Gesundheit: Zähne können nun in den Kiefer gedübelt werden Kunststoffforscher entwickeln neuartige Verankerung

Zahnwurzelkaries und fortgeschrittene Paradontose. Schon der Gedanke an die Torturen im Zahnarztstuhl tut körperlich weh. Oft ist ein Zahn jedoch so stark geschädigt, dass er raus muss. Doch was kommt dann? Eine Brücke? Sind mehrere Zähne betroffen vielleicht sogar „die Dritten“? Eine grausame Vorstellung. Als Alternative bietet sich die Implantation an. Titanstifte werden dauerhaft als Wurzelersatz in den Kieferknochen geschraubt, wo sie als Anker für eine Zahnkrone dienen. Diese Methode ist mittlerweile etabliert – doch exorbitant teuer. Denn der Titanstift muss exakt in den Kieferknochen eingepasst werden, damit er später dem starken Druck und den Scherkräften beim Kauen Stand hält.

Eine kostengünstigere Alternative könnte eine neuartige Verankerungstechnik sein, die Ingenieure am Kunststofftechnikum der TU Berlin entwickelten. Warum nicht ein Prinzip anwenden, dass sich beim Bau bestens bewährt hat? Nicht mit brachialer Gewalt die Schraube allein in die Wand drehen, sondern zuerst einen dünnwandigen Kunststoffdübel in die Bohrung stecken. Und dann mit Gefühl die Schraube festziehen. Eine abwegige Idee? Nicht für den Werkstoffwissenschaftler Helmut Käufer, der schon viel an Kunststoffimplantaten für die Medizin arbeitete. Zusammen mit den Medizintechnikern Alexander Bongers und Aravind Bedekar machte er sich an die Entwicklung eines „Zahndübels“.

Am einfachsten war die Suche nach geeigneten Kunststoffen. Fündig wurde man unter anderem bei einem speziellen Polymethylmetacrylat (PMMA), einem Polymer, das hart und gleichzeitig elastisch ist und bereits für die Anwendung in der Medizintechnik zugelassen ist. PMMA wird schon als Knochenzement und für Zahnfüllungen eingesetzt.

Die Titanschraube – auch bei dieser Konstruktion das eigentlich tragende Element – wurde modifiziert. Sie ist kürzer als die sonst verwendeten und hat ein spezielles Gewindeprofil, das an die Materialeigenschaften des Kunststoffes optimal angepasst ist.

Nächster Punkt: Ein normaler Spreizdübel kam nicht in Frage. Es musste eine geschlossene Hülse sein, die sich durch Eindrehen einer konischen Metallschraube perfekt an die Wand des Knochenhohlraumes anschmiegt. Gleichzeitig soll eine gute Dämpfung am Kieferknochen gewährleistet sein, denn „Knochen sind spröde und brechen bei zu hohem Druck leicht“, meint Käufer, „Leider haben sie keinen Sensor, der uns sagt, wann es fest genug ist.“ Dieses Problem löste man durch eine Modifizierung der Oberfläche. Die Minidübel besitzen außen nämlich eine Art „Rasen“ von mikroskopisch kleinen Polymerfäden. Diese elastischen Fibrillen werden beim Eindrehen der Schraube in den Knochen zusammengedrückt und dämpfen damit den Druck.

Gleichzeitig wurde damit noch ein weiteres Problem gelöst: Die raue Oberfläche erleichtert das Einwachsen des Implantates in den Kiefer, da Knochen bildende Zellen hier besser haften.

Die Heilung dauert normalerweise sechs Wochen bis zu drei Monaten – je nachdem, wie umfangreich die „Restaurierung“ ist und an welcher Stelle im Kiefer gearbeitet wird. Erst dann kann die endgültige Zahnkrone aufgesetzt werden. In der Zwischenzeit lebt der Patient mit einem Provisorium. Bei der Dübelmethode, so Käufer, könnte die Krone direkt nach der Implantation aufgesetzt werden, da die flexible Hülle des Implantates sich besser an den Knochen anpasst und gegebenenfalls nachdehnt.

In Tests, die ein Jahr Kaudauer simulieren sowie beim versuchsweisen Einbau in Kieferknochen hat sich die neue Technik bereits bestens bewährt. Patente sind erteilt und ein Berliner Unternehmen steht in den Startlöchern. Doch zwei Hürden gilt es noch zu überwinden. Klinische Studien mit dem „Dübelzahn“ und die Zulassung des gesamten Konstruktes als Medizinprodukt stehen noch aus. Zwei Prozesse, die ebenso langwierig wie teuer sind.

Doch der Gewinn für die Patienten ist groß: Durch die neuartige Verankerung wäre ein Implantat schneller „kau-fest“, die Tortur deutlich kürzer und dazu erheblich billiger. Ein Dübel der nicht nur den Druck auf den Kieferknochen sondern auch die Kosten des Gesundheitssystems dämpft? Die Krankenkassen wird das freuen.

Catarina Pietschmann