Gesundheit: Generation Kunstzahn

Vor die Wahl gestellt, eine Prothese zu tragen oder einen festen Zahnersatz, entscheiden sich immer mehr für Implantate. Die Implantate werden wie Dübel im Kiefer befestigt und dienen als „Anker“ für Prothesen oder Brücken. In der Regel kommt Titan zum Einsatz, das langlebig und robust ist und sich seit Jahrzehnten bewährt hat. Geht es nach dem Zahnarzt Ulrich Volz aus Konstanz, steht die Zahnmedizin jedoch vor einem Generationswechsel: „Titan hat gute Dienste geleistet, aber heute sind keramische Materialien dem Metall überlegen.“ Volz hat selbst eine Alternative entwickelt: Kunstwurzeln, die vollständig auf Metalle verzichten und nur aus Zirkonoxid-Keramik gebaut sind.

Der entscheidende Vorteil der Keramik ist nach Ansicht von Volz ihre bessere Verträglichkeit. „Es ist im Mund unlöslich, so dass keine Wechselwirkung mit Gewebe stattfindet“, erläutert Volz. Hinzu kommt ein ästhetischer Effekt. Wenn das Zahnfleisch zurückgeht, schimmert anders als beim Titan kein dunkles Metall durch, denn das Implantat hat dieselbe Farbe wie „echte“ Zähne.

In den 70-er Jahren gab es bereits Zahnmediziner, die auf keramische Stoffe setzten und ein Implantat aus Aluminiumoxid entwickelten. Nach kurzer Zeit stellte sich jedoch heraus, dass das Material spröde und bruchanfällig war. Es verschwand wieder vom Markt. Anfang der 80er-Jahre startete die Universität Hamburg zusammen mit der Tokio Medical and Dental University einen weiteren Versuch, Titan vom Thron zu stoßen – diesmal mit Zirkonoxid. Der Hamburger Zahnarzt Hans-Günther Rudelt erinnert sich: „Wir waren besessen davon, den Patienten metallfrei zu versorgen. Mit Zirkonoxid wollten wir es endlich schaffen.“

Dem Werkstoff eilt noch heute ein exzellenter Ruf in der Werkstoffwissenschaft voraus. Es ist härter und drei- bis viermal biegefester als Titan. Der Schmelzpunkt liegt bei Temperaturen jenseits von 2700 Grad Celsius, nur Wolfram und Diamant widersetzen sich extremerer Hitze. Selbst starken Säuren widersteht das Material. Bekannt ist Zirkonoxid vor allem für seine Verwendung als Werkstoff mit breiten Möglichkeiten, von Bremsbelägen für Formel-1-Rennwagen über die Raumfahrtindustrie bis hin zu künstlichen Hüftgelenken.

Doch Rudelt und seine Kollegen scheiterten. Sie hatten ein zweigliedriges System aus Pfosten und Deckschraube konzipiert. Die Verbindung hielt nicht, das Implantat fiel auseinander. Entscheidend bei der neuen Entwicklung des Zahnarztes Ulrich Volz waren verbesserte Materialien und ein Design-Trick – die einteilige Konstruktion. Sie macht das Implantat stabiler und belastungsfähiger.

Getestet wurden die Implantate am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM) in Freiburg. Seit mehr als 20 Jahren überprüfen und werten dort Physiker und Ingenieure die Zuverlässigkeit von Zahnimplantaten aus. In zehn Millionen Zyklen wurden die Zirkonoxid-Implantate bei wechselnden Kräften traktiert, was in etwa einer zehnjährigen Belastungsdauer durch Beißen und Kauen entspricht. Die Implantate blieben unversehrt; nach diesem Standard gelten sie als bruchsicher.

Eine weitere Voraussetzung für die Zulassung ist die Osseointegration der Implantate. Darunter versteht man den Kontakt zwischen Implantat und dem ihn umgebenden Knochen. Nur durch stabiles Einwachsen bleibt der Kunstzahn auch auf lange Sicht fest verankert. Die Oberfläche des Zirkonoxids ermöglicht Osteoblasten, also knochenbildenden Zellen, auf das Material aufzuwachsen.

Seit 2003 untersuchen zahnmedizinische Fakultäten die Eigenschaften des Implantats. Die klinischen Ergebnisse sind bis heute ausgezeichnet, Komplikationen und Misserfolge nur sehr selten aufgetreten. Nach sechs Jahren intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit wurde im Sommer 2004 das erste metallfreie Implantat als Medizinprodukt in Deutschland zugelassen.

Entscheidet sich ein Patient für die metallfreie Variante, dann wird unter örtlicher Betäubung das Implantat in den Kieferknochen geschraubt und eine provisorische Krone aufgesetzt. Darüber kommt eine Schutzschiene oder Prothese, da das Implantat in der Einheilung nicht belastet werden darf. Der gesamte Eingriff dauert etwa 20 Minuten. Für die zumeist mehrteiligen Titanimplantate wären dagegen zwei chirurgische Sitzungen notwendig. „Der weitere Verlauf ist meist unkompliziert, der Kieferknochen baut sich um die Implantatschraube und bleibt fest verankert“, sagt Volz. Nach einer Einheilungszeit von drei Monaten im Unterkiefer und sechs Monaten im Oberkiefer wird zum Schluss die endgültige Keramikkrone aufgesetzt. Die Patienten müssen anfangs dreimonatlich, bei guter Zahnpflege halbjährlich zur Kontrolle. Zudem ist ausreichende Mundhygiene für dauerhaften Erfolg wichtig.

„Das Zirkonoxid-Implantat hat eine dem Titan vergleichbare Überlebensquote von etwa 95 Prozent in einem Zeitraum von zehn Jahren“, sagt Volz. Von 100 Implantaten sitzen demnach nach zehn Jahren noch 95 fest im Kiefer. Rund 6000 Patienten tragen heute die metallfreie Variante, unter anderem einige Mitarbeiter und seine Eltern.

Inzwischen findet das Implantat auch bei Kollegen immer mehr Zuspruch. Mehrere hundert Zahnärzte bundesweit setzen das Zirkonoxid-Implantat bereits ein. Doch es gibt auch Vorbehalte. Für viele Kritiker hat die metallische Versorgung einen Qualitätsstandard erreicht, der nur schwer zu übertreffen ist. Nach Meinung von Uwe Ryguschik vom Berliner Verband der Deutschen Gesellschaft für Zahnärztliche Implantologie (DGZI), schränkt der einphasige Implantattyp den Spielraum ein. Der besonders dicke Durchmesser würde grundsätzlich einen stabilen Knochen voraussetzten. „Dafür fehlt es meinen älteren Patienten aber an der nötigen Substanz“, bemängelt er.

Roland Hille, Vorsitzender des Wissenschaftlichen Beirates der DGZI, bemerkt, dass keine Langzeitstudien über Zirkonoxid-Implantate vorliegen. Dennoch schließen er und Ryguschik nicht aus, dass Zirkonoxid zukünftig eine große Rolle spielen könnte. Auch andere Hersteller setzen mittlerweile auf Keramik als Material für Implantate. Volz schwebt Großes vor: „In ein paar Jahren wird der Patient ausschließlich mit Keramik versorgt.“ Auf Messen, Podiumsdiskussionen und in Fachjournalen sind die Implantate schon fast das Thema Nummer eins.

Oliver Jesgulke