Aktuelle Aspekte zur Beeinflussung der ... - 3GO

Frank Schwarz, Daniel Rothamel, Daniel Ferrari, Jürgen Becker
Schwarz et al. Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
Aktuelle Aspekte zur Beeinflussung der
Dimensionsveränderung des Alveolarknochens
nach Zahnentfernung
INDIZES
Das Ziel des vorliegenden Übersichtsartikels ist es, auf der Grundlage derzeit verfügbarer Evidenz,
Aspekte zur Erhaltung der Architektur und Kontur knöcherner Gewebestrukturen nach einer
Zahnextraktion zu bewerten.
Einleitung
Knochenheilung, Zahnextraktion, Knochenatrophie, Knochenregeneration,
Sofortimplantation, gesteuerte Geweberegeneration
Der Erhaltbarkeit der vertikalen und horizontalen
Dimension des Alveolarfortsatzes nach einer Zahnextraktion
kommt im Rahmen einer geplanten Rehabilitation
mit enossalen Implantaten eine übergeordnete
Bedeutung zu. Eine Kompensation der physiologischen
Atrophievorgänge, die sich im Verlauf der
dynamisch verlaufenden knöchernen Regeneration
der Extraktionsalveole darstellen, würde eine vereinfachte
und somit besser vorhersehbare Implantatinsertion
ohne die Notwendigkeit zusätzlicher augmentativer
Therapieverfahren ermöglichen. Neben
einer Reduktion der Behandlungsdauer wäre dies
insbesondere unter ästhetischen Gesichtspunkten
von hoher Relevanz. Bisher existieren jedoch noch
keine wissenschaftlichen Daten darüber, inwieweit
die Stabilität der keratinisierten Gingiva an die Dimension
des Alveolarknochens gebunden ist (Abb.
1a bis d). In einer klinischen Untersuchung konnte
sogar beobachtet werden, dass die Dicke der keratinisierten
Gingiva im bukkalen Bereich der Alveole
nach vier Monaten um ca. 0,4 mm zugenommen
hatte 1 .
Knochenheilung nach
Zahnextraktion
Die dynamischen Vorgänge der Wundheilung sowie
die Dimensionsveränderungen im Bereich der knöchernen
Alveole nach einer Zahnextraktion wurden
in einer Vielzahl präklinischer 2-8 und klinischer 9-12 Untersuchungen
dargestellt. Grundsätzlich lassen sich
zusammenfassend fünf unterschiedliche Phasen9 der
Wundheilung beschreiben:
– Ausbildung und Reifung eines Blukoagulums
– Organisation des Blutkoagulums durch Fibroblasten
(4 bis 5 Tage)
– Ausbildung einer provisorischen Matrix (14 bis 16
Tage)
– knöcherne Organisation der provisorischen Matrix
und epithelialer Abschluss der Alveole (bis zu
6 Wochen)
– Bone modeling/ Remodeling (5 bis 10 Wochen) 9-11 .
Unmittelbar nach der Zahnextraktion bildet sich ein
Blutkoagulum im gesamten Bereich der knöchernen
Alveole aus. Am Übergang zum angrenzenden supepithelialen
Bindegewebe wurde am Tag 1 eine Infiltration
neutrophiler Granulozyten beobachtet 3 . Zu
Implantologie 2006;14(4):000-000
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Quintessence
Frank Schwarz
Priv.-Doz. Dr. med. dent.
Daniel Rothamel
Dr. med. dent.
Daniel Ferrari
Zahnarzt
1
Jürgen Becker
Univ.-Prof. Dr. med. dent.
Alle:
Poliklinik für Zahnärztliche
Chirurgie und Aufnahme
Westdeutsche Kieferklinik
Heinrich-Heine-Universität
Düsseldorf
Moorenstraße 5
40225 Düsseldorf
Bitte richten Sie Ihre
Korrespondenz an
Herrn Priv.-Doz. Dr.
Frank Schwarz.
E-Mail:
Frank.Schwarz@med.uniduesseldorf.de
Manuskript
Eingang: 22.2.2006
Annahme: 28.8.2006

2 Schwarz et al. Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
Abb. 1a bis d Klinische Charakteristika der
Heilung von Extraktionsalveolen zur
Darstellung der horizontalen und vertikalen
Dimensionsveränderungen.
Abb. 1a Zustand zwei Wochen nach
Extraktion des Zahns 46.
Abb. 1c Acht Wochen post extractionem.
diesem Zeitpunkt war das Blutkoagulum überwiegend
durch das Vorhandensein von Erythrozyten und
Thrombozyten innerhalb eines fibrinösen Grundgerüstes
geprägt. Die Kollagenfasern aus dem Randbereich
des parodontalen Ligaments wiesen eine direkte
Verbindung zum Blutkoagulum auf.
Am Tag 3 wurde das Blutkoagulum im marginalen
Bereich der Alveole durch ein stark vaskularisiertes
Bindegewebe ersetzt 3 . Dagegen konnte im zentralen
und apikalen Anteil der Alveole eine Koagulationsnekrose
der Erythrozyten beobachtet werden.
Am Tag 7 wurde eine Elongation von Kollagenfasern
aus dem angrenzenden parodontalen Ligament
senkrecht zum Alveolarknochen bis in den zentralen
Anteil der Extraktionsalveole beschrieben. Der gesamte
Bereich des Blutkoagulums sowie Anteile von
Granulationsgewebe schienen durch eine Neovaskularisation,
undifferenzierte Mesenchymalzellen, Leu-
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Abb. 1b Fünf Wochen post exractionem. Deutlich ist die
zunehmende Verschmälerung des Kieferkamms und die
Abflachung der vestibulären Knochenlamelle im weiteren
Verlauf zu erkennen.
Abb. 1d Defektsituation nach Mobilisation eines Mukoperiostlappens
zur Implantatinsertion nach acht Wochen.
Deutlich ist die Auffüllung der beiden Alveolen mit
Geflechtknochen zu erkennen. Der Höhenverlust der vestibulären
Kortikalislamelle beträgt mehrere Millimeter.
kozyteninfiltrate sowie einwachsende Kollagenfasern
vom Randbereich des parodontalen Ligaments
ausgehend organisiert worden zu sein. Die Anzeichen
der Koagulationsnekrose im zentralen und apikalen
Anteil der Alveole wurden in analoger Weise
als zunehmend beschrieben 3 . Diese neu gebildete
provisorische Matrix hatte zu diesem Zeitpunkt bereits
große Anteile des verbleibenden parodontalen
Ligaments ersetzt. Weiterhin nahm die Anzahl der
Osteoklasten und mehrkernigen Riesenzellen im
Randbereich der knöchernen Alveole deutlich zu. Die
Differenzierung und Entwicklung von Osteoblasten
aus Osteoprogenitorzellen hängt dabei im Wesentlichen
von der Freisetzung von BMPs (bone morphogenetic
proteins) und anderen Wachstumsfaktoren,
wie z. B. TGF-β (transforming growth factor beta),
IGF (insulin-like growth factor), PDGF (platelet-derived
growth factor), VEGF (vascular endothelial

growth factor) und FGF (fibroblast growth factor) ab.
Neben ihrem Effekt auf Osteoblasten und Osteoklasten
üben sie Wirkungen (u. a. über Zellaktivität, Zellproliferation,
Chemotaxis) auf weitere Zielzellen,
wie Makrophagen, Granulozyten, Fibroblasten und
Endothelzellen, aus und induzieren die Angiogenese,
die für die Knochenregeneration bedeutsam ist 13-16 .
Nach 14 Tagen konnte im marginalen Anteil der
Alveole bereits teilweise eine epitheliale Abdeckung
des stark vaskularisierten mesenchymalen Bindegewebes
beobachtet werden 3 . Zu diesem Zeitpunkt
hatte sich das verbleibende parodontale Ligament,
einschließlich der angrenzenden Lamina cribriformis,
aufgelöst, sodass eine direkte Verbindung zwischen
der provisorischen Matrix und den eröffneten Markräumen
der angrenzenden Spongiosa zustande gekommen
war. Mit der Neovaskularisation hatte sich
die Ausbildung von Geflechtknochen bis in den zentralen
Anteil der Extraktionsalveole manifestiert. In
diesem Bereich waren letzte Anteile der provisorischen
Matrix erkennbar.
Nach 30 Tagen war der marginale Bereich der Alveole
von einem gut organisierten fibrösen Bindegewebe
mit typischer Ausbildung eines keratinisierten,
mehrschichtigen Plattenepithels bedeckt. Erste Anteile
des neu gebildeten Geflechtknochens zeigten
die Ausbildung primärer Osteone als Zeichen einer
Ausreifung in eine lamelläre Knochenstruktur. Zu diesem
Zeitpunkt waren zahlreiche Osteoklasten sowohl
im Bereich des Geflechtknochens als auch im lateralen
krestalen Anteil der Alveole erkennbar 3 .
Deren Auftreten symbolisiert den Beginn des Remodelings
neu gebildeter sowie alter Knochenstrukturen.
Dieser Prozess wird u. a. durch das Parathormon
gesteuert, indem die Knochenresorption durch eine
Aktivierung der Osteoklasten angeregt und gleichzeitig
die Kollagensynthese, für die die Osteoblasten
verantwortlich sind, gehemmt wird.
Nach 60 und 90 Tagen war die Ausbildung einer
überwiegend aus Geflechtknochen zusammengesetzten
Hartgewebebrücke erkennbar, die die marginale
Mukosa von der Alveole deutlich trennte. Dagegen
wurden die Anteile des Geflechtknochens apikal
dieser Hartgewebebrücke im zentralen Anteil der
Alveole überwiegend durch ein gut vaskularisiertes
Knochenmark mit zahlreichen Fettzellen ersetzt.
Nach 90 Tagen waren in diesem Bereich verbleibende
Anteile des Geflechtknochens bereits in lamelläre
Knochenstrukturen umgewandelt. Das Remodeling
zeigte sich zu diesem Zeitpunkt auch deutlich im
Randbereich des ehemaligen knöchernen Alveolarfachs3
.
Nach 120 und 180 Tagen war die marginale
knöcherne Hartgewebebrücke zu einer lamellären
Knochenstruktur ausgereift. Gleichzeitig war eine Insertion
kollagener Fasern aus dem Bereich des bedeckenden
Bindegewebes in die äußere Kortikalisstruktur
erkennbar. Zu diesem Zeitpunkt konnte
erstmals die Ausbildung einer bedeckenden Periostschicht
beobachtet werden. Innerhalb des Knochenmarks
waren nach 180 Tagen nur noch vereinzelte
Anteile von Geflechtknochen nachweisbar3 (Abb. 2a
bis d).
In zahlreichen tierexperimentellen Studien wurden
Faktoren untersucht, die eine vollständige knöcherne
Ausheilung von Extraktionsalveolen beeinflussen
könnten17-19 . So zeigten zum Beispiel junge
Tiere eine dynamischere initiale Wundheilung und
Osteoidbildung als ältere Tiere. Die Unterschiede
zwischen beiden Gruppen waren jedoch nach 40 Tagen
nicht mehr nachweisbar17 . Des Weiteren war die
knöcherne Regeneration der Extraktionsalveole bei
systemischen Störungen des Knochenmetabolismus
und bei Diabetes mellitus verzögert abgelaufen18,19 .
Von herausragender Bedeutung scheinen jedoch
lokale Faktoren, wie zum Beispiel der periapikale
bzw. parodontale Zustand des extrahierten Zahns, zu
sein. Durch entzündlich bedingte Osteolysen können
insbesondere im Bereich der bukkalen Kompaktaschicht
Fenestrations- und Dehiszenzdefekte entstanden
sein, die durch ein unvorsichtiges Extraktionsverfahren
weiter verstärkt werden können20 .
Weiterhin kann die Regeneration der Extraktionsalveole
durch postoperative Wundinfektionen negativ
beeinflusst werden21 Copyright
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.
Knochenatrophie nach
Zahnextraktion
Nach einer Zahnextraktion unterliegt der Alveolarfortsatz
einem physiologischen Remodellationsprozess.
Hierbei handelt es sich um eine chronische, progressive
und irreversible Veränderung. Diese Remodellationsprozesse
scheinen zudem lokal sehr
unterschiedlich zu verlaufen 22 und zusätzlich von der
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3

4 Schwarz et al. Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
Abb. 2a bis d Histologische Darstellung der
knöchernen Regeneration von Extraktionsalveolen
des Unterkiefers im Hundemodell
(Toluidinblau, 12,5fache Vergrößerung, vestibulär
rechts).
Abb. 2a Ausbildung und lamelläre
Ausreifung einer knöchernen marginalen
Hartgewebebrücke nach drei Monaten
Abb. 2c Gewebeprobe aus einer Extraktionsalveole
21 Tage nach der Extraktion
zum Zeitpunkt der Implantation: Das Blutkoagulum
ist durch ein gut vaskularisiertes
Granulationsgewebe ersetzt worden, auf
dem sich eine Epithelproliferation immunhistochemisch
nachweisen lässt.
Defektgröße und Zusammensetzung des Knochens
abhängig zu sein 23-25 . Bei sehr großen Defekten kann
das Blutkoagulum zudem nicht ausreichend stabilisiert
und in der Folge organisiert werden, sodass eine
knöcherne Regeneration häufig nur unvollständig
stattfindet.
Im Oberkiefer spielt besonders die Zusammensetzung
des Knochens eine wichtige Rolle. Hier ist die
Kompakta dünner ausgeprägt als im Unterkiefer, und
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Abb. 2b Weitere lamelläre Knochenverdichtung
nach sechs Monaten.
Abb. 2d Gewebeprobe aus der Tiefe der
Alveole: Deutlich ist eine intensive
Geflechtknochenbildung am Rand der
Extraktionsalveole zu erkennen.
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im Rahmen der knöchernen Regeneration bleibt die
Kompaktabildung häufig aus. Dies wiederum führt
dazu, dass Spongiosaanteile offen am Kieferkamm
liegen. Spongiöser Knochen ist jedoch weniger widerstandsfähig
als kompakter Knochen, was in diesen
Bereichen zu rasanten, irreversiblen Knochenabbauvorgängen
am Alveolarkamm führen kann.
Demnach verlaufen diese resorptiven Veränderungen
im Bereich des bukkalen Anteils der knöcher-

nen Alveole ausgeprägter als im lingualen Anteil 2,26 .
Hierduch kommt es unweigerlich zu einer Verschiebung
des zentralen Alveolarfortsatzes in oraler Richtung
26 . Das Ausmaß der Atrophie scheint dabei insbesondere
während der ersten drei Monate nach der
Zahnextraktion am augeprägtesten zu sein 22,27 . Die
apikokoronale sowie bukkolinguale Veränderung des
Alveolarfortsatzes nach Zahnextraktion wurde in
zahlreichen präklinischen und klinischen Untersuchungen
bestimmt 1,2,22,28-30 (Tab. 1).
Im Rahmen einer tierexperimentellen Untersuchung
am Hundemodell wurde die Atrophie des Alveolarfortsatzes
nach einer Zahnextraktion histologisch
beschrieben 2 . Hierbei wurde beobachtet, dass
ausgeprägte Dimensionsveränderungen bereits innerhalb
von acht Wochen stattgefunden hatten.
Durch eine verstärkt ablaufende osteoklastische Aktivität
kam es innerhalb dieses Zeitraums sowohl im
bukkalen als auch im lingualen Anteil der Alveole zu
einer krestalen Knochenresorption. Diese Erscheinungen
waren jedoch im bukkalen Bereich der Extraktionsalveole
am stärksten ausgeprägt. So betrug
die vertikale Diskrepanz zwischen bukkalem und lingualem
Knochenniveau nach acht Wochen ca.
2 mm. Im Vergleich dazu war der bukkale Anteil der
Alveole nach einer Woche ca. 0,3 mm koronal des
lingualen Anteils gelegen 2 . In klinischen Untersuchungen
konnte festgestellt werden, dass innerhalb
von vier bis zwölf Monaten nach Zahnextraktion mit
3,1 bis 5,9 mm eine horizontale Atrophie um ca.
50 % der initialen Breite des Alveolarkamms stattgefunden
hatte 1,22,28-30 .
Die vertikale Atrophie betrug in diesem Beobachtungszeitraum
zwischen 0,7 und 1,5 mm 1,22,28 . Zudem
scheint die Atrophie in apikokoronaler Richtung
nach multiplen Zahnextraktionen stärker ausgeprägt
zu verlaufen 27,31 (s. Tab. 1).
Schwarz et al. Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
Beeinflussung der
Knochenregeneration in
Extraktionsalveolen
Während man durch augmentative Therapieverfahren
versuchen kann, die Dimension des reduzierten
Alveolarfortsatzes wieder herzustellen, beschreibt die
Kammprophylaxe (socket preservation) ein Vorgehen,
mit dem die initialen physiologischen Resorptionsvorgänge
nach einer Zahnextraktion kompensiert
werden sollen. Diese Maßnahme wäre jedoch theoretisch
nur bei einem für eine Implantatinsertion initial
ausreichenden Knochenangebot sinnvoll anwendbar.
In den vergangenen Jahren wurden hierfür
zahlreiche prophylaktische und therapeutische Maßnahmen
vorgeschlagen.
Extraktionsmethode
Während der Zahnextraktion kann der Limbus alveolaris
durch ein vorsichtiges Vorgehen weitestgehend
erhalten werden, was wiederum einen positiven Einfluss
auf die zu erwartenden Resorptionsvorgänge zu
haben scheint 32 .
Sofortimplantation
Das primäre Ziel einer Sofortimplantation 33-38 ist neben
einer Verkürzung der Behandlungsdauer die Erhaltung
der knöchernen Dimension des Alveolarfortsatzes.
In einer tierexperimentellen Untersuchung
konnte jedoch beobachtet werden, dass die Resorptionsvorgänge
im Bereich der bukkalen Kompakta
durch die Sofortimplantation eines schraubenförmigen
Titanimplantats nicht kompensiert werden konnten.
In diesem Bereich kam es innerhalb eines Zeitraums
von drei Monaten ebenfalls zu einem ausgeprägten
vertikalen Knochenverlust von ca. 2 mm 39 .
In einer klinische Re-entry-Untersuchung konnten
Boticelli et al. 40 jedoch geringere vertikale Dimensionsveränderungen
im Bereich des bukkalen (0,3
Studie Heilungsdauer Spezies Apikokoronale Bukkoorale
[Monate] Veränderung Veränderung
Schropp et al. 22 12 Mensch – 0,7 mm – 5,9 mm
Araújo und Lindhe2 2 Hund – 1,9 ± 0,2 mm – 1,2 ± 0,1 mm bis – 2,7 ± 0,5 mm
Araújo et al. 39 3 Hund – 2,2 ± 0,9 mm –
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5
Tabelle 1 Dimensionsveränderungen
des
Alveolarfortsatzes nach
Zahnextraktion [mm
± SD]

± 0,6 mm) sowie palatinalen Alveolarfortsatzes (0,6
± 1,0 mm) nach Implantatinsertion in frische Extraktionsalveolen
beobachten. Im marginalen Bereich
zeigte sich allerdings eine vom angrenzenden Implantatlager
ausgehende knöcherne Regeneration
des periimplantären Spaltraums40-42 . Bei einer vierwandigen
Defektkonfiguration wurden Distanzbereiche
von 1 bis 2,25 mm nach Membranabdeckung
vollständig überbrückt41 .
Semianaloge-/ wurzelanaloge
alloplastische Implantate
Durch eine infrakrestale Implantation präfabrizierter,
nichtresorbierbarer wurzelförmiger Hydroxylapatitkegel
konnte in einer tierexperimentellen Untersuchung
die vertikale Atrophie des Alveolarkamms im
Vergleich zu unbehandelten Extraktionsalveolen reduziert
werden43-48 . Unter klinischen Bedingungen
zeigten diese soliden Implantatstrukturen, insbesondere
im Vergleich zu partikulärem Hydroxylapatit49 ,
allerdings eine hohe Verlustrate von 27 % 50 . Vergleichbare
positive Ergebnisse konnten auch durch
den Einsatz standardisierter Kegel aus Bioglas erzielt
werden, da keine Veränderung der Dimension des
Alveolarkamms nachgewiesen werden konnte51 .
Eine defektanaloge Auffüllung der Extraktionsalveole
ist unter Verwendung von β-Trikalziumphosphat-Granula
(β-TCP), die über Polylaktide (PLA) /
Polyglykolide (PLG) nach Abformung der Wurzel des
extrahierten Zahns in die entsprechende Form überführt
werden, möglich52,53 . Obwohl eine Resorbierbarkeit
der β-TCP-Granula histologisch über einen
Zeitraum von 60 Wochen nachgewiesen werden
konnte, schien die Regeneration der Extraktionsalveolen
im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe
verzögert abzulaufen52 (Abb. 3a bis j). Die alleinige
Implantation eines Polylaktid-Wurzelreplikats
führte in einer klinischen Fallbeschreibung über einen
Beobachtungszeitraum von 21 Monaten zur Erhaltung
der Alveolarfortsatzdimensionen54 .
Gesteuerte Gewebe- und
Knochenregeneration
Das Prinzip der gesteuerten Geweberegeneration
(GTR) konnte erfolgreich zur Regeneration knöcherner
Defekte eingesetzt werden55,56 durch den Einsatz einer nichtresorbierbaren Teflon
. Hierbei konnten
® -
Membran sowohl standardisierte mandibuläre Defekte
als auch periimplantäre Dehiszenzdefekte in
der Tibia von Ratten im Vergleich zur unbehandelten
Kontrollgruppe knöchern regeneriert werden55,56 .
Das Prinzip dieser Verfahren beruht auf der Isolation
potenziell regenerativer Zelltypen, wie zum Beispiel
Desmodontalfibroblasten und Osteoblasten von
schnell proliferierenden Epithel- und Bindegewebezellen,
mit dem Ziel einer vorhersehbaren Regeneration
verloren gegangenen Gewebes57-60 . Dieser Prozess
kann durch den Einsatz einer mechanischen Barrieremembran
beeinflusst werden.
Ein Nachteil nichtresorbierbarer Materialien besteht
in der Notwendigkeit eines zweiten chirurgischen
Eingriffs, um die Membran zu entfernen. Hierbei
kann die Periostlösung zu einer krestalen Resorption
des Alveolarknochens und somit zu einer
Beeinträchtigung des Behandlungsergebnisses führen61
. Weiterhin wurde im Zusammenhang mit e-
PTFE-Membranen häufig von einer Spontanperforation
der bedeckenden Schleimhaut berichtet, die unweigerlich
zu einer bakteriellen Kontamination des
Membrankörpers führt und deren frühzeitige Entfernung
erfordert62-64 . Um diese Nachteile zu umgehen,
wurden während der letzten Jahre zahlreiche bioresorbierbare
Membranen entweder aus natürlichen
(Dura mater) oder synthetischen (PLA, PGA oder Polyurethan)
Biomaterialien hergestellt und auf einen
möglichen Einsatz für GBR-/GTR-Verfahren hin untersucht65-68
. Neuerdings wird zunehmend über den
Einsatz von Membranen berichtet, die aus bovinem
und porcinem Kollagen-Typ I und III gewonnen werden69
.
Ein Material, das als Membran für GBR-/GTR-
Verfahren zum Einsatz kommen soll, muss verschiedenartigen
Anforderungen genügen. Neben der bereits
o. g. Barrierefunktion wurde auf die Wichtigkeit
der Stabilisierung des Blutkoagulums im Wundbereich
hingewiesen70 . Auf der Basis zahlreicher experimenteller
Untersuchungen am Hundemodell
konnte unter Verwendung eines supraalveolären Defektmodells71
gezeigt werden, dass das Ausmaß der
zu erwartenden parodontalen Regeneration primär
von einer stabilen Adhärenz des Blutkoagulums auf
der gereinigten Wurzeloberfläche abhängig zu sein
scheint72,73 for
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. Die Hypothese dieser Untersuchungen
bestand darin, dass durch eine Konditionierung der
Implantologie 2006;14(4):000-000
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Schwarz et al. Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
a b c d
e f
g h
i j
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7
Abb. 3a bis j Defektanaloge
Auffüllung von
Extraktionsalveolen unter
Verwendung von
β-Trikalziumphosphat-
Granula (β-TCP), die
über Polylaktide (PLA)
/ Polyglykolide (PLG)
nach Abformung der
Wurzel des extrahierten
Zahns in die entsprechende
Form überführt
werden.
a Extrahierter Zahn 13
und analoges Wurzelreplikat.
b Implantation individueller
Replikas in die
entsprechenden Extraktionsalveolen
(011,
012, 013, 024) in subkrestaler
Position.
c Verlust der Wurzelreplikate
012 und 024
nach einem Tag.
d Wurzelreplikat 024
nach Verlust.
e Temporäre Streifeneinlage
(Zinkoxid-
Eugenol-Anästhesietamponade)
zur
Abdeckung der freiliegenden
Alveolenwand.
f Klinische Situation
vier Wochen nach der
Extraktion.
g Klinische Situation
drei Monate nach der
Extraktion.
h und i Intraoperative
Defektdarstellung drei
Monate nach der
Extraktion und vor der
Implantatinsertion.
j Deutlich erkennbare
bindegewebige Einkapselung
residualer
β-TCP-Granula in regio
011. Die bukkale
Knochenlamelle ist fast
vollständig resorbiert.

Wurzeloberfläche mittels Heparin ein instabiler Verbund
zwischen Wurzeloberfläche und Blutkoagulum
entsteht. Die histologische Heilung in der Testgruppe
(Heparin) war nach vier Wochen vorwiegend durch
die Ausbildung eines langen Saumepithels charakterisiert.
Im Vergleich hierzu konnte durch den zusätzlichen
Einsatz einer e-PTFE-Membran70 oder der Einlage
eines PLA-Implantats73 eine bindegewebige Defektheilung
erzielt werden. Diese Ergebnisse deuten
darauf hin, dass der Stabilisierung des Blutkoagulums
eine besondere Bedeutung zukommen sollte.
Die Biokompatibilität der Membranen und ihrer
Abbauprodukte stellt eine weitere Grundvoraussetzung
für einen komplikationslosen Heilungsverlauf
dar. Die Biokompatibilität hat weiterhin einen unmittelbaren
Einfluss auf die Gewebeintegration des inkorporierten
Materials. Eine durch den Werkstoff
oder dessen Abbauprodukte hervorgerufene Fremdkörperreaktion
im angrenzenden Gewebe kann dessen
Gewebeintegration verhindern oder reduzieren,
da die Anlagerung und die Proliferation von Fibroblasten
eine Grundvoraussetzung für die Kollagensynthese
und die nachfolgende Gewebeintegration
darstellen74 .
Weiterhin wurde berichtet, dass eine reduzierte
Gewebeintegration zu einer bindegewebigen Einkapselung
einer Membran führen kann75 . Experimentelle
und klinische Untersuchungen ergaben,
dass das Ausmaß der Regeneration von der Morphologie
des Knochendefekts beeinflusst werden kann76- 78 . In Abhängigkeit von der Wandbeschaffenheit
oder der Größe des Knochendefekts besteht die Gefahr,
dass die Membran in das Wundgebiet kollabiert
und somit den für den Regenerationsprozess benötigten
Raum limitiert. Um dieser Komplikation entgegenzuwirken,
hat man die Formstabilität als weitere
Anforderung an GBR-/GTR-Membranen gefordert62
.
Um die Barrierefunktion und Formstabilität kollagener
Membranen zu optimieren, werden seit einiger
Zeit unterschiedliche Verfahren zur Quervernetzung
eingesetzt. Diese reichen von physikalischen
Behandlungen mittels Druck, Temperatur und UV-
Licht über chemische Verfahren, wie Behandlung mit
Glutaraldehyd, Diphenylphosphorylazid oder Hexmethylenediisocyanat,
bis hin zur enzymatischen
Quervernetzung über Polysaccharide69,79-83 geht hervor, dass die Resorption quervernetzter
Membranen zum einen signifikant langsamer verläuft
als diejenige nichtquervernetzter Membranen
. Aus den
Ergebnissen tierexperimenteller Untersuchungen
84,85 und die Resorptionsdauer zum anderen mit
zunehmendem Vernetzungsgrad proportional ansteigt79
. Durch die Verwendung enzymatischer und
chemischer Verfahren zur Quervernetzung kann die
Biokompatibilität kollagener Membranen jedoch signifikant
reduziert werden75,86 . Neuerdings wird auch
auf die Wichtigkeit einer frühzeitigen transmembranösen
Angiogenese hingewiesen62,87 .
Weiterhin konnte in tierexperimentellen Untersuchungen
gezeigt werden, dass die Ausbildung von
Blutkapillaren in einer unmittelbaren räumlichen sowie
zeitlichen Korrelation zur Knochenneubildung
stand16,88 . Diese Beobachtung kann mit Hilfe des
Prinzips der Knochenbildung erklärt werden, da sich
osteogenetische Zellen aus undifferenzierten mesenchymalen
Progenitorzellen entwickeln, die sich entweder
im Bindegewebe des Knochenmarks befinden
oder sich aus Perizyten des angrenzenden Bindegewebes
kleiner Blutkapillaren entwickeln13-15 .
Auf der Grundlage dieser Untersuchung könnte
man schlussfolgern, dass eine frühzeitige transmembranöse
Vaskularisation, die eine Anastomose zwischen
der Blutversorgung des angrenzenden Mukoperiostlappens
und dem Wundgebiet herstellt, die
Knochenneubildung positiv beeinflussen könnte.
Weitere Anforderungen an Membranen sollten deren
praktikable klinische Handhabung, der histologische
Nachweis der Regeneration sowie die erfolgreiche
klinische Testung in prospektiven randomisierten
klinischen Studien sein. Außerdem sollte vor
dem Einsatz eines Biomaterials auf die Zulassung
nach dem Medizinproduktegesetz geachtet werden.
Um einen Kollaps der Membran in das Wundgebiet
grundsätzlich zu verringern, werden die meisten
Membranmaterialien heute überwiegend mit autogenen,
xenogenen oder alloplastischen Materialien
zum Knochenersatz unterstützt (Abb. 4a bis f und
Tab. 2).
Die Prinzipien der GTR/GBR wurden in der Vergangenheit
auch zur Dimensions- und Strukturerhaltung
im Bereich von Extraktionsalveolen eingesetzt.
Der Einsatz der Membran erfolgte hierbei entweder
mit89-97 oder ohne Unterstützung durch ein Füllmaterial29,30,98
. Lekovic et al. 30 for
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konnten in einer klinischen
Vergleichsstudie zeigen, dass eine Abdeckung
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Abb. 4a Kieferkammatrophie drei Monate nach Extraktion
des Zahns 37.
Abb. 4c Fixierung eines xenogenen Knochenblocktransplantats
zur lateralen Kieferkammaugmentation.
frischer Extraktionsalveolen mit e-PTFE-Membranen
im Vergleich zu unbehandelten Kontrollalveolen
nach sechs Monaten einer signifikant geringeren Dimensionsveränderung
des Alveolarkamms unterlagen.
Hierbei betrug die vertikale Knochenregenera-
Schwarz et al. Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
Abb. 4b Klinische Darstellung der Defektsituation bei geplanter
Implantatinsertion in regio 035 und 036.
Abb. 4d Abdeckung des Augmentats mit einer Typ-I-/ -III-
Kollagenmembran porcinen Ursprungs.
Abb. 4e Klinische Situation nach einer Woche. Abb. 4f Klinische Situation bei der Wiedereröffnung nach
sechs Monaten mit deutlich erkennbarer Resorption und
bindegewebiger Einkapselung des Knochenblocktransplantats
ohne Anzeichen einer knöchernen Durchbauung.
tion in der Testgruppe (mit Membran) 5,4 ± 1,1 mm,
während die Kontrollgruppe 2,9 ± 1,6 mm aufwies.
Die Knochenatrophie in vertikaler Richtung betrug
0,3 ± 0,2 mm in der Test- und 1,0 ± 0,0 mm in der
Kontrollgruppe, während die horizontale Knochen-
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9
Abb. 4a bis f Prinzip
der gesteuerten
Knochenregeneration
bei einer lateralen
Kieferkammaugmentati
on.

10 Schwarz et al. Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
Tabelle 2
Anforderungen an
Membranen für GBR-
/GTR-Verfahren
Anforderung Bedeutung
1. Biokompatibilität – beeinflusst Zellattachment, Proliferation und Gewebeintegration
– reduziert/verhindert entzündliche Abbauvorgänge
– antigenfrei
2. Barrierefunktion – inhibiert Einwachsen schnell proliferierender Epithel- und Bindegewebezellen in den
Wundbereich
3. Formstabilität – Volumenerhalt des Wundbereichs
– Erhalt der Geometrie und Lokalisation des Augmentats
4. Gewebeintegration – Stabilisierung des Blutkoagulums
– verhindert bindegewebige Einkapselung
5. Semipermeabilität – ermöglicht frühzeitige transmembranöse Angiogenese
6. klinische Handhabung – praktikable klinische Anwendbarkeit
7. Sonstiges – histologischer Nachweis der Regeneration
– erfolgreiche klinische Testung
– Zulassung nach dem Medizinproduktegesetz
atrophie 1,7 ± 0,7 mm in der Test- und 4,4 ± 0,7 mm
in der Kontrollgruppe aufwies. Alle Differenzen zwischen
den Gruppen waren statistisch signifikant.
Vergleichbare Ergebnisse konnten auch durch
den Einsatz von PLA-/PGA-Membranen erzielt werden
29 . Eine frühzeitige Exposition der e-PTFE-Membran
führte jedoch zu einer signifikanten Verschlechterung
der klinischen Ergebnisse 30 . Um eine geschlossene
Einheilung der Membran auch ohne
koronale Verschiebeplastik zu ermöglichen, empfahlen
Chen und Dahlin 99 die Abdeckung der Extraktionsalveole
bzw. der Membran mittels eines Bindegewebetransplantats
vom Gaumen. Mit dieser Technik
konnten 22 von insgesamt 24 Membranen über einen
Beobachtungszeitraum von sechs Monaten
ohne Exposition einheilen 99 . Der Einfluss einer zusätzlichen
Auffüllung der Extraktionsalveole mit Füllkörpern
zur Membranunterstützung wird kontrovers
diskutiert. Dies et al. 98 konnten zeigen, dass eine e-
PTFE-Membran mit und ohne Einsatz eines allogenen
oder xenogenen Knochenersatzmaterials nach
sechs bis neun Monaten zu einer Regeneration bukkaler
Dehiszenzdefekte im Bereich der Extraktionsalveole
führte. Die histologische Qualität des regenerierten
Knochens war jedoch in der Kontrollgruppe
(ohne Knochenersatzmaterial) verbessert 98 . Vergleichbare
Ergebnisse wurden auch von Carmagnola
et al. 91 beschrieben, da der Einsatz eines xenogenen
Knochenersatzmaterials überwiegend zu einer bindegewebigen
Ausheilung im Bereich der Extraktionsalveole
führte. Im Vergleich hierzu führte der alleinige
Einsatz einer porcinen Typ-I-/Typ-III-Kollagenmembran
zu einer vergleichbaren Knochenqualität
Implantologie 2006;14(4):000-000
wie in der unbehandelten Kontrollgruppe 91 . Obwohl
allogene, xenogene und alloplastische Knochenersatzmaterialien
in anderen Fallberichten die Knochenregeneration
im Bereich der Extraktionsalveole
positiv beeinflussen konnten, war deren Resorbierbarkeit
im jeweiligen Beobachtungszeitraum in vielen
Fällen nicht nachweisbar 89,96,97,100,101 . Becker et
al. 102 beobachteten dagegen, dass sowohl allogene
und xenogene als auch autogene Knochentransplantate
zu einer Verzögerung der Wundheilung in der
Alveole führten (Abb. 5a bis d). Grundsätzlich konnte
jedoch beobachtet werden, dass die Dimensionsveränderungen
im Bereich des Alveolarkamms nach einer
Zahnextraktion durch die Methode der „Socket
preservation“ im Vergleich zu einer unbehandelten
Kontrollgruppe positiv beeinflusst werden können
(Tab. 3).
Schlussfolgerung
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Auf der Grundlage derzeit verfügbarer Evidenz zur
Beeinflussung der Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
nach Zahnextraktion lassen sich
nachfolgende Schlussfolgerungen formulieren:
• Unter klinischen Gesichtspunkten sollte bei der
Entfernung eines nicht erhaltungswürdigen
Zahns grundsätzlich so viel Knochen wie möglich
erhalten werden.
• Selbst nach atraumatischer Extraktionsweise und
komplikationsloser postoperativer Wundheilung
unterliegt die Extraktionsalveole einer Dimensionsveränderung
in horizontaler und vertikaler

Abb. 5a Situation nach sechs Monaten
mit erkennbarer partieller Durchbauung
des Materials im krestalen Bereich des
Alveolarfaches und deutlicher vertikaler
Reduktion des bukkalen Kompaktaanteils
(bukkal links, 25fache Vergrößerung).
Abb. 5c Randständige Adaptation im
Bereich der Lamina cribriformis ohne erkennbare
Resorption oder Durchbauung.
Richtung. Diese physiologischen Veränderungen
manifestieren sich insbesondere innerhalb der
ersten drei Monate nach der Zahnextraktion und
sind im Bereich der vestibulären Alveolenwand
am stärksten ausgeprägt.
• Durch eine Sofortimplantation können die horizontalen
und vertikalen Dimensionsveränderungen
im Bereich der vestibulären Alveolenwand
offensichtlich nicht verhindert werden.
Schwarz et al. Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
Abb. 5b Präparat mit beginnender
Organisation des alloplastischen Materials
von den peripheren Bereichen der
Lamina cribriformis (40fache Vergrößerung).
Abb. 5d Osteokonduktive Erschließung
des alloplastischen Materials durch lamelläre
Knochenneubildung, ausgehend
von der Lamina cribriformis.
• GBR-Verfahren zeigen dagegen eine günstigere
Prognose hinsichtlich eines Erhalts der horizontalen
und vertikalen Dimensionen des Alveolarkamms
nach einer Zahnextraktion. Das Membranmaterial
per se scheint hierbei keinen unmittelbaren
Einfluss auf den Behandlungserfolg zu
nehmen.
• Grundsätzlich sollte der Einsatz eines Knochenersatzmaterials
– wenn überhaupt – nur zur Unter-
Implantologie 2006;14(4):000-000
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11
Abb. 5a bis d Histologische Darstellung
der knöchernen Regeneration von
Unterkieferextraktionsalveolen im
Hundemodell nach Applikation eines nanokristallinen
Hydroxylapatits (Toluidinblau).

12 Schwarz et al. Dimensionsveränderungen des Alveolarknochens
Tabelle 3 Klinische Untersuchungen zur Dimensionsveränderung des Alveolarfortsatzes [mm ± SD] mit und ohne Socket preservation
Studie Heilungs- Test Kontrolle Test Kontrolle Test Kontrolle
dauer
[Monate]
(horizontal) (horizontal) (vertikal) (vertikal)
Lekovic et al. 30 6 Membran (e-PTFE) unbehandelt -1,73 ± 0,56 mm -4,43 ± 0,52 mm -0,31 ± 0,26 mm -0,88 ± 0,26 mm
Lekovic et al. 29 6 Membran (PLA/PGA) unbehandelt -1,32 ± 0,21 mm -4,59 ± 0,23 mm -0,38 ± 0,20 mm -1,50 ± 0,21 mm
Yilmaz et al. 51 12 Bioglas unbehandelt +0,1 ± 0,52 mm -0,75 ± 0,59 mm -0,1 ± 0,87 mm -0,5 ± 0,76 mm
Camargo et al. 28 6 Membran (CaSO4)
+ Bioglas
unbehandelt -3,48 mm -3,06 mm -0,38 mm -1,0 mm
Simon et al. 103 4 Membran (PLA/PGA) –
+ allogener Knochen
+0,65 ± 0,21 mm +1,10 ± 0,29 mm – –
Iasella et al. 1 6 Membran (Typ-I-
Kollagen)
+ allogener Knochen
unbehandelt -1,17 ± 0,93 mm -2,63 ± 2,29 mm +1,30 ± 2,0 mm -0,90 ± 1,60 mm
stützung des Membrankörpers eingesetzt werden.
Hierbei scheinen autogene Knochentransplantate
den allogenen, xenogenen und alloplastischen
Materialien überlegen zu sein.
• Im Allgemeinen gibt es jedoch heute in der Literatur
keine standardisierte Methode, die eine
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Current Aspects on Influencing Dimensional
Changes of the Alveolar Bone Following
Tooth Extraction
KEYWORDS
Bone healing, tooth extraction, bone atrophy,
bone regeneration, immediate implantation,
guided tissue regeneration
The aim of the present review paper is to address, based on the
currently available evidence, aspects specifically related to the
preservation of the architecture and contours of the osseous tissues
in sites where a tooth extraction is performed.
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