Unter einer Kieferknochenaugmentation (Synonym: Kieferknochenaufbau) versteht man den operativen Wiederaufbau von verloren gegangener Knochensubstanz im Ober- bzw. Unterkiefer.

Augmentationsverfahren werden angewendet, um Implantate (künstliche Zahnwurzeln) sicher im Knochen zu verankern, prothetische Versorgungen mit festsitzendem oder herausnehmbarem Zahnersatz zu ermöglichen oder nach unfall- oder krankheitsbedingtem Knochenverlust die Ästhetik wieder herzustellen.

Bereits in den ersten Jahren nach einer Zahnextraktion (Zahnentfernung) können Knochenverluste von bis zu 60 % auftreten. Die Kieferkammbreite verringert sich auf bis zu 2 mm. Da ein Implantat allseits von mindestens 1,5 mm Knochen umgeben sein muss, kann vor einer Implantatinsertion (dem Setzen eines Implantats) die Augmentation des betroffenen Kieferbereichs erforderlich sein.

Neben dem Knochenschwund nach Extraktionen führt das jahrelange Tragen von herausnehmbarem Zahnersatz durch die Übertragung des Kaudrucks auf den Kieferkamm zu einer mehr oder weniger stark ausgeprägten Alveolarkammatrophie (Rückgang des ehemals Zahn tragenden Kieferknochenanteils).

Knochenersatzmaterialien

I. Alloplastisches Knochenersatzmaterial

Um Knochen aufzubauen, können synthetisch (künstlich) hergestellte Materialien aus Calciumcarbonat, Tricalciumphosphat, Hydroxylapatit oder Bioglass verwendet werden, die biokompatibel (biologisch gut verträglich) sind. Osteoblasten (Knochen bildende Zellen) besiedeln die synthetischen Oberflächen, das Material kann innerhalb einiger Monate bis Jahre vom Körper abgebaut und dabei durch eigenen Knochen ersetzt werden.

Soll die Augmentation durch Verwendung von autogenem (autologem, eigenem) Knochen erfolgen, so muss dieser dem Patienten zunächst an geeigneter Stelle entnommen werden.

III. Bone Chips

Die dritte Möglichkeit besteht in der Verwendung von biotechnologisch hergestelltem eigenen Knochen (Bone Chips).

IV. Allogener Knochen

Allogener Knochen entstammt den langen Röhrenknochen von menschlichen Multiorganspendern. Durch die Aufbereitung im DFDBA-Verfahren (engl.: Demineralized freeze dried bone allograft) werden die Risiken der Krankheitserregerübertragung und immunologischer Reaktionen erheblich reduziert (verringert), wenngleich nicht völlig ausgeschlossen.

V. Xenogener Knochen

Xenogene Ersatzmaterialien (Bio-Oss^®) sind boviner Herkunft (vom Rind). Zur Reduktion des Übertragungs- und Allergisierungsrisikos findet eine Deproteinierung (Entzug von Eiweiß) statt. Zurück bleibt der anorganische Knochenanteil, in den neuer Knochen einsprießt.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

Auf die Indikationen, die der individuellen Situation angepasst und am Therapieziel orientiert gestellt werden, wird beim jeweiligen Verfahren gesondert eingegangen.

Die Operationsverfahren

• Horizontale oder vertikale Augmentation mittels Knochenblock
• Bone-Splitting (Alveolarfortsatzspaltung)
• Bone-Spreading (Alveolarfortsatzspreizung)
• Distraktionsosteogenese (Auseinanderziehen des Knochens)
• Socket-Preservation-Technik
• Interner/externer Sinuslift (Sinusbodenelevation)

I. Horizontale oder vertikale Augmentation mittels Knochenblock 

Die Augmentation mittels Knochenblock wird angewendet, wenn der Kiefer bereits so stark atrophiert (zurückgegangen) ist, dass die Restknochenbreite und/oder Höhe für eine Implantatinsertion (Einbringung eines Implantats) zu gering ist. Hierfür kann autogener (körpereigener), allogener oder synthetischer Knochen verwendet werden.

Die häufigsten Entnahmeregionen für autologe Knochenblöcke sind:

• Aufsteigender Unterkieferast bzw. Kieferwinkelregion
• Kinn
• Beckenkamm

Der entnommene Knochenblock wird nach Ablösen der den Kieferkamm bedeckenden Schleimhaut an den Kammverlauf angepasst und mittels kleiner Titan-Nägel oder Schrauben daran fixiert. Danach verbliebene Spalträume zwischen Knochentransplantat und Kieferknochen können durch Knochenersatzmaterial oder eigene Knochenspäne, meist in Kombination mit Eigenblut, aufgefüllt werden.

Nach Einheilung des Knochentransplantats kann die Implantatinsertion erfolgen.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Horizontaler und vertikaler Kieferknochenaufbau bei zu geringer Kieferkammbreite bzw. -höhe
  

II. Bone-Splitting (Alveolarfortsatzspaltung)

Nach Anästhesierung (Betäubung) des Operationsgebietes wird die Schleimhaut abgelöst und so der Zugang zum Kieferkamm geschaffen. Der freigelegte Knochen wird mittig durch dünne Instrumente − beispielsweise diamantierte Trennscheiben − gespalten. Mit Hilfe eines Knochenmeißels erfolgt anschließend das Auseinanderbewegen der beiden Knochenanteile derart behutsam, dass eine Fraktur (Knochenbruch) der schmalen Lamellen vermieden wird.

In Abhängigkeit vom Verlauf entscheidet der Operateur, ob die Implantatinsertion simultan (zeitgleich) zum Bone Splitting erfolgen kann oder nicht. Ist die Implantation möglich, so werden die Implantate direkt im Anschluss gesetzt. Die entstandenen Hohlräume werden mit Knochenersatzmaterial in Kombination mit Eigenblut aufgefüllt.

Im Rahmen einer Guided Bone Regeneration (GBR; gesteuerte Knochenregeneration) erfolgt die Abdeckung des augmentierten Knochens mittels − in der Regel resorbierbarer (auflösbarer) − Membranen, darüber der speicheldichte Verschluss der Schleimhaut.

Beim zweizeitigen Verfahren, das weit häufiger Anwendung findet, werden die Implantate erst nach Regeneration (Wiederaufbau) des Knochens in einer zweiten Operation gesetzt. Hierbei kann die Abdeckung mittels einer Membran entfallen. Der gesamte durch das Bone Splitting geschaffene Hohlraum wird mit Knochenersatzmaterial versorgt, die Schleimhaut speicheldicht vernäht. Nach Einheilung des Materials erfolgt einige Monate später die Implantatinsertion. 

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Kieferkammbreite von 2,5 bis 3 mm
• Kieferkammhöhe von 1 cm
• Knochendichte D2 - D4

III. Bone Spreading (Alveolarfortsatzspreizung)

Nach Lösen eines Schleimhautlappens wird der Knochen im Bereich der geplanten Implantatinposition mit Bohrern aufsteigenden Durchmessers verdrängend präpariert, sodass zum einen ein Implantatlager entsteht, zum anderen der Restknochen größtmöglich geschont wird. Durch die allmähliche Vergrößerung des Durchmessers wird der Knochen langsam verdrängt.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Kieferkammbreite von 4 bis 6 mm − Das Bone Spreading erfordert eine größere Restknochenbreite als das Bone Splitting.
  
• Kieferkammhöhe von 6 bis 10 mm
• Knochendichte D2 - D5
• Im Oberkiefer-Seitenzahngebiet, häufig in Verbindung mit einem Sinuslift (Augmentation des Kieferhöhlenbodens, Sinusbodenelevation)
  

IV. Distraktionsosteogenese

Das Verfahren der Distraktionsosteogenese (Knochenneubildung durch Auseinanderziehen) wurde ursprünglich von dem Mediziner Ilizarow zur Extremitätenverlängerung (Verlängerung von Arm- und Beinknochen) entwickelt. Hierbei wird ein künstlich geschaffener Frakturspalt mittels eines Distraktors (einer Schraube) kontinuierlich auseinander gedreht. Zwischen den Knochenstücken läuft die Knochenheilung durch Bildung neuen Gewebes ab.

Zur Augmentation wird der Kieferbereich, in dem ein Mehrangebot an Knochensubstanz benötigt wird, unter Anästhesie operativ vorbereitet. Der Knochen wird durchtrennt und somit ein Frakturspalt (Bruchspalt) geschaffen. Anschließend wird der Distraktor so an den Knochenstücken angebracht, dass er den Frakturspalt nach und nach distrahieren (erweitern) kann. Die Justierung des Distraktors erfolgt über eine Schraube, welche sich oberhalb der Schleimhaut befindet. Der Frakturspalt wird einen Millimeter pro Tag erweitert. Wird weniger distrahiert, erhöht sich die Gefahr der vorzeitigen Verknöcherung. Wird mehr distrahiert, kann es zur Ausbildung von Pseudarthrosen kommen.

Die Verknöcherung des Bruchspalts beansprucht etwa zwei bis drei Monate. Nach Abschluss der Behandlung wird der Distraktor in einem zweiten Eingriff wieder entfernt, und die Implantate können gesetzt werden. Die Implantatinsertion kann entweder simultan oder zweiphasig zu einem weiteren Behandlungstermin erfolgen.

Diese Methode bietet den Vorteil, dass das Einbringen von körpereigenem oder fremdem Knochen bzw. von Knochenersatzmaterialien und die damit verbundenen Risiken umgangen werden können.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Korrektur von Knochenwachstumsstörungen
• Zur Alveolarkammerhöhung vor Implantatinsertion

V. Socket-Preservation-Technik

Die Socket-Preservation-Technik (Technik zur "Erhaltung des Sockels"; Synonym: Ridge-Preservation-Technik: "Erhaltung des Kieferkamms") verhindert den nach einer Extraktion (Zahnentfernung) ansonsten unvermeidlich ablaufenden Knochenabbau.

Unmittelbar im Anschluss an die Extraktion wird die leere Alveole (knöchernes Zahnfach) mit schwer resorbierbarem Knochenersatz- oder autologem Knochenmaterial aufgefüllt und dieses so wie die umgebenden Knochenränder mit einer − in der Regel resorbierbaren − Membran abgedeckt, die zwischen Mucoperiostlappen (Schleimhaut-Knochenhaut-Lappen) und Knochenrand fixiert wird. Anschließend wird die Wunde speicheldicht vernäht. Hierfür kann die Entnahme und Übertragung eines Schleimhaut-Bindegewebstransplantats am Gaumen erforderlich sein. Nicht resorbierbare Membranen müssen nach etwa zehn Tagen in einem zweiten Eingriff entfernt werden.

Auf diese Weise werden das Kollabieren der Alveole im Verlaufe der Wundheilung und der damit einhergehende deutliche Verlust an Knochen vermieden. Nach einer Einheilungsphase von etwa drei bis fünf Monaten kann in dem augmentierten Areal ein Implantat gesetzt werden.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Zum Verhindern der Alveolarkammatrophie nach Extraktion 

VI. Sinuslift

Nach Extraktionen von Oberkiefer-Seitenzähnen und dem sich daran anschließenden jahrelangen Tragen von Prothesen, die den Kaudruck auf den verbliebenen Kieferkamm weiterleiten, kann die knöcherne Trennschicht zwischen Mund- und Kieferhöhle derart atrophiert (zurückgebildet) sein, dass eine stabile Implantatinsertion unmöglich geworden ist. Hier muss zunächst eine so genannte Sinusbodenelevation, eine Knochenerhöhung im Bereich des Kieferhöhlenbodens, erfolgen. Der Sinuslift ist in einem gesonderten Artikel behandelt.

Literatur

1. Cranin AN u.a.: A statistical evaluation of 952 endosteal implants in humans, in: JADA, 94/1977.(1977)
2. de Wijs FL: Splitting and widening of an narrow jaw ridge in the edentulous maxilla, in: Ned Tijdschr Tandheelkd 104/1997, S. 262-263.(1997)
3. Engelke WG, Diederichs CG, Jacobs HG: Alveolar reconstruction with splitting osteotomy and microfixation of implants, in: Int J Oral Maxillofac Implants, 12/1997, S. 310-318.(1997)
4. Hidding J. Lazar F. Zöller J. E. Erste Ergebnisse bei der vertikalen Distraktionsosteogenese des athrophischen Alveolarkammes. Mund Kiefer GesichtsChir 3 [Suppl 1]: S 79-83 (1999)
5. Jerosch J. Bader A. Uhr G. Knochen. curasan Taschenatlas spezial. (2004)
6. Palti A, Hoch T.: A concept for the treatment of various dental bonedefects. in: Implant Dent. 2002;11(1), S. 73-78. (2002)
7. Palti A. Langzeiterfolge bei der Sinusbodenelevation – Kriterien und Parameter. Teil 1 – Bone-Spreading-Verfahren. Implantologie Journal 04/2003 (2003)
8. Reilly DT, Burstein AH: The elastic and ultimate properties of compact bone tissue, J Biomech, 80/1975, S. 393-405. (1975)
9. Simion M, Baldoni M, Zaffe D: Jawbone enlargement using immediate implant placement associated with a split-crest technique and guided tissue generation, in: Int J Periodontics Restorative Dent 12/1992, S. 462-473.(1992)
10. Scipioni A, Bruschi GB, Calesini G: The edentoulous ridge expansion technique: a five-year study, in: Int J Periodontics Restorative Dent 14/1994, S. 451-459. (1994)
11. Tarnow DP u.a.: Immediate loading of threaded implants at stage one surgery in endentulous arches. Ten consecutive case reports with 1 to 5 year data, in: Int J Oral Maxillofac Implants, 12/1997, S. 319-324. (1997)
12. Falkenthal H.: "Socket Preservation" und "Punch-Technik". Der GOZ-Ausschuss der LZK BW informiert. Zahnärzteblatt Baden-Württemberg 04/2011
13. Ehmke B., Flemmig T.F.: Knochen und Knochenersatzmaterialien zur parodontalen Regeneration. Stellungnahme der DGZMK (Deutsche Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde). DZZ 54 (99)
14. Becker J.: Zahnärztliche Mitteilung zum Risiko der Krankheitsübertragung durch xenogene Knochenersatzmaterialien in Implantologie und Parodontologie. DGZMK (Deutsche Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde). 30.01.2006
15. Koch H.-J.: Gewebeerhalt und Gewebeaufbau um Implantate. Der Alveolarkamm ist Teil der rot-weißen Architektur. Zahnärztliche Mitteilungen 04/2013