Patientenspezifische, additiv gefertigte 3D-gedruckte subperiostale Implantate zur Rehabilitation eines stark atrophierten Oberkiefers – ein Fallbericht

Mahnaz Arshad, Nourin Khoramshahi, Gholamreza Shirani

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37942187/

Patientenspezifische, additiv gefertigte 3D-gedruckte subperiostale Implantate zur Rehabilitation eines stark atrophierten Oberkiefers – ein Fallbericht

1. Wissenschaftliche Referenz

• Titel der Studie: Additively custom-made 3D-printed subperiosteal implants for the rehabilitation of the severely atrophic maxilla (a case report)
• Autoren: Mahnaz Arshad, Nourin Khoramshahi, Gholamreza Shirani
• Fachzeitschrift: Clinical Case Reports
• Erscheinungsjahr: 2023
• DOI:1002/ccr3.8135

2. Wissenschaftlicher Hintergrund

Die implantologische Versorgung von Patienten mit ausgeprägter Oberkieferatrophie zählt zu den anspruchsvollsten Aufgaben der modernen oralen Rehabilitation. Konventionelle enossale Implantate setzen ein ausreichendes Knochenangebot voraus. Bei fortgeschrittenem Alveolarknochenverlust sind deshalb häufig umfangreiche Knochenaugmentationsverfahren erforderlich, die zusätzliche chirurgische Eingriffe, längere Heilungszeiten und ein erhöhtes Komplikationsrisiko mit sich bringen können.

Mit den Fortschritten in der digitalen Implantatplanung, der dreidimensionalen Bildgebung mittels DVT (CBCT), CAD-gestützter Konstruktion und additiver Fertigung hat das Interesse an patientenspezifischen subperiostalen Implantaten erneut zugenommen. Im Gegensatz zu früheren Implantatgenerationen ermöglichen moderne Fertigungsverfahren eine deutlich präzisere Anpassung an die individuelle Anatomie des Patienten. Der vorliegende Fallbericht beschreibt den Einsatz eines individuell gefertigten, 3D-gedruckten subperiostalen Implantats zur vollständigen Rehabilitation eines stark atrophierten Oberkiefers nach dem Versagen einer vorherigen implantatgetragenen Versorgung.

3. Ziel der Studie

Ziel dieser Fallbeschreibung war es, den vollständigen digitalen Workflow – von der Planung über die additive Herstellung bis zur chirurgischen Insertion und prothetischen Versorgung – eines patientenspezifischen subperiostalen Implantats darzustellen. Darüber hinaus dokumentieren die Autoren den klinischen Verlauf dieser individuellen Versorgung über einen Nachbeobachtungszeitraum von drei Jahren.

4. Methodik

Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um einen klinischen Fallbericht, der die Behandlung eines einzelnen Patienten beschreibt. Der 25-jährige Patient war nach einer aggressiven Parodontitis vollständig zahnlos im Oberkiefer. Eine fünf Jahre zuvor eingesetzte implantatgetragene Versorgung mit enossalen Implantaten war infolge einer Periimplantitis fehlgeschlagen und hatte zu einem ausgeprägten Verlust des Alveolarknochens geführt.

Die Behandlung erfolgte anhand eines vollständig digitalen, patientenspezifischen Workflows. Nach konventioneller Abdrucknahme, Kieferrelationsbestimmung und diagnostischem Zahnaufbau wurde eine DVT-Aufnahme mit einer röntgenologischen Schablone angefertigt. Auf Grundlage dieser Daten wurde das subperiostale Implantat nach dem Prinzip der prothetisch orientierten Rückwärtsplanung (prosthesis-driven reverse engineering) konstruiert. Anschließend erfolgte die additive Fertigung des Implantats aus Titanlegierung Grad 23 (Ti6Al4V-ELI). Vor der Operation wurde die Passgenauigkeit auf einem 3D-gedruckten Schädelmodell überprüft. Zwei Wochen nach der Implantation erhielt der Patient eine provisorische implantatgetragene Versorgung; drei Monate später wurde diese durch eine definitive CAD/CAM-gefertigte Keramikprothese ersetzt. Die klinische Nachbeobachtung erstreckte sich über drei Jahre.

5. Wichtigste Ergebnisse

Das individuell angefertigte subperiostale Implantat ermöglichte eine vollständige Rehabilitation des stark atrophierten Oberkiefers, ohne dass eine Knochenaugmentation erforderlich war. Zwei Wochen nach dem chirurgischen Eingriff wurde eine provisorische implantatgetragene Versorgung eingesetzt, die drei Monate später durch eine definitive dreiteilige CAD/CAM-gefertigte Vollkeramikversorgung ersetzt wurde.

Während des dreijährigen Nachbeobachtungszeitraums blieb das Implantat klinisch stabil. Kurz nach der Operation trat eine geringfügige Weichteildehiszenz im Bereich des linken Prämolaren sowie palatinal der linken Schneidezähne auf. Nach Angaben der Autoren zeigte diese Veränderung im weiteren Verlauf jedoch keine Progression. Weder Implantat- noch Prothesenfrakturen wurden beobachtet. Darüber hinaus wurde eine gute Mundhygiene dokumentiert, die durch regelmäßiges Zähneputzen, die Anwendung einer Munddusche und Superfloss unterstützt wurde. Der Patient berichtete über eine deutliche Zufriedenheit hinsichtlich Kaufunktion, Ästhetik, Sprachfunktion und allgemeinem Wohlbefinden.

Im Diskussionsteil ordnen die Autoren ihre Beobachtungen in den aktuellen wissenschaftlichen Kontext ein. Sie verweisen auf eine retrospektive Studie mit einer Überlebensrate von etwa 96 % nach zwei Jahren für patientenspezifische subperiostale Implantate sowie auf eine neuere Fallserie, in der bei zehn Implantaten nach zwölf Monaten eine Überlebensrate von 100 % beschrieben wurde. Diese Daten stammen jedoch aus den zitierten Referenzstudien und stellen keine Ergebnisse des vorliegenden Fallberichts dar.

6. Klinische Analyse

Dieser Fallbericht verdeutlicht das Potenzial patientenspezifischer, additiv gefertigter subperiostaler Implantate bei Patienten mit ausgeprägter Oberkieferatrophie, für die eine konventionelle Implantattherapie nur mithilfe umfangreicher Knochenaufbaumaßnahmen möglich wäre. Im beschriebenen Fall verhinderte der erhebliche Knochenverlust nach dem Versagen der ursprünglichen Implantatversorgung eine erneute Versorgung mit enossalen Implantaten, sofern keine extraorale Knochenentnahme durchgeführt worden wäre. Da der Patient eine solche Rekonstruktion ablehnte, entschieden sich die Behandler für eine individuell angefertigte subperiostale Implantatlösung.

Ein zentrales klinisches Merkmal dieses Behandlungsprotokolls ist der konsequent prothetisch orientierte digitale Planungsansatz. Die Implantatkonstruktion basierte nicht ausschließlich auf dem verbliebenen Knochenangebot, sondern auf der angestrebten endgültigen prothetischen Versorgung. Mithilfe von DVT-Daten, einer radiologischen Schablone, CAD-Planung und additiver Fertigung entstand ein Implantat, das exakt an die individuelle Anatomie des Patienten angepasst wurde. Dieses Vorgehen verdeutlicht den Wandel der modernen Implantologie hin zu vollständig digitalisierten Behandlungsabläufen, in denen chirurgische und prothetische Planung eng miteinander verknüpft sind.

Ebenso unterstreicht der Fall die Bedeutung einer strukturierten Nachsorge. Obwohl postoperativ eine begrenzte Weichteildehiszenz festgestellt wurde, entschieden sich die Autoren aufgrund der klinischen Stabilität gegen einen weiteren chirurgischen Eingriff. Stattdessen standen eine sorgfältige Mundhygiene und regelmäßige Kontrolluntersuchungen im Mittelpunkt des Langzeitmanagements. Während des gesamten Beobachtungszeitraums zeigte sich keine Verschlechterung der Weichteilsituation.

Gleichzeitig erlaubt diese Veröffentlichung keine Aussagen über die Überlegenheit subperiostaler Implantate gegenüber anderen Rekonstruktionsverfahren. Aufgrund des Designs als Einzelfallbericht fehlen Vergleichsgruppen sowie direkte Gegenüberstellungen mit Knochenaugmentationen, Jochbeinimplantaten oder anderen implantologischen Konzepten. Die Ergebnisse sollten daher als Nachweis der technischen Machbarkeit interpretiert werden und nicht als allgemeingültiger Beleg für die klinische Überlegenheit dieser Therapieform.

7. Klinische Anwendungen

Die in diesem Fallbericht vorgestellte Behandlung erscheint insbesondere für Patienten mit schwerer Oberkieferatrophie relevant, bei denen das vorhandene Knochenangebot eine Versorgung mit konventionellen enossalen Implantaten erheblich erschwert. Sie kann vor allem dann in Betracht gezogen werden, wenn umfangreiche Knochenaufbaumaßnahmen erforderlich wären, vom Patienten jedoch nicht gewünscht oder nicht geeignet erscheinen.

Darüber hinaus veranschaulicht die Studie die Möglichkeiten eines vollständig digitalen Workflows, der DVT-Bildgebung, virtuelle Implantatplanung, CAD-Konstruktion, additive Fertigung sowie CAD/CAM-gestützte Prothetik miteinander kombiniert. Dieses Konzept ermöglicht die Herstellung eines individuell angepassten Titanimplantats, das auf die anatomischen Gegebenheiten und die geplante prothetische Versorgung abgestimmt ist. Aufgrund des niedrigen Evidenzniveaus dieser Einzelfallbeschreibung sollten die beschriebenen klinischen Anwendungen jedoch als vielversprechende Option und nicht als allgemein etablierter Behandlungsstandard verstanden werden.

8. Evidenzniveau, Limitationen und Transparenz

Bei der vorliegenden Veröffentlichung handelt es sich um einen klinischen Fallbericht, der innerhalb der evidenzbasierten Medizin ein niedriges Evidenzniveau besitzt. Ziel der Arbeit ist es, die technische Umsetzbarkeit einer patientenspezifischen, additiv gefertigten subperiostalen Implantatversorgung zu demonstrieren und nicht deren Überlegenheit gegenüber anderen Therapiekonzepten nachzuweisen. Die dargestellten Ergebnisse sind daher als klinische Beobachtung eines Einzelfalls zu interpretieren und erlauben keine allgemeingültigen therapeutischen Empfehlungen.

Mehrere methodische Einschränkungen müssen berücksichtigt werden. Die Studie umfasst lediglich einen Patienten und verfügt weder über eine Kontrollgruppe noch über einen direkten Vergleich mit etablierten Behandlungsverfahren wie Knochenaugmentationen in Kombination mit enossalen Implantaten, Jochbeinimplantaten oder anderen Rekonstruktionskonzepten. Der dokumentierte Nachbeobachtungszeitraum von drei Jahren liefert zwar wertvolle Informationen zur mittelfristigen klinischen Stabilität, erlaubt jedoch keine Aussagen über den langfristigen Behandlungserfolg oder die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf größere Patientenkollektive.

Hinsichtlich der wissenschaftlichen Transparenz geben die Autoren an, dass keine externe Finanzierung erfolgte und keine finanziellen oder sonstigen Interessenkonflikte bestehen, die die Ergebnisse beeinflusst haben könnten. In den Danksagungen wird das Unternehmen BONASH (Teheran, Iran) für die Herstellung des patientenspezifischen subperiostalen Implantats erwähnt. Diese Zusammenarbeit wird jedoch ausdrücklich nicht als Interessenkonflikt ausgewiesen. Darüber hinaus lag eine schriftliche Einverständniserklärung des Patienten zur Veröffentlichung des Fallberichts vor.

9. Kernaussagen der Studie

• Studientyp: Klinischer Fallbericht.
• Evidenzniveau: Niedrig (Einzelfall).
• Studienpopulation: Ein Patient mit ausgeprägter Oberkieferatrophie nach Versagen einer implantatgetragenen Versorgung infolge einer Periimplantitis.
• Anzahl der Patienten:
• Anzahl der Implantate: Ein patientenspezifisches subperiostales Implantat zur vollständigen Rehabilitation des Oberkiefers.
• Nachbeobachtungszeit: 3 Jahre.
• Primärer Bewertungsparameter: Klinische Machbarkeit und mittelfristige Stabilität einer individuell gefertigten, additiv produzierten subperiostalen Implantatversorgung.
• Wichtigstes Ergebnis: Das Implantat blieb über den gesamten Beobachtungszeitraum klinisch stabil. Eine geringe Weichteildehiszenz zeigte keine Progression, Implantat- oder Prothesenfrakturen wurden nicht beobachtet, und der Patient berichtete über eine hohe funktionelle und ästhetische Zufriedenheit.
• Wissenschaftliche Schlussfolgerung: Der Fallbericht legt nahe, dass patientenspezifische 3D-gedruckte subperiostale Implantate bei ausgewählten Patienten mit schwerer Oberkieferatrophie eine praktikable Alternative darstellen können, wenn konventionelle Implantate umfangreiche Knochenaufbaumaßnahmen erfordern würden.
• Wesentliche Limitationen: Einzelfall, fehlende Kontrollgruppe, keine direkte Vergleichsbehandlung und eingeschränkte Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Patientengruppen.

10. Wissenschaftliche Bedeutung

Diese Fallbeschreibung trägt zur wachsenden wissenschaftlichen Literatur über moderne, patientenspezifische subperiostale Implantate bei, deren Entwicklung durch digitale Technologien und additive Fertigung wesentlich vorangetrieben wurde. Im Mittelpunkt steht weniger die Wiederaufnahme eines historischen Implantatkonzepts als vielmehr dessen Weiterentwicklung durch einen vollständig digitalen Behandlungsablauf, der dreidimensionale Bildgebung, virtuelle Implantatplanung, CAD-Konstruktion, Titan-3D-Druck und CAD/CAM-Prothetik miteinander verbindet.

Der wissenschaftliche Mehrwert der Studie liegt insbesondere in der detaillierten Beschreibung dieses digitalen Workflows und in der Dokumentation eines dreijährigen klinischen Verlaufs. Gleichzeitig ordnen die Autoren ihre Beobachtungen in den Kontext aktueller Veröffentlichungen ein, die auf eine verbesserte klinische Leistungsfähigkeit moderner subperiostaler Implantate im Vergleich zu früheren Generationen hindeuten, ohne daraus allgemeingültige Schlussfolgerungen abzuleiten.

Aufgrund des niedrigen Evidenzniveaus liefert die Studie keine endgültigen Aussagen zur Wirksamkeit dieser Therapie. Sie unterstützt jedoch die weitere wissenschaftliche Untersuchung patientenspezifischer subperiostaler Implantate und unterstreicht den Bedarf an prospektiven Studien mit größeren Patientenkollektiven, direkten Vergleichsgruppen und langfristigen Nachbeobachtungen, um Indikationen, Langzeitstabilität und klinische Ergebnisse fundierter beurteilen zu können.

11. Redaktionelles Fazit

Dieser Fallbericht beschreibt eine moderne, vollständig digital geplante Rehabilitation eines stark atrophierten Oberkiefers mithilfe eines patientenspezifischen, additiv gefertigten 3D-gedruckten subperiostalen Implantats. Der dokumentierte dreijährige Verlauf zeigt, dass dieses Behandlungskonzept bei einem sorgfältig ausgewählten Patienten technisch erfolgreich umgesetzt werden konnte und eine stabile funktionelle sowie ästhetische Rehabilitation ermöglichte. Aufgrund des Charakters als Einzelfallbericht sollten die Ergebnisse jedoch mit der gebotenen wissenschaftlichen Zurückhaltung interpretiert werden. Dennoch liefert die Studie einen wertvollen Beitrag zur Weiterentwicklung digitaler Behandlungskonzepte in der modernen Implantologie und schafft eine Grundlage für zukünftige klinische Forschung.