Pfeilerzahnverlängerung im digitalen Wandel

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Das im vorliegenden Artikel anhand eines Fallbeispiels beschriebene digitale Kieler Extrusionskonzept ermöglicht eine patientenspezifische Planung und objektivierbare Verlaufskontrolle. Insbesondere bei begrenztem vertikalem Platzangebot bietet die 3Dgedruckte Extrusionshantel Vorteile gegenüber konventionellen Therapiemethoden. Die eingeschränkte Kontrollierbarkeit der Zugkräfte bei Gummizügen bleibt jedoch eine relevante Limitation, wodurch ein Monitoring zwingend erforderlich ist.

Die biologische Breite als Ausgangspunkt prothetischer Versorgungen

Die prothetische Versorgung von Pfeilerzähnen setzt gesunde und stabile parodontale Verhältnisse voraus, welche in der Hygiene und präprothetischen Vorbehandlungsphase im Sinne des synoptischen Behandlungskonzeptes erreicht werden müssen [1]. Die Versorgung tief zerstörter Zähne mit sehr kurzen klinischen Kronen, tief subgingival kariösen Läsionen, zervikalen oder infraalveolären Frakturen oder subgingivalen Perforationen stellt hierbei aufgrund einer tief subgingivalen Lage des späteren Restaurationsrandes eine besondere prothetische Herausforderung dar. Ein ausreichender Abstand zwischen der späteren Lage des Restaurationsrandes und dem krestalen Knochen (sogenannte biologische Breite), der die patientenspezifische vertikale Höhe des marginalen Parodonts widerspiegelt, ist hierbei obligat. In der Literatur wird die biologische Breite mit einem Abstand von der Präparationsgrenze zum Knochenrand mit circa 2,5–3 mm definiert [2]. Das bedeutet, dass eine Ausbildung der physiologischen Gewebe des dentogingivalen Komplexes bestehend aus biologischen und epithelialen Attachment sowie dem physiologischen Sulkus, gewährleistet sein muss [3].

Die patientenspezifische vertikale Höhe des dentogingivalen Komplexes sollte vor der definitiven Versorgung durch ein „Sounding“ (sondieren bis auf den Knochen) gemessen und bestimmt werden (Abb. 1). Die vertikale Höhe des dentogingivalen Komplexes ist patientenindividuell und in der Regel vestibulär mit 3 mm geringer als approximal mit 5 mm („normal crest“; 85% der Bevölkerung),daher müssen Präparationsgrenzenverläufe stets individuell und skalloppiert verlaufen. Ist die vertikale Höhe des dentogingivalen Komplexes niedriger als 3 mm („high crest“; 2% der Bevölkerung), ist die Gefahr, die biologische Breite bei subgingivalen Präparationen zu verletzen, besonders hoch, ist sie höher als 3 mm („low crest“; 13% der Bevölkerung), ist sie niedriger. Demgegenüber steht, dass nach Kassenrecht die Lage eines Kronenrandes in gesunder Zahnhartsubstanz sein muss. Vielversprechende Ansätze zur para und supragingivalen Anhebung von Kavitätenböden wie die der Box-Elevation gelten bisher jedoch noch als experimentell.

Darüber hinaus ist eine ausreichende vertikale Umfassung des Stumpfes („Ferrule Design“) in der gesunden Zahnhartsubstanz von 1,5 mm bei wurzelgefüllten Zähnen maßgeblich für die Langzeitbewährung der prothetischen Versorgungen [4,5]. Eine Verletzung der biologischen Breite führt zu Entzündungen des marginalen Parodonts sowie zu Rezessionen und fordert therapeutische Konsequenzen. Ist die biologische Breite eines Pfeilerzahnes unterschritten und somit verletzt, ist diese ausschließlich durch etablierte Methoden wie eine chirurgische Kronenverlängerung, eine chirurgische Extrusion oder eine kieferorthopädische Extrusion wieder einstellbar.

Chirurgische Kronenverlängerungen

Ein etabliertes Verfahren mit dauerhaft stabilen Ergebnissen zur Kronenverlängerung ist der apikale Verschiebelappen mitsimultaner knöcherner Resektion durch Ostektomie und Osteoplastik. Unter Erhalt der gesamten keratinisierten Gingiva wird durch Bildung eines vollmobilisierten Mukoperiostlappens der Gingivarand nach apikal verlegt und der Knochen so reduziert und modelliert, das zwischen dem späteren Kronenrand und dem Knochen genügend Raum zur Wiederherstellung der physiologischen Gewebe des dentogingivalen Komplexes ist. Ist keine keratinisierte Gingiva vorhanden, muss zunächst ein freies Schleimhauttransplantat erfolgen oder durch die Bildung eines Spaltlappens in Erwägung gezogen werden [6]. Das Verfahren ist direkt, vergleichsweise schnell und ermöglicht eine gute visuelle Kontrolle und Zugänglichkeit des knöchernen Limbus alveolaris und der umgebenden anatomischen Strukturen wie zum Beispiel Wurzeloberflächen und Furkationen. Benötigen mehrere benachbarte Zähne im sichtbaren Bereich bei hoher Lachlinie eine Kronenverlängerung, bietet die chirurgische Kronenverlängerung eine vorhersagbare Option (Abb. 2).

Demgegenüber stehen jedoch auch relevante Nachteile. Durch den operativen Eingriff können unter anderem Komplikationen wie Schmerzen, Schwellungen, Blutungen, Verletzungen von Nachbarstrukturen, Wundheilungsstörungen, oberflächliche Resorptionen des freiliegenden Knochens, Zahnhalsempfindlichkeiten, aber auch eine kompromittierte Ästhetik und Phonetik auftreten. Die notwendige Ostektomie und Osteoplastik zieht einen irreversiblen Verlust von Hart und Weichgewebe nach sich. Je nach Lokalisation und Defekt kann es zu Veränderungen klinischer Parameter an den Nachbarzähnen wie zum Beispiel Gingivahöhe oder Papillengeometrie kommen, auch ästhetische Einbußen durch Veränderungen in der RotWeiß-Ästhetik sind nicht auszuschließen, insbesondere in der Frontzahnregion. Eine von Schwenk und Striegel entwickelte Methode ermöglicht im Frontzahnbereich eine Kronenverlängerung in einem minimalinvasiven und geschlossenen Verfahren [7].

Nach dem Eingriff muss eine Heilungsphase erfolgen, insbesondere die langfristige Position des Weichgewebes ist nach dem Eingriff nicht vorhersehbar. Eine Abheilungsphase von mindestens drei bis sechs Monaten ist anzustreben,damit ein stabiles Ergebnis nach den kontinuierlichen Umbau und Heilungsprozessen der Gewebe erzielt wird. Vor allem im ästhetischen Frontzahnbereich ist dies zu beachten, da schon minimale gingivale Veränderungen zu erheblichen ästhetischen Einbußen führen können. Pontoriero und Carnevale berichteten in diesem Zusammenhang 2001 noch von Veränderungen des marginalen Gewebes nach einem Jahr postoperativ [8]. Aus prothetischer Sicht ist daher elementar, dass die chirurgische Kronenverlängerung unter strenger Indikationsstellung und Berücksichtigung der Gesamtsituation sowie des prospektiven Präparations und Restaurationsrandes geplant und durchgeführt wird. Im sichtbaren Bereich muss besonderes Augenmerk im Vorfeld auf die späteren Längen und Breitenverhältnisse der Zähne [9] sowie der Relation zum Lippenverlauf gelegt werden [10].

Chirurgische Extrusionen

Bei der chirurgischen Extrusion (Synonym: intraalveoläre Transplantation) wird der verbleibende Zahn oder die betroffene Wurzel chirurgisch und atraumatisch nach koronal transplantiert. Dies kann mit Extraktionszangen oder axialen Zugsystemen (z.B. Benex-Extraktor®, Hager & Meisinger GmbH, Neuss, Deutschland) erfolgen [11]. Axiale Zugsysteme übertragen die Kräfte axial auf die Wurzel, ohne die Alveole zu aufzudehnen, und reduzieren somit traumatische Effekte auf Knochen und Wurzeloberfläche (Abb. 3). Der Vorteil gegenüber der chirurgischen Kronenverlängerung ist der Erhalt von Weichgewebe und Papille und somit eines besseren ästhetischen Ergebnisses. Krug et al. zeigten in einer prospektiven Studie nach chirurgischer Extrusion eine Erfolgsrate von 92,2% nach drei Jahren, alle untersuchten Zähne zeigten sich ohne Anzeichen von Ankylosen, asymptomatisch und entzündungsfrei. 10% der Zähne zeigten leichte Wurzelresorptionen [12].

Kieferorthopädische Extrusionen

Die kieferorthopädische Extrusion verfolgt ein anderes therapeutisches Konzept. Nicht die zahntragenden Knochenanteile werden nach apikal entfernt, sondern der verbliebene Zahn beziehungsweise der verbliebene Wurzelrest wird aus der Alveole herausbewegt. So wird unter Erhalt des Knochenniveaus die verbliebene Zahnhartsubstanz bewegt und die Weichgewebeverhältnisse und Gingivasymmetrien bleiben stabil, dies bietet insbesondere in ästhetisch relevanten Bereichen bei festsitzenden Versorgungen entscheidende Vorteile [13]. Klinische Parameter wie zum Beispiel der ursprüngliche Gingivaverlauf und das KronenWurzelVerhältnis bleiben bei dieser Methode erhalten. Die kieferorthopädische Extrusion von nicht erhaltungswürdigen Zähnen oder Wurzelresten zum Erhalt von Hart und Weichgewebestrukturen von Implantation ist hier ebenfalls als vielversprechende Therapiemöglichkeit zu nennen.

Magnetextrusionen

Die Magnetextrusion stellt eine Weiterentwicklung der kieferorthopädischen Extrusion dar und wurde bereits 2008 in Kiel von Mehl et al. beschrieben [14]. Der Einsatz von Magneten ermöglicht gegenüber klassischen Multibandapparaturen eine günstigere Ästhetik, da transparente Schienen genutzt werden können. Alternativ kann der Einbau der Magnete auch in vorhandene Außenteleskope oder provisorische Brückenponics erfolgen, was ebenfalls Vorteile für die Patientinnen und Patienten bietet. Voraussetzung ist jedoch eine nach der Extrusion verbleibende ausreichende Wurzellänge des Zahnes [15].

Klinisch wird eine Tiefziehschiene mit adjustierter Oberfläche über dem Situationsmodell mit Waxup des zu extrudierenden Zahnes angefertigt. Nach Überprüfung der Schienenpassung wird ein scheibenförmiger Magnet (z.B. Extrusionsmagnet für die Schiene, stecosystemtechnik GmbH & Co. KG, Hamburg) mit einem fließfähigen Kompositkunststoff (z.B. Tetric EvoFlow, Ivoclar, Schaan, Liechtenstein) adhäsiv (z. B. Clearfil SE Bond, Kuraray Noritake Dental, Tokio, Japan) auf dem Zahnstumpf befestigt (Abb. 4). Der Gegenmagnet wird mithilfe einer Platzhalterfolie von 0,8 bis 1,0 mm und einer Kunststoffpinzette auf dem ersten Magneten positioniert, anschließend wird dieser mit einem autopolymerisierenden Kompositkunststoff (Luxatemp Automix, DMG, Hamburg, Deutschland) in die Schiene einpolymerisiert (Abb. 5). Um den Abstand der beiden Magneten zu objektivieren, kann mithilfe eines Registriermaterials (z.B. Luxabite, DMG; Hamburg) ein Registrat genommen und vermessen werden (Abb. 6).

Die initialen Extrusionskräfte betragen zwischen 0,5 und 0,7 N (50 bis 70 g) [6]. Um eine gleichmäßige Extrusion des Zahnes ohne Mitbewegung des umliegenden Knochens und Weichgewebes zu erzielen, muss alle sieben bis zehn Tage unter Lokalanästhesie der suprakrestale Faserapparat (Sharpey’sche Fasern) mit einem Skalpell oder Desmotom getrennt und die Faserreste mit einer Kürette von der Wurzeloberfläche entfernt werden (Abb. 7) [16]. In der Regel extrudiert ein Zahn beziehungsweise Wurzelrest zirka 1 mm in sieben bis zehn Tagen. Haben die Magneten bei der Kontrolle miteinander Kontakt, wird nur der in der Schiene positionierte Magnet neu einpolymerisiert. Ziel der Therapie ist es, ein ausreichendes Ferrule-Design von 1,5 mm unter Gewährleistung der biologischen Breite zu erreichen. Nach in der Regel vier bis sechs Wochen ist ein erfolgreicher Abschluss der Extrusion zu erwarten und eine Retentionsphase von drei Monaten anzustreben. Hierzu kann die Schiene inklusive Magneten weitergetragen oder ein Provisorium angefertigt werden, das approximal an den Nachbarzähnen abgestützt ist.

Unerlässlich ist jedoch ein ausreichendes Platzangebot in der vertikalen Dimension. Heutige Magneten mit einer Zulassung nach Medizinproduktegesetz haben nicht selten hohe vertikale Dimensionen. So sind zum Beispiel Magnete mit Höhen von 2,45 mm (Extrusionsmagnet für die Schiene oder Wurzel, stecosystemtechnik GmbH & Co. KG) auf dem Markt, die schon initial eine Mindesthöhe von 5,9 mm inklusive eines Platzhalters benötigen. Dies führt in der klinischen Umsetzung mitunter zu Einschränkungen und Schwierigkeiten. Auch der Zeitaufwand von vier bis sechs Monaten bis zur definitiven prothetischen Versorgung muss berücksichtigt werden und mit dem Patienten besprochen werden. Darüber hinaus wird das Trennen der Fasern unter Lokalanästhesie und das Tragen einer Schiene von den Patienten oft als unangenehm empfunden.

Forcierte Extrusion

Die forcierte Extrusion ist ebenfalls eine Weiterentwicklung der kieferorthopädischen Extrusion. Bei dieser Methode werden Retentionen an den zu extrudierenden Zähnen angebracht und diese mithilfe von Gummizügen und relativ hohen Zugkräften innerhalb einer kurzen Zeit von wenigen Tagen bewegt. Bei parodontal geschwächten Zähnen besteht hier die Gefahr der ungewollten Extraktion. Um Rezidive zu vermeiden, sollte auch hier eine ausreichende Retentionsphase von drei bis vier Monaten eingehalten werden.

Digitaler Wandel – von der Technik zur Planung

Der digitale Wandel betrifft weniger die physikalischen Extrusionskräfte oder das operative Vorgehen als ihre Planung. Intraoralscanner, digitale Waxups, CAD/CAM-Technologie, 3DDruck sowie gegebenenfalls dreidimensionale Bildgebung ermöglichen heute eine individuelle und virtuelle Planung der Pfeilerzahnverlängerung im Sinne eines Backwards-Plannings ausgehend vom späteren Zahnersatz aus. An dieser Weiterentwicklung setzt das digitale Kieler Extrusionskonzept an.

Patientenfall: 3D-gedruckte Hantel und Monitoring – das digitale Kieler Extrusionskonzept

Im Mai 2025 stellte sich eine 73jährige Patientin mit einem epigingival frakturierten Zahn 23 vor (Abb. 8). Ihre allgemeine Anamnese war zum Aufnahmezeitpunkt unauffällig, und sie äußerte den Wunsch nach festsitzendem Zahnersatz bei verkürzter Zahnreihe im II. Quadranten. Klinisch zeigten sich suffiziente Kronenversorgungen an den Zähnen 21 und 22, der epigingival frakturierte Zahn 23 sowie ein Vollkronenprovisorium am Zahn 25.

Behandlungsverlauf

Nach einer ausführlichen Aufklärung der Patientin fiel die gemeinsame Entscheidung auf eine experimentelle forcierte Extrusion des Wurzelrestes 23 mittels provisorischer Adhäsivbrücke sowie eine spätere Brückenversorgung 2325 mittels volldigitalen Workflows. Um die Patientin auch während der Extrusion und der Retentionsphase festsitzend und ästhetisch versorgen zu können, erfolgte die Herstellung einer intraoral verklebten, digital designten und 3Dgedruckten Adhäsivbrücke mit Rillen für kieferorthopädische Gummis (Abb. 9 und 10). Nach einem initialen Intraoralscan (Trios 5, 3Shape, Kopenhagen, Dänemark) und anschließender digitaler Modellanalyse wurde interdisziplinär mit Kompetenz aus Zahnmedizin und Zahntechnik eine minimalinvasive, patientenspezifische Lösung entwickelt. Zentraler Bestandteil war eine individuell designte, 3Dgedruckte Hantel, die eine deutlich geringere vertikale Einbauhöhe aufweist als herkömmliche Magnete. Die Hantel sollte zwei verdickte Enden aufweisen, um klinisch eine sichere und einfache Positionierung des Gummis zu gewährleisten. Das Design wurde mittels einer CAD-Software (3Shape Dental System) und Autodesk Fusion (Autodesk GmbH, München, Deutschland) erstellt: Das Mittelstück ist dreieckig, in der Länge skalierbar und weist an beiden Enden einen im Querschnitt runden, größenverstellbaren Knopf auf (Abb. 11).

Die digital konstruierte Hantel (Temporary CB Resin, Formlabs, Somerville, MA, USA) (Abb. 12) wurde mittels Adhäsivtechnik (Adhese® Universal, Ivoclar, Schaan, Liechtenstein) und Komposit (Tetric® EvoFlow, Ivoclar, Schaan, Liechtenstein) auf den Wurzelrest geklebt. Ergänzend dazu erfolgte die adhäsive Eingliederung der 3Dgedruckten, provisorischen Brückenkonstruktion mit einem palatinalen NonPrep-Klebeflügel an den vorhandenen keramisch vollverblendeten Kronen 21 und 22 (Porcelain Repair Kit, Ultradent Products, South Jordan, UT, USA; Tetric® EvoFlow, Ivoclar, Schaan, Liechtenstein) sowie einem vollkronenpräparierten Provisorium an Zahn 25 (Luxatemp Glaze &Bond, DMG, Hamburg, Deutschland; Tetric® EvoFlow, Ivoclar, Schaan, Liechtenstein) (Abb. 13). Über das Brückenzwischenglied wurde ein kieferorthopädisches Gummi eingehängt und an den Enden der Hantel fixiert (Abb. 14). Zur Vermeidung einer Mitbewegung des Alveolarknochens wurden die SharpeyFasern zirkulär durchtrennt.

Digitales Monitoring

Bei jedem Kontrolltermin wurde ein Intraoralscan durchgeführt und die Datensätze unmittelbar chairside überlagert. Dieses Vorgehen ermöglichte eine präzise, dreidimensionale Verlaufskontrolle der Extrusionsbewegung (Abb. 15). Auf dieser Basis konnten die Stärke der Gummizüge gezielt angepasst und die Bewegungsrichtung kontinuierlich überprüft werden. Durch die patientenspezifische, festsitzende 3Dgedruckte Versorgung blieb die Funktion jederzeit vollständig erhalten, während die ästhetischen Beeinträchtigungen vor allem in der Retentionsphase auf ein Minimum reduziert werden konnten (Abb. 16). Ein wesentlicher Vorteil bestand in der Patientenkommunikation: Die Fortschritte der Therapie konnten jederzeit visuell dargestellt und nachvollziehbar erklärt werden. Dies führte zu einer hohen Akzeptanz und Motivation trotz der vergleichsweise langen Behandlungsdauer und potenzieller ästhetischer Einschränkungen. Nach einer Retentionsphase von vier Monaten wurde Zahn 23 mit einem Stiftkernaufbau versorgt, präpariert und abschließend mit einer definitiven vollkeramischen Brückenversorgung (Katana Zirconia HTML plus, Kuraray Noritake Dental, Tokio, Japan) von 23 bis 25 rehabilitiert (Abb. 17).

Abschließend lässt sich zusammenfassen, dass die digitale Planung von Extrusionen und der dazugehörigen provisorischen Versorgungen eine präzise steuer- und messbare Extrusion ermöglicht. Das digitale Monitoring als Kontrollinstrument schafft zusätzlich die Voraussetzung für vorhersagbare und messbare Therapieerfolge. Insbesondere bei Extrusionsfällen mit geringem vertikalem Platzangeboten bietet die digital designte, 3Dgedruckte Hantel erhebliche Vorteile und Möglichkeiten. Ein wesentlicher Nachteil der forcierten Extrusion mit kieferorthopädischen Gummis ist die nur eingeschränkt einstellbare Zugkraft. Die tatsächlich wirkenden Kräfte können durch unterschiedliche Gummistärken, Alterung des Materials und die Tragedauer variieren. Dadurch ist eine präzise Krafteinstellung und konstante Kraftübertragung nur schwer zu gewährleisten. Darüber hinaus ist eine Intrusion die Lücke begrenzenden Pfeilerzähne nicht auszuschließen.

Fazit

Alle dargestellten Methoden bieten spezifische Vor und Nachteile. Die Entscheidung über die für den individuellen Patienten mit seinen persönlichen Bedürfnissen und Wünschen beste Behandlungsmethode muss gemeinsam mit dem Patienten erarbeitet werden. Denn erst nach einem ausführlichen Aufklärungsgespräch können sich Patienten im Sinne des Patientenrechtegesetzes für ihr individuelles Therapieoptimum entscheiden.