Patientenspezifische dreidimensional gedruckte subperiostale Implantate zur primären Rekonstruktion nach Maxillektomie: Eine Fallserie mit neun Patienten

De Riu, M.Y. Mommaerts, D. Soma, A. Biglio, M. Roy, S. Troise, A. Maniaci, J.R. Lechien, L.A. Vaira.

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40683801/

Patientenspezifische dreidimensional gedruckte subperiostale Implantate zur primären Rekonstruktion nach Maxillektomie: Eine Fallserie mit neun Patienten

1. Wissenschaftliche Referenz

• Studientitel: Three-dimensionally printed subperiosteal implants for maxillectomy reconstruction: report of nine cases.
• Autoren: G. De Riu, M.Y. Mommaerts, D. Soma, A. Biglio, M. Roy, S. Troise, A. Maniaci, J.R. Lechien, L.A. Vaira.
• Fachzeitschrift: International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery.
• Erscheinungsjahr: 2025.
• DOI: 10.1016/j.ijom.2025.07.001.

2. Wissenschaftlicher Hintergrund

Die Rekonstruktion des Oberkiefers nach einer Tumorresektion gehört zu den anspruchsvollsten Eingriffen der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Der Verlust knöcherner und Weichgewebsstrukturen beeinträchtigt nicht nur die Kaufunktion, das Schlucken und die Sprachbildung, sondern verändert auch die Gesichtsästhetik und erschwert eine spätere implantatgetragene prothetische Rehabilitation erheblich. Mikrovaskuläre Knochentransplantate gelten derzeit als Goldstandard, sind jedoch technisch aufwendig und nicht bei allen Patienten durchführbar.

Die rasante Entwicklung digitaler Behandlungskonzepte mit virtueller Operationsplanung, CAD/CAM-Technologien und additiver Fertigung eröffnet neue Möglichkeiten für individualisierte Rekonstruktionsverfahren. Patientenspezifische subperiostale Implantate wurden bereits erfolgreich bei sekundären Rekonstruktionen sowie bei stark atrophierten Kiefern eingesetzt. Über ihren Einsatz im Rahmen einer primären Rekonstruktion unmittelbar nach einer Maxillektomie liegen bislang jedoch nur sehr wenige klinische Daten vor. Ziel dieser Studie ist es daher, das Potenzial dieser innovativen Technologie im Rahmen der Erstversorgung nach Tumorresektion zu untersuchen.

3. Ziel der Studie

Ziel dieser retrospektiven Untersuchung war die Bewertung patientenspezifischer, additiv gefertigter subperiostaler Implantate bei der primären Rekonstruktion des Oberkiefers nach Tumorresektion. Im Mittelpunkt standen die technische Umsetzbarkeit des Verfahrens, die Stabilität der Implantate sowie die kurz- bis mittelfristigen klinischen Ergebnisse einschließlich möglicher postoperativer Komplikationen nach simultaner Tumorresektion, Rekonstruktion und Implantatinsertion.

4. Methodik

In diese retrospektive Beobachtungsstudie wurden neun Patienten eingeschlossen, die zwischen Mai 2021 und Juni 2023 aufgrund eines Oberkiefertumors operiert wurden und eine primäre Rekonstruktion mit einem patientenspezifischen subperiostalen Titanimplantat erhielten. Grundlage der Implantatplanung bildeten Computertomographiedaten (DICOM), digitale intraorale Scans sowie eine virtuelle prothetische Planung. Die Implantate wurden aus einer Ti6Al4V-Titanlegierung mittels direktem Metall-Lasersintern hergestellt.

Die operative Versorgung umfasste die onkologische Resektion, die sofortige Implantatinsertion sowie die Defektrekonstruktion mittels freier oder gestielter Lappenplastiken. Das Implantat übernahm gleichzeitig die Funktion einer Osteosyntheseplatte und einer implantatgetragenen prothetischen Basis. Die gesamte digitale Planungs- und Herstellungsphase dauerte etwa neun Tage.

Die Nachbeobachtungszeit betrug mindestens sechs Monate und lag insgesamt zwischen 6 und 20 Monaten (Mittelwert: 13,7 Monate). Bewertet wurden Implantatstabilität, periimplantäre Weichgewebe, chirurgische Komplikationen, radiologische Befunde sowie prothetische Ergebnisse.

5. Wichtigste Ergebnisse

Die Studienpopulation bestand aus sieben Männern und zwei Frauen im Alter zwischen 45 und 90 Jahren (Durchschnittsalter: 70,8 Jahre). Histologisch wurden fünf Plattenepithelkarzinome, drei Osteosarkome (zwei hochgradige und ein niedriggradiges) sowie ein hochgradiges Chondrosarkom diagnostiziert. Die Rekonstruktionsstrategie wurde individuell an Tumorentität, Defektlokalisation und Begleiterkrankungen angepasst, wobei der freie Fibulalappen am häufigsten eingesetzt wurde.

Alle neun patientenspezifischen subperiostalen Implantate konnten entsprechend der präoperativen digitalen Planung erfolgreich inseriert werden. Während des gesamten Nachbeobachtungszeitraums zeigte keines der Implantate Anzeichen einer Lockerung oder Infektion. Die radiologischen Kontrolluntersuchungen nach sechs und zwölf Monaten ergaben weder gelockerte Osteosyntheseschrauben noch Hinweise auf einen periimplantären Knochenabbau. Ebenso wurden keine prothetischen Komplikationen dokumentiert.

Als schwerwiegendste postoperative Komplikation trat bei einem Patienten eine Nekrose eines freien Fibulalappens infolge einer venösen Thrombose auf. Nach Einschätzung der Autoren bestand kein Zusammenhang zwischen diesem Ereignis und dem eingesetzten Implantat. Ein weiterer Patient entwickelte eine Wunddehiszenz mit einer kleinen oroantralen Fistel, die anschließend mithilfe einer in die implantatgetragene Prothese integrierten Obturator-Erweiterung versorgt wurde. Von den fünf Patienten, die eine adjuvante Strahlentherapie erhielten, entwickelte einer eine ausgeprägte Mukositis im Bereich der transmukosalen Abutments, wodurch die Bestrahlung vorübergehend unterbrochen werden musste. Hinsichtlich der periimplantären Weichgewebe zeigten acht Implantate eine vollständige Schleimhautbedeckung, während bei einem Implantat eine begrenzte Freilegung eines vertikalen Abutments ohne entzündliche Begleiterscheinungen (Score 1A) festgestellt wurde.

6. Klinische Analyse

Diese Fallserie liefert erste klinische Erkenntnisse über den Einsatz patientenspezifischer, dreidimensional gedruckter subperiostaler Implantate im Rahmen der primären Oberkieferrekonstruktion. Während sich die bisherige Literatur überwiegend auf sekundäre Rekonstruktionen oder die Versorgung stark atrophierter Kiefer konzentrierte, untersucht diese Arbeit erstmals die Integration eines individuell gefertigten Implantats unmittelbar während der onkologischen Primäroperation.

Ein wesentlicher Vorteil des vorgestellten Konzepts liegt in der Zusammenführung mehrerer Behandlungsschritte innerhalb eines vollständig digitalen Workflows. Das Implantat übernimmt gleichzeitig die Funktion einer Osteosyntheseplatte zur Stabilisierung der Rekonstruktion sowie die Rolle einer definitiven Basis für die spätere implantatgetragene Versorgung. Dadurch könnte sich die Anzahl zusätzlicher operativer Eingriffe reduzieren und die prothetische Rehabilitation früher eingeleitet werden, sofern die Weichgewebe komplikationslos verheilen.

Darüber hinaus verdeutlicht die Studie das Potenzial dieser Implantate bei Patienten, für die konventionelle knöcherne Rekonstruktionsverfahren nicht oder nur eingeschränkt infrage kommen. Obwohl diese Beobachtung lediglich auf wenigen Einzelfällen basiert, zeigen die Ergebnisse, dass patientenspezifische subperiostale Implantate unter bestimmten Voraussetzungen eine tragfähige Grundlage für eine funktionelle prothetische Rehabilitation schaffen können. Aufgrund der begrenzten Fallzahl dürfen diese Beobachtungen jedoch nicht als allgemeingültige Therapieempfehlung interpretiert werden.

Besonders hervorzuheben ist die Bedeutung der präoperativen digitalen Planung. Da die Implantate bereits vor der Tumorresektion gefertigt werden, muss die Operationsplanung mögliche intraoperative Erweiterungen der Resektionsgrenzen berücksichtigen. Die Autoren empfehlen deshalb, zusätzliche Schraubenpositionen und ausreichend lange Implantatarme vorzusehen, um auch bei einer größeren Resektion eine stabile Fixation sicherzustellen. Diese Überlegung unterstreicht den hohen Stellenwert einer präzisen virtuellen Operationsplanung innerhalb moderner CAD/CAM-gestützter Rekonstruktionskonzepte.

Auch die adjuvante Strahlentherapie verdient besondere Aufmerksamkeit. Bei einem Patienten trat im Bereich der transmukosalen Implantataufbauten eine schwere Mukositis auf. Die Autoren diskutieren deshalb als theoretischen Lösungsansatz den Einsatz verschraubter Abutments, die während der Bestrahlung unter der Schleimhaut verbleiben und erst nach Abschluss der Therapie freigelegt werden könnten. Diese Überlegung stellt jedoch eine technische Hypothese dar und wurde im Rahmen der vorliegenden Studie nicht systematisch untersucht.

Insgesamt sprechen die vorliegenden Ergebnisse für eine gute kurzfristige klinische Stabilität patientenspezifischer subperiostaler Implantate bei sorgfältig ausgewählten Patienten. Aufgrund des retrospektiven Designs, der geringen Patientenzahl und der begrenzten Nachbeobachtungszeit können daraus jedoch noch keine belastbaren Aussagen zur Langzeitprognose oder zur Überlegenheit gegenüber etablierten Rekonstruktionsverfahren abgeleitet werden.

7. Klinische Anwendung

Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass patientenspezifische, additiv gefertigte subperiostale Implantate eine interessante Behandlungsoption für komplexe Oberkieferrekonstruktionen darstellen könnten, insbesondere wenn onkologische Resektion, digitale Operationsplanung und implantatgetragene Rehabilitation in einem einzigen chirurgischen Konzept kombiniert werden. Die Verbindung aus virtueller Planung, CAD/CAM-Technologie und Metall-3D-Druck ermöglicht eine hochgradig individualisierte Rekonstruktion.

Ein potenzieller Einsatzbereich besteht insbesondere bei Patienten mit ausgedehnten Oberkieferdefekten oder in Situationen, in denen klassische knöcherne Rekonstruktionsverfahren nur eingeschränkt möglich sind. Darüber hinaus können die Implantate als stabile Grundlage für implantatgetragene Prothesen oder für Obturatorprothesen bei verbleibenden oroantralen beziehungsweise oronasalen Verbindungen dienen. Aufgrund der bislang begrenzten Evidenz sollten diese Anwendungsmöglichkeiten jedoch als vielversprechende Perspektiven und nicht als etablierter Therapiestandard betrachtet werden.

8. Evidenzniveau, Limitationen und Transparenz

Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um eine retrospektive Beobachtungsstudie in Form einer Fallserie, die ein vergleichsweise niedriges Evidenzniveau aufweist. Dieses Studiendesign eignet sich in erster Linie dazu, die technische Machbarkeit sowie erste klinische Ergebnisse eines innovativen rekonstruktiven Verfahrens zu untersuchen. Es erlaubt jedoch keine belastbaren Aussagen über die Überlegenheit gegenüber etablierten Rekonstruktionsmethoden oder allgemeingültige Therapieempfehlungen.

Die Autoren weisen ausdrücklich auf mehrere methodische Einschränkungen hin. Die geringe Fallzahl von lediglich neun Patienten begrenzt die Aussagekraft und Übertragbarkeit der Ergebnisse erheblich. Darüber hinaus betrug die Nachbeobachtungszeit lediglich 6 bis 20 Monate, sodass keine verlässlichen Aussagen über die Langzeitstabilität der Implantate, die Dauerhaftigkeit der prothetischen Versorgung oder das Auftreten später biologischer Komplikationen möglich sind. Zusätzlich fehlte eine Vergleichsgruppe, wodurch ein direkter Vergleich mit konventionellen Rekonstruktionsverfahren nicht möglich war.

Die Autoren betonen deshalb, dass ihre Ergebnisse als vorläufig angesehen werden sollten. Zur Bestätigung der beobachteten Resultate seien prospektive Studien mit größeren Patientenkollektiven und längeren Nachbeobachtungszeiten erforderlich.

Hinsichtlich der wissenschaftlichen Transparenz wurden keine Interessenkonflikte angegeben. Die Studie wurde durch den Fondo di Ateneo per la Ricerca 2019–2020 der Universität Sassari (Italien) finanziert. Die Entwicklung und Herstellung der patientenspezifischen Implantate erfolgte in Zusammenarbeit mit einem spezialisierten biomedizinischen Ingenieurunternehmen; dieser Umstand wird im methodischen Teil beschrieben, jedoch nicht als Interessenkonflikt gewertet. Zudem lagen eine Genehmigung der zuständigen Ethikkommission sowie die Einwilligung aller Patienten vor.

9. Kernaussagen der Studie

• Studientyp: Retrospektive Beobachtungsstudie (Fallserie).
• Evidenzniveau: Niedrig bis moderat (retrospektive Fallserie).
• Studienpopulation: 9 Patienten nach Tumorresektion mit primärer Oberkieferrekonstruktion.
• Anzahl der Implantate: 9 patientenspezifische, dreidimensional gedruckte subperiostale Titanimplantate.
• Nachbeobachtungszeit: 6–20 Monate (Mittelwert: 13,7 Monate).
• Primärer Endpunkt: Technische Machbarkeit, Implantatstabilität, periimplantäre Weichgewebe, chirurgische Komplikationen und radiologische Ergebnisse.
• Wichtigstes Ergebnis: Alle Implantate blieben während der Nachbeobachtung stabil; es traten weder Implantatlockerungen noch Infektionen oder prothetische Komplikationen auf.
• Schwerwiegendste Komplikation: Nekrose eines freien Fibulalappens infolge einer venösen Thrombose; nach Angaben der Autoren bestand kein Zusammenhang mit dem Implantat.
• Wissenschaftliche Schlussfolgerung: Patientenspezifische subperiostale Implantate aus additiver Fertigung stellen eine technisch realisierbare Option für die primäre Oberkieferrekonstruktion dar. Zur Bestätigung dieser ersten Ergebnisse sind jedoch größere Studien mit langfristiger Nachbeobachtung erforderlich.
• Wesentliche Limitationen: Kleine Patientenzahl, retrospektives Studiendesign, fehlende Kontrollgruppe und begrenzte Nachbeobachtungsdauer.

10. Wissenschaftliche Bedeutung

Diese Studie erweitert die bislang verfügbare Evidenz zum Einsatz patientenspezifischer, dreidimensional gedruckter subperiostaler Implantate, indem sie deren Anwendung im Rahmen der primären Oberkieferrekonstruktion untersucht. Während frühere Veröffentlichungen überwiegend sekundäre Rekonstruktionen oder die Versorgung stark atrophierter Kiefer beschrieben, liefert diese Fallserie erste klinische Daten zur unmittelbaren Integration individuell gefertigter Implantate in die onkologische Primärversorgung.

Darüber hinaus verdeutlicht die Arbeit den zunehmenden Stellenwert vollständig digitaler Behandlungsabläufe in der modernen Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Die Kombination aus dreidimensionaler Bildgebung, virtueller Operationsplanung, CAD/CAM-Technologie und additiver Metallfertigung ermöglicht die Entwicklung patientenspezifischer Implantate, welche gleichzeitig osteosynthetische Stabilität und eine Grundlage für die spätere implantatgetragene Prothetik bieten. Dieses Konzept steht exemplarisch für den Trend hin zu individualisierten Rekonstruktionsverfahren.

Obwohl die vorliegenden Ergebnisse aufgrund des Studiendesigns vorsichtig interpretiert werden müssen, liefert die Arbeit einen wichtigen Machbarkeitsnachweis. Sie schafft eine Grundlage für zukünftige prospektive Untersuchungen, die Langzeitergebnisse, Implantatüberleben, prothetische Funktion sowie patientenberichtete Endpunkte systematisch bewerten können. Damit trägt die Studie zur Weiterentwicklung digital gestützter Rekonstruktionskonzepte in der Implantologie und der rekonstruktiven Gesichtschirurgie bei.

11. Redaktionelles Fazit

Diese retrospektive Fallserie zeigt, dass patientenspezifische, dreidimensional gedruckte subperiostale Implantate eine technisch umsetzbare Option für die primäre Rekonstruktion des Oberkiefers nach onkologischer Resektion darstellen können. Die dokumentierten kurz- bis mittelfristigen Ergebnisse weisen auf eine gute Implantatstabilität und eine geringe Zahl implantatbezogener Komplikationen hin. Aufgrund der kleinen Fallzahl und der begrenzten Nachbeobachtungszeit sollten diese Ergebnisse jedoch als vorläufig betrachtet werden. Dennoch stellt die Studie einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung personalisierter, digital geplanter Rekonstruktionsverfahren in der modernen Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie dar.