franzose Dupont wirbt mit einem Gutachten der medizinischen Fakultät schon
1647 für seine Fähigkeit, Zähne zu replantieren.
-7-
Der Hofzahnarzt Friderichs II, Philipp Pfaff, schrieb in seiner „Abhandlung von
Zähnen des menschlichen Körpers und deren Krankheiten“ 1756 (übersetzt von
Hoffmann-Axthelm) auf Seite 133 zur Transplantation von Zähnen:
„Es lässt sich auch sehr wohl thun, dass man einen ganzen frisch ausgezogenen
Zahn in den Mund eines andern Menschen versetzet. […] Man hat dabei auf
verschiedene Umstände acht zu geben, und die natürliche Beschaffenheit der
Körper, sowohl auf Seiten desjenigen dem ich den Zahn ausnehme, als auf Seiten
desjenigen in dessen Mund ich den frisch ausgezogenen Zahn einsetze, sonderlich
in Erwegung zu ziehen. Zuförderst müssen beide Personen nicht von zu sehr
ungleichen Alter sein. Derjenige, welcher sich den Zahn einsetzen lassen will, muss
auch nicht weit über vierzig Jahr hinaus, und der welcher seinen gefunden Zahn zum
besten eines andern opfert, nicht viel über viel und zwanzig Jahr sein.“
Leider gibt es keine zuverlässigen Informationen darüber, ob und in welchem
Ausmaß es gelungen ist, fremde Zähne zu transplantieren, aufgrund der
hygienischen Bedingungen und dem medizinischen Fachwissen jener Zeit ist es aber
zweifelhaft, dass die Versuche Erfolg hatten.
Die erste erfolgreiche Transplantation gelang einschlägiger Literatur zufolge Hunter
1771- er verpflanzte einen frisch extrahierten Zahn – in einen Hahnenkamm,
angeblich mit Erfolg.[22]
Serre stellte 1803 eigene Versuche an, Zähne in einen Hahnenkamm zu
transplantieren, hatte jedoch keinen Erfolg und bezweifelte infolgedessen die
Ergebnisse Hunters.[64]
Die ersten konkreten Umsetzungen der enossalen Implantation jedoch gelangen erst
Maggiolo und Jourdan 1807. Sie benutzten ein konisches Goldrohr und implantierten
direkt nach Extraktion, indem das Rohr in die Alveole gepresst wurde. Fixiert wurde
das Implantat mittels einer vierarmigen Kralle im Apex.[81]
Die erste Aufbereitung eines Implantatbetts geht auf W.J.Younger im Jahre 1886
zurück.[87]
Er schaffte es, eine künstliche Bohrung in den Knochen durchzuführen, um daraufhin
ein Implantat einzubringen.
In der Folgezeit gab es viele unterschiedliche Typen von Implantaten. So brachte
Greenfield 1913 ein netzartiges Hohlimplantat auf den Markt. Die Größe der Bohrung
-8-
war passend der Größe des Implantats und das Material eine Iridium-PlatinLegierung. Das Implantat gab es in drei unterschiedlichen Größen.[20]
Strock verwendete 1938 ein konisches Schraubenimplantat aus Vitallium mit
wurzelähnlicher Schraubenform und brachte der weiteren Entwicklung wichtige
Erkenntnisse.[74]
Formiggini beschrieb 1946 als erster das Phänomen der Knochenapposition um ein
Schraubenimplantat
„biodynamischen
und
erkannte,
Gleichgewicht“
dass
befinde,
sich
was
das
als
„ganze
Grundlage
Implantat“
der
im
heutigen
Implantologie gilt.[17]
Versuche mit Implantaten aus Kunstharz[16], Tantal [55] Kunststoff [4] und anderen
verschiedenen Materialien wurden unternommen.
Exotischste Formen von Implantaten, wie das Implantat von Lee 1959 mit den
unterschiedlichsten Verästelungen oder von Lehmans mit einem Extensionsbügel
wurden in unzähligen Studien getestet.[37, 39, 38, 40-41]
-9-
1.3
Heutiger Stand der Implantologie
Als Vorreiter der heutigen Implantologie ist sicher der Name Brånemark zu nennen.
Nach 5-jähriger Forschungszeit war er es, der konische sowie zylindrische
Schraubenimplantate entwickelte, das Material, damals wie heute: Titan.[59] Strassl
erkennt 1978, dass Titan die beste Gewebeverträglichkeit besitzt.[73] Implantate aus
Werkstoffen wie Keramik, Kunststoff, Al²O³ und Legierungen (Co-Cr-Molybdän,
Tantal) verschwanden nach und nach vom Markt und finden heute keine
Verwendung mehr. [53]
Die Industrie stellt derzeit enossale Implantate aus folgenden Materialien her [60]:
•
reines Titan
•
Titanlegierungen (Ti6Al4V)
•
Al2O3-Keramik
•
Mit Hydroxilapatit (HA)-Beschichtung
•
Zirkonoxid-Keramik
Die Vorteile von Titan sind [82, 42]:
•
hohe spezifische Festigkeit
•
ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
•
geringe Wärmeleitfähigkeit
•
niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
•
hoher Schmelzpunkt (positiv bei Keramikaufbrand)
•
in hohem Maße biokompatibel
Die Nachteile sind vergleichsweise gering:
•
geringe Verschleißfestigkeit
•
Anfälligkeit für Reibkorrosion
•
seltene Bioinkompatibilität
- 10 -
Zur Verbesserung des Punktes der vergleichsweise geringen Verschleißfestigkeit
werden zunehmend Oberflächenmodifikationsverfahren wie
•
die Ionenimplantation mit Stickstoff
•
die Beschichtung mit TiN
•
die Sauerstoffdiffusionshärtung
•
sowie die PVD-Beschichtung mit (Ti, Nb)ON und (Ti, Zn)O eingesetzt.
Wurde 2005 noch von Bücking geschrieben, über Titan sei weltweit keine allergische
Abstoßungsreaktion bekannt, kann dies heute nicht mehr uneingeschränkt behauptet
werden. [11]
Lymphozytentransformationstests (LTT) zeigten in seltenen Fällen eine positive
Reaktion auf das Testmaterial, welche sich jedoch deutlich von bekannten
Reaktionen
auf
klassische
Kontaktallergene
wie
Nickel
oder
Palladium
unterschieden. Ursache sei, dass ionisches Titan im mittleren pH-Bereich unmittelbar
oxidiert wird und somit nicht mehr in der Lage sei, über die Modifikation von
Proteinen zum Allergen zu werden.
Der Grund für die positive Reaktion im LTT wird darin vermutet, dass sich in
Titanimplantaten häufig ein Restgehalt an Nickel, Vanadium oder Aluminium
befindet.
Bei Abstoßungsreaktionen gegen Titan handelt es sich meist nicht um echte
Allergien, sondern um eine überschießende, proinflammatorische Reaktivität der
Immunzellen. Diese beruht nicht auf einer Abstoßungsreaktion durch Titanspezifische Lymphozyten, sondern auf einer erhöhten Entzündungsbereitschaft
unspezifischer Immunzellen nach Kontakt mit partikulärem Debris. Diese Partikel
(Durchmesser: 1-10µm) werden bei jeder Implantatinsertion abgegeben und können
nach Phagozytose durch entsprechende Makrophagen lokale sowie systemische
Entzündungen auslösen.[27, 62, 8, 46, 72, 47, 49]
Für die Problematik wurden spezielle Titanstimulationstests entwickelt.[15] Hierbei
handelt es sich um einen Vollblutstimulationstest, der bei einer erhöhten Freisetzung
der proentzündlichen Schlüsselzytokine TNFα und/oder IL1β darauf schließen lässt,
dass eine Prädisposition einer aseptischen Implantitis vorliegt.
Hier ist besonders der MELISA-Test zu erwähnen (Memory Lymphocyte Immuno
Stimulation Assay). Mit dieser Methode testet man die Konzentration von
- 11 -
spezifischen
Lymphozyten
auf
das
getestete
Metall,
je
höher
die
Lymphozytenkonzentration, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit einer allergischen
Reaktion. Untersuchungen von Valenthine-Thon und Schiwara ergaben eine hohe
Spezifität, Sensitivität sowie Reproduzierbarkeit des Tests. Eine Untersuchung an
250 Patienten ergab bei 42% der Patienten eine positive Reaktion auf Titan.[78]
Hingegen zeigen Untersuchungen von Schmalz ein etwas anderes Bild. So sei der
MELISA-Test zwar empfindlicher als der Epikutantest und habe auch eine höhere
Aussagekraft,
jedoch
befinde
sich
dieser
Prüftest
noch
im
Stadium
der
wissenschaftlichen Untersuchung. Zusammenhänge von Testergebnissen und
Krankheitsbildern werden vereinzelt beschrieben, seien jedoch nicht durchgängig.
Aus diesem Grund sei der Test momentan als Routineverfahren nicht geeignet.[63]
Eine positive Testung auf Titan stellt keine absolute Kontraindikation dar, jedoch
sollte kritisch geprüft werden, ob nicht Ausweichmethoden (z.B. Zirkondioxidkeramik)
angezeigt
sind
oder
zumindest
sollten
prophylaktische
Maßnahmen
wie
Raucherentwöhnung, schonende Insertion oder antientzündliche Maßnahmen
intensiviert werden.[79]
Es bleibt trotzdem festzuhalten, dass Titan über ausgezeichnete biologische sowie
physikalische Eigenschaften verfügt.[71, 70] Die Aussage, es „erscheint zurzeit
unwahrscheinlich, dass ein anderer metallischer Werkstoff Titan aus seiner
dominierenden Rolle als Implantatwerkstoff verdrängen könnte“[32], jedoch darf auf
lange Sicht bezweifelt werden.
Keramikimplantate bieten hinsichtlich der Biokompatibilität alle Vorteile, da der
Zahnarzt komplett auf metallische Werkstoffe verzichten kann, denn auch Aufbauten
können aus Keramik gestaltet werden.
Auch liegen erste klinische Studien vor, die aufgrund geringer Fallzahlen und einer
relativ kurzen Dauer zwar einen eingeschränkten Stellenwert haben, jedoch Anlass
zur Hoffnung geben. In der Studie von Mellinghoff wurden 189 Implantate an 71
Probanden nach einer mittleren Liegedauer von 8,2 Monaten untersucht. Die
Überlebenswahrscheinlichkeit lag hier mit 93% nach Kaplan-Meier vergleichbar gut
zu ähnlichen Studien mit Titanimplantaten.[26, 48]
In einer weiteren Studie von Lambrich et al. wurde eine höhere Anzahl von
Implantaten über einen längeren Zeitraum untersucht.[36] Hier konnten 361 der 376
inserierten Implantate nachuntersucht werden, die mittlere Implantatliegedauer lag
- 12 -
hier bei 21,4 Monaten. Es wurden Titan- sowie Zirkonoxidimplantate benutzt, um
beide Materialien vergleichen zu können.
Dabei ergab die Untersuchung im Oberkiefer einen signifikanten Unterschied von
14,04% zwischen Titan (98,41%) und Zirkondioxid (84,37%). Im Unterkiefer waren
beide
Materialien
vergleichbar
mit
einer
Überlebensrate
von
94,4%
bei
Zirkonoxidsystemen und 97,22% für Titanimplantate.
Im Oberkiefer handelte es sich bei allen verlorengegangenen Implantaten um
Implantate mit niedriger Primärstabilität aufgrund von weichem Knochen (D III-IV)
und
nach
Augmentation.
Es
wird
vermutet,
dass
Mikrotraumen
aufgrund
unzureichenden Schutzes in der Einheilphase zu frühzeitigem Verlust geführt haben.
Festzuhalten
bleibt,
dass
die
kurzen
klinischen
Erfahrungen
von
Zirkondioxidimplantaten noch keine abschließende Bewertung zulassen und
Langzeitergebnisse abgewartet werden müssen, vor allem auch in Bezug auf die
mechanische Belastbarkeit.
Neben dem Material spielt die Implantatform eine sehr wichtige Rolle.
Die
erste
Gruppe
von
Implantaten,
die
heute
genutzt
wird,
sind
rotationssymmetrische Implantate in Schraubenform. Sie bringen eine deutliche
Verbesserung der primären mechanischen Stabilität mit sich und reduzieren
mögliche Mikrobewegungen während der Einheilphase.[18]
Derartige Implantate gibt es in konischer sowie in zylindrischer Form, wobei laut
Albrektsson [2] eine zylindrische Form des Implantats die Langzeitprognose aufgrund
von Mikrospannungen im periimplantären Knochen, die zu Knochenresorption führen
können [19, 58], negativ beeinflusst.
Die schraubenförmigen Implantate werden heute hauptsächlich mit abgerundeten
Gewindegängen hergestellt [67], da diese Abrundung eine deutliche Verminderung
der Spannungen zufolge hat.[57]
Die zweite Gruppe sind blattförmige Implantate, ähnlich wie sie bereits Linkow 1967
propagierte. Sie sind allerdings weitaus weniger auf dem Markt vertreten und stellen
hohe Anforderungen an den Operateur. Wurden sie lange Zeit kaum genutzt, so
werden sie mittlerweile bei unzureichendem Knochenangebot, vor allem im
Unterkiefer-Seitenzahnbereich, eingesetzt.
Die
dritte
Gruppe
stellen
individuelle
Sonderformen
Ausführungen, die hier aber keine Erwähnung finden sollen.
- 13 -
in
unterschiedlichsten
„Wegen
des
standardisierter
klinischen
Erfolgs,
der
Implantationstechnik
geringen
haben
Explantationsmorbidität
sich
und
rotationssymmetrische
Grundformen (Abb. 7 und Abb.8) durchsetzen können“[32]
Abb. 7: versch. Implantatsysteme (www.implantec.de)
Neben dem Material und der Form des Implantats ist maßgeblich die von Brånemark
et al. definierte Osseointegration für den Erfolg der Therapie verantwortlich.[9]
Er
beschrieb
die
Osseointegration
als
stabile
Kontaktzone
zwischen
Implantatoberfläche und Knochen ohne zwischengelagertes Weichgewebe im
Lichtmikroskop. Biomechanisch wird die Osseointegration als eine Verbindung
zwischen Implantat und Knochen definiert, die eine höhere Retention aufweist als die
Verbindung der einzelnen Knochenzellen untereinander.
Steinemann et al. beschreiben Osseointegration als eine Verbindung, die sowohl
Scher- als auch Zugkräften widersteht. Gegen einwirkende Zugkräfte wird ein
Widerstand entwickelt, der durch chemische Bindungsmechanismen (ionische oder
kovalente irreversible Bindungskräfte) zwischen Titan und Knochen mittels der
Titanoxidschicht erklärt werden kann.[71]
Der Versuch, ein osseointegriertes Implantat zu entfernen, führt demnach zur
Knochen oder Implantatfraktur, wobei die Verbundzone intakt bleibt. [1]
- 14 -
Abb. 8: Implantatgestützter Zahnersatz (www.implantec.de)
Allgemein wird die Implantateinteilung in drei Phasen abgeschlossen [60]:
1. Phase: Bildung von Geflechtknochen (4-6 Wochen postoperativ)
2. Phase: Bildung von lamellärem Knochen (6-12 Wochen postoperativ)
3. Phase: Adaption der Knochenstruktur gemäß der funktionellen Belastung
(Knochenremodelling; erst drei Monate postoperativ)
Wichtig für die Osseointegration ist die Oberflächenmorphologie des Implantats.[30]
So ist eine Rauhtiefe von 2 bis 20 Mikrometer durch Sandstrahlen oder Säureätzung
unabdingbar zur besseren mechanischen Retention und besseren Einheilung. [11]
Eine Beschichtung mit Hydroxilapatit sollte die Integration des Implantats
beschleunigen und verbessern.[30] Es findet sowohl eine mechanische als auch eine
biochemische
Verbindung
zwischen
Hydroxilapatit
und
Knochen
statt.[86]
Untersuchungen ergaben allerdings einen Hydroxilapatit-Abtrag von ca.15µm pro
Jahr [14], welcher die Plaqueretention fördert und zu periimplantären Entzündungen
führen kann. Eine verbesserte Implantatintegration und eine beschleunigte
Knochenneubildung konnte nur in den ersten 4-6 Wochen beobachtet werden.[12]
Mehrere klinische Studien der letzten Jahre zeigten deutliche Misserfolge [23],
weshalb die Verwendung von HA-beschichteten Implantaten heute kaum mehr
Beachtung findet.[83]
- 15 -
Neben angesprochenem Material, Form und Oberflächenmorphologie sind Länge
und Durchmesser entscheidende Parameter für den Erfolg einer Implantation.
Bücking stellt folgende Regeln auf [11]
•
Längen: 9,11,13 und 15 mm haben sich bewährt. Kürzere Längen
haben ein hohes Verlustrisiko. Größte Belastung sollte im zervikalen
kortikalen
Knochenbereich
herrschen
und
nicht
wie
früher
angenommen auch im apikalen Bereich. Längen > 13mm sind also
nicht nötig.
•
Durchmesser: Viel wichtiger als die Länge ist der Durchmesser im
zervikalen Auflagebereich (Druck = Kraft/Fläche). Die Auflagefläche,
also der Durchmesser des Implantats, sollte dem des zu ersetzenden
Zahnes
auf
Gingivahöhe
entsprechen.
Folgende
zahnanaloge
Durchmesser haben sich bewährt: 3,0mm, 3,4mm, 3,8mm, 4,3mm,
5mm und 6mm.
Zuletzt
sind
natürlich
das
Knochenangebot
und
die
Knochenqualität
ausschlaggebend für Planung und Durchführung einer Implantation.
Renouard und Rangert raten ab einer Breite des Kieferkammes < 8 mm zur Vorsicht
und bei einer Breite < 6 mm zum Verzicht auf eine Versorgung mit Implantaten.
Die mesiodistale Distanz soll mindestens 7 mm betragen.[56]
Außerdem wird empfohlen:
„Bei Berechnung der idealen Anzahl der Implantate, die für eine bestimmte klinische
Situation adäquat ist, sollte man nicht die Zahl der ersetzenden Zähne, sondern der
zu ersetzenden Wurzeleinheiten (WE) betrachten.“
Zum Bereich des Unterkiefer-Molaren steht geschrieben:
„Ist die Lücke breiter als 12 mm, so sollten zwei RP-Implantate zur Steigerung der
biomechanischen Stabilität eingesetzt werden“
- 16 -
Die Knochenqualität teilt man nach „Judy und Misch“ in 4 Klassen D1-D4 ein:
•
D1: dichte Kompakta, wenig Spongiosa
•
D2: dichte Kompakta, dichte Spongiosa
•
D3: dünne Kompakta, enge Spongiosa
•
D4: dünne Kompakta, lose Spongiosa
Bei allen implantologischen Eingriffen stehen an erster Stelle die Grundsätze des
Wolff’schen Gesetzes: [85]
•
unbelasteter Knochen baut sich ab
•
physiologisch
belasteter
Knochen
baut
sich
bis
zum
Stabilitätsgleichgewicht auf
•
überlasteter Knochen baut sich ab
Somit ist auch die weitere prothetische Versorgung des Implantats nach vollzogener
Osseointegration von entscheidender Bedeutung.
Zu wenige Pfeiler bei einer implantatgestützten Vollprothese oder Frühkontakte einer
Krone beispielsweise können auf Dauer zu Überlastung und zu Verlust des
Implantats führen.
Die Versorgung mit Implantaten ist also ein sehr sensibler Eingriff, der einige Risiken
birgt, jedoch bei sorgfältigem Vorgehen von Chirurg, Zahnarzt und Zahntechniker
sowie Mitarbeit des Patienten wohl die derzeit beste prothetische Versorgung in der
Zahnmedizin darstellt.
- 17 -
1.4
Morphologie des Unterkiefers
Der Unterkiefer (Mandibula, lat.mandere = kauen) wird in das horizontale,
zahntragende Corpus mandibulae und den aufsteigenden Ramus mandibulae
eingeteilt. Die Mandibula ist ein selbstständiger Knochen und mit dem Schädel über
die Kaumuskeln, Kiefergelenk, Bänder und Weichteile verbunden.
Das Corpus mandibulae ist parabelförmig gebogen und wird wiederum unterteilt in:
•
Basis mandibulae, der untere Teil des Corpus mandibulae
•
Pars alveolaris, der zahntragende Teil des Corpus mandibulae, enthält die
Alveoli dentalis, die sogenannten Zahnfächer
An der Außenseite des Corpus mandibulae gibt es einige Besonderheiten:
•
Protuberantia mentalis: knöcherne Grundlage des Kinns
•
Tuberculum mentale: seitlich der Protuberantia mentalis liegender Vorsprung
•
Foramen mentale: seitlich der Protuberantia mentalis liegende Öffnung, hier
treten Arteria, Vena und Nervus mentalis aus
•
Linea obliqua: zieht von der Vorderkante des Ramus mandibulae nach vorn
und abwärts
•
Angulus mandibulae: Kieferwinkel, hier schließt sich der Ramus mandibulae
dem Corpus mandibulae an und zieht nach kranial in einem Winkel von etwa
100° beim Erwachsenen.[7]
•
Tuberositas masseterica: befindet sich am Angulus mandibulae: Ansatz des
Musculus masseter
Auch an der Innenseite des Corpus mandibulae gibt es Besonderheiten:
•
Spina mentalis: Dorn in der Mitte des Arcus, dient dem M.genioglossus und
dem M. geniohyoideus als Ursprung
•
Fossa digastica: Ursprung des M.digastricus
•
Linea mylohydea: Ursprung des M. mylohyoideus
•
Foramen mandibulae: Eintrittsstelle von Nervus und Arteria alveolaris inferior
•
Tuberositas pterygoidea: an Innenseite des Angulus mandibulae: Ansatz des
Musculus pterygoideus medialis
- 18 -
Innerhalb des Corpus mandibulae, zwischen Foramen mentale und Foramen
mandibulae, zieht sich der Canalis mandibularis, ein Kanal, welcher Arteria, Vena
und Nervus alveolaris inferior zur Versorgung der Unterkieferzähne führt.
Der aufwärts ziehende Ramus mandibulae läuft in zwei Fortsätzen aus, dem
Processus
coronoideus
(Kronenfortsatz)
und
dem
Processus
condylaris
(Gelenkfortsatz). Der Teil zwischen beiden Fortsätzen wird Incisura mandibulae
genannt.
Der Processus coronoideus ist Ansatz des Musculus temporalis, der stärkste der vier
menschlichen Kaumuskeln. [44]
Der Processus condylaris trägt das Caput mandibulae, ein walzenförmiger
Gelenkkopf am kranialen Ende des Gelenkfortsatzes. Der Teil zwischen Processus
condylaris und Caput mandibulae wird Collum mandibulae genannt.
Dicht unterhalb des Caput mandibulae befindet sich eine Vertiefung, die Fovea
pterygoidea. Sie dient als Ansatzstelle des Musculus pterygoideus lateralis.
Die vier Kaumuskeln im Einzelnen, mit Ansatz, Ursprung, Innervation und Funktion:
Muskel
Ursprung
Ansatz
Nerv
Funktion
M.masseter
Arcus
Angulus
N.
Kieferschließer,
zygomaticus
mandibulae
massetericus
zieht M. etwas
nach vorn
M.temporalis
Os temporale
Proc.
Nn.
Kieferschließer,
coronoideus
temporales
zieht M. nach
mandibulae
profundi
hinten,
Antagonist
d.
M. pteryg. lat.
M.pterygoideus Fossa
Tuberositas
N.
medialis
pterygoidea
pterygoideus
pterygoidea
med.
M.pterygoideus Proc.
lateralis
Kieferschließer
med.
Processus
N.
Kieferöffner,
pterygoideus + condylaris
pterygoideus
zieht M. nach
Ala major
lat.
vorn und zur
Gegenseite
- 19 -
1.5
Die elastische Verformung der Mandibula
Die elastische Verformung des Unterkiefers ist für die Zahnmedizin und speziell für
die Implantologie von großem Interesse.
Schon vielfach waren die elastischen Deformierungen der Mandibula, wie sie unter
physiologischer
Belastung
stattfinden,
Gegenstand
wissenschaftlicher
Untersuchungen.[45, 31, 66, 50, 65, 32]
So wurde festgestellt, dass auftretende Verformungen, meistens in Form von
Kompressionen oder Verwindungen, Einfluss auf das periimplantäre Gewebe
enossaler Implantate haben können. Auftretende Druck- und Zugspannungen
können das Implantatlager schädigen.[24, 45, 50]
Der Druck, welcher im Unterkiefer auftritt, äußert sich hauptsächlich als Komponente
der Biegebeanspruchung.[34] Hierdurch treten deutliche Verformungen auf, welche
aus implantologischer Sicht kaum hilfreich sein dürften.
Durch das druckstarke Kauen entsteht am Unterrand auf der belasteten Seite eine
basale Konvexität und auf der unbelasteten Seite eine basale Konkavität.[31]
Schon bei der Öffnung des Mundes kommt es zu einer Annäherung der
Molarenbereiche um bis zu 0,7mm.[24]
Siebert untersuchte die elastische Verformung, indem er registrierte, inwieweit die
Unterkieferseitenzähne ohne Okklusion in sagittaler und transversaler Richtung unter
Einfluss der Muskulatur ausgelenkt werden.[66]
Schon bei Schlucken ohne Zahnkontakt, Druck der Zunge gegen den Unterkiefer und
Lateralbewegungen stellte er eine Auslenkung der Zahnpaare 34/44 und 36/46 fest.
Die Autoren Koeck und Sander geben auch eine Distanzzunahme zwischen beiden
Unterkiefer-Molaren bei maximaler Vorschubbewegung an.[31]
Sie untersuchten ebenfalls die Deformation während des Kauakts. Hierfür ließen sie
einen Probanden eine rechtslaterale Unterkieferbewegung durchführen, indem
zwischen den bukkalen Höckern von 16 und 46 ein Aufbiss in Form eines
Bandsetzers geschaffen wurde.
Nun sollte der Proband abwechselnd fest zubeißen und entspannen. Das Ergebnis
war eine Distanzvergrößerung zwischen 36 und 46.
- 20 -
Da
viele
Autoren
eine
veränderte
Zahnstellung
bei
physiologischen
Kieferbewegungen dokumentierten, ist davon auszugehen, dass die unbezahnte
Mandibula ähnlichen Deformationen ausgesetzt ist.
Linke behandelte dieses Thema in seiner Dissertation und registrierte mit
entsprechender
Messapparatur
die
Auslenkung
enossaler,
stegverblockter
Implantate im interforaminalen Bereich des Unterkiefers. Stegverblockte Implantate
können mit einer implantatgetragenen Unterkieferprothese oder Brücken verglichen
werden.[43]
Die Ergebnisse Linkes sind mit der Studie von Ney vergleichbar: bei maximaler
Öffnungsbewegung wirken auf stegverblockte Implantate transversale Druckkräfte.
Praktischen Einfluss auf die Zahnheilkunde haben die Untersuchungen über das
elastische Verhalten der Mandibula bereits gefunden. So wird zum Beispiel der
Einbau von „Spannungsunterbrechern“ in Kieferschienen empfohlen, um deren
Lockerung zu vermeiden. Bei Unterkieferabformungen wird gefordert, den Mund
weder weit geöffnet, noch den Unterkiefer in pro- oder retrudierter Stellung zu halten,
sondern den Patienten den Mund soweit wie möglich schließen zu lassen, ohne
jedoch auf den Löffel zu beißen. [28] Andernfalls könnten die mit der Verformung des
Unterkiefers
einhergehenden
Zahnkippungen
Abdrucknahme empfindlich verfälschen.
- 21 -
und
Distanzänderungen
die
1.6
Anpassungs- und Umbauvorgänge in der Mandibula
Der Unterkiefer ist in der Lage, sich durch das so genannte „Adaptive Bone
Remodelling“
[61]
unterschiedlichen
Belastungen
anzupassen.
Durch
die
Krafteinwirkungen, wie sie z.B. beim Kauvorgang auftreten, kommt es zu einer
parallelen Ausrichtung der Proteoglycane, welche bei diesem Prozess eine zentrale
Rolle spielen. Schon kurzfristige Belastungen der Mandibula führen zu einer
Reorientierung und einem Näherrücken der Proteoglycane zu den umgebenden
Kollagenfaserbündeln.[68] Die Lasten werden im Stützgewebe nicht durch die Zellen
selber, sondern durch die extrazelluläre Matrix getragen, welche von den Zellen
produziert wird. Der Knochen ist also ein sehr sensibles Gewebe, welches die
Fähigkeit besitzt, funktionellen Belastungen standzuhalten, indem die Zellen die
richtige Matrix hinsichtlich Menge und physikalischen Eigenschaften bilden und
ausrichten.
Die
Basis
altersunabhängigen
des
Unterkiefers
reagiert
Knochengewebsverdichtung
auf
und
Druck
so
mit
einer
genannten
Drucktrajektorien.[77] Pauwels definierte 1948 Trajektorien als „von spongiösen
Knochenbälkchen aufgebaute Liniensysteme, welche in einem belasteten Knochen
die Richtung der Hauptnormalspannung (Druck- und Zugspannungen) angeben,
selbst biegungsfrei sind und rein auf Zug und Druck beansprucht sind.“ [54]
Die Knochengewebsverdichtung zeigt sich gut am kaudalen Rand des Corpus
mandibulae. Hier ist die Kompakta deutlich stärker und kräftiger ausgebildet als
kranial, bukkal oder lingual. Die Spongiosa ist im Bereich der Basis mandibulae
dichter gefügt als im Bereich der Pars alveolaris. Küppers wies 1971 eine relativ
konstante dreidimensionale spannungstrajektorielle Struktur der Mandibula nach.[35]
So gibt es zwei Hauptspannungssysteme: Im Ramus und in der Basis mandibulae.
Weitere lokale Spannungssysteme befinden sich an den Muskelansätzen und an den
Alveolarfortsätzen. Eine kräfteneutrale Zone verläuft im Bereich des Canalis
mandibulae, um Beeinträchtigungen des Nervus alveolaris inferior durch Druck- und
Biegebelastungen zu vermeiden.
Zwischen der Anzahl
der parallel zur Richtung der Zug- und Druckdeformation
ausgerichteten Trabekel und der Deformation des Knochens besteht ein simpler
Zusammenhang: Je mehr Trabekel vorhanden, desto weniger Deformation können
Druckkräfte bewirken.[5]
- 22 -
Die Trajektorienverläufe sind laut Tillmann et al. [77] bei bezahnten und unbezahnten
Kiefern im Prinzip gleich. Auch die Mengenverhältnisse von Kompakta und
Spongiosa ändern sich
bei atrophen Abbauvorgängen
kaum.
So
gilt
im
interforaminalen Bereich ein Verhältnis Kompakta : Spongiosa = 1:1, im molaren
Bereich ist der Anteil der Kompakta geringfügig größer als der Spongiosa.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass der Unterkiefer im Bereich des ersten
Molaren eine biomechanisch besondere und für Implantate möglicherweise
problematische Zone darstellt. Dies zu untersuchen, ist ein Ziel der vorliegenden
Arbeit.
- 23 -
2.
Material und Methoden
2.1
Material
Zur Anfertigung der Längs- und Horizontalschnitte werden aus dem Präparierkurs
2005/2006 zwölf Präparate gewählt.
Das Kriterium war eine noch vorhandene Pars alveolaris und das Fehlen beider 6er.
Die Kopfhälften wurden in einer 10%igen Alkohol-Formalin-Lösung aufbewahrt und
zur Vorbereitung auf die Dünnschnittherstellung gründlich von allen Weichteilen
entfernt. Aufgrund der besseren Handhabung wurde zum Teil der Processus
coronoideus und der Processus condylaris am Ramus mandibulae entfernt.
.
Zur Darstellung und radiologischen Untersuchung der spongiösen Strukturen werden
fünf komplett erhaltene Unterkiefer aus der Sammlung des Anatomischen Instituts
Köln gewählt. Die Kiefer stammen aus den Jahren 1972-1975 und sind in einem
guten
Zustand.
Vor
der
Bearbeitung
wurden
die
Kiefer
mazeriert
(lat.macerare/Einweichen).
Bei diesem Verfahren werden durch Einlegen in 30-40 C° warmes Wasser sämtliche
organische Bestandteile des Knochens herausgeschwemmt (Kollagen Typ 1,
Osteonectin, Osteocalcin, Proteoglycane).
Zur statistischen Erfassung hinsichtlich der unterschiedlichen Dicken zwischen
linkem und rechtem Alveolarkamm im Bereich des 1.Molaren werden zusätzlich 23
Kiefer mit beidseitig erhaltenem 6er aus der Sammlung des Anatomischen Instituts
Köln vermessen.
Neben den selbst angefertigten Knochenschnitten und Röntgenbildern stehen 103
Röntgenaufnahmen einer alten Studie von 1997, geführt am Anatomischen Institut
der Universität Köln, zur Verfügung.
Zur digitalen Vermessung werden 50 digitale Volumentomogramme
aus dem
Zentrum für Zahn- Mund- und Kieferheilkunde in Köln gewählt. Alle Aufnahmen
- 24 -
stammen aus dem Jahr 2007 und wurden mit einem Cone Beam Scanner
GALILEOS (Firma Sirona Dental System GmbH, Bensheim, Deutschland) nach
rechtfertigender Indikation angefertigt.
Hierbei handelt es sich um einen digitalen Volumentomograph mit um 360 Grad
rotierbarer
Röntgenröhre
und
CCD-Detektor.
Es
wird
pro
Grad
ein
zweidimensionales Einzelbild erstellt. Aus den 360 erstellten Einzelaufnahmen wird
ein dreidimensionales Modell errechnet, welches dem Arzt ermöglicht, frei in den
Schichten zu wählen und Bereiche aus verschiedenen Ebenen zu betrachten. Somit
können Lagebeziehungen von retinierten Weisheitszähnen oder des Canalis
mandibulae exakter bestimmt werden als bei herkömmlichen radiologischen
Verfahren.
Zur Auswertung der Aufnahmen stand das Programm SIDEXIS neXt Generation 2.2
und Galileos Implant Vers.1.3.070502.6234 zur Verfügung. Beide Programme
stammen ebenfalls von der Firma Sirona Dental Systems GmbH.
Es werden nur Aufnahmen von Patienten genutzt, die mindestens 18 Jahre alt waren
und bei denen beide Unterkiefer-6er erhalten sind.
Eine weitere Bedingung ist, dass der 1. Molar eine Beziehung zu beiden
Antagonisten im Oberkiefer hat, da die Zähne ansonsten bei der Mastikation kaum
Kaukräften ausgesetzt sind.
- 25 -
2.2
Methoden
2.2.1 Knochenschnitte
2.2.1.1 Anfertigung von Knochenschnitten
Zur Anfertigung der Knochenschnitte steht eine nassgekühlte Diamantdrahtsäge
(Precision Diamond Wire Saw, Fa. Well, Mannheim) zur Verfügung. Es werden in
mittlerer Geschwindigkeit von acht Kieferhälften Horizontalschnitte (Abb.9) gemacht
und
von
vier
Kieferhälften
Longitudinalschnitte
(Abb.10).
Die
Diamantdrahtes beträgt 0,5mm. Die Schnittdicke liegt jeweils bei 2 mm.
Abb.9: Horizontalschnitt
Abb.10: Longitudinalschnitt
- 26 -
Dicke
des
Neben den selbst angefertigten Schnitten stehen 103 Schnitte von 16 verschiedenen
Kiefern zu Verfügung, welche 1997 im Rahmen einer Studie im Anatomischen Institut
der Universität Köln angefertigt, jedoch nicht weiter bearbeitet wurden.
Es handelt sich hierbei um 1 mm planparallele Schnitte aus vier verschiedenen
Regionen des Unterkiefers (Abb.11):
1.- Zwischen 1er und 2er
2.- Zwischen 3er und 4er
3.- Schnitt durch den 6er
4.- Im Bereich des retromolaren Polsters
Abb.11: Schnittführung
- 27 -
2.2.1.2 Röntgen der Knochenschnitte
Es werden von allen Präparaten Aufnahmen in der unbehandelten Form und
Aufnahmen
von
allen
Schnitten
angefertigt.
Dies
geschieht
in
einem
Mikroradiographiegerät (Hewlett Packard, Cabinet X-Ray-System, Faxitron Series,
Abb.12) auf 18x24cm Filmen (Agfa, Structurix D4DW-NDT-Systems).
Abb.12: Mikroradiographiegerät
Dabei wird bei allen Aufnahmen ein konstanter Focus-Filmabstand von 61 cm
eingehalten und die Schnitte den Lichtschutzhüllen der Filme direkt aufgelegt, um
Größenverzerrung auszuschließen und die Vergleichbarkeit zu wahren.
Die Belichtungszeit beträgt 30 Sekunden, die Röntgenspannung 40 kV, der
Zentralstrahl des Röntgengerätes geht direkt durch den Mittelpunkt des Filmes.
Bei den Longitudinalschnitten wurden die Schnitte von vestibulär (links oben) nach
lingual (rechts unten) geordnet (Abb.14).
- 28 -
Abb.13: Röntgenaufnahme Horizontalschnitt
Bei den Horizontalschnitten wurde die Reihenfolge koronal (oben) nach
zervikal
(unten) gewählt (Abb.13).
Abb.14: Röntgenaufnahme Longitudinalschnitte
Mittig wurde bei allen Aufnahmen eine Aluminiumtreppe aufgelegt.
2.2.1.3 Digitalisierung der Röntgenbilder
Alle angefertigten Röntgenbilder werden zur Analyse digitalisiert. Mit einem
Durchlichtscanner (Powerlook III, Fa UMAX) werden sämtliche Röntgenaufnahmen
eingescannt. Das verwendete Programm hierfür ist Magic Scan 32 V.4.3, die Bilder
werden danach in Adope Photoshop 6.0 importiert, benannt und gespeichert.
- 29 -
2.2.2 Entfernen der Kortikalis
2.2.2.1 Die Präparation
Zur weiteren Darstellung und Untersuchung der Substantia spongiosa soll die
Substantia compacta entfernt werden. Dies geschieht beidseitig in einem weiten
Bereich rund um das Areal des 1.Molaren (Abb.15 u. Abb.16). Es stehen fünf
mazerierte Kiefer zur Verfügung. Anterior wird die Kortikalis etwa bis zur Höhe des
1.Prämolaren, posterior bis hinter den 7er, oder, wenn vorhanden 8er, entfernt. Die
Kortikalis wird zuerst vestibulär entfernt. Nachdem alle Kiefer geröntgt sind, wird
auch lingual die Substantia compacta entfernt und die Kiefer werden erneut geröntgt.
Die Basis mandibulae wird nicht bearbeitet, um die Stabilität des Kiefers zu
gewähren und ein Zerbrechen zu vermeiden. Abgetragen wird mit einem
Zahntechniker Handstück (Schick SM 78/4F). Der Aufsatz ist eine leicht konische,
aber abgerundete Gipsfräse mit einem maximalen Durchmesser von 7mm (Bosch &
Co., Engelskirchen). Es wird langsam in der „Scheibenwischer“-Methode gearbeitet,
d.h. die Fräse wird unter leichtem Druck großflächig über das abzutragende Gebiet
geführt. Sobald die Substantia spongiosa zu sehen ist, wird die grobe Gipsfräse
gegen ein mittelraues zylindrisches Steinchen mit einem Durchmesser von 5mm
(Bosch & Co., Engelskirchen) getauscht. Dies ist wichtig, da die Gipsfräse sonst
leicht die grazilen spongiösen Strukturen zerstören könnte. Nun wird vorsichtig mit
niedriger Umdrehung die verbleibende Kortikalis entfernt.
- 30 -
Abb.15: UK, Kortikalis abpräpariert
Abb.16: UK, Kortikalis abpräpariert
- 31 -
2.2.2.2 Röntgen der präparierten Kiefer
Alle fünf Kiefer werden vor und nach Abtragen der vestibulären Kortikalis geröntgt.
Ebenso
wie
mit
den
Knochenschnitten
geschieht
dies
in
einem
Mikroradiographiegerät (Hewlett Packard, Cabinet X-Ray-System, Faxitron Series, s.
Abb.12) auf 18x24cm Filmen (Agfa, Structurix D4DW-NDT-Systems).
Die
Röntgenspannung beträgt 65 KV und die Belichtungszeit 40 Sekunden. Der Kiefer
wird auf die Seite gelegt und mit Hilfe von Knetgummi stabilisiert. Mittels eines
Kunststoffblocks wird der Film nun so positioniert, dass die oben liegende
Kieferhälfte dem Film möglichst dicht aufliegt. Aufgrund der unterschiedlichen Breite
und Form der Kiefer differiert der Film-Focus-Abstand leicht, liegt aber im Mittel bei
ca. 50 cm. Dies wird wiederholt, nachdem auch der linguale Anteil der Substantia
compacta entfernt ist.
2.2.3 Manuelles Vermessen des Processus alveolaris
Durch die Messung der oro-vestibulären Breite im Bereich des 6ers sollten
Unterschiede der Spongiosa-Dicke mit erhaltenem und fehlendem 1. Molaren
aufgezeigt werden. Gemessen wird auf mittlerer Höhe zwischen Schmelz-ZementGrenze und Apex bzw. dort, wo sich dieser Punkt vor Extraktion oder Verlust des
6ers befunden hat. Die erste Messung erfolgt nach Abtragen der vestibulären
Substantia compacta mit Hilfe eines Kronentasters. Die zweite Messung erfolgt nach
Abtragen der lingualen Substantia compacta nach gleichem Schema. Neben den
präparierten Kiefern werden noch 23 weitere Kiefer aus der anatomischen Sammlung
der Universität Köln vermessen. Kriterium ist das Vorhandensein beider 6er.
Gemessen wird mit einer Schieblehre an gleicher Stelle wie an den präparierten
Kiefern.
- 32 -
2.2.4 Digitales Vermessen des Processus alveolaris
Um Messungenauigkeiten auszuschließen und die Links-Rechts-Asymmetrie zu
untersuchen, werden 50 Panoramaschichtaufnahmen aus dem Zentrum für ZahnMund- und Kieferheilkunde ausgewertet.
Gemessen wird die Breite des Unterkiefers an der Basis mandibulae sowie an der
Pars alveolaris mittels eines virtuellen Lineals. Dies lässt sich mit einem Mausklick
platzieren und misst im Bereich von hundertstel Millimetern (Abb.17 und Abb 18).
Abb.17: Galileos Implant Programm
- 33 -
Abb.18: Detailansicht der Vermessung
3.
Ergebnisse
3.1
Untersuchung der Knochenschnitte und präparierten Kiefer
3.1.1 Visuelle Untersuchung
Die Knochenschnitte sowie die präparierten Kiefer wurden auf Besonderheiten oder
Unregelmäßigkeiten untersucht. Der Fokus lag hierbei auf dem Bereich des 1.
Molaren im Vergleich zu dessen Nachbargebieten sowie im Vergleich zur
kontralateralen Seite. Hierbei zeigten sich keinerlei Auffälligkeiten. Die spongiösen
Strukturen verliefen spannungstrajektoriell und konstant ohne Auffälligkeiten im
Bereich des 6ers. Auch das Verhältnis von Spongiosa und Kompakta war in diesem
Bereich vergleichbar mit den Nachbargebieten.
3.1.2 Radiologische Untersuchung
Auch
die
anschließende
radiologische
Untersuchung
ergab
keine
neuen
Erkenntnisse. Weder die Totalaufnahmen, noch die Aufnahmen der geschnittenen
und präparierten Kiefer zeigten Auffälligkeiten oder Besonderheiten im Gebiet des 1.
Molaren der Mandibula. Auch in der Vergrößerung nach Digitalisierung der Bilder
können keine Besonderheiten festgestellt werden.
- 34 -
3.2
Vermessen der Alveolarkämme
3.2.1 Kortikalis vestibulär entfernt, Vermessung manuell
Die Ergebnisse der manuellen Vermessung sind in einer Boxplot-Statistik in
Abbildung 19 dargestellt. Der Mittelwert liegt links mit 6,78 etwas höher als rechts mit
6,64 mm. Der Maximalwert liegt im linken Unterkiefer bei 9,8 mm und im rechten
Unterkiefer bei 10,5 mm, die Minimalwerte bei 3,8 mm und 5,0mm. Dies zeigt die
ausgeprägte Varianz der Alveolarkämme.
Abb. 19: Manuelle Vermessung, Kortikalis vestibulär entfernt
- 35 -
3.2.2.
Kortikalis vestibulär und lingual entfernt, Vermessung manuell
Bei der Messung fällt erneut eine leichte Asymmetrie zwischen linkem und rechtem
Kieferkamm auf, welche daraufhin durch eine großflächigere Messung untersucht
wird.
Die Maximalwerte liegen im linken Unterkiefer bei 6,0 mm und im rechten Unterkiefer
bei 7,0 mm, die Minimalwerte bei 0,8 mm und 2,0 mm (Abb.20). Die Mittelwerte
liegen mit 3,62 mm links und 3,9 mm rechts nur unwesentlich auseinander.
Die trajektorielle Struktur scheint sich dieser Asymmetrie nicht anzuschließen und
weist links und rechts dieselben Merkmale und Verlauf auf.
Abb. 20: Manuelle Vermessung, Kortikalis lingual + vestibulär entfernt
- 36 -
3.2.3 Ergebnisse weiterer Vermessungen
Die Ergebnisse der weiteren manuellen Vermessung von 23 Kiefern aus der
anatomischen Sammlung des Anatomischen Instituts der Universität zu Köln werden
wieder in einem Boxplot-Diagramm dargestellt (Abb.21).
Es zeigt sich, dass rechts der Maximalwert mit 12,7 mm, der Minimalwert mit 8,7 mm
und auch der Mittelwert mit 10,6 mm höher liegt als auf der linken Seite.
Links beträgt der Maximalwert 12,2 mm, der Minimalwert 8,6 mm und der Mittelwert
ist mit 10,1 mm um 0,5 mm kleiner als auf der rechten Seite.
Abb. 21: Manuelle Vermessung von 23 Unterkiefern
- 37 -
3.3 Vermessen der Panoramaschichtaufnahmen
Zuerst werden die Ergebnisse der digitalen Vermessung an der Basis mandibulae in
einem Boxplot-Diagramm dargestellt. Auch hier zeigt sich der Mittelwert rechts mit
9,71 mm im Vergleich zur linken Seite mit 9,39 mm etwas höher (Abb.22).
Die Maximalwerte sind ebenfalls mit 13,03 mm rechts höher als links, wo der
Maximalwert 12,79 mm beträgt. Der Minimalwert ist rechts mit 7,22 mm ebenfalls
etwas höher als auf der linken Seite mit 6,97 mm.
Abb. 22: Vermessung der DVT Aufnahmen an der Basis mandibulae
- 38 -
Zuletzt folgt die Darstellung der Vermessung an der Pars alveolaris. Hier liegen die
Werte deutlich höher als an der Basis. Der Mittelwert ist rechts mit 11,48 mm etwas
höher als auf der linken Seite mit 11,36mm (Abb.23).
Die Maximalwerte betragen 17,31 mm auf der rechten und 17,07 mm auf der linken
Seite, die Minimalwerte liegen rechts bei 8,41 mm und links bei 9,14 mm.
Abb.23: Vermessung der DVT Aufnahmen an der Pars alveolaris
- 39 -
Bilanz der Messungen an der Basis mandibulae:
Zu 22% (n=11) ist der Kiefer auf der linken Seite stärker ausgebildet
Zu 66% (n=32) ist der Kiefer auf der rechten Seite stärker ausgebildet
Zu 14% (n=7) sind beide Seiten gleich stark ausgebildet
Bilanz der Messungen des Pars alveolaris:
Zu 36% (n=18) ist der Kiefer auf der linken Seite stärker ausgebildet
Zu 46% (n=23) ist der Kiefer auf der rechten Seite stärker ausgebildet
Zu 18% (n=9) sind beide Seiten gleich stark ausgebildet
- 40 -
4 Diskussion
4.1 Studienziel
In dieser Arbeit soll untersucht werden, ob das Gebiet um den 1. Molaren im
Unterkiefer
aus
implantologischer
Sicht
eine
schlechtere
allgemeine
Ausgangsposition hat.
Weiter soll die Asymmetrie des Unterkiefers in Bezug auf das Knochenangebot im
Bereich 36 und 46 untersucht werden und den Einfluss dieser Asymmetrie auf die
Erfolgsprognose einer Implantation dargestellt werden.
4.2 Diskussion der Methoden
4.2.1 Anforderungen an das Untersuchungsmaterial
Die Kopfpräparate, zur Verfügung gestellt vom Anatomischen Institut der Universität
Köln, wurden allesamt wie in Kap.2.1 beschrieben in einer 10%-Alkohol-Formalin
Lösung fixiert. Für die Darstellung der trajektoriellen Strukturen und die Anfertigung
von Röntgenbildern hat dies keine Auswirkungen.
Bei den Präparaten wurde stets darauf geachtet, dass sie in einem unversehrten
Zustand waren.
Die Kiefer zur manuellen Vermessung der Kieferkammbreite wurden nicht fixiert,
sondern trocken gelagert. Auf die Ergebnisse der Vermessung hat dies jedoch
ebenfalls keine Auswirkungen.
- 41 -
4.2.2 Schnittanordnungen und Röntgenaufnahmen
Bei der Anfertigung der Knochenschnitte wurde streng darauf geachtet, dass die
einzelnen
Schnitte
exakt
dieselbe
Schnittdicke
von
2mm
aufweisen.
Die
Schnittgeschwindigkeit wurde eingehalten und die Schnitte bis zur Anfertigung der
Röntgenbilder in einer Alkohollösung fixiert.
Bei den Röntgenaufnahmen wurde ebenfalls darauf geachtet, dass die Parameter
Röntgenspannung, Belichtungszeit und Focus-Filmabstand eingehalten werden, um
die Vergleichbarkeit der einzelnen Aufnahmen zu gewähren.
4.2.3 Manuelles Vermessen der Unterkiefer
Es war nicht möglich, alle Kiefer an exakt derselben Stelle zu vermessen; auch die
Messergebnisse können nicht so genau sein wie die späteren Vermessungen der
Panoramaschichtaufnahmen am Computer.
Außerdem waren teilweise keine Oberkiefer mehr zu den Unterkiefern vorhanden
bzw. konnten nicht zugeordnet werden. Die Anforderung, dass der 1. Molar in
Okklusion stehen soll, konnte also nur bedingt erfüllt werden.
Die Methode kann nur eine grobe Orientierung über die Größenverhältnisse des
Unterkiefers sein.
- 42 -
4.2.4 Vermessen der Panoramaschichtaufnahmen
Die Messergebnisse dieser Methode sind wesentlich genauer als das manuelle
Vermessen mazerierter Unterkiefer. Das virtuelle „Lineal“ kann im hundertstel
Millimeterbereich messen und exakt positioniert werden. Die Anforderungen der in
Okklusion stehenden 1.Molaren konnte soweit erfüllt werden, wie es die Beurteilung
eines Röntgenbildes zulässt. Schwierigkeiten gab es bei der Suche nach
Referenzpunkten. An der Basis mandibulae wurde die breiteste Stelle gewählt und
vermessen.
Probleme gab es bei der Vermessung im Bereich der Pars alveolaris. Einen festen
Anhaltspunkt zu finden, war nicht möglich. Es wurde im Bereich der Bifurkation
gemessen, die unterschiedliche Anatomie der Zähne macht die Ergebnisse jedoch
nur bedingt vergleichbar (lange Kronen, kurze Kronen, Stellung des Zahnes in der
Zahnreihe etc.).
- 43 -
4.3 Diskussion der Ergebnisse
Bei den manuellen Vermessungen der Unterkieferkämme fällt auf, dass in den
meisten Fällen rechts mehr Knochenmaterial vorhanden ist als links. Die
Vermessungen der Panoramaschichtaufnahmen bestätigen diese Beobachtung nur
bedingt. So ist das Knochenangebot im kranial gelegenen Teil der Mandibula, sprich
der Pars alveolaris, fast seitengleich. Im Durchschnitt ergab die Vermessung am
Computer ein Mehrangebot in der rechten Pars alveolaris von 0,12 mm. Für die
Praxis dürfte dieser Wert unerheblich sein.
Bei der Vermessung der Basis
mandibulae hingegen ist das Phänomen des Mehrangebots an Knochenmaterial auf
der rechten Seite deutlicher aufgetreten. 64% der Unterkiefer waren rechts stärker
ausgebildet, im Durchschnitt gab es 0,32 mm mehr Knochenstärke in diesem
Bereich. Nur knapp ein Viertel der Kiefer wies links mehr Knochenmaterial auf.
Der Grund hierfür ist die Biegebeanspruchung des Unterkiefers während des
Kauvorgangs (s. Kap.1.5). Sie machen sich vor allem am basalen Rand des
Unterkiefers
bemerkbar.
Dort
liegt
auch
eines
der
trajektoriellen
Hauptspannungssysteme der Mandibula (s. Kap.1.6)
Jedoch dürfte auch diese Asymmetrie für die Implantologie relativ unbedeutend sein.
Die Basis mandibulae ist der unter dem Canalis mandibulae gelegene Teil des
Unterkiefers. Bei keiner Art der Implantation wird ein Implantat in diese Region
inseriert.
Studien zeigen, dass 93% der Menschen rechtsseitig kauen, wodurch auch die
rechte Hälfte der Unterkieferspange bei den meisten Menschen etwas länger ist.[51]
Da es sich bei dem Unterkiefer keineswegs um ein starres Gebilde handelt, sondern
vielmehr um ein relativ stoffwechselaktives Gewebe, welches in der Lage ist, sich
durch das so genannte „Adaptive Bone Remodelling“ [61] unterschiedlichen
Belastungen anzupassen (s. Kapitel 1.5), kommt man schnell zu dem Schluss, dass
das rechtsseitige Kauen zu einem größeren Knochenangebot führen muss.
Statistiken bestätigen allerdings die Vermutung, dass diese Asymmetrie keine
Auswirkung auf den Erfolg einer Implantation hat.
Eine Studie von Tetsch zeigt
sogar, dass Implantate im Unterkiefer-Seitenzahngebiet links eine geringfügig
bessere Prognose haben als auf der rechten Seite.[76]
- 44 -
Von 1749 Implantaten im Unterkiefer gingen 106 Implantate innerhalb der ersten 10
Jahre verloren. Eine Verlustrate von 6,3% fällt hierbei auf die rechte Kieferhälfte und
5,9% auf die linke. Im Oberkiefer war dieses Phänomen mit einer Verlustrate von
26,2% rechts und 22,8% links deutlicher zu beobachten. Tetsch vermutet die
Mundhygiene als Ursache für dieses Ergebnis. Der Rechtshänder pflege die linke
Kieferhälfte offensichtlich effektiver als die rechte, jedoch gäbe es hierzu noch keine
klinischen Studien.
Die ungewöhnlich hohen Zahlen von Verlusten, vor allem im Oberkiefer, sind dem
Wissen und den technischen Möglichkeiten der Zeit zu der die Studie geführt wurde
(1979-1989) zuzuschreiben, heute sind die Zahlen signifikant niedriger.
Es ist auch denkbar, dass die hohe Belastung im Seitenzahnbereich dafür
verantwortlich ist, dass rechts mehr Implantate verloren gehen als links. Zwar wird
nach den Untersuchungen in dieser Arbeit deutlich, dass rechts meistens mehr
Knochensubstanz vorhanden ist, jedoch kauen, wie oben bereits angesprochen, 93%
der Menschen rechtslastig.
Da das Seitenzahngebiet, speziell das Gebiet 2.
Prämolar/ 1. Molar als das Kauzentrum gilt, treten hier die größten axialen
Druckkräfte auf den Zahn bzw. das Implantat auf. Dies kann auf Dauer einen Verlust
des Implantats zufolge haben, da der Knochen bei Überlastung mit Resorption
reagiert und/oder sich das Implantat lockert.
Nowak stellte 1986 Untersuchungen zur Spannungsverteilung im Unterkiefer an. [52]
Seine Ergebnisse zeigen, dass bei einem Aufsetzen eines Kaudruckstempels auf die
Molarenregion eines Unterkiefers in einer speziellen Vorrichtung 55% der
eingeleiteten Kräfte auf dieses Areal entfallen. Die restlichen 45% verteilen sich auf
die Gelenkköpfchen, davon nur 3% auf der Kauseite und 42% auf der Balanceseite.
Bei einer weiteren Untersuchung Nowaks 1986 befand sich der Kaudruckstempel auf
der Region 36 bzw. 46 und nur die Muskeln der belasteten Seite wurden
angespannt. [52]
In diesem Versuch ergaben sich die größten Druckspannungen von 5,34N/mm² am
Kieferwinkel und nahmen kontinuierlich zur Kiefermitte hin ab, um dort in
Zugspannungen
überzugehen.
Die
an
- 45 -
der
gegenüberliegenden
Kieferhälfte
auftretenden Spannungen betrugen im Durchschnitt 1 N/mm² und waren am größten
in der Molarenregion.
Die Frage, ob Implantate, welche die 1. Molaren im Unterkiefer ersetzen, eine
schlechtere Erfolgsaussicht haben, kann nicht abschließend geklärt werden.
Die Auswertung der Röntgenbilder und der gefrästen Unterkiefer hat keine neuen
Erkenntnisse gebracht. Auf den Bildern sowie an den präparierten Kiefern, ist der in
der Literatur beschriebene Trajektorienverlauf gut zu erkennen. Im Bereich des 6ers
sind keine Besonderheiten auszumachen.
Negativ für die Erfolgsaussichten einer Implantation in diesem Gebiet könnte zum
einen die große Wurzelquerschnittsfläche des 1. Molaren sein.
Er ist der größte Zahn im Unterkiefer und hinterlässt somit nach Extraktion oder nach
dem Verlust auch die größte Alveole. Es wird empfohlen, nicht nach Zahl der Zähne,
sondern nach Zahl der Wurzeleinheiten zu implantieren (s. Kap.1.3).
Für den Zahn 36 bzw.46 bedeutet dies, es sollten zwei Implantate inseriert werden,
um die Stabilität zu erhöhen. Zum anderen könnte sich die hohe Belastung beim
Kauvorgang negativ auf das Implantat bzw. die Implantate auswirken. Zwar wird der
Knochenaufbau bei Belastung stimuliert, bei Überlastung allerdings reagiert er mit
Resorption des Hartgewebes.
Da der Mensch hauptsächlich im Bereich des 5er/6er kaut, kann man davon
ausgehen, dass die Belastung in dem Bereich sehr hoch ist.
- 46 -
5. Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Implantationsgebiet um den 1.
Molaren im Unterkiefer. Durch radiologische und anatomische Studien werden
Trajektorienverlauf
und
Knochenangebot
untersucht
und
in
Beziehung
zur
Implantologie gesetzt.
Die Entwicklung der Implantologie wird verfolgt und der heutige Stand der
Wissenschaft und Praxis erörtert.
Es wird die Morphologie der Mandibula dargestellt und auf die auftretenden
Verformungen des Knochens bei Kauvorgängen eingegangen.
Die Umbauvorgänge im Knochen bei Belastung oder Überbelastungen werden
beschrieben.
Um die trajektorielle Struktur im Unterkiefer darzustellen, wird die Kortikalis mit einem
Zahntechnikerhandstück im Seitenzahngebiet entfernt. Die Kiefer werden hiernach
geröntgt, fotografiert und vermessen. Außerdem werden Knochenschnitte in
longitudinaler und horizontaler Richtung angefertigt und ebenfalls geröntgt.
Hier konnten keine Besonderheiten festgestellt werden. Trajektorieller Verlauf und
Aufbau
der
Kiefer entspricht
den
bereits
in
der
Literatur
beschriebenen
Gegebenheiten.
Um zu untersuchen, ob es Unterschiede im Knochenangebot zwischen linkem und
rechtem Kieferkamm gibt, werden weitere Unterkiefer aus der Sammlung des
Anatomischen Instituts der Universität Köln manuell vermessen. Die Ergebnisse
ergeben einen deutlichen Unterschied zwischen linkem und rechtem Kieferkamm.
Da die Messmethode mit einer Schieblehre jedoch ungenau ist, wird eine digitale
Vermessung von 50 Panoramaschichtröntgenaufnahmen aus dem Zentrum für
Mund- Kiefer- und Gesichtschirurgie der Universität Köln unternommen. Diese
Messung relativiert die Ergebnisse der manuellen Messung teilweise. So weisen die
untersuchten Unterkiefer im Bereich des Pars alveolaris keine bzw. kaum
Unterschiede zwischen linkem und rechtem Kieferkamm auf. Im Bereich der Basis
mandibulae zeigen sich deutlichere Unterschiede. So sind 64% der untersuchten
Kiefer auf der rechten Seite stärker ausgebildet. Nur 22% dagegen bieten links ein
erhöhtes Knochenangebot. Die restlichen Kiefer sind symmetrisch.
- 47 -
Studien zufolge scheint dies aber keine Auswirkungen auf den Erfolg einer
Implantation zu haben. In den Statistiken zu Implantatfrühverlusten werden kaum
Unterschiede zwischen linkem und rechtem Kieferkamm aufgezeigt.
- 48 -
6. Literaturverzeichnis
1.
Albrektsson, T., Jacobsson, M., Bone-metal interface in osseointegration. J
Prosthet Dent, 1987. 57(5): 597-607.
2.
Albrektsson, T., Zarb, G., Worthington, P., Eriksson, A.R., The long-term
efficacy of currently used dental implants: a review and proposed criteria of
success. Int J Oral Maxillofac Implants, 1986. 1(1): 11-25.
3.
Anjard, R., Mayan dental wonders. J Oral Implantol, 1981. 9(3): 423-6.
4.
Arnaudow, M., Artificial tooth root as a bridge abutment. Zahnarztl Prax, 1971.
22(7): 73-4.
5.
Atwood, D.A., Bone loss of edentulous alveolar ridges. J Periodontol, 1979.
50(4 Spec No): 11-21.
6.
Behneke, A., Behneke, N., d'Hoedt, B, Wagner, W., Diabetes mellitus -- ein
Risikofaktor für enossale Implantate im zahnlosen Unterkiefer? Ergebnisse
einer kontrollierten Studie über 5 Jahre. Dtsch Zahnärztl Z, 1998. 53(5): 322329.
7.
Bertollini, R., Systematische Anatomie des Menschen. Vol. 3. 1982: Verlag
Volk und Gesundheit Berlin. 50-57.
8.
Bianco, P.D., Ducheyne, P., Cuckler, J.M., Local accumulation of titanium
released from a titanium implant in the absence of wear. J Biomed Mater Res,
1996. 31(2): 227-34.
9.
Branemark, P.I., Breine, U., Adell, R., Hansson, B.O., Lindstrom, J., Ohlsson,
A., Experimental studies on intra-osseous anchorage of dental prosthesis.
Arsb Goteb Tandlak Sallsk, 1970: 9-25.
10.
Brinkmann, A.K., Brinkmann, L.W., Geschichte der zahnärztlichen
Implantologie in Deutschland. 1995: ANKE-Verlag Oldenburg. 9-10.
11.
Bücking, W., Dentale Trickkiste 2005, Berlin: Quintessenz Berlin. 207-208.
12.
Carlsson, L., Regner, L., Johansson, C., Gottlander, M., Herberts, P., Bone
response to hydroxyapatite-coated and commercially pure titanium implants in
the human arthritic knee. J Orthop Res, 1994. 12(2): 274-85.
13.
Davarpanah, M., Martinez, H., Kebir,M., Tecucianu, J., Handbuch der
zahnärztlichen Implantologie. 2003: Quintessenz Berlin. 4-279.
- 49 -
14.
De Groot, K., Geesink, R.G., Klein, C.P., Chemical implant fixation using
hydroxyl-apatite coatings. The development of a human total hip prosthesis for
chemical fixation to bone using hydroxyl-apatite coatings on titanium
substrates. Clin Orthop Relat Res, 1987(225): 147-70.
15.
Dorner, T., Haas, J., Loddenkemper, C., von Baehr, V., Salama, A., Implantrelated inflammatory arthritis. Nat Clin Pract Rheumatol, 2006. 2(1): 53-6.
16.
Flohr, W., De La Possibiliteé d’implants au niveau de la face.
Rev.franc.d’ontol.-stoma., 1973: 12-16.
17.
Formiggini, M.S., Protesi dentaria a mezzo di infibulazione diretta
endoalveolare. Riv. Ital. di stom., 1947: 193-199.
18.
Frandsen, P.A., Christoffersen, H., Madsen, T., Holding power of different
screws in the femoral head. A study in human cadaver hips. Acta Orthop
Scand, 1984. 55(3): 349-51.
19.
French, A.A., Bowles, C.Q., Parham, P.L., Eick, J.D., Killoy, W.J., Cobb, C.M.,
Comparison of peri-implant stresses transmitted by four commercially
available osseointegrated implants. Int J Periodontics Restorative Dent, 1989.
9(3): 221-30.
20.
Herschfeld, J.J., Classics in dental history. E.J. Greenfield and artificial
implants. Bull Hist Dent, 1984. 332(1): 33-41.
21.
Hippocrates, Die Werke des Hippokrates. Die Hippokratische Schriftensammlung in neuer Deutscher Ubersetzung, Kapferer, R., Sticker, G.,
Lommer, F., Editors. 1934, Hippokrates-Verlag G.m.b.h.: Stuttgart: 24.
22.
Hunter, J., Natural history of the human teeth. 1771, London. 156-158.
23.
Johnson, B.W., HA-coated dental implants: long-term consequences. J Calif
Dent Assoc, 1992. 20(6): 33-41.
24.
Jung, F., Die funktionell-elastische Deformation des Kieferknochens und die
Eigenbeweglichkeit der Zähne. Schweiz Monatsschr Zahnheilkd 1960. 70: 1730.
25.
Junker, H., Vorbericht über die 3.Grabung bei den Pyramiden von Gizeh.
Wiener Anzeiger, Akad.Wiss.Phil.Inst., 1914: 51.
26.
Kaplan, E.L., Meier, P., Nonparametric estimation from incomplete
observations. J Am Statist Assoc 1958. 53: 457-481.
27.
Kasemo, B., Biocompatibility of titanium implants: surface science aspects. J
Prosthet Dent, 1983. 49(6): 832-7.
- 50 -
28.
Kerschbaum, T., Skriptum zum Technisch-propädeutischen Kurs. 2003: 8.
29.
Kimmel, K., Erinnerungen, Perspektiven, Impulse, die zahnmedizinischzahntechnische Fachwelt 1945-2002. 2003, Koblenz: 67.
30.
Kirsch, A., Plasma-sprayed titanium-I.M.Z. implant. J Oral Implantol, 1986.
12(3): 494-7.
31.
Koeck, B., Sander, G., Elastic deformation of the mandibular arch. Dtsch
Zahnarztl Z, 1978. 33(4): 254-61.
32.
Koeck, B., Wagner, W., Implantologie. 2005: Urban & Fischer. 71-73.
33.
Kühn, E., Claudii Galeni opera omnia. 1833, Leipzig. 274-275.
34.
Kummer, B., Anatomy and biomechanics of the mandible. Fortschr
Kieferorthop, 1985. 46(5): 335-42.
35.
Kuppers, K., Analysis of the functional structure of the human jaw. Ergeb Anat
Entwicklungsgesch, 1971. 44(6): 3-90.
36.
Lambrich, M., Iglhaut, G, Vergleich der Überlebensrate von Zirkondioxid- und
Titanimplantaten. Journal of Dental Implantology, 2008. 3: 182-191.
37.
Lee, T.C., Present day evaluation of implant dentures. J. California Dent Ass,
1959: 168-172.
38.
Lee, T.C., Materials used in implants J. Implant Dent, 1960. 6: 26-32.
39.
Lehmans, J., Contributo allo studio degli impianti endossei: implanti ad adco
extensibile.Rev.Stomat., 1959. 415: 224.
40.
Lehmans, J., Resultats obtenusau cours des deux années d’experimentation
de l’implant à arceau. Rev. Stomat., 1960. 61: 231-238.
41.
Lehmans, J., Implants à arceao endo-osseux. Rev.Odontostomat, 1961: 1115.
42.
Lenz, E., Titan als prothetischer Werkstoff. ZMK, 1999. 6: 350-360.
43.
Linke, F., Die elastische Verformung der Mandibula – Messungen an
enossalen Implantaten. Diss. Aachen 1994: 1-63.
44.
Lippert, H., Lehrbuch Anatomie. 2000: Urban & Fischer: 610.
- 51 -
45.
Marx, H., The elastic deformation of the human mandible and its significance
in orthodontics. Fortschr Kieferorthop, 1966. 27(4): 503-4.
46.
Mayer, W., Keramikimplantaten gehört die Zukunft. Unplaqued, 2000. 10: 111120.
47.
Mayer, W., Diagnostik von Unverträglichkeitsreaktionen in der Zahnmedizin.
Ganzheitliche Zahnmedizin, 2006. 1: 22-24.
48.
Mellinghoff, J., Erste klinische Ergebnisse zu dentalen Schraubenimplantaten
aus Zirkonoxid. Z Zahnärztl. Impl., 2006. 22: 288-293.
49.
Minematsu, H., Shin, M.J., Celil Aydemir, A.B., Seo, S.W., Kim, D.W., Blaine,
T.A., Macian, F., Yang, J., Young-In Lee, F., Orthopedic implant particleinduced tumor necrosis factor-alpha production in macrophage-monocyte
lineage cells is mediated by nuclear factor of activated T cells. Ann N Y Acad
Sci, 2007. 1117: 143-50.
50.
Ney, T., Schulte, W., Implantatbelastung durch Knochendeformation im
interforaminalen Bereich des Unterkiefers bei funktioneller Beanspruchung.
Zahnärztl Implantol 1988. 4: 109-114.
51.
Nikolov, S., Jordanov, J., Botschev, V., Dimitrova, B, Über die
Unterkieferasymetrie beim Menschen und einige Aspekte ihrer klinischen
Bedeutung., in 5. interdisziplinären Symposium der Oral-Anatomie. 1987,
Hrsg: Der Rektor der Wilhelm-Pieck-Universität Rostock: 84-87.
52.
Nowak, P., Untersuchungen zur Spannungsverteilung mit Hilfe von
Dehnungsmessstreifen an einer unbezahnten Mandibula unter simulierter
Belastung. Diss. Hamburg, 1986: 138-199.
53.
Oerding, C., Die Integration der Implantologie in das Behandlungskonzept der
Zahnheilkunde in Deutschland- Ein Rückblick auf die Jahre 1970 bis heute.
Diss. Hannover, 2004: 37.
54.
Pauwels, F., Bedeutung und kausale Erklärung der Spongiosaarchitektur in
neuer Auffassung. Arztl Wochenschr 1948. 3: 379.
55.
Pruin, E.H., Ziele einer deutschen Arbeitsgruppe für Implantologie
Quintessenz der zahnärztlichen Implantologie, 1971: 13-22.
56.
Renouard, F., Rangert, B., Risikofaktoren in der Implantologie,. Quintessenz
Berlin, 1999: 29-36.
57.
Riedmuller, J., Soltesz, U., Model studies on the distribution of tension in the
tissues surrounding dental implantations. ZWR, 1977. 86(17): 842-7.
- 52 -
58.
Rieger, M.R., Fareed, K., Adams, W.K., Tanquist, R.A., Bone stress
distribution for three endosseous implants. J Prosthet Dent, 1989. 61(2): 2238.
59.
Ring, M.E., A thousand years of dental implants: a definitive history--part 2.
Compend Contin Educ Dent, 1995. 16(11): 1132, 1134, 1136.
60.
Romanos, G., Sofortbelastung von enossalen Implantaten. Quintessenz
Berlin, 2005: 11-12.
61.
Rubin, C.T., Lanyon, L.E., Regulation of bone mass by mechanical strain
magnitude. Calcif Tissue Int, 1985. 37(4): 411-7.
62.
Schliephake, H., Reiss, G., Urban, R., Neukam, F.W., Guckel, S., Metal
release from titanium fixtures during placement in the mandible: an
experimental study. Int J Oral Maxillofac Implants, 1993. 8(5): 502-11.
63.
Schmalz, G., Arenholt-Bindslev, D., Biokompatibilität zahnärztlicher
Werkstoffe, Prüfung der Biokompatibilität. Vol. 1. 2005, München: Elsevier: 8892.
64.
Serre, J., Praktische Darstellung aller Operationen der Zahnheilkunst. 1803,
Berlin: 469-472.
65.
Setz, J., Kramer, A., Benzing, U., Weber, H., Complete dentures fixed on
dental implants: chewing patterns and implant stress. Int J Oral Maxillofac
Implants, 1989. 4(2): 107-11.
66.
Siebert, G., Clinical-experimental study on the movement of teeth based on
the elastic deformation of the mandible. ZWR, 1978. 87(11): 543-47.
67.
Skalak, R., Stress transfer at the implant interface. J Oral Implantol, 1988.
13(4): 581-93.
68.
Skerry, T.M., Suswillo, R., el Haj, A.J., Ali, N.N., Dodds, R.A., Lanyon, L.E.,
Load-induced proteoglycan orientation in bone tissue in vivo and in vitro. Calcif
Tissue Int, 1990. 46(5): 318-26.
69.
Slavkin, H.C., Biomimicry, dental implants and clinical trials. J Am Dent Assoc,
1998. 129(2): 226-30.
70.
Steinemann, S., Titan als Werkstoff; Orale Implantologie. Allgemeine
Grundlagen und das ITI-System Vol. 2. 1994: 37-58.
71.
Steinemann, S.G., Eulenberger,J., Mäuseli P.A., Schroeder A., Adhesion of
bone to titanium. Elsevier Science Publishers, 1986. 6: 409-414.
- 53 -
72.
Sterner, T., Schutze, N., Saxler, G., Jakob, F., Rader, C.P., Effects of clinically
relevant alumina ceramic, zirconia ceramic and titanium particles of different
sizes and concentrations on TNF-alpha release in a human macrophage cell
line. Biomed Tech (Berl), 2004. 49(12): 340-4.
73.
Strassl, H., Experimental studies of the content of titanium-coated materials
with respect to tissue compatibility in comparison with other metal implants.
Osterr Z Stomatol, 1978. 75(3): 82-98
74.
Strock, A.E., Experimental work on a method for the replacement of missing
teeth by the direct implantation of a metal support into the alveolous. .
Amer.J.Orthodont.Oral Surg., 1939. 25: 467-472.
75.
Sullivan, R.M., Implant dentistry and the concept of osseointegration: a
historical perspective. J Calif Dent Assoc, 2001. 29(11): 737-45.
76.
Tetsch, P., Enossale Implantationen in der Zahnheilkunde. 1991, München:
Carl Hanser Verlag: 285-293.
77.
Tillmann, B.H., F., Schleicher, A., Biomechanik des Unterkiefers. Dtsch
zahnärztl Z., 1983. 38: 285-293.
78.
Valentine-Thon, E., Schiwara, H.W., Validity of MELISA for metal sensitivity
testing. Neuro Endocrinol Lett, 2003. 24(1-2): 57-64.
79.
Von Baehr, V. (Stand: 15.6.2010) Die Titanunverträglichkeit ist meist keine
Allergie, Informationsblatt des Instituts für medizinische Diagnostik MVZ GbR.
http://www.zahnarzt-diagnostik.de/index.php?id=110
80.
Wahlmann, U.W., Grotz, K.A., Krummenauer, F., Wegener, J., al-Nawas, B.,
Kuffner, H.D., Wagner, W., Prognosis and prognostic factors of endosseous
implants in the irradiated jaw. Mund Kiefer Gesichtschir, 1999. 3 Suppl 1: 11724.
81.
Watzek, G., Blahout, R., Enossale Implantate in der oralen Chirurgie. .
Quintessenz Verlag Berlin, 1993: 17-19.
82.
Weber, H., Geis-Gerstorfer, J., Simonis, A., Setz, J., Probster, L., Titanium-present status of a new dental material. Dent Labor (Munch), 1991. 39(8):
1073-8.
83.
Wheeler, S.L., Eight-year clinical retrospective study of titanium plasmasprayed and hydroxyapatite-coated cylinder implants. Int J Oral Maxillofac
Implants, 1996. 11(3): 340-50.
84.
Will, R., Menschen & Kulturen. 2001, Weissbach: Beier & Beran: 76.
- 54 -
85.
Wolff, J., Das Gesetz der Transformation der Knochen. 1892, Berlin: Verlag
von August Hirschwald: 1-65
86.
Wong, M., Eulenberger, J., Schenk, R., Hunziker, E., Effect of surface
topology on the osseointegration of implant materials in trabecular bone. J
Biomed Mater Res, 1995. 29(12): 1567-75.
87.
Younger, W.J., Transplantation of teeth into artificial socket. Pacifik
Med.Surg.J., 1886. 29: 17.
- 55 -
Lebenslauf
Name:
Philipp Vogelsang
Geburtsdatum/-ort:
am 14. Januar 1984 in Rüdersdorf
Eltern:
Steffen Vogelsang (*10.08.1959), Zahnarzt
Kerstin Vogelsang (*25.10.1961), Zahnärztin
Geschwister:
Julia Vogelsang (*22.06.1988) Lehramtsstudentin
Familienstand:
ledig
Kinder:
keine
Nationalität:
Deutsch
Schullaufbahn:
1990- 1994 Grundschule Esens-Nord
1994- 1996 Orientierungsstufe Esens
1996- 2003 Niedersächsisches Internatsgymnasium
abgeschlossen mit dem Abitur im Juni 2003
Esens,
Oktober 2004 Start des Studiums der Zahn- Mund- und
Kieferheilkunde an der Universität zu Köln
April 2006 Vorphysikum
Oktober 2007 Physikum
Berufliche Tätigkeiten: 1998- 2003 Aushilfe bei einer Lichtreklamefirma in Esens
2002- 2003 Aushilfe in einem Kiosk als Verkäufer in Esens
2004- 2006 Aushilfe in einem Kiosk als Verkäufer in Köln
2007
Arbeit bei Sport & Markt (Media Monitoring)
Seit 2009 Studentische Hilfskraft im zahnärztlich-chirurgischen
Notdienst an der Uniklinik Köln
Wehr-Zivildienst:
August 2003 – Mai 2004 im Ev. Krankenhaus Köln Weyertal
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