Innovative Verankerungszonen für einteilige, rigide fixierte patientenspezifische subperiostale Implantate zur dentalen Rehabilitation ausgeprägter Oberkiefer- und Mittelgesichtsdefekte

Nils-Claudius Gellrich, Philippe Korn, Philipp Jehn, Fritjof Lentge, Michael-Tobias Neuhaus, Björn Rahlf.

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41413547/

Innovative Verankerungszonen für einteilige, rigide fixierte patientenspezifische subperiostale Implantate zur dentalen Rehabilitation ausgeprägter Oberkiefer- und Mittelgesichtsdefekte

1. Wissenschaftliche Referenz

• Studientitel: Innovative Verankerungszonen für einteilige, rigide fixierte patientenspezifische subperiostale Implantate zur dentalen Rehabilitation ausgeprägter Oberkiefer- und Mittelgesichtsdefekte (deutsche Übersetzung des Originaltitels).
• Autoren: Nils-Claudius Gellrich, Philippe Korn, Philipp Jehn, Fritjof Lentge, Michael-Tobias Neuhaus, Björn Rahlf.
• Fachzeitschrift: Head & Face Medicine.
• Erscheinungsjahr: 2025 (Open-Access-Publikation; veröffentlicht in Band 22, Artikel 7, 2026).
• DOI: 10.1186/s13005-025-00549-y.

2. Wissenschaftlicher Hintergrund

Die prothetische Rehabilitation nach ausgedehnten Defekten des Oberkiefers oder Mittelgesichts gehört zu den anspruchsvollsten Aufgaben der modernen Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Üblicherweise basiert die implantologische Versorgung auf einer vorausgehenden knöchernen Rekonstruktion mittels vaskularisierter oder nicht vaskularisierter Transplantate. Der Erfolg dieser Verfahren hängt jedoch wesentlich von einer ausreichenden Knochenheilung und einer stabilen Weichteilsituation ab. Gerade nach Tumorresektionen, Radiotherapie oder schweren Gesichtsverletzungen sind diese Voraussetzungen häufig nur eingeschränkt gegeben.

Patientenspezifische subperiostale Implantate stellen in solchen Situationen einen alternativen Rekonstruktionsansatz dar. Durch digitale Planung, CAD/CAM-Technologien und additive Fertigung lassen sich individuelle Implantatdesigns herstellen, die an die verbleibende Anatomie angepasst werden. Die vorliegende Studie erweitert dieses Konzept um neue Verankerungsbereiche an der lateralen Schädelbasis sowie an den Processus pterygoidei. Ziel ist es, auch bei massivem Knochenverlust eine ausreichend stabile Fixation für eine funktionelle implantatgetragene Versorgung zu ermöglichen.

3. Ziel der Studie

Ziel dieser Fallserie war die Untersuchung der klinischen Umsetzbarkeit eines weiterentwickelten Designs patientenspezifischer IPS Implants® Preprosthetic. Hierbei wurden zusätzliche Implantatausläufer zur lateralen Schädelbasis und/oder zu den Processus pterygoidei integriert. Die Autoren wollten prüfen, ob diese neuen Verankerungszonen eine ausreichende Primärstabilität für die prothetische Rehabilitation von Patienten mit ausgeprägten Oberkiefer- und Mittelgesichtsdefekten gewährleisten können, wenn die klassischen knöchernen Abstützungen nicht mehr ausreichend belastbar sind.

4. Methodik

Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um eine monozentrische beobachtende Fallserie, in der ein weiterentwickeltes Design patientenspezifischer IPS Implants® Preprosthetic untersucht wurde. Eingeschlossen wurden Patienten, die zwischen 2020 und 2024 in der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover behandelt wurden. Die Studie wurde gemäß der Deklaration von Helsinki durchgeführt und durch die zuständige Ethikkommission genehmigt (Nr. 8552_BO_K_2019).

Von insgesamt 100 Patienten, die innerhalb eines Zeitraums von neun Jahren mit patientenspezifischen subperiostalen Implantaten versorgt wurden, erfüllten 13 Patienten die Einschlusskriterien dieser Untersuchung. Bei ihnen zeigte die präoperative Finite-Elemente-Analyse (FEM), dass die üblichen Verankerungszonen des Oberkiefers keine ausreichende biomechanische Stabilität gewährleisten konnten. Deshalb wurden die Implantate individuell um zusätzliche Abstützungen an der lateralen Schädelbasis, den Processus pterygoidei oder an beiden anatomischen Regionen erweitert.

Die präoperative Planung erfolgte anhand von DVT-/CBCT-Datensätzen in Kombination mit einer prothetisch orientierten Rückwärtsplanung. Die Implantate wurden mithilfe eines digitalen CAD/CAM-Workflows konstruiert und anschließend mittels selektivem Laserschmelzen gefertigt. Bewertet wurden unter anderem die Primärstabilität, der Erfolg der prothetischen Versorgung, peri- und postoperative Komplikationen, notwendige Weichteilkorrekturen, Infektionen, Implantatfrakturen sowie die Wiederherstellung der Kaufunktion. Die Nachbeobachtungszeit betrug 9 bis 52 Monate, bei einer medianen Nachbeobachtungsdauer von 37,5 Monaten.

5. Wichtigste Ergebnisse

Die 13 eingeschlossenen Patienten wiesen außerordentlich komplexe klinische Ausgangssituationen auf. In den meisten Fällen handelte es sich um ausgedehnte Defekte nach Tumorresektionen, daneben wurden Patienten mit schweren Traumafolgen, ausgeprägter Oberkieferatrophie, ektodermaler Dysplasie sowie vorangegangenen Misserfolgen konventioneller Implantatversorgungen behandelt. In sämtlichen Fällen zeigte die FEM-Analyse, dass eine ausreichende Stabilität mit den üblichen knöchernen Abstützungen nicht erreichbar gewesen wäre, sodass individuelle Erweiterungen des Implantatdesigns erforderlich wurden.

Je nach Defektkonfiguration erfolgte die zusätzliche Verankerung unterschiedlich. Acht Patienten erhielten eine einseitige Erweiterung zur lateralen Schädelbasis, bei einem traumatischen Defekt wurde eine beidseitige Fixation notwendig. Mehrere Implantate wurden zusätzlich mit ein- oder beidseitigen Ausläufern zu den Processus pterygoidei ausgestattet, um die biomechanische Lastverteilung weiter zu verbessern.

Während der Nachbeobachtungszeit traten keine mechanischen Implantatversagen auf. Unmittelbar nach der Implantation konnte eine funktionelle Primärstabilität erreicht werden, und bei allen eingeschlossenen Patienten war die geplante prothetische Rehabilitation erfolgreich durchführbar. Ein sekundärer Stabilitätsverlust oder eine Periimplantitis wurden nicht beobachtet. Vereinzelt traten Mukositiden im Bereich posteriorer Implantatpfosten auf. In einem Fall musste ein Steg aufgrund von Weichteilveränderungen angepasst werden, ohne dass die Funktion des Implantats beeinträchtigt wurde. Ein Implantat wurde infolge chronischer Schmerzen in Verbindung mit einer Infektion entfernt. Während des Beobachtungszeitraums verstarben zwei Patienten; ein Zusammenhang mit der Implantatversorgung wird in der Studie jedoch nicht beschrieben.

6. Klinische Analyse

Die vorliegende Studie erweitert das Konzept patientenspezifischer subperiostaler Implantate nicht durch ein neues Implantatmaterial, sondern durch einen innovativen biomechanischen Ansatz. Im Mittelpunkt steht die Nutzung zusätzlicher knöcherner Verankerungszonen an der lateralen Schädelbasis und an den Processus pterygoidei. Dadurch soll auch dann eine rigide Fixation erreicht werden, wenn die klassischen knöchernen Pfeiler des Oberkiefers infolge ausgedehnter Tumorresektionen, Radiotherapie oder schwerer Traumata keine ausreichende Stabilität mehr bieten.

Ein wesentlicher Aspekt dieses Behandlungskonzeptes besteht darin, dass die funktionelle Rehabilitation nicht primär durch eine Rekonstruktion des verlorenen Knochenvolumens erfolgt, sondern durch die individuelle Gestaltung des Implantatgerüstes. Länge, Ausrichtung und Position der Implantatpfosten werden patientenspezifisch an die prothetischen Anforderungen angepasst. Damit verfolgt die vorgestellte Technik einen anderen therapeutischen Ansatz als klassische rekonstruktive Verfahren, bei denen zunächst ein ausreichendes Knochenlager geschaffen werden muss, bevor eine Implantation möglich ist.

Darüber hinaus unterstreicht die Arbeit die zentrale Bedeutung digitaler Technologien für komplexe implantologische Rehabilitationen. Die Kombination aus dreidimensionaler Bildgebung, prothetisch orientierter Rückwärtsplanung, CAD/CAM-Konstruktion, Finite-Elemente-Analyse (FEM) sowie intraoperativer Navigation ermöglicht eine hochgradig individualisierte Planung und unterstützt eine biomechanisch optimierte Implantatpositionierung. Nach Auffassung der Autoren trägt dieser digitale Workflow wesentlich zur Vorhersagbarkeit und Präzision der Behandlung bei.

Gleichzeitig sollten die Ergebnisse mit der gebotenen wissenschaftlichen Zurückhaltung interpretiert werden. Die Studie belegt in erster Linie die technische Machbarkeit dieses Implantatdesigns bei einer kleinen, sorgfältig ausgewählten Patientengruppe. Aus den vorliegenden Daten lässt sich weder eine Überlegenheit gegenüber etablierten Rekonstruktionsverfahren noch eine generelle Empfehlung für den routinemäßigen klinischen Einsatz ableiten.

7. Klinische Anwendungsgebiete

Die in dieser Fallserie vorgestellte Technik richtet sich vor allem an Patienten mit hochkomplexen rekonstruktiven Ausgangssituationen, bei denen eine konventionelle implantologische Versorgung aufgrund unzureichender knöcherner Verankerungsmöglichkeiten nicht realisierbar ist.

Die Autoren beschreiben potenzielle Einsatzgebiete insbesondere bei:

• ausgedehnten Oberkieferdefekten nach Tumorresektionen,
• kombinierten Oberkiefer- und Mittelgesichtsdefekten mit oder ohne vorausgegangene Radiotherapie,
• schwerer Oberkieferatrophie mit unzureichender biomechanischer Stabilität der klassischen knöchernen Pfeiler,
• komplexen posttraumatischen Defekten des Mittelgesichts,
• Patienten nach erfolgloser knöcherner Rekonstruktion oder fehlgeschlagener konventioneller Implantatversorgung,
• vollständig digital geplanten CAD/CAM-basierten Rekonstruktionskonzepten mit individueller biomechanischer Optimierung.

Die Autoren stellen ihre Methode ausdrücklich nicht als Ersatz etablierter rekonstruktiver Verfahren dar. Vielmehr kann die Erweiterung der Implantatverankerung zur lateralen Schädelbasis und zu den Processus pterygoidei eine zusätzliche therapeutische Option für ausgewählte Patienten mit ausgeprägtem Knochenverlust darstellen. Voraussetzung hierfür bleiben eine sorgfältige dreidimensionale Diagnostik, eine patientenspezifische digitale Planung sowie die Durchführung in spezialisierten mund-, kiefer- und gesichtschirurgischen Zentren.

8. Evidenzniveau, Limitationen und Transparenz

Bei dieser Publikation handelt es sich um eine monozentrische Fallserie, die einen frühen klinischen Evidenzgrad für ein neuartiges Implantatkonzept liefert. Aufgrund des beobachtenden Studiendesigns ohne Kontrollgruppe, Randomisierung oder direkten Vergleich mit etablierten Rekonstruktionsverfahren erlauben die Ergebnisse keine Aussagen über eine Überlegenheit gegenüber konventionellen Therapiekonzepten. Die mediane Nachbeobachtungszeit von 37,5 Monaten liefert zwar wertvolle Informationen zur mittelfristigen klinischen Funktion, ersetzt jedoch keine prospektiven vergleichenden Langzeitstudien.

Die Autoren weisen auf mehrere Einschränkungen hin. Die wichtigste Limitation ist die geringe Fallzahl von lediglich 13 Patienten, die aus einer Gesamtkohorte von 100 behandelten Patienten ausgewählt wurden. Darüber hinaus bestand eine erhebliche klinische Heterogenität hinsichtlich Ätiologie und Defektmorphologie. Eingeschlossen wurden Patienten nach Tumorresektionen, traumatischen Verletzungen, schwerer Oberkieferatrophie, ektodermaler Dysplasie sowie nach fehlgeschlagenen rekonstruktiven Vorbehandlungen. Diese Vielfalt erschwert die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Patientengruppen und verhindert belastbare statistische Vergleiche.

Hinsichtlich der Transparenz untersucht die Studie das patientenspezifische Implantatsystem IPS Implants® Preprosthetic der Firma KLS Martin®, das zugleich Bestandteil des beschriebenen digitalen Planungs- und Fertigungsprozesses ist. In den vorliegenden Unterlagen findet sich keine ausdrückliche Angabe zu Interessenkonflikten oder einer industriellen Finanzierung, sodass hierzu auf Grundlage des verfügbaren Artikels keine weitergehenden Aussagen getroffen werden können.

9. Kernaussagen der Studie

• Studiendesign: Monozentrische beobachtende Fallserie.
• Evidenzniveau: Niedrig bis moderat (Fallserie).
• Patientenkollektiv: 13 Patienten aus einer Gesamtkohorte von 100 Patienten mit patientenspezifischen subperiostalen Implantaten.
• Anzahl der Implantate: 13 individuell gefertigte Implantate mit erweiterten Verankerungsstrukturen.
• Nachbeobachtungszeit: 9 bis 52 Monate (Median: 37,5 Monate).
• Primärer Endpunkt: Klinische Umsetzbarkeit zusätzlicher Verankerungen an der lateralen Schädelbasis und/oder den Processus pterygoidei.
• Digitaler Workflow: DVT/CBCT, prothetisch orientierte Rückwärtsplanung, CAD/CAM-Konstruktion, Finite-Elemente-Analyse (FEM), selektives Laserschmelzen sowie teilweise navigationsgestützte Chirurgie.
• Zentrales Ergebnis: Bei allen Patienten konnte eine sofortige funktionelle Stabilität erreicht und die geplante prothetische Rehabilitation erfolgreich durchgeführt werden; mechanische Implantatversagen wurden nicht beobachtet.
• Komplikationen: Vereinzelte Mukositiden, eine Anpassung eines Steges infolge von Weichteilveränderungen sowie eine Explantation aufgrund chronischer Schmerzen in Verbindung mit einer Infektion.
• Wissenschaftliche Schlussfolgerung: Patientenspezifische subperiostale Implantate mit zusätzlichen Verankerungen an der Schädelbasis oder den Processus pterygoidei stellen bei ausgewählten Patienten mit ausgeprägten Oberkiefer- und Mittelgesichtsdefekten eine technisch realisierbare Rekonstruktionsoption dar.
• Wesentliche Limitationen: Kleine Stichprobe, fehlende Kontrollgruppe, heterogene Patientenpopulation und keine vergleichende klinische Untersuchung.

10. Wissenschaftliche Bedeutung

Diese Studie erweitert die wissenschaftliche Literatur zu patientenspezifischen subperiostalen Implantaten durch die Einführung eines neuen biomechanischen Verankerungskonzeptes für Patienten mit ausgeprägten Oberkiefer- und Mittelgesichtsdefekten. Im Mittelpunkt steht nicht die Entwicklung eines neuen Implantatmaterials, sondern die gezielte Nutzung zusätzlicher anatomischer Fixationspunkte an der lateralen Schädelbasis und den Processus pterygoidei, wenn die klassischen knöchernen Pfeiler des Oberkiefers keine ausreichende Stabilität mehr gewährleisten.

Die Arbeit baut auf den bisherigen Erfahrungen der Autoren mit den IPS Implants® Preprosthetic auf und erweitert deren Einsatzspektrum auf besonders komplexe rekonstruktive Situationen. Hervorzuheben ist die konsequente Einbindung der Finite-Elemente-Analyse (FEM) in den digitalen Planungsprozess. Dadurch wird die Implantatkonstruktion bereits präoperativ biomechanisch optimiert und individuell an die anatomischen Gegebenheiten des jeweiligen Patienten angepasst. Dieses Vorgehen unterstreicht den zunehmenden Stellenwert digitaler Technologien in der modernen rekonstruktiven Implantologie.

Darüber hinaus verdeutlicht die Studie die Möglichkeiten eines vollständig digitalen Behandlungskonzeptes, das dreidimensionale Bildgebung, prothetisch orientierte Rückwärtsplanung, CAD/CAM-Konstruktion, additive Fertigung und – in ausgewählten Fällen – navigationsgestützte Chirurgie miteinander verbindet. Dieser integrative Workflow ermöglicht eine hochgradig individualisierte Therapie für Patienten, bei denen konventionelle Rekonstruktionsverfahren häufig an ihre Grenzen stoßen.

Aufgrund des begrenzten Evidenzniveaus sollten die Ergebnisse jedoch als Machbarkeitsnachweis (Proof of Concept) interpretiert werden. Ob dieses Implantatdesign langfristig reproduzierbare klinische Vorteile gegenüber etablierten rekonstruktiven Verfahren bietet, muss durch prospektive, multizentrische Vergleichsstudien mit größeren Patientenkollektiven untersucht werden.

11. Redaktionelles Fazit

Die vorliegende Fallserie beschreibt eine innovative Weiterentwicklung patientenspezifischer subperiostaler Implantate für die Rehabilitation ausgeprägter Oberkiefer- und Mittelgesichtsdefekte. Durch die Erweiterung der Implantatverankerung auf die laterale Schädelbasis und die Processus pterygoidei zeigen die Autoren, dass auch bei stark eingeschränktem Restknochen eine stabile implantatgetragene Rehabilitation möglich sein kann. Die Kombination aus digitaler dreidimensionaler Planung, biomechanischer Simulation mittels Finite-Elemente-Analyse und CAD/CAM-basierter Fertigung verdeutlicht das Potenzial hochgradig individualisierter Behandlungskonzepte in der rekonstruktiven Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie.

Die klinischen Ergebnisse dieser Fallserie sind ermutigend und sprechen für die technische Umsetzbarkeit des beschriebenen Konzepts. Aufgrund der kleinen Patientenzahl, der fehlenden Kontrollgruppe sowie der heterogenen Ausgangssituationen sollte die Methode derzeit jedoch als spezialisierte Behandlungsoption für sorgfältig ausgewählte Patienten betrachtet werden. Erst größere prospektive Studien werden zeigen können, welchen Stellenwert diese erweiterten Verankerungsstrategien künftig innerhalb der rekonstruktiven Implantologie einnehmen werden.