Barrieremembranen in der Knochen- regeneration - zwingend ...

Abb. 1: Das
Lippenprofil
der Patientin
verdeutlicht
eine hohe
Lachlinie.
Knochenersatzmaterialien und Barriere-Membranen
gehören heute zu den Standardtherapien der
Implantologie bei fehlendem Knochenangebot. Die
angespannte Kostensituation im Gesundheitswesen
und bei Patienten haben Fragen nach Einsparungsmöglichkeiten
wie z.B. bei der Verwendung der
Membranen aufgeworfen. Die Notwendigkeit der
Membranen bei der Knochenregeneration werden
im Folgenden diskutiert.
92 Dent
Nichtresorbierbare GTR und
GBR-Barrieren
Die Membrantechnologie wurde in den
Achtziger Jahren für die Behandlung
parodontologischer Defekte als Gesteuerte
Geweberegeneration (GTR, Guided Tissue
Implantologie
Barrieremembranen in der Knochenregeneration
- zwingend notwendig
oder ästhetische Spielerei?h
Karl-Ludwig Ackermann und Axel Kirsch
Schlüsselwörter: Knochenersatzmaterial, Gesteuerte
Knochenregeneration, Resorbierbare Membran
Regeneration) entwickelt. Die nicht-resorbierbaren
e-PTFE-Membranen dienten als
Barriere gegen das schnell wachsende
Weichgewebe und das lange Saumepithel
und ermöglichten so eine ungestörte parodontale
Geweberegeneration im Defekt 1,2 .
In den Neunziger Jahren wurde diese Technik
erfolgreich als Gesteuerte Knochenregeneration
(Guided Bone Regeneration, GBR)
in die Implantologie überführt3,4 .
Während das Prinzip der GBR mit der
e-PTFE-Membran experimentell sehr zuverlässig
funktionierte, gab es im Praxisalltag
einige Schwierigkeiten zu meistern: Die
hydrophoben Eigenschaften dieses recht
steifen Materials erschwerten das Handling.
Die Membran mußte in einer zweiten OP
entfernt werden. Vor allem die häufig auftretenden
Membranexpositionen in der Heilungsphase,
die eine vorzeitige Membranentfernung
nötig machten und das klinische
Implantol 7, 92 - 98 (2003)

Abb. 2:
Radiologisch
wird der
Behandlungssitusdargestellt.
Unter den defektfüllenden
und strukturerhaltendenKnochenersatzmaterialien
haben sich
natürliche
Knochenminerale
in Forschung
und
Praxis bewährt.
Dent Implantol 7, 92 - 98 (2003)
Implantologie
Ergebnis beeinträchtigen konnten, verhinderten
den „Siegeszug“ dieses Membrantyps
beim Praktiker. Mit der Entwicklung
resorbierbarer Materialien konnten diese
Probleme entscheidend aufgehoben und die
Gewebereaktionen positiv beeinflußt werden.
Weiterentwicklung:
Resorbierbare Membranen
Bei resorbierbaren Membranen werden synthetische
und natürliche Materialien unterschieden.
In der Literatur sind natürliche
Kollagenmembranen als geeigneter Materialtyp
beschrieben 5,6 . Diese Barriere-Membranen
wie z.B. die Bio-Gide Membran
(Geistlich Pharma AG) zeigten z. B. in
Kombination mit Knochenersatzmaterial
vergleichbare Ergebnisse bei der Knochenregeneration
wie die nicht-resorbierbaren
Vertreter. Darüber hinaus waren die Wundheilungseigenschaften
als Reaktion auf das
Kollagen deutlich besser. Auch das Handling
des weichen Materials, das im feuchten
Zustand am Knochen haftet und ideal adaptierbar
ist, hat die Operationstechnik vereinfacht
und die Weichteilanlagerung und -heilung
sicherer gemacht.
In der Implantologie werden wegen der positiven
Material- bzw. Handlingseigenschaf-
Abb. 3: Nach schonender Zahnextraktion
wird das Operationsgebiet dargestellt.
Abb. 4: Ein ausgeprägter Knochendefekt
ist sichtbar. Das Arbeitsteil des
Bohrers ist im Knochen vestibulär erkennbar.
ten resorbierbare Kollagen-Membranen wie
die Bio-Gide Membran prinzipiell in Kombination
mit defektauffüllendem und raumerhaltendem
Knochenersatzmaterial, autogenem
Knochen oder als Gemisch bei großen
Defekten appliziert. Heute werden diese Behandlungsmodalitäten
mit sehr guter Prognose
zur einzeitigen Knochenregeneration
um Implantate oder zur zweizeitigen Kammaugmentation
angewendet 5, 6, 7 . Unter den defektfüllenden
und strukturerhaltenden Knochenersatzmaterialien
haben sich natürliche
Knochenminerale wie z. B. Bio-Oss (Geistlich
Pharma AG) in Forschung und Praxis
bewährt. Die hohe Osteokonduktivität von
Bio-Oss ist in der Literatur vielfach beschrieben
8, 9, 10 . Da es sehr langsam im natürlichen
Remodelling-Prozeß des Knochens
resorbiert wird 11 , dient es dem neugebildeten
Knochengewebe als langfristige, stabile
Matrix und kann die vorzeitige Volumenreduktion
und Resorption verhindern 12 .
93

In einer Studie
an Hunden
wurde ein
autologes
Knochentransplantat
mit bzw. ohne
Membran in
standardisiertenKnochendefekten
um
Implantate
appliziert.
94 Dent
Membranen sind nötig
Kann auf die Membran verzichtet werden,
wenn ein hoch osteokonduktiver Knochenersatz
verwendet wird?
Die Hauptfunktionen der Membran liegen
in der Barrierefunktion gegen Einwachsen
von Weichgewebe in den Defekt und in der
Schutzfunktion gegen Partikelverlust bzw.
Materialdislokation während der Heilungsund
Integrationsphase. Diese Partikelabwanderung
kann, selbst wenn primärer
Wundverschluß erreicht wird, dramatische
Ausmaße annehmen. So wurde in einer klinischen
Studie ein signifikanter Partikelverlust
in 61 % der behandelten Fälle beschrieben
13 .
In der Literatur finden sich zur Notwendigkeit
von Membranen weitere Publikationen:
Hämmerle et al. 10 testeten in einem Affenmodell
die Knochenregeneration um Implantate
in standardisierten Knochende-
Abb. 5: Der Defekt wird mit Bio-Oss augmentiert und
mit der Kollagenmembran Bio-Gide abgedeckt
Abb. 6: Die Membran wurde zur Stabilisierung
mit Resor-Pins zusätzlich fixiert
Implantologie
fekten. Während das Knochenersatzmaterial
nur zu einer teilweisen Knochenregeneration
führte, wurde mit der Kombination von
Membran und Knochenersatz eine vollständige
und sehr zuverlässige Defektregeneration
(100 % +/- 0 % ) erreicht.
In einer anderen modellhaft angelegten Studie
an Hunden wurde ein autologes Knochentransplantat
mit bzw. ohne Membran in
standardisierten Knochendefekten um Implantate
appliziert und 6 Monate später histologisch
evaluiert 14 . Die Barrierefunktion
der Membran verbesserte das Augmentatvolumen
und den Knochen-Implantat-Kontakt
drastisch: Das Augmentatvolumen in der
Membrangruppe lag nach 6 Monaten zwischen
75 bis 125 % des Originalvolumens,
der Knochenkontakt zum Implantat bei
durchschnittlich 80 %. Bei 3 Tieren ohne
Membran hatte sich hingegen das Augmentatvolumen
auf 20 bis 30 % des Originalvolumens
reduziert, der Knochenimplantatkontakt
lag bei nur 10 - 30 %
Bei einem Tier dieser Gruppe war sogar eine
extensive Resorption eingetreten, so daß das
Augmentatvolumen bei -50 % lag. In einer
klinischen Studie 15 wurden unter alleiniger
Verwendung von Knochenersatz-Ganulat
„Sofort-Implantate“ in Extraktionsalveolen
inseriert. 6 Monate später waren 10 Defekte
vollständig knöchern gefüllt, bei den restlichen
9 hingegen waren die Defekte nur teilweise
knöchern regeneriert. Vergleichende
klinische Studien, die Rückschlüsse auf
Langzeitergebnisse mit bzw. ohne Membran
ermöglichen, gibt es bis heute leider noch
nicht.
Abb. 7: Die Wunde wurde speicheldicht verschlossen
Implantol 7, 92 - 98 (2003)

Abb. 8: Die prothetische Versorgung erfolgte sechs
Monate später.
Abb. 9: Die Weichgewebesituation ist außerordentlich
gut.
Die Falldokumentation
verdeutlicht
die anwendungsspezifischeCharakteristika
zwischen klinischerAnwendung
und
der für den
Erfolg entscheidendenOperationstechnik.
96 Dent
Die vorliegenden Studienergebnisse deuten
aber unmißverständlich darauf hin, daß das
Prinzip der GBR mit einer Barriere-Membran
die Behandlungsprognose klinisch relevant
verbessert: Aus der Sicht des Behandlers
ist das ein entscheidendes Argument.
Denn Vorhersagbarkeit und die Verläßlichkeit
einer Behandlungsmethode ist das
wichtigste Erfolgskriterium in Klinik und
Praxis.
Während bei Membranen früher die reine
Barrierefunktion im Vordergrund stand,
können heute natürliche Kollagenmembranen
das Weichgewebsmanagement unterstützen.
Da die extrazelluläre Matrix des
mesenchymalen Gewebes zu einem großen
Teil aus Kollagen (Typ I) besteht, können
Kollagenstrukturen als Matrix für die
Weichgewebeheilung und -bildung dienen.
Dies ist seit längerem im Tissue Engineering
Implantologie
Abb. 10: Das Röntgenbild bestätigt das
gute Ergebnis der regenerativen Behandlung.
Das Augmentat ist nur bedingt
erkennbar, da der Strahlengang
bei dieser Röntgenbilderstellung in der
gleichen Ebene liegt.
bekannt, wo Kollagene als Trägermaterialien
für in vitro Zellzüchtung erfolgreich eingesetzt
werden 16 . Dieser entscheidende Vorteil
natürlicher Kollagenmembranen wie
z.B. der Bio-Gide Membran wird meines
Erachtens in Zukunft vermehrt zur Unterstützung
der Wundheilung und insbesondere
als Weichgewebe-Matrix in ästhetisch
schwierigen Behandlungsfällen eingesetzt
und positiv genützt werden.
Die nachfolgende Falldokumentation soll
die o. g. anwendungsspezifischen Charakteristika
zwischen klinischer Anwendung
einer Kollagenmembran verdeutlichen und
die fallspezifische, für den Erfolg entscheidende
Operationstechnik aufzeigen.
Die 58-jährige Patientin suchte unsere Praxis
erstmalig am 26.01.1999 zur implantatprothetischen
Beratung und Behandlung
auf. Der Zahn 21 war überkront und wies
eine unzureichende endodontische Versorgung
auf. Die stiftretinierte Krone war
mobil; am Peri-Apex imponierte eine ent-
Implantol 7, 92 - 98 (2003)

Der temporäre
Zahnersatz
sollte im Regelfall
eine
Klebebrücke
sein, die eine
belastungsfreieEinheilphasegarantiert.
Abb. 11: Die
Lippenprofilaufnahme
verdeutlicht
das funktionell
und
ästhetisch
optimale Resultat.
Dent Implantol 7, 92 - 98 (2003)
Implantologie
zündliche Veränderung und es zeigte sich
eine Fistel im Vestibulum. Die Erhaltungswürdigkeit
des Zahnes war nicht mehr gegeben.
Zur Vermeidung der Überkronung der
kariesfreien lückenbegrenzenden Nachbarzähne
wurde eine implantat-prothetische
Versorgung angedacht.
Abbildung 1 zeigt das Lippenprofil der Patientin.
Deutlich ist die hohe Lachlinie mit der
schwierigen Weichteil-Ästhetik vor implantat-prothetischer
Versorgung erkennbar.
Abbildung 2 verdeutlicht radiologisch den
Behandlungs-Situs: Apikale Aufhellung, Inkongruenz
der Passung des Stiftes und vermutbare
Fraktur des Wurzelstumpfes.
Abbildung 3 zeigt den Zustand nach schonungsvoller
Zahnextraktion und des Erhaltes
der crestalen Weichteile (Papillen) und
eines Brückenlappens im Niveau des angewachsenen
Zahnfleisches (Gingiva Propria).
Die Inzision entspricht der von uns in
diesen Indikationen geübten Vorgehensweise:
semi-lunarer Schnitt hoch im Vestibulum
zur Vermeidung negativer Folgen ästhetischer
Natur durch Narbenbildung bei hoher
Lachlinie.
Eine intra-operative Implantatbett-Gestaltung
von crestal zeigt in Abbildung 4 die
durch die Wurzelresektionen bedingten alveolär-ossären
Defekte. Nach Implantat-Insertion,
bei der die Primärstabilisation garantiert
sein muß, wurde der peri-implantäre
Knochendefekt ausschließlich mit Bio-Oss
ausgefüllt und zur Lagesicherung der Granula
und zur optimalen ossären Regeneration
mit einer Bio-Gide-Membran abgedeckt
(Abbildung 5).
In Abbildung 6 ist der Zustand nach vollständiger
Lagestabilisation des Augmentats
durch die Bio-Gide Membran, fixiert mit
vier Resor-Pins (Geistlich Pharma AG), erkennbar.
Im Bereich des Alveolar-Fortsatzes
erfolgte eine Nahtstabilisation der Weichteile.
Das Ausmaß des Augmentats sowie die absolut
speicheldichte Naht zur Sicherung
eines ungestörten Heilungsverlaufes und -
ergebnisses, d.h. zur Vermeidung einer
Nahtdehiszenz werden in Abbildung 7 gezeigt.
Implantate eingesetzt in diesen Indikationen
sollten offen unbelastet einheilen.
Der temporäre Zahnersatz sollte deshalb im
Regelfall eine Klebebrücke sein, die eine
belastungsfreie Einheilphase am ehesten garantiert.
Die definitiv-prothetische Versorgung erfolgte
6 Monate später. In Abbildung 8 erkennt
man das stabile Weichteiltegument
peri-implantär. Das Vestibulum ist stabil
auskonturiert, die Weichteile an den Nachbarzähnen
und am Implantat korrespondieren
in Struktur, Aussehen und in Volumen.
En face ist in zentrischer Okklusion in Abbildung
9 die nahezu perfekte Restauration
des fehlenden Zahnes auf dem Implantat erkennbar.
Form, Verlauf und Struktur der
umgebenden Weichteile unterscheiden sich
nicht von den Nachbarzähnen.
97

Das Lippenprofil
der Patientin
kann
jetzt als harmonisch
und
unbeeinflußt
von den
Therapiemaßnahmenangesehen
werden.
Früher wurdenMembranen
als reine
Barriere
eingesetzt.
98 Dent
Auch im Röntgenbild (Abbildung 10) ist die
unkritische Hartgewebsbasis nachvollziehbar.
Die perfekte Passung der Implantatteile
(Camlog ® -Zylinderimplantat, Altatec Biotechnologies)
und eine parodontal prophylaktische
Gestaltung der Krone garantieren
eine ungestörte Interaktion der „Hardware“
mit dem umgebenden Gewebe. Abbildung
11 macht abschließend das Lippenprofil der
Patientin deutlich. Hier muß die wirklich
kritische Papillen-Ästhetik als enorme Herausforderung
für die implantat-prothetische
Restauration mit dem Ziel eines restitutio ad
integrum angesehen werden.
Der Eingriff als Sofortimplantation mit sofortiger
Augmentation und offener Einheilung
und die spätere prothetische Versorgung
haben zum Strukturerhalt, zur
Strukturergänzung und vor allem zur Sicherung
der kritischen Papillen-Ästhetik beigetragen,
so daß das Lippenprofil der Patientin
jetzt als harmonisch und unbeeinflußt von
den Therapiemaßnahmen angesehen werden
darf.
Zusammenfassung
Während Membranen in früheren Jahren als
reine Barriere eingesetzt wurden, können
heute natürliche Kollagenmembranen ergänzend
die Wundheilung unterstützen und
als Matrix für die Weichgeweberegeneration
dienen. Auch bei Verwendung hoch
osteokonduktiver Knochenersatzmaterialien
müssen Membranen zur Sicherstellung
der Behandlungsprognose appliziert werden.
Die Funktion der Membranen in der
Knochenregeneration sind vor allem
• Barriere gegen Weichgewebe, dadurch
Optimierung der Knochenregeneration
• Schutz vor Verlust der Knochenersatz-
Partikel und
• Unterstützung der Wundheilung sowie
Erleichterung des Weichgewebsmanagements
Kontaktadresse:
Dr. Karl-Ludwig Ackermann und
Dr. Axel Kirsch
Talstraße 23
70794 Filderstadt
Implantologie
Literatur:
1. Nyman S., Gottlow J., Karring T. & Lindhe J.:
(1982a) The regenerative potential of the periodontal ligament:
An experimental study in the monkey. Journal
of Clinical Periodontology 9: 257 - 265.
2. Nyman S., Lindhe J., Karring T. & Rylander H.:
(1982b) New attachment following surgical treatment
of human periodontal disease. Journal of Clinical Periodontololgy
9: 290 - 296.
3. Dahlin C., Gottlow J., Lindhe A. & Nyman S.:
(1990) Healing of maxillary and mandibular bone defects
by membrane techniques: an experimental study in
monkeys. Scandinavian Journal of Plastic and Reconstructive
Hand Surgery 24: 13 - 19.
4. Nyman S.: (1991) Bone regeneration using the principle
of guided tissue regeneration. Journal of Clinical
Periodontology 18: 484 - 498.
5. Zitzmann N.U., Naef R., Schärer P.: (1997) Resorbable
versus nonresorbable membranes in combination
with Bio-Oss ® for guided bone regeneration. Int J of
Oral & Maxillofacial Implants, Vol. 12, No. 6, 844-852
6. Hürzeler M.B., Kohal R.J., Naghshbandi J., Mota
L.F., Conradt J., Hutmacher D., Caffesse R.G.:
(1998) Evaluation of a new bioresorbable barrier to facilitate
guided bone regeneration around exposed implant
threads. Int J Oral Maxillofac. Surg., Vol. 27, 315-
320, 1998
7. Zitzmann N, Schärer P, Marinello C.: (2001)
Long-term Results of Implants Treated with Guided
Bone Regeneration: A 5-year Prospective Study. Int J
Oral Maxillofac Impl., 16,355-366
8. Hämmerle Ch., Karring T.: (1998) Guided Bone regeneration
at oral implant sites. Periodontology 2000,
17, 151 - 175
9. Araújo MG, Carmagnola D, Berglundh T, Thilander
B, Lindhe J.: (2001) Orthodontic movement in
bone defects augmented with Bio-Oss ® . J Clin Periodontol,
vol. 28, 73-80
10. Hämmerle CH, Chiantella GC, Karring T, Lang
NP: (1998) The effect of a deproteinized bovine bone
mineral on bone regeneration around titanium dental
implants. Clin.Oral Impl. Res., 9, 151-162
11. Berglundh T, Lindhe J: (1997) Healing around implants
placed in bone defects treated with Bio-Oss ® Clin.
Oral Impl. Res., 8, 117-124
12. Schlegel K.A., Fichtner G., Schultze.Mosgau S.,
Wiltfang J.: (2003) Histologic Findings in Sinus
Augmntation with autogenous bone chips versus a bovine
bone Substitute. Int. J. Oral Maxillofac Implants 18,
53 - 58
13. Bartee B.K. Nemcovsky C.E., Serfaty V.: (1996)
Alveolar ridge preservation following extraction of maxillary
anterior teeth. Report on 23 consecutive cases. J.
Periodontol. , 67; 390 - 395
14. Jensen O.T., Greer R.O., Johnson L., Kassebaum
D.: (1995) Vertical guided bone-graft augmentation in a
new canine mandibular model. Int. J. Oral Maxillofac
Imlants 10, 335 - 344
15. Van Steenberghe D, Callens A, Geers L, Jacobs
R: (2000) The clinical use of deproteinized bovine bone
mineral on bone regeneration in conjunction with immediate
implant installation. Clin. Oral Impl. Res., 11,
210-216
16. Hutmacher D.W., Lauer G.: (2002) Grundlagen
und aktuelle Anwendungen des Tissue Engineering in
der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirugie. Implantologie
10, 143 - 156
Implantol 7, 92 - 98 (2003)