Keramik für Zahnimplantate

Der Werkstoff Keramik für Zahnimplantate erfreut sich neuer Beliebtheit. Zwar bestehen 800.000 von einer Mio. jährlich eingesetzer Implantate nach wie vor aus Titan. Die Metallimplantate galten bislang als „sauber“, sie sind am bruchstabilsten und heilen in den meisten Fällen gut ein. Doch auch Titan kann Spuren ins Gewebe abgeben, die Krankheiten, insbesondere Allergien, auslösen können. Zudem werden häufig Implantate aus Titan-Legierungen eingesetzt. Bei Patienten mit geschwächtem Immunsystem können diese Metallunverträglichkeiten, Entzündungen und Abstoßungsreaktionen auslösen. Mit der Vollkeramik-Zahnwurzel aus mit Yttrium stabilisiertem Zirkonoxid hat die Keramik-Implantologie nun eine gesunde Alternative geschaffen.

Die ersten Keramik-Zahnimplantate: schön, aber instabil

Als der Schweizer Professor Sami Sandhaus in den sechziger Jahren die erste Aluminiumoxid-Keramikzahnwurzel implantierte, dachte er nicht nur an die Ästhetik. Sandhaus wollte einen metallfreien Zahnersatz schaffen, der den menschlichen Organismus so wenig wie möglich belastet. Wer Geld hatte, trug damals eine unschöne im Kieferknochen verankerte Metallschiene mit Goldprothesen. Diese war schmerzhaft zu implantieren und führte bei vielen Patienten zu Entzündungen. Bei Zahnfleischrückgang zeigten sich unterhalb selbst teuerster Keramik-Kronen hässliche schwarze Wurzelränder. Sandhaus implantierte dagegen einteilige Implantate aus heller Keramik, auf die die Kronen gesteckt werden konnten. Wenig später wurden in Tübingen und München ähnliche Implantate entwickelt und eingesetzt. Bis Anfang der neunziger Jahre wurde diese Form der Keramik-Implantation allerdings eingestellt. Die Aluminiumoxid Keramik für Zahnimplantate war durch eine hohe Materialsteife gekennzeichnet. Bei den Kau- und Knirschbewegungen im Mundraum bekam sie Haarrisse, Implantatbrüche waren die Folge. Zudem war die alte Keramik für Zahnimplantate in einfacher Sinter-Technik gefertigt, einem Schmelzverfahren, bei dem das Material erhitzt in Form gegossen wird. Da keramische Werkstoffe porös und Feuchtigkeit bindend sind, kam es zu Materialschrumpfungen, die den Halt der Kronen beeinträchtigten. An der glatten Oberfläche der Implantate konnte sich das Knochengewebe nur schwer anlagern, die Patienten klagten über Entzündungen und Geweberückgang. Nur ein Viertel aller eingesetzten Aluminiumoxid-Implantate hielt. Die Idee der Keramik für Zahnimplantate wurde danach zunächst ad acta gelegt. Erst dreißig Jahre nach Professor Sandhaus‘ Erfindung gelangte aus der Orthopädie ein neuer Werkstoff auf den Markt, das Zirkonoxid. Diese mineralische Keramik ist druckbeständig. Sie ist leicht zu verarbeiten somit und ermöglicht bioverträgliche Alternativen zum Titan-Implantat.

Metalle im Mund können Erkrankungen auslösen, so auch die Titan-Implantate

Dass Goldkronen, Quecksilber- und Palladiumfüllungen im Mundraum den menschlichen Organismus beeinträchtigen, ist bekannt. Kronen, Brücken und Inlays werden heutzutage sofern möglich und bezahlbar keramisch gefertigt oder ummantelt. Wo tragende Verbindungen benötigt werden, galt Titan bislang als Werkstoff der Wahl. Titan bildet an der Oberfläche eine natürliche Passiv-Oxidschicht und ist deshalb weitgehend korrosionsbeständig. Naturheilpraktiker warnen jedoch, dass die Feuchtigkeit im Speichel zwischen dem Titan und anderen Metallen im Mundraum eine galvanische Verbindung schafft, die zu Reizungen, Entzündungen und Schwächungen des Immunsystems führen kann. Die im Speichel enthaltenen Säuren können Metalle anlösen, so auch Titan. Toxische Millipartikel der Titan-Implantate könnten Nervenerkrankungen auslösen, chronische Nasennebenhöhlen-Entzündungen, Gelenkschmerzen, Allergien und sogar Krebs.

Aus Ersparnisgründen und um das feste, aber spröde Titan in der Verarbeitung gefälliger zu machen, werden Titan-Implantate häufig mit Zusätzen aus Aluminium, Palladium, Kupfer oder anderen Metallen legiert. Wer gesund ist, hat in der Regel keine Probleme mit diesen Implantaten. Körperlich bereits geschwächte Zahnpatienten können jedoch Allergien gegen die Misch-Legierungen entwickelt. Eine Bluttest-Studie ergab bei rund zwanzig Prozent aller untersuchten Patienten Titan-Unverträglichkeiten. Deshalb sind viele Hersteller dazu übergegangen, die Implantate mit einer zusätzlichen Schicht aus Titanoxid zu versehen. Die dickere Oxidschicht erhöht beim Titan allerdings wiederum das Korrosionsrisiko. Gesundheitsbewusste Patienten, besonders aber chronisch Erkrankte, können dieses Risiko vermeiden und sich für Keramik für ihre Zahnimplantate entscheiden.

Mit Yttrium stabilisierte Zirkonoxid-Keramik: langlebig, biokompatibel und schön

Auch die neue Keramik für Zahnimplantate aus Zirkonoxid hat schon einige Entwicklungsschritte hinter sich. Der Hochleistungswerkstoff Zirkonoxid wurde, kaum in der Unfallchirurgie eingeführt, auch in der Kieferchirurgie populär. Die ersten Zirkonoxid Keramiken waren zwar solider als das Aluminiumoxid. Optimale Material- und Verarbeitungseigenschaften ergaben sich aber erst in Verbindung mit dem harten Trägerelement Yttriumoxid. Zirkonoxid wird aus dem natürlich vorkommenden Mineral Zirkon gewonnen. Es ist ein Metall-Oxid, hat jedoch eine kristalline Struktur. Yttrium ist metallisch, kommt aber mineralisch integriert vor und ist daher fest in die Keramikstruktur eingebunden. Somit gibt es keinen galvanischen Negativ-Effekt und keine Korrosion. Der gereinigte und mit Yttrium angereicherte Zirkon-Silikatsand wird mittels Hochleistungs-Spritzgusstechnik zum Implantat geformt, mit CNC-Maschinen nachgefräst und dann teilweise nachgesintert. Das mehrstufige Hightech-Verfahren macht die Zirkonoxid-Yttrium Keramik für Zahnimplantate belastbar und passgenau formbar. Diese Keramik für Zahnimplantate ist biokompatibel und verwächst fest mit dem Kieferknochen.

Keramik für Zahnimplantate ©iStockphoto/bgbs

Die Vorteile der Keramik für Zahnimplantate aus Zirkonoxid

Optisch ist die neue, wie bereits die Aluminiumoxid Keramik für Zahnimplantate, den Implantaten aus Titan überlegen. Sie ist weiß anstelle von grau, was das Zahnbett gerade bei dünnem Zahnfleisch ästhetischer erscheinen lässt. Da Zirkonoxid mineralischen Ursprungs ist, ist die Bio-Integration durch Einheilung in den Kieferknochen ohne Beschichtungen wie beim Titan gut möglich. Das Silikat ist resistent gegen Säuren wie Basen im Mundraum. Auch die Bohrer, mit denen die künstliche Zahnwurzel eingesetzt wird, bestehen meist aus Vollkeramik. So kann der Behandler die Keramik für Zahnimplantate im Kiefer verankern, ohne dass der Knochen mit Metallsubstanzen in Berührung kommt. Die Implantate aus Vollkeramik verhalten sich neutral gegenüber Knochen und Zahnfleisch. Sie lösen keine Abstoßungsreaktionen aus und korrodieren nicht. In puncto Bio-Integration, also Einwachsen im Zahnraum, ist Keramik für Zahnimplantate, wie Studien ergaben, sogar der natürlichen Zahnwurzel überlegen. Die Keramikwurzel ist stabiler und erodiert nicht im gleichen Maße wie die Zahnwurzel. Durch die Belastung des Kiefers beim Kauen, das das Wachstum von Kaumuskulatur und Kieferknochen stimuliert, kann das Keramik-Zahnimplantat fest einwachsen. Gute Zahnpflege vorausgesetzt, ist Keramik für Zahnimplantate also eine gesunde Alternative zur Mundgesundheit und zu einem gepflegten Lächeln.

Was ist gegen Zirkonoxid als Keramik für Zahnimplantate einzuwenden?

Verglichen mit Titan-Implantaten ist der Werkstoff Keramik für Zahnimplantate sicherlich teurer. Die Zirkonoxid-Implantologie steckt zudem noch in ihren Anfängen. Viel Misstrauen wird der Keramik für Zahnimplantate zudem entgegengebracht, weil der Keramikzahnwurzel im Gegensatz zum Titan die Fähigkeit zur Einbindung des Knochen-Kalziums durch den Ionisierungs-Effekt fehlt. Dies erkläre Fälle, in denen das Einwachsen nicht gelang und umliegendes Gewebe sich entzündete. Auch die Einheilungszeiten der Keramik wurden als langwieriger Prozess berichtet. Sämtliche Kritik bezieht sich allerdings auf die Keramik für Zahnimplantate um die Jahrtausendwende. Seitdem sind Materialeigenschaften und Technologie der Keramik für Zahnimplantate weiter verbessert worden. Ein Feldversuch der Universität München ergab 2012, dass eine poröse Oberflächenstruktur das Anwachsen der Keramik begünstigt. Auch Beschichtungen mit dem künstlichem Knochenmineral Hydroxyl-Apatit beziehungsweise mit Kalziumphosphat verbesserten die Biointegration der Keramik. Inzwischen heilen 95 Prozent der Zirkonoxid-Keramikimplantate gut ein. Die Einheilzeit der verbesserten Keramik beträgt zwischen 8 und 16 Wochen. Die restlichen Verluste betreffen alle Implantatformen und sind anderen Erkrankungen und Behandlungsfehlern zuzuschreiben. Kritiker unter den Zahnärzten führen auch Zweifel an der Langlebigkeit der Keramik für Zahnimplantate ins Feld. Mit Keramik-Implantaten und Aufbauten erfahrene Zahnärzte und Zahntechniker weisen jedoch auf die neue, poly-kristalline Struktur des Zirkonoxids hin, die weniger rissanfällig und somit dauerhafter ist.

Einteilige oder zweiteilige Keramik für Zahnimplantate?

Ein Anwendungsproblem der Keramik für Zahnimplantate sind ihre Implantatformen. Während Titan-Implantate fast sämtlich zwei- oder dreiteilig sind, wird die Keramik für Zahnimplantate im überwiegenden Fall noch einteilig produziert und implantiert. Dies erfordert eine besonders exakte Einbringung der Keramik-Implantate in den Kieferknochen, sei es als Stift oder Schraube. Die Belastung des Kieferknochens ist während der Einheilphase entsprechend groß, da der Stift nur durch eine provisorische Zahnkappe abgedeckt ist. So muss der Zahnpatient in der Einheilzeit lange eine Zahnschiene tragen. Die Passgenauigkeit der neuen CAD-Fertigungsverfahren hat Professor Sandhaus andererseits schon 2002 motiviert, ein zweiteiliges Schraubenimplantat aus Keramik zu entwickeln. Die zweiteilige Keramik besteht aus einem Implantatkörper und einem aufschraubbaren oder aufsteckbaren und -klebbaren Aufsatzteil, dem Abutment. Da erst am Abutment die Krone oder Brücke befestigt wird, kann wie beim Titan-Implantat die Ruhephase während der Einheilzeit verlängert und dann erst die Prothetik angebracht werden. Zudem wird das Transplantat im Kiefer nicht mehr durchs Einschleifen hoher Belastungen ausgesetzt. Einziger Nachteil der Zweiteile-Keramik für Zahnimplantate ist das hypothetische Plaque-Bildungsrisiko im Zahnbettbereich. Die einteilige Keramik galt im Zahnhalsbereich bisher als entzündungssicher. Nach dem Befestigen des Abutments sollte der Behandler deshalb extrem darauf achten, Verklebungsrückstände zu beseitigen. Da die Keramik für Zahnimplantate von Knochensubstanz und Bindegewebe gut angenommen wird, ist die Einheilung und die feste Verwachsung mit den Knochenfasern aber auch beim Abutment-Implantat kein Problem.

Kontraindikationen: Wann Keramik für Zahnimplantate nicht infrage kommt

Für Einzelzahnersatz, besonders für ästhetische Aufbauten wie Kronen aus Lithium-Silikat, gilt die Keramik für Zahnimplantate als gute Wahl, ebenso für Brückenprothesen, insbesondere im Frontzahnbereich. Auch zur Befestigung des herausnehmbaren Zahnersatzes eignen sich Keramik-Implantate. Selbst an Freiend-Stellen erwiesen Studien gute Verankerungsmöglichkeiten mit den neuen festen Vollkeramik-Implantaten. Lediglich sehr geschwächte Kiefer machen eine Verankerung der Keramik schwierig, in diesen Fällen wird die Metall-Prothetik empfohlen.

Verbraucher fordern die Keramik, Professor Sandhaus begründet sie

Noch sind zweiteilige Keramik-Implantate nicht überall verbreitet. Vier Fünftel aller gegenwärtig produzierten Titan-Implantate werden von fünf marktführunden Unternehmen hergestellt, entsprechend klein ist die Lobby für die Entwicklung der alternativen Keramiken für Zahnimplantate. Doch dank stetig steigender Nachfrage von Patienten nach Keramik für Zahnimplantate aus Zirkonoxid wird diese mittlerweile von zehn Herstellern produziert. Immer mehr Menschen haben Interesse an der Titan-freien Prothetik-Versorgung. Die Materialentwicklung schreitet fort, denn die Stabilität der Keramik reicht noch nicht hundertprozentig an die der Titanimplantate heran. Aufgrund ihrer ästhetischen Alleinstellungsmerkmale ist die Keramik jedoch aus der Zahnimplantologie nicht mehr wegzudenken. Die Philosophie von Professor Sandhaus ist angekommen: Respekt vor Mensch und Physis durch minimal-invasives Vorgehen. Biokompatible Einschließung, denn die Keramik wird durch Kalzium angelagert und nicht wie bei Titan-Implantaten durch Oxid. Keine Störung des Immunsystems durch metallische Galvanik, Anregung der Selbstheilungskräfte des Körpers anstelle von Metall-Implantation. Aus Gesundheitsgründen werden selbst Titan-Implantate inzwischen vielerorts mit biokeramischer Beschichtung implantiert. Zu groß ist die Angst vor einer möglichen Mikro-Oxidation des Metalls im Mundraum und ihren Folgen. Seien dies Migräne, Muskelschwäche bis zur Multiplen Sklerose oder Herzrhythmusstörungen, Nieren- oder Leberfunktionsstörungen.