Im Kampf gegen Periimplantitis entwickelten die Geschäftsbereiche Instruments und Implants von Dentsply Sirona mit der Universitätsmedizin Greifswald ein neues Verfahren, das innovative Technologien wie Diodenlaser und kaltes Plasma kombiniert. Im Oktober 2017 ging das Förderprojekt PeriPLas an den Start. Projektpartner sind die beiden Geschäftsbereiche Instruments und Implants von Dentsply Sirona sowie das Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde der Universitätsmedizin Greifswald.

Das breite Produktspektrum von Dentsply Sirona, „The Dental Solutions Company“ reicht von Implantatsystemen wie Ankylos, Astra Tech Implant System und Xive, mit denen für jede Indikation die passende Lösung zur Verfügung steht, bis zum Diodenlaser SiroLaser Blue, der mit seinen drei Wellenlängen für meist narbenfreie Wundheilung und verbesserte Keimreduktion sorgt. Gemeinsam forschen beide Geschäftsbereiche nun an methodischen und technischen Grundlagen, um Periimplantitis als eine der Hauptursachen von Implantatverlusten sicher und wirksam zu behandeln. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert PeriPLas über drei Jahre mit rund 1,1 Millionen Euro.

Weltweit eine medizinische Herausforderung

Bei einer Periimplantitis entzündet sich das Gewebe rund um ein Zahnimplantat. Ursache ist ein bakterieller Biofilm auf dem Implantat, der einen Abbau des umliegenden Knochens nach sich zieht. In der Folge kann es zu einem Implantatverlust kommen. 2015 waren es geschätzte eine Million Periimplantitis-Fälle weltweit – mit steigender Tendenz. Für die von Periimplantitis betroffenen Patienten entstehen erhebliche gesundheitliche und finanzielle Belastungen. Dennoch fehlt es unter Fachleuten bislang an einem einheitlichen Konsens, welches Therapieverfahren in der Periimplantitis-Behandlung bestmögliche Ergebnisse liefert.

Das Verfahren kombiniert verschiedene Technologien. Neben mechanischer Reinigung und Diodenlaser kommt kaltes Plasma zum Einsatz. Bild: Dentsply Sirona

Die Projektpartner forschen an einem Verfahren, das verschiedene Technologien kombiniert, um das entzündete Implantat zu reinigen und zu behandeln. Neben mechanischer Reinigung und Diodenlaser kommt kaltes Plasma zum Einsatz. Bei der Erforschung des kalten Plasmas wird Dentsply Sirona vom Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald unterstützt. “Aktuell gibt es kein verlässliches etabliertes Behandlungskonzept. Im Verbundprojekt PeriPLas möchten wir daher zu einem neuen Lösungsansatz in der Periimplantitis-Therapie beitragen”, erklärt Projektleiter Dr. Lukasz Jablonowski (Foto) vom Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde an der Universitätsmedizin Greifswald. “Dabei möchten wir verschiedene vielversprechende Methoden miteinander kombinieren, für die im Projekt die methodischen und apparativen Grundlagen geschaffen werden sollen. Als Grundlage werden die Effizienz einer mechanischen Reinigung mit einem Pulverstrahlgerät, die Behandlung mit einem Diodenlaser und kaltem Atmosphärendruckplasmajet untersucht.” Eine mechanische Reinigung des Implantats, das durch die periimplantäre Entzündung im Knochen teilweise freigelegt ist, ist eine Grundvoraussetzung für die erfolgreiche Behandlung.
Implantate haben durch ihre schraubenförmige Geometrie und raue Mikrostruktur eine sehr komplexe und damit schwer zu reinigende Oberfläche. Die im klinischen Alltag verwendeten mechanischen Reinigungsmethoden wie Bürste, Pulverstrahl oder Handinstrumente sind meistens ungenügend und auch bei zusätzlicher Spülung mit antiseptischen Wirkstoffen wird selten eine ausreichend saubere und antiseptische Oberfläche geschaffen. Diese bildet jedoch die Grundlage für die Wiederherstellung eines gesunden Verbundes zwischen dem lebenden Knochengewebe und der Oberfläche eines belasteten Knochenimplantats (Reosseointegration). „Notwendig sind deshalb zusätzliche Behandlungsmethoden, die die mechanische Reinigung unterstützen, um verlässliche Resultate zu erzielen, die den Heilungsprozess fördern und die Komplikationsrate reduzieren”, erklärt Jablonowski.

Projektleiter Dr. Lukasz Jablonowski, Uni Greifswald Bild:UMG

„Eine mechanische Reinigung ist notwendig, um den Hauptbelag des Biofilms abzutragen. Die Behandlung mittels zahnärztlicher Laser könnte zudem die Reduktion vitaler Mikroorganismen unterstützen. Kaltes Plasma kann zurückbleibende Bakterien abtöten und die Implantatoberfläche aktivieren, um die Anhaftung von knochenbildenden Zellen auf dem Implantat zu unterstützen. Die drei favorisierten Verfahren sind sehr schonende Methoden, die keinen signifikanten Einfluss auf die Struktur der Implantatoberfläche haben. Nach Möglichkeit soll die Mikro- und Nanostruktur der Implantatoberfläche erhalten bleiben, so dass die Eigenschaften der gereinigten Implantate denen von fabrikneuen Implantaten sehr nahe kommen, da deren Oberflächen zur Anhaftung von Knochenzellen optimiert sind“, erläuterte der Zahnmediziner.

Reosseointegration und Periimplantitis-Heilung

Die gründliche Reinigung und die oberflächenschonenden antimikrobiellen sowie oberflächenaktivierenden Behandlungsstrategien begründen die Annahme, dass ein Kombinationsverfahren zum Abklingen der Entzündung und im Idealfall zur Heilung der Periimplantitis führt.
Im dritten und letzten Förderjahr soll eine klinische Pilotstudie mit Patienten an mehreren Studienorten die Wirksamkeit und Sicherheit des neuen Kombinationsverfahrens beweisen. Bei Erfolg planen die Projektbeteiligten, ein serienreifes Produkt zu entwickeln und weltweit zu vermarkten.
Das BMBF fördert PeriPLas im Rahmen seiner Initiative „Photonische Systemlösungen für Medizin und Biotechnologie“ im Förderprogramm „Photonik Forschung Deutschland“. Projektträger ist das VDI Technologiezentrum in Düsseldorf.

Titelbild: Dentsply Sirona