Dr. med. dent. Anne Bauersachs

Die seit einigen Jahren zunehmende Digitalisierung in der Zahnmedizin ist auch in der Implantologie zu verzeichnen. Neben der Möglichkeit der dreidimensionalen Darstellung des Kieferknochens und der angrenzenden anatomischen Strukturen ist auch die virtuelle Implantatplanung zunehmend im Einsatz. In einem Übersichtsbeitrag für die Implantologie 1/17  fasst Autorin Dr. Anne Bauersachs den aktuellen Stand der virtuellen Implantatplanung zusammen und stellt ihn der geführten Implantation gegenüber. Dies Übersicht zur Zeit der vorigen IDS bildet eine gute Vergleichsgrundlage für den aktuellen IDS-Besuch 2019.

Die dazu erforderlichen Programme unterscheiden sich oftmals in ihrem Anwendungs­bereich, der Softwaredarstellung und besonders im detaillierten Ablauf, sodass dadurch ein direkter Vergleich erschwert wird. Des Weiteren zeigten sich im Verlauf der Anwendungen Grenzen der Anwendbarkeit und mögliche Komplikationen. Die Vorteile der virtuellen Implantatplanung liegen darin, die prothetische und chirurgische Planung in Einklang zu bringen, Implantate und Abutments vorab auswählen und die Planungsdaten für die prothetische Versorgung nutzen zu können. Für den Patienten reduzieren sich die Operationszeit und die Invasivität des Eingriffs.

In keiner anderen Disziplin der Zahnmedizin schreitet die Entwicklung so schnell voran wie in der Implantologie. Ziel der Zeitschrift ist es, dem Fortbildungsangebot im Bereich der Implantologie durch die Veröffentlichung praxisbezogener und wissenschaftlich untermauerter Beiträge neue und interessante Impulse zu geben und die Zusammenarbeit von Klinikern, Praktikern und Zahntechnikern zu fördern. Mehr Infos zur Zeitschrift, zum Abo und zum Bestellen eines kostenlosen Probehefts finden Sie im Quintessenz-Shop.

Einleitung

Die Digitalisierung in der Zahnmedizin nimmt stetig zu – auch in der Implantologie. Mittlerweile ist der Einsatz digitaler Röntgentechnik weit verbreitet, sodass beispielsweise die Informationen der dentalen digitalen Volumentomografie für die weiterführende Therapie genutzt werden können. Neben der Möglichkeit der genaueren präimplantologischen Befundung der anatomischen Verhältnisse bietet das Erstellen einer dreidimensionalen Röntgenaufnahme die Planung der Implantate entsprechend des vorhandenen Knochenangebots und der geplanten prothetischen Versorgung. Diese Informationen können in eine Bohrschablone übersetzt werden. Über diese können die Führung der Bohrer während der Implantatbettaufbereitung und die Implantatinsertion erfolgen. Es besteht für die Anwender auch die Möglichkeit, lediglich eine Bohrschablone für die Pilotbohrung erstellen zu lassen oder die Befundung und Implantatauswahl ohne Anfertigung einer speziellen Führungsschablone durchzuführen. Heute gibt es auf dem Markt diverse Softwareprogramme für die Implantatplanung. Das Prinzip der „voll geführten Implantologie“ – die auch als Full-Guided-Implantation bezeichnet wird – wie auch die Unterschiede dieser Programme sollen in der Folge dargestellt werden.

Abb. 1 Richtungsweiserschablone ...

Abb. 2 ... und vestibulär geöffnete Bohrschablone.

Bohrschablonen

Konventionelle Bohrschablonen finden ihren Einsatz in der alltäglichen Implantologie. Unterschieden werden Richtungsweiserschablonen, vestibulär geöffnete Bohrschablonen (Abb. 1und 2), geschlossene und Pilotbohrungsschablonen. Sie dienen zur Orien­tierung des Operateurs. Im Rahmen der Herstellung gibt der Zahntechniker die Position an, die aus prothetischer, zahntechnischer Sicht am besten ­geeignet ist. Die knöchernen Gegebenheiten können hier nicht berücksichtigt werden.

Abb. 3 Bohrschablonen für die navigierte Implantologie.

Navigationsschablonen (Abb. 3) können im Gegensatz dazu – im Sinne des Backward-Plannings – sowohl die prothetische Wunschposition und als auch das knöcherne Angebot abbilden. Hierzu notwendig ist eine 3-D-Darstellung des Kiefers, ein Scan der Modelle oder Daten intraoraler Abformungen. Mithilfe der computergestützten Planung können sowohl Pilotbohrschablonen wie auch Full-Guided-Schablonen erstellt werden, die die Führung der Implantatbohrer und auch des Implantats bei der Insertion übernehmen.

Propagierte Vorteile

Die auf dem Markt angepriesenen Vorteile der navigierten Implantologie versprechen dem Operateur mehr Sicherheit in der Therapie, eine vorhersagbarere, präzisere Implantatinsertion, die Kompatibilität mit den üblichen intraoralen Scannern und Datensätzen aller DVT- und CT-Geräte und auch kürzere und weniger invasive implantologische Eingriffe für den Patienten.

Die Vorteile scheinen nahezu alle möglichen Probleme in der Implantologie zu lösen. Doch diese Aussagen müssen kritisch für die Anwendung im Alltag betrachtet werden.

Voraussetzungen

Voraussetzungen für die Implantation mit Naviga­tionsschablonen sind: 

• ein DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)-Datensatz einer dentalen digitalen Volumentomografie oder eines Computertomografen, der in eine entsprechende Software zur Implantatplanung eingelesen werden kann, 
• ein full-guided fähiges Implantatsystem (wenn nicht nur eine Pilotbohrschablone geplant werden solI),
• Modellscans oder intraorale Scans des Patienten,
• ggf. Lizenzen, in Abhängigkeit vom Hersteller, beispielsweise zum Matchen von Modelldatensätzen.

Unterschiede

Die auf dem Markt erhältlichen Planungsprogramme unterscheiden sich im Aufbau der Software an sich und im Workflow. Bei manchen Programmen muss eine Röntgenschablone mit Referenzkörpern während der 3-D-Röntgenaufnahme im Mund eingegliedert sein, bei anderen ist dies nicht erforderlich.

In Abhängigkeit vom Planungsprotokoll der einzelnen Hersteller wie beispielsweise Galileos Implant (Sicat, Bonn) und coDiagnostiX^™ (Dental Wings, Chemnitz) können die Daten der Modelle/Scans in der Implantatplanungssoftware mit dem 3-D-Bild gematcht werden. Teilweise besteht auch die Möglichkeit, ein diagnostisches virtuelles Wax-up in Lücken aufzustellen. Entsprechend der Planung können ein passender Implantattyp, der -durchmesser und die passende -länge ausgewählt werden. Weiterhin wird aufgrund der dreidimensionalen Darstellung der Knochenhöhe und -breite deutlich, inwieweit Augmentationen erforderlich sind. Anhand der Planung kann der Behandler entscheiden, ob er eine Pilotbohrschablone oder Full-Guided-Schablone bevorzugt. 

Mit der Pilotbohrschablone kann nur mit der initialen Bohrung die geplante Implantatposition in den Kiefer übertragen werden. Weitere im Durchmesser zunehmende Bohrungen ermöglichen geplante oder ungeplante Abweichungen der Implantat­position von der 3-D-Planung. Im Gegensatz dazu bietet die Full-Guided-Schablone die Möglichkeit, von der ersten Bohrung bei der Aufbereitung des Implantatbetts bis hin zur Implantatinsertion durch die Schablone geführt zu werden und so die dreidimensionale Planung umzusetzen. Die Programme zur Implantatplanung unterscheiden sich deutlich im Umfang der Implantat­herstellerbibliotheken. Eine Planungssoftware kann bei der Planung von Full-Guided-Schablonen auf die eigene Implantatlinie beschränkt sein und Pilotbohrungsschablonen auch für andere Implantathersteller ermöglichen. Es gibt auch Planungsprogramme mit einer offenen Implantat­bibliothek, die sowohl die Herstellung von Pilot- und Full-Guided-Schablonen mit unterschiedlichsten Implantatherstellern erlauben (offene vs. geschlossene Implantatbibliothek). Bei einigen Herstellern ist in der Software des DVT-Geräts (zum Beispiel Orthophos SL, Sirona Bensheim, Deutschland) bereits ein Planungsprogramm integriert, kann aber auch getrennt und unabhängig von einem DVT-Gerät erworben werden.

Um die Full-Guided-Planung intraoperativ um­setzen zu können, muss man auf die entsprechenden Guided-Instrumente diverser Implantathersteller zurückgreifen, denn nicht jeder Implantathersteller bietet entsprechende Guided-Instrumente an, die das Full-Guided-Vorgehen erlauben.

Die Instrumente unterscheiden sich darin, dass sie entsprechend des Bohrprotokolls das Implantatbett auf die geplante Tiefe aufbereiten, ohne das der Operateur die Schablone abnehmen und die Implantatbetttiefe messen muss. Dies erfolgt über spezielle Stopps an den Bohrern oder ein Löffelführungssystem, das in die Hülsen der Schablone eingeführt wird. 

Die Fixierung der Navigationsschablonen kann zahn-, mukosa- oder knochengetragen geplant werden. Die stabile Fixationsmöglichkeit der Schablonen ist ausschlaggebend für die planungsgetreue Insertion der Implantate und zeigt bei der zahngetragenen Fixation die geringsten Abweichungen¹.

Nach Abschluss der Implantatplanung kann der Operateur in den meisten Programmen das Design der Bohrschablone festlegen und entsprechend der vorliegenden Gegebenheiten anpassen, indem er beispielsweise Sichtfenster zur Kontrolle des Schablonensitzes einfügt oder die Schablonenränder so gestaltet, dass ggf. ein Mukoperiostlappen gebildet werden kann. Die Produktion der Schablone kann dezentral in spezialisierten zahntechnischen Laboren oder in einem Fräszentrum des Programmherstellers erfolgen. Je nach Hersteller werden die Naviga­tionsschablonen durch Stereolithografie, Druck- oder Frästechniken hergestellt. 

Zu den entstehenden Kosten lässt sich keine einheitliche Aussage treffen, da diese je nach Hersteller stark divergieren. In Abhängigkeit vom Programm entstehen Kosten für die dessen Anschaffung, gelegentlich Kosten für jede einzelne Planung, Scha­blonenherstellungskosten und jährliche Gebühren für die Software und deren Updates.

Einsatzbereiche

Bisher liegen keine randomisierten/kontrollierten Studien vor, die den Nutzen einer dreidimensionalen Diagnostik in der Implantologie belegen^2,3. Im Rahmen spezieller chirurgischer und/oder prothetischer Therapiekonzepte (z. B. Sofortimplantation mit Sofortversorgung) können aufgrund der virtuellen Implantatplanung Suprakonstruktionen und Abutments präfabriziert werden. Dreidimensionale Röntgenbilder dienen als Grundlage für die softwarebasierte Implantatplanung – Implantate (Typ, Durchmesser, Länge), Abutments, Augmentationen und prothetische Restaurationen können dargestellt werden. Die Implantate können unter bestmöglicher Nutzung des Restknochenangebots und Schonung sensibler anatomischer Strukturen platziert werden. Ob zahnlose Kiefer, Freiendsituationen oder Schaltlücken – die navigierte Implantologie ist in allen Indikationsklassen möglich und kann zusätzlich im Sinne des Backward-Plannings prothetische Planungen mit einbeziehen⁴.

Grenzen

Die Grenzen der navigierten Implantologie liegen schon im Beginn der Planung – der richtigen Indikationsstellung für die dreidimensionale Diagnostik. Für die höhere Strahlenbelastung im Vergleich zur Panoramaschichtaufnahme ist das Stellen der Indikation nach dem ALARA(As Low As Reasonably Achievable)-Prinzip für eine dreidimensionale Aufnahme zwingend erforderlich⁵.

Abb. 4 Länge des Implantatbohrers und Implantatwinkelstück.

Der klinische intraorale Befund des Patienten muss sowohl eine ausreichende Lückenbreite wie auch einen ausreichenden intermaxillären Abstand aufweisen. Im Lückenbereich wird bei der Schablonenherstellung meist eine Führungshülse mit definiertem Durchmesser eingebracht, sodass eine Schaltlücke diese Mindestbreite aufweisen muss. Beim intermaxillären Abstand ist zu berücksichtigen, dass über die eingegliederte Schablone, die nicht bei allen Systemen eine laterale Öffnung der Führungshülsen aufweist, der Bohrer, ggf. der Führungslöffel und das chirur­gische Implantatwinkelstück eingebracht werden müssen. Abhängig vom verwendeten System können hier knapp 40 mm Platz beansprucht werden (Abb. 4), und bei vielen Patienten ist dieser intermaxilläre Abstand im Seitenzahnbereich nicht vorhanden.

Abb. 5 Virtuelle Planung der Implantate und Fixationspins (SIMPLANT, Dentsply Implants, Mannheim) ...

Abb. 6 .. und Bohrschablone.

Das Hartgewebe- und auch Weichgewebelager muss im entsprechenden Kiefer suffiziente, reproduzierbare Fixationsmöglichkeiten für eine Röntgen- und auch die Operationsschablone bieten. Herausforderungen stellen hier Patienten mit knöchernen und/oder Weichgeweberekonstruktionen dar, beispielsweise nach Tumorerkrankungen, Traumata, aber auch hochatrophe Kiefer. In diesen Fällen muss vorab über die Insertion von Hilfsimplantaten, die sowohl die diagnostische Röntgen- und auch Bohrschablone fixieren, nachgedacht werden. Des Weiteren können intraoperativ Fixationspins die Schablone stabilisieren, sodass die Abweichung von der virtuellen Planung möglichst gering gehalten wird (Abb. 5 und 6).

Abb. 7 Insuffizienter Schablonensitz, okklusal ...

Abb. 8 ... und Doppelkontur aufgrund von Patientenbewegung.

Bei der präimplantologischen dreidimensionalen Bildgebung (DVT, CT) und Verwendung einer Röntgenschablone ist darauf zu achten, dass ein suffizienter Sitz auf den Restzähnen oder ggf. Hilfsimplantaten bei zahnlosen Kiefern vorliegt, da ansonsten keine korrekte Planung und Repositionierung der Bohrschablone intraoperativ möglich ist (Abb. 7 und 8). 

Im weiteren Ablauf der virtuellen Implantatplanung werden Scans der Modelle mit den DVT- bzw. CT-Daten gematcht. Hierbei werden gleiche Punkte in beiden Datensätzen gesucht und übereinander gelagert. Metallische Versorgungen verursachen in Röntgenbildern Artefakte, die gelegentlich das ­Matchen dieser Datensätze deutlich erschweren.

Die Bildgebung dient der Darstellung der Hartgewebestrukturen und erlaubt nur eingeschränkt die Beurteilung der Weichgewebe. Durch das Über­einanderlagern der digitalen Daten aus Modellscans oder intraoralen Scans und den DVT-Daten, wird die Bestimmung der Dicke der Gingiva möglich. Die Beurteilung der Schleimhautqualität ist allerdings nicht möglich, sodass in der Implantatplanung die Breite der keratinisierten Gingiva und die späteren periimplantären, keratinisierten Weichgewebeverhältnisse nicht berücksichtigt werden können.

Abb. 9 bis 11 Fraktur einer Bohrschablone.

Aufgrund von Überbeanspruchung des Scha­blonenmaterials, Materialermüdung oder zu dünnem Schablonendesign kann es zu intraoperativen Frakturen der Schablonen kommen (Abb. 9 bis 11).

Neben den Grenzen der Werkstoffe kennt die Digitalisierung derzeit ebenfalls noch ihre Grenzen. Das Zusammenführen digitaler Daten, zum Beispiel digitale Implantatplanung mit intraoralen Scans, Modellscans, prothetische Planungen, ist in Abhängigkeit vom Softwarehersteller nur in vorgeschriebenen Dateiformaten und -größen und ggf. nach kostenpflichtigem Erwerb zusätzlicher Lizenzen möglich.

Darüber hinaus darf der Kosten- und Zeitfaktor für den Patienten und Behandler nicht vernachlässigt werden. Mehrkosten entstehen für beide Seiten. Die Kosten für den implantierenden Behandler setzen sich zusammen aus den Anschaffungskosten für ein Planungsprogramm, ggf. einem digitalen Volumentomografen und intraoralen Scanner. Zeit benötigt der Behandler für die Befundung des Datensatzes und die Implantatplanung. Die Hersteller werben mit der Verkürzung der Operationszeit. Diese Zeitersparnis investiert der Behandler vorab in die virtuelle Implantatplanung. Die Kosten für die navigierte Implantatplanung sind in der Regel aufgrund des höheren Planungsaufwands, der zusätzlichen dreidimensionalen Aufnahme, der Labor- und ­Materialkosten höher. Aufgrund der computergestützten präoperativen Implantatplanung verkürzt sich dann die Operationszeit für den Patienten.

Bei der Fallplanung ist von Anfang an zu berücksichtigen, dass die Planungsdaten aufbewahrt werden müssen. Hierzu ist es wichtig, dass der Behandler den finalen Planungsdatensatz vorliegen hat und diesen auch nach Jahren noch öffnen kann. Dann ist es wichtig, dass die Planungssoftware noch verfügbar ist und sich die Dateien ggf. auch ohne regelmäßige Updates öffnen lassen. Modelle für die Zahnersatzplanung sind drei Jahre nach Behandlungsabschluss und Röntgenbilder nach Vollendung des 28. Lebensjahres zehn Jahre aufzubewahren. Bei der computergestützten Planung liegen sowohl digitale Modelle wie auch Röntgenbilder vor, sodass die Funktionsfähigkeit der Software noch mindestens zehn Jahre nach Behandlungsabschluss möglich sein muss. Der Punkt der Aufbewahrung betrifft ebenfalls die Bohrschablonen. Die Anforderungen an das Material sind, dass die Schablonen im Verlauf der Jahre dimensionstreu bleiben und nicht porös werden.

Fallbeispiel aus dem Praxisalltag

Ein Patient mittleren Alters konsultierte die Praxis mit einem nicht erhaltungswürdigen Zahn 11. Zeitgleich äußerte er den Wunsch nach zeitnaher prothetischer Versorgung.

Abb. 12 Klinischer ...

Abb. 13 ... und röntgenologischer Befund von Zahn 11 mit Elongation und Resorption des Zahns.

Die Anamnese des Patienten wies keine Auffälligkeiten auf. Die klinische und röntgenologische ­Diagnostik zeigte die Elongation und Resorption des Zahns (Abb. 12 und 13).

Abb. 14 Zustand nach schonender Zahnentfernung 11, ...

Abb. 15 - 19 ... navigierte Implantatbettaufbereitung ...

Abb. 16

Abb. 17

Abb. 18

Abb. 19

Abb. 20 - 22 ... und schablonengeführte Implantatinsertion.

Abb. 21

Abb. 22 Ausschnitt der postoperativen Röntgenkontrollaufnahme.

Der intraoperative Verlauf zeigte keine Komplikationen. Nach sc