Evaluierung der Oberflächengüte von mikrostrukturierten Titanimplantaten nach elektrolytischer Reinigung
Authors:   , Schreiber Saskia Helene Maria 
Published: January 2025

Dentale Implantate werden immer häufiger zum Ersatz fehlender Zähne verwendet. Vor zwanzig Jahren betrug die Anzahl der jährlich gesetzten Implantate circa 380.000, mittlerweile werden in Deutschland jährlich circa 1,3 Millionen Implantate inseriert. Das Interesse an einer zuverlässigen Reinigungsmethode für ossäre Implantate wird stetig größer. Wie bei den natürlichen Zähnen, können auf der Implantatoberfläche persistierende Mikroorgansimen gravierende Komplikationen auslösen, die die Langlebigkeit der Implantatversorgung beeinflussen können. Nicht selten kommt es zu einer Biofilm-assoziierten Entzündung des periimplantären Weichgewebes, auch Mukositis genannt. Unbehandelt geht sie in eine Periimplantitis über , bei der es zu einer Schädigung des Implantat-Knochen-Verbundes kommt. Für eine Reosseointegration und einer langfristigen Perspektive der Implantatversorgung ist die vollständige Eliminierung der pathogenen Beläge obligat. Ein neues Reinigungsverfahren soll die Behandlung revolutionieren und die Wiederherstellung gesunder periimplantärer Verhältnisse sichern. Neu bei dieser Methode ist die elektrolytische Reaktion (Elektrolyse), die eine Bildung von Wasserstoff (H2) an der Implantatoberfläche hervorruft. Dabei entstehen Gasblasen, die den an der Implantatoberfläche haftenden Biofilm sanft ablösen. Für die gewünschte Reosseointegration ist eine biologische und strukturelle Unversehrtheit der Implantatoberfläche essentiell. Die Evaluierung der Oberflächengüte nach elektrolytsicher Reinigung ist Ziel dieser in-vitro Studie. Untersucht wurden drei verschiedene Oberflächenmorphologien (Prüfgruppe1= maschiniert Grade 4, Prüfgruppe 2= gestrahlt Grade 4, Prüfgruppe 3= gestrahlt und geätzt Grade 4). Jede Prüfgruppe bestand aus je 10 Prüfkörpern. Alle Prüfkörper waren mit zwei Prüfflächen (PF) versehen. Sie sollten sowohl leicht zugängliche (gPF) als auch schwer zugängliche (sPF) Areale der Implantate imitierten. Die Untersuchung der Prüfkörper bestand aus struktur- und elementaranalytischen Verfahren. Für die visuelle Inspektion wurde das Rasterelektronenmikroskop (REM) gewählt. Die quantitative Elementanalyse erfolgte mittels einer energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX). Zur Messung der mittleren Rauigkeit wurde die konfokale 3-D Laserscanningmikroskopie verwendet. Alle Prüfgruppen wurden dreimal untersucht: vor der Reinigung (vor R), nach der Reinigung (nach R) und nach Biofilmentfernung (BR), sowie miteinander verglichen, um mögliche Oberflächenveränderungen der jeweiligen Untersuchungsphase zuordnen zu können. Die erhobenen Daten im unbehandelten Zustand dienten in der Untersuchung als Referenz und wurden als Ausgangszustand der Prüfkörper festgelegt. Die Auswertung der REM - Ergebnisse ergab deutlich, dass bei den Prüfgruppen Sb und SbAe zu keinem Zeitpunkt der Untersuchung signifikante Veränderungen an der Implantatoberfläche zu beobachten waren. Bei der Prüfgruppe Sb wurden weder strukturelle Ab/-Auftragungen wie zum Beispiel Risse oder Kratzer, noch signifikante Schwankungen im elementaren Massenanteil dokumentiert. Die Prüfgruppen M und SbAe zeigte bei der EDX Analyse teilweise signifikante Veränderungen. Die Rauigkeitsmessung wurde nicht berücksichtigt. Die Wiederholungsmessungen (Mehrfachmessungen unter identischen Bedingungen) zeigten hohe Schwankungen der Messwerte. Eine aussagekräftige Beurteilung war nicht möglich. Die gängigen Implantate weisen ein makroskopisch und mikroskopisch komplexes Oberflächenprofil auf, was einen positiven Einfluss auf die (Re-) Osseointegration hat aber zeitgleich die mikrobielle Besiedlung und damit das Fortschreiten der Entzündungsprozesse begünstigt152. Vor allem die schwerzugänglichen Mikrostrukturen der Implantatoberflächen stellen eine große Hürde bezüglich der vollständigen Keimbefreiung dar. Trotz der Vielzahl zur Verfügung stehender Reinigungsverfahren ist aktuell keiner bekannten Methode die Wiederherstellung des gesunden periimplantären Hart- und Weichgewebes auch in Kombination mit einer Reosseointegration der zuvor kontaminierten Implantatoberfläche zuverlässig gelungen. Die Auswertung dieser Versuchsreihe zeigt, dass das untersuchte elektrolytische Reinigungsverfahren - im Gegensatz zu den gängigen Reinigingsmethoden - keinerlei visuelle Qualitätseinbüße der Implantatoberfläche mit sich bringt. Es konnte eine vollständig strukturelle und größtenteils elementare Stabilität der verschiedenen Implantatoberflächen bewiesen werden. Mithilfe dieses Verfahrens wäre erstmals auch eine in-vivo Reosseointegration nach einer Periimplantitis denkbar. Für die Implantologie ist dies ein erheblicher Fortschritt und revolutioniert die Behandlung periimplantärer Erkrankungen. Weitere Studien sind für die Bestärkung dieser Erkenntnisse erforderlich.