01.03.2013·Implantatmaterialien Zirkon als Alternative zu Titan-Implantaten: Aktuelle Ergebnisse vom IADR-Kongress
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Zirkon als Alternative zu Titan-Implantaten: Aktuelle Ergebnisse vom IADR-Kongress
von Wolfgang Schmid, Schriftleiter „Zahnmedizin Report“, Berlin
| Zirkon ist in der Implantologie als Alternative für Titan seit längerem in der Diskussion – nicht nur aus ästhetischen Gründen im Frontzahnbereich. Doch belastbare Studien zu Zirkonimplantaten in situ sind noch rar. Auf dem Kongress der IADR (International Association of Dental Research) in Seattle präsentierten Wissenschaftler neue Studien auch zu Zirkonimplantaten. |
Einheilverhalten von einteiligen Zirkon- oder Titanimplantaten
Titanunverträglichkeit wird in Studien als einer der möglichen Gründe für Implantatversagen genannt. Die meisten metallischen Biomaterialien geben Ionen ab, was zu lokalen oder systemischen Unverträglichkeiten führen kann.
Im Tierversuch untersuchten neuseeländische Wissenschaftler anhand von histologischen Schnitten das Einheilverhalten von einteiligen Zirkon- oder Titanimplantaten. Genutzt wurden Prototypen der Firma Southern Implants. Nach zwölf Wochen Einheilzeit wurden die histologischen Präparate unter anderem auf den Knochen-Implantat-Kontakt hin überprüft. Die Keramik-Implantate wuchsen besser ein: Sie zeigten einen mit 83,30 Prozent höheren durchschnittlichen Knochen-Implantat-Kontakt als die Titan-Implantate (durchschnittlich 79,79 Prozent). Die Wissenschaftler bescheinigen Keramik-Implantaten eine gute Biokompatibilität. Die Daten legten nahe, dass sie eine gute Alternative zu Titan-Implantaten seien, folgern A. Siddiqi et al.
Ähnliche Ergebnisse fanden auch mexikanische und japanische Wissenschaftler im Tierversuch: Bereits nach einer Woche Einheilzeit zeigte sich der erste Knochenkontakt, nach zwölf Wochen zeigten sowohl Titan als auch Zirkon-Implantate mit modifizierter, aufgerauter Oberfläche gute Osseointegration. Der Vergleich der Ultrastrukturen unter dem Stereo-Elektronenmikroskop zeigte keine Unterschiede zwischen den verwendeten Materialien.
UV-Licht verbessert die Oberfläche „dramatisch“
Die Oberflächenmodifikation von Titanoberflächen durch Bestrahlung mit UV-Licht hatte nach Angaben Freiburger Wissenschaftler zu einem „dramatischen Anstieg der Osteokonduktivität“ geführt. Brezavcek et al. untersuchten nun an Zirkon-Testkörpern, ob dieses Verfahren auch bei Keramik-Implantaten erfolgreich ist. Sie bestrahlten Zirkon-Proben über 48 Stunden mit ultraviolettem Licht und untersuchten, ob Knochenzellen und Osteoblasten danach besser an der Oberfläche anhaften. Die UV-Bestrahlung modifizierte den Oberflächenstatus von „hydrophob“ auf „super hydrophil“: Es waren 50 bis 70 Prozent mehr Kohlenstoffe und 10 bis 20 Prozent mehr Sauerstoff auf den bestrahlten Oberflächen zu verzeichnen. Ebenso wurde ein deutlicher Anstieg der Anhaftung und Entwicklung von Knochenzellen verzeichnet.
Zirkon reagiert empfindlicher auf Belastung
Brasilianische Wissenschaftler der Universität Sao Paulo untersuchten an baugleichen einteiligen Implantaten aus Titan bzw. aus Yttrium-Zirkon (Y2O3-ZrO2) die mechanischen Eigenschaften nach simulierten Belastungstests (Thermocycling mit Temperaturen zwischen 2° und 55° C sowie mechanische Ermüdungstests mit simulierten Kaukräften von 133 N in 2×106 Zyklen). Die Implantatmaterialien zeigten dabei unterschiedliches Verhalten: Während die thermo-mechanische Belastung keinen großen Einfluss auf das Titan hatte, zeigte das Zirkon unter den Testbedingungen Ermüdungs-Erscheinungen, die zu Brüchen bei deutlich geringerer Belastung führten.
Erste Ergebnisse von Zirkon-Implantaten im Menschen nach ein bis fünf Jahren in situ präsentierten italienische Zahnmediziner der Universität Mailand: Sie beobachteten 55 WhiteSky®-Implantate (Bredent Medical) über einen Zeitraum von bis zu fünf Jahren und beurteilten neben dem marginalen Knochenverlust auch die Weichgewebsästhetik. Der durchschnittliche Knochenverlust war mit 1,81 mm nach fünf Jahren nach Ansicht der Autoren recht zufriedenstellend. Der größte Verlust trat im ersten Jahr nach der Insertion auf, danach stabilisierte sich das Knochenlevel.
Die Wissenschaftler führen das unter anderem auf das Fehlen des Mikrospalts bei den einteiligen Implantaten zurück wie auch auf die gute Biokompatibilität des Zirkons und die Tatsache, dass an Zirkon weniger Plaque anhaftet. Die Beurteilung der Ästhetik nach dem „Pink and White Esthetic Score“ (PES-WES) zeigte eine gute Bewertung mit durchschnittlich 15,7 von 18 Punkten. Damit sei das Behandlungsergebnis „erfolgreich“, folgern Borgonovo et al.
Nobel Biocare: Zirkonoxid-Prototypen zeigten höheren Knochenverlust
Bei allen positiven Meldungen gibt es aber auch kritische Stimmen: In einer Studie der Universität Freiburg für die Firma Nobel Biocare zeigten Prototypen von einteiligen Zirkonoxidkeramik-Implantaten nach einem Jahr Überlebensraten, die vergleichbar waren mit denen von konventionellen zweiteiligen Titan-Implantaten. Jedoch war die Häufigkeit von erhöhten radiographischen Knochenschwund (> 2 mm) bei den Keramik-Implantaten nach einem Jahr hoch. Innerhalb der Grenzen der vorliegenden Untersuchung könne deshalb gefolgert werden, dass der Erfolg des einteiligen Zirkonoxid-Implantat-Systems geringer sei als die des zweiteiligen Titan-Systems, wenn die gleichen Belastungsprotokolle angewendet werden, schreiben Kohal et al..
Den Patienten wurden in einer einzeitigen Implantatchirurgie einteilige Zirkon-Implantate eingesetzt. Die Implantate wurden sofort mit einem dreigliedrigen Provisorium versorgt. Die temporären Restaurationen wurden nach zwei bis vier Monaten durch dreigliedrige Vollkeramik-Brücken ersetzt.
Quellen
- Ein Literaturverzeichnis zu diesem Beitrag können Sie auf unserer Website (pi.iww.de) im Online-Archiv aufrufen.
- [1] Siddiqi A et al. Bone-implant contact of Ceramic versus Titanium implants: A histomorphometric analysis
- [2] Masouka D et al. SEM observation of the bone-zirconia implant interface
- [3] Brezavcek et al. Ultraviolet treatment to enhance the osteoconductivity of a zirconia material
- [4] Cruvinel D R et al. Flexural Strength Of Zirconia Implants After Thermal-mechanical Cycling
- [5] Borgonove A e et al. Zirconia Dental Implants: Functional and Esthetic Evaluations
- [6] Kohal R J et al. Ceramic Oral Implants: One-year Results from a Prospective Cohort Study