Kieferknochenaufbau (Kieferknochenaugmentation)

Unter einer Kieferknochenaugmentation (Synonym: Kieferknochenaufbau) versteht man den operativen Wiederaufbau von verloren gegangener Knochensubstanz im Ober- bzw. Unterkiefer.

Augmentationsverfahren werden angewendet, um Implantate (künstliche Zahnwurzeln) sicher im Knochen zu verankern, prothetische Versorgungen mit festsitzendem oder herausnehmbarem Zahnersatz zu ermöglichen oder nach unfall- oder krankheitsbedingtem Knochenverlust die Ästhetik wieder herzustellen.

Bereits in den ersten Jahren nach einer Zahnextraktion (Zahnentfernung) können Knochenverluste von bis zu 60 % auftreten. Die Kieferkammbreite verringert sich auf bis zu 2 mm. Da ein Implantat allseits von mindestens 1,5 mm Knochen umgeben sein muss, kann vor einer Implantatinsertion (dem Setzen eines Implantats) die Augmentation des betroffenen Kieferbereichs erforderlich sein.

Neben dem Knochenschwund nach Extraktionen führt das jahrelange Tragen von herausnehmbarem Zahnersatz durch die Übertragung des Kaudrucks auf den Kieferkamm zu einer mehr oder weniger stark ausgeprägten Alveolarkammatrophie (Rückgang des ehemals Zahn tragenden Kieferknochenanteils).

Knochenersatzmaterialien

I. Alloplastisches Knochenersatzmaterial (KEM)

Um Knochen aufzubauen, können synthetisch (künstlich) hergestellte Materialien aus Calciumcarbonat, Tricalciumphosphat, Hydroxylapatit oder Bioglass verwendet werden, die biokompatibel (biologisch gut verträglich) sind. Osteoblasten (Knochen bildende Zellen) besiedeln die synthetischen Oberflächen, das Material kann innerhalb einiger Monate bis Jahre vom Körper abgebaut und dabei durch eigenen Knochen ersetzt werden.

II. Autogenes Knochentransplantat

Soll die Augmentation durch Verwendung von autogenem (autologem, eigenem) Knochen erfolgen, so muss dieser dem Patienten zunächst an geeigneter Stelle entnommen werden.

III. Bone Chips

Die dritte Möglichkeit besteht in der Verwendung von biotechnologisch hergestelltem eigenen Knochen (Bone Chips).

IV. Allogener Knochen

Allogener Knochen entstammt den langen Röhrenknochen von menschlichen Multiorganspendern. Durch die Aufbereitung im DFDBA-Verfahren (engl.: Demineralized freeze dried bone allograft) werden die Risiken der Krankheitserregerübertragung und immunologischer Reaktionen erheblich reduziert (verringert), wenngleich nicht völlig ausgeschlossen.

V. Xenogener Knochen

Xenogene Ersatzmaterialien (Bio-Oss^®) sind boviner Herkunft (vom Rind). Zur Reduktion des Übertragungs- und Allergisierungsrisikos findet eine Deproteinierung (Entzug von Eiweiß) statt. Zurück bleibt der anorganische Knochenanteil, in den neuer Knochen einsprießt.

Zielsetzung des Knochenaufbaus (Kieferknochenaugmentation)

• Implantatunterstützung: Eines der primären Ziele der Kieferknochenaugmentation ist es, ausreichend Knochenmasse und -qualität bereitzustellen, um die Insertion und erfolgreiche Osseointegration, d. h. feste Integration eines Zahnimplantats in den umgebenden Knochen, zu ermöglichen. Implantate benötigen eine bestimmte Knochenhöhe und -breite, um dauerhaft stabil zu sein und funktionellen Belastungen standzuhalten.
• Ästhetik und Funktionalität wiederherstellen: Bei Patienten mit erheblichem Knochenverlust kann der Kieferknochenaufbau dazu beitragen, das natürliche Profil des Gesichts und des Kiefers wiederherzustellen. Dies verbessert nicht nur die ästhetische Erscheinung, sondern auch die Funktionalität beim Sprechen und Kauen.
• Verhinderung weiterer Atrophie: Nach Zahnverlust kann es zu einer schnellen und fortschreitenden Atrophie des Kieferknochens kommen. Durch einen rechtzeitigen Knochenaufbau kann dieser Prozess aufgehalten oder zumindest verlangsamt werden, was langfristig den Erhalt der Gesichtsstrukturen sichert.
• Verbesserung der Prothesenstabilität: Bei Patienten, die herausnehmbaren Zahnersatz tragen, kann ein Knochenaufbau dazu beitragen, die Stabilität und den Komfort von Prothesen zu verbessern, indem eine bessere Basis für die Prothesenauflage geschaffen wird.
• Behandlung pathologischer Zustände: In Fällen, in denen Knochendefekte durch pathologische Zustände wie zystische Läsionen oder Tumoren entstanden sind, zielt der Knochenaufbau darauf ab, die normale Anatomie und Funktion wiederherzustellen.
• Ermöglichung weiterer orthodontischer Behandlungen: Ein adäquater Knochenzustand ist oft eine Voraussetzung für weiterführende kieferorthopädische Maßnahmen, insbesondere wenn Zahnverschiebungen geplant sind, die eine solide Knochenunterstützung erfordern.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Notwendigkeit der Implantatinsertion (Prozedur, bei der das Implantat in den Kieferknochen eingesetzt wird) bei unzureichender Knochensubstanz
• Wiederherstellung der Ästhetik nach unfall- oder krankheitsbedingtem Knochenverlust
• Vermeidung oder Reduzierung von Alveolarkammatrophie  (Rückbildung des Kieferkammknochens) nach langem Tragen von herausnehmbarem Zahnersatz
• Bei Knochenschwund nach Zahnextraktionen

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

• Akute Infektionen im Operationsgebiet
• Unkontrollierte systemische Erkrankungen, die die Knochenheilung beeinträchtigen können
• Schwere allergische Reaktionen auf Knochenersatzmaterialien oder Anästhetika
• Unzureichende Mundhygiene oder Rauchen, was das Risiko von Komplikationen erhöht
• Psychische Erkrankungen oder Bedingungen, die die Einhaltung der Nachsorge erschweren

Vor der Operation

• Eine gründliche Untersuchung und Diagnostik, inklusive bildgebender Verfahren, um den Knochendefekt zu bewerten
• Aufklärung über das operative Vorgehen, mögliche Komplikationen und postoperative Pflege
• Abklärung von allgemeinmedizinischen Risikofaktoren

Die Operationsverfahren

• Horizontale oder vertikale Augmentation mittels Knochenblock
• Bone-Splitting (Alveolarfortsatzspaltung)
• Bone-Spreading (Alveolarfortsatzspreizung)
• Distraktionsosteogenese (Auseinanderziehen des Knochens)
• Socket-Preservation-Technik
• Interner/externer Sinuslift (Sinusbodenelevation)

Anästhesieverfahren: Lokalanästhesie (örtliche Betäubung)
Operationsdauer: 1-3 Stunden

I. Horizontale oder vertikale Augmentation mittels Knochenblock 

Die Augmentation mittels Knochenblock wird angewendet, wenn der Kiefer bereits so stark atrophiert (zurückgegangen) ist, dass die Restknochenbreite und/oder Höhe für eine Implantatinsertion (Einbringung eines Implantats) zu gering ist. Hierfür kann autogener (körpereigener), allogener oder synthetischer Knochen verwendet werden.

Die häufigsten Entnahmeregionen für autologe Knochenblöcke sind:

• Aufsteigender Unterkieferast bzw. Kieferwinkelregion
• Kinn
• Beckenkamm

Der entnommene Knochenblock wird nach Ablösen, der den Kieferkamm bedeckenden Schleimhaut an den Kammverlauf angepasst und mittels kleiner Titan-Nägel oder Schrauben daran fixiert. Danach verbliebene Spalträume zwischen Knochentransplantat und Kieferknochen können durch Knochenersatzmaterial oder eigene Knochenspäne, meist in Kombination mit Eigenblut, aufgefüllt werden.

Nach Einheilung des Knochentransplantats kann die Implantatinsertion erfolgen.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Horizontaler und vertikaler Kieferknochenaufbau bei zu geringer Kieferkammbreite bzw. -höhe
  

II. Bone-Splitting (Alveolarfortsatzspaltung)

Nach Anästhesierung (Betäubung) des Operationsgebietes wird die Schleimhaut abgelöst und so der Zugang zum Kieferkamm geschaffen. Der freigelegte Knochen wird mittig durch dünne Instrumente − beispielsweise diamantierte Trennscheiben − gespalten. Mithilfe eines Knochenmeißels erfolgt anschließend das Auseinanderbewegen der beiden Knochenanteile derart behutsam, dass eine Fraktur (Knochenbruch) der schmalen Lamellen vermieden wird.

In Abhängigkeit vom Verlauf entscheidet der Operateur, ob die Implantatinsertion simultan (zeitgleich) zum Bone Splitting erfolgen kann oder nicht. Ist die Implantation möglich, so werden die Implantate direkt im Anschluss gesetzt. Die entstandenen Hohlräume werden mit Knochenersatzmaterial in Kombination mit Eigenblut aufgefüllt.

Im Rahmen einer Guided Bone Regeneration (GBR; gesteuerte Knochenregeneration) erfolgt die Abdeckung des augmentierten Knochens mittels − in der Regel resorbierbarer (auflösbarer) − Membranen, darüber der speicheldichte Verschluss der Schleimhaut.

Beim zweizeitigen Verfahren, das weit häufiger Anwendung findet, werden die Implantate erst nach Regeneration (Wiederaufbau) des Knochens in einer zweiten Operation gesetzt. Hierbei kann die Abdeckung mittels einer Membran entfallen. Der gesamte durch das Bone Splitting geschaffene Hohlraum wird mit Knochenersatzmaterial versorgt, die Schleimhaut speicheldicht vernäht. Nach Einheilung des Materials erfolgt einige Monate später die Implantatinsertion. 

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Kieferkammbreite von 2,5 bis 3 mm
• Kieferkammhöhe von 1 cm
• Knochendichte D2 - D4

III. Bone Spreading (Alveolarfortsatzspreizung)

Nach Lösen eines Schleimhautlappens wird der Knochen im Bereich der geplanten Implantatinposition mit Bohrern aufsteigenden Durchmessers verdrängend präpariert, sodass zum einen ein Implantatlager entsteht, zum anderen der Restknochen größtmöglich geschont wird. Durch die allmähliche Vergrößerung des Durchmessers wird der Knochen langsam verdrängt.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Kieferkammbreite von 4 bis 6 mm − Das Bone Spreading erfordert eine größere Restknochenbreite als das Bone Splitting.
  
• Kieferkammhöhe von 6 bis 10 mm
• Knochendichte D2 - D5
• Im Oberkiefer-Seitenzahngebiet, häufig in Verbindung mit einem Sinuslift (Augmentation des Kieferhöhlenbodens, Sinusbodenelevation)

IV. Distraktionsosteogenese

Das Verfahren der Distraktionsosteogenese (Knochenneubildung durch Auseinanderziehen) wurde ursprünglich von dem Mediziner Ilizarow zur Extremitätenverlängerung (Verlängerung von Arm- und Beinknochen) entwickelt. Hierbei wird ein künstlich geschaffener Frakturspalt mittels eines Distraktors (einer Schraube) kontinuierlich auseinander gedreht. Zwischen den Knochenstücken läuft die Knochenheilung durch Bildung neuen Gewebes ab.

Zur Augmentation wird der Kieferbereich, in dem ein Mehrangebot an Knochensubstanz benötigt wird, unter Anästhesie operativ vorbereitet. Der Knochen wird durchtrennt und somit ein Frakturspalt (Bruchspalt) geschaffen. Anschließend wird der Distraktor so an den Knochenstücken angebracht, dass er den Frakturspalt schrittweise distrahieren (erweitern) kann. Die Justierung des Distraktors erfolgt über eine Schraube, welche sich oberhalb der Schleimhaut befindet. Der Frakturspalt wird einen Millimeter pro Tag erweitert. Wird weniger distrahiert, erhöht sich die Gefahr der vorzeitigen Verknöcherung. Wird mehr distrahiert, kann es zur Ausbildung von Pseudarthrosen kommen.

Die Verknöcherung des Bruchspalts beansprucht etwa zwei bis drei Monate. Nach Abschluss der Behandlung wird der Distraktor in einem zweiten Eingriff wieder entfernt, und die Implantate können gesetzt werden. Die Implantatinsertion kann entweder simultan oder zweiphasig zu einem weiteren Behandlungstermin erfolgen.

Diese Methode bietet den Vorteil, dass das Einbringen von körpereigenem oder fremdem Knochen bzw. von Knochenersatzmaterialien und die damit verbundenen Risiken umgangen werden können.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Korrektur von Knochenwachstumsstörungen
• Zur Alveolarkammerhöhung vor Implantatinsertion

V. Socket-Preservation-Technik

Die Socket-Preservation-Technik (Technik zur "Erhaltung des Sockels"; Synonym: Ridge-Preservation-Technik: "Erhaltung des Kieferkamms") verhindert den nach einer Extraktion (Zahnentfernung) ansonsten unvermeidlich ablaufenden Knochenabbau.

Unmittelbar im Anschluss an die Extraktion wird die leere Alveole (knöchernes Zahnfach) mit schwer resorbierbarem Knochenersatz- oder autologem Knochenmaterial aufgefüllt und dieses sowie die umgebenden Knochenränder mit einer − in der Regel resorbierbaren − Membran abgedeckt, die zwischen Mucoperiostlappen (Schleimhaut-Knochenhaut-Lappen) und Knochenrand fixiert wird. Anschließend wird die Wunde speicheldicht vernäht. Hierfür kann die Entnahme und Übertragung eines Schleimhaut-Bindegewebstransplantats am Gaumen erforderlich sein. Nicht resorbierbare Membranen müssen nach etwa zehn Tagen in einem zweiten Eingriff entfernt werden.

Auf diese Weise werden das Kollabieren der Alveole im Verlaufe der Wundheilung und der damit einhergehende deutliche Verlust an Knochen vermieden. Nach einer Einheilungsphase von etwa drei bis fünf Monaten kann in dem augmentierten Areal ein Implantat gesetzt werden.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Zum Verhindern der Alveolarkammatrophie nach Extraktion 

VI. Sinuslift

Nach Extraktionen von Oberkiefer-Seitenzähnen und dem sich daran anschließenden jahrelangen Tragen von Prothesen, die den Kaudruck auf den verbliebenen Kieferkamm weiterleiten, kann die knöcherne Trennschicht zwischen Mund- und Kieferhöhle derart atrophiert (zurückgebildet) sein, dass eine stabile Implantatinsertion unmöglich geworden ist. Hier muss zunächst eine sogenannte Sinusbodenelevation, eine Knochenerhöhung im Bereich des Kieferhöhlenbodens, erfolgen. Der Sinuslift ist in einem gesonderten Artikel behandelt.

Nach der Operation

• Regelmäßige Nachkontrollen zur Überwachung der Wundheilung und Integration des Knochenaufbaumaterials
• Anweisungen zur Mundhygiene und Ernährung, um die Heilung zu unterstützen und das Infektionsrisiko zu minimieren
• Eventuelle Anpassungen des Zahnersatzes oder der Implantate nach Abschluss der Heilung

Mögliche Komplikationen 

Frühkomplikationen

• Blutungen: Direkt nach der Operation, oft kontrollierbar.
• Infektionen: Im Operationsbereich, die durch strenge aseptische Techniken minimiert werden können.
• Wundheilungsstörungen: Verzögerte oder unzureichende Heilung der Wunde.
• Schmerzen und Schwellungen: Typisch für die postoperative Phase.

Spätkomplikationen

• Transplantatabstoßung: Insbesondere bei Verwendung von alloplastischem oder allogenem Material.
• Resorption des augmentierten Knochens: Langfristiger Verlust des aufgebauten Knochens.
• Implantatversagen: Wenn die augmentierte Region die Implantate nicht stabil unterstützen kann.
• Nervenschäden: Insbesondere bei Eingriffen in der Nähe wichtiger Nervenbahnen.
• Ästhetische Probleme: Ungenügende oder übermäßige Knochenbildung, die das ästhetische Ergebnis beeinflusst.

Die exakten Risiken und Komplikationen hängen vom Gesundheitszustand des Patienten, der Qualität des vorhandenen Knochens, der Erfahrung des Chirurgen und der Art des verwendeten Materials ab. Sorgfältige Planung, Patientenauswahl und Nachsorge sind entscheidend, um das Risiko von Komplikationen zu minimieren.

Literatur

1. Palti A, Hoch T: A concept for the treatment of various dental bonedefects. Implant Dent. 2002;11(1), S. 73-78. (2002)
2. Palti A: Langzeiterfolge bei der Sinusbodenelevation – Kriterien und Parameter. Teil 1 – Bone-Spreading-Verfahren. Implantologie Journal 04/2003 (2003)
3. Jerosch J, Bader A, Uhr G: Knochen. curasan Taschenatlas spezial 2004
4. Becker J: Zahnärztliche Mitteilung zum Risiko der Krankheitsübertragung durch xenogene Knochenersatzmaterialien in Implantologie und Parodontologie. DGZMK (Deutsche Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde) 30.01.2006
5. Falkenthal H: "Socket Preservation" und "Punch-Technik". Der GOZ-Ausschuss der LZK BW informiert. Zahnärzteblatt Baden-Württemberg 04/2011
6. Schwenzer N & Ehrenfeld M. (2011). Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie (4. Aufl.). Thieme Verlag.
7. Koch HJ: Gewebeerhalt und Gewebeaufbau um Implantate. Der Alveolarkamm ist Teil der rot-weißen Architektur. Zahnärztliche Mitteilungen 04/2013
8. Weber T. (2017). Memorix Zahnmedizin (5. unveränderte Aufl.). Thieme Verlag.
9. Eufinger H, Kübler A & Schliephake H. (2021). Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie (5. Aufl.). Springer Berlin.
10. Horch HH, Neff A. (2022). Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie (5. Aufl.). Urban & Fischer in Elsevier.

Leitlinien

1. S2k-Leitlinie: Implantologische Indikationen für die Anwendung von Knochenersatzmaterialien. (AWMF-Registernummer: 083-009), Januar 2011 Deutsche Gesellschaft für Implantologie im Zahn‐, Mund‐ und Kieferbereich (DGI)