Zeitschrift fUr ORALE IMPLANTOLOGIE --3D-Diagnostik beiSinusbo{JenelevationEin Beitrag von Dr. Lutz Ritter, Dr. Jorg Neugebauer, Dr. Dr. Daniel Rothamel, Dr. Dr. Timo Dreiseidler,PO Dr. Dr. Robert Mischkowski, Univ.-Prof. Dr. Dr. Joachim E.Zoller, Koln

Die Anwendung 3D-Bildgebung wie der Computertomographie (CT) oder digitalen Volumentomogra-phie (DVT) kann im atrophen Oberkiefer hinsichtlich der Planung einer Sinusbodenelevation sowie deroptimalen Positionierung yon Implantaten klinische Vorteile ergeben. Um ein optimales Ergebnis zuerzielen, konnen, basierend auf einer dreidimensionaler Bildgebung, Implantate exakt am Rechnergeplant und mit Hilfe yon Navigationsgeraten oder CAD/CAM gefertigten Bohrschablonen am Patientenumgesetzt werden. Entscheidend fiir die klinische Wertigkeit sind dabei eine benutzerfreundliche Soft-ware sowie ein einfacherer klinischer Ablauf. Ziel des Artikels ist die Darstellung der technischenMoglichkeiten sowie die Prasentation der klinischen Anwendung.

Indizes: Sinusbodenelevation, dreidimensionale Bildgebung, computer-unterstiitzte Implantatplanung,Bohrschablonen, Navigation

Nach Zahnverlust werden osseointegrierte Implantatein zunehmendem Ma13egenutzt urn die verlorenge-gangene Sprach- und Kaufunktion wiederherzustel-len. Bei idealen Verhaltnissen kann ein Implantat inden noch vorhandenen Knochen eingebracht werden.Jedoch kann das vertikale und horizontale Knochen-angebot duch Atrophie des Alveolarfortsatzes redu-ziert sein [1]. 1m Seitenzahnbereich der Maxilla wirdder zur Verfiigung stehende Knochen durch die Ver-grb13erung der Kieferhbhle weiter verringert [2].

Trotz anatomisch ungiinstiger Verhaltnisse kanndurch einen Sinuslift eine Implantatinsertion ermbg-licht werden [3, 4]. Urn Komplikationen beim Sinus-lift zu vermeiden wird eine praoperative radiologi-sche Diagnostik empfohlen, die in der Lage ist diebeteiligten anatomischen Strukturen darzusteHen [5].Wichtig sind neb en der vorhandenen Restknochen-hbhe auch eine etwaige Entziindungssymptomatikim Sinus sowie Septen zu erkennen.

Zur Planung und Analyse der exakten anatomischenVerhaltnisse vor dem Sinuslift und der Insertion den-taler Implantate kann heute die dreidimensionale ra-diologische Diagnostik erfolgreich angewendet wer-den [6]. Zu den derzeit verfiigbaren Techniken zah-len die Computertomografie (CT) und die digit aleVolumentomografie (DVT), die auch als Kegelstrahl-oder Cone-Beam-CT (CBCT) bezeichnet wird [7].

Sowohl die klassische CT als auch die DVT basierengrundsatzlich auf ahnlichen Rekonstruktionsverfah-ren. AnsteHe des facherfbrmigen Rbntgenstahls, derin der klassischen CT das Absorptionsprofil einerSchicht auf einen Zeilendetektor abbildet, wird inder DVT durch einen Kegelstrahl, das Absorptions-profil eines ganzen Volumens auf einen Flachende-tektor abgebildet. Moderne CT Gerate bilden in derZwischenzeit 64 oder mehr Schichten auf die ent-sprechende Zahl von Zeilendetektoren gleichzeitigab, so dass der prinzipieHe Unterschied der beidenVerfahren immer kleiner wird.Die DVT zeichnet sich in der sogenannten "denta-len digitalen Volumentomographie" neben der kom-pakteren Bauweise vor aHem durch die wesentlichgeringere Strahlendosis bei gleichzeitig hbhererraumlicher Auflbsung gegeniiber der klassischenComputertomographie aus. Dieser technische Un-terschied bedingt die klinischen Vorteile der DVT inder Zahnmedizin. Gegeniiber der klassischen CTwird in der dentalen DVT eine hohe raumliche Auf-lbsung benbtigt urn feine Strukturen wir Peridontal-spalt und Wurzelkanale beurteilen zu kbnnen [8, 9].Dies sollte nach Mbglichkeit ohne zusatzliche Strah-lenbelastung gegeniiber zum Beispiel einer Panora-maaufnahme oder eines Zahnstatus erfolgen. Gleich-zeitig ist die Differenzierung unterschiedlicherWeichteilgewebe, zum Beispiel Fett gegeniiber Mus-kel selten gefordert, so dass ein hbherer Rauschanteil

Zeitschrift fUr ORALE IMPLANTOLOGIE---bedingt durch die niedrige Dosis der dentalen DVTakzeptiert werden kann. Diese unterschiedlichen di-agnostischen Notwendigkeiten erkliiren somit auchden grundsiitzlich unterschiedlichen Bildeindruckzwischen CT und dentaler DVT, der sich vor allemin der Fiihigkeit Oberfliichen rekonstruieren zu kon-nen, aber auch in der Anfiilligkeit gegeniiber Me-tallartefakten wiederspiegelt.

Basierend auf dreidimensionale radiologische Bild-daten konnen he ute mit computergestiitzte Syste-men zur Planung von dentalen Implantaten verwen-det werden [10 bis 12]. Hierdurch lassen sich deranatomischen Gegebenheiten sowie die Informatio-nen zur geplanten prothetischen Versorgung inte-grieren und iibersichtlich darstellen. Zuniichst wirdeine prothetische Planung in Form eines konventio-nelles prothetisches Wax Ups erstellt, welches an-schlie13end in ein aus mit Bariumsulfat dotiertes Auf-stellung iiberfiihrt wird. Die so erstellte Scanschab-lone wird yom Patienten wiihrend des nun folgen-den dreidimensionalen Rontgenscans getragen,sodass bei der Betrachtung dessen nicht nur die pro-thetische Information in Form der rontgendichtenBariumsulfataufstellung zu sehen ist, sondern zu-siitzlich auch die knocherne Information erkennbarist (Abb. 1 und 2). Die Software ermoglich es dannvirtuelle Implantate zu planen, sodass ein optimalerKompromiss aus prothetischer Anforderung einer-seits und anatomischen Gegebenheit andererseitserzielt werden kann (Abb. 3) [13].

Urn systemunabhiingig und effizient arbeiten zukonnen sollten fiir die dentale Implantatplanung fol-gende Randbedingungen erfiillt sein:o Automatische Datenanalyse des Datensatzes und

Optimierung auf die zur Implantologie notwen-dige Knochendarstellung.

o Darstellung sowohl klassischer CT als auch den-taler DVT Datensiitze

o Einfache und schnelle Handhabung gro13erDa-tenmengen, begriindet durch die hohe Auflosungder dentalen DVT.

:J Interaktive volumetrische 3D Diagnostik in klas-sischen Ansichten wie Panorama oder transver-salen Schichten.

:] Eine moglichst gro13eAuswahl an Implantatensollte zur Verfiigung stehen Kritische Strukturenwie zum Beispiel canalis mandibularis solltenmarkierbar sein.

o Die Planung sollte unabhiingig von Metallarte-fakten oder Rauschen durchfiihrbar sein.

:] Die Planung sollte schnell und eindeutig doku-mentierbar sein.

o Virtuelle Planungen sollten durch Schablonenoder navigiert in die Realitiit umsetzbar sein.

Urn den Besonderen Anforderungen der modernen3D Bildgebung gerecht zu werden sollten sowohlBohrschablonen als auch Navigation [14, 15] unab-hiingig von Metallartefakten, zum Beispiel verur-sacht durch die Restbezahnung, anwendbar sein.o Beide Verfahren sollten fiir moglichst viele Im-

plantatsysteme funktionieren.o Sowohl teil- als auch vollstiindig gefiihrte Chi-

rurgie solle moglich sein.o Wenn Schablonen verwendet werden, sollte der

sichere Sitz vor der Operation iiberpriift werdenkonnen.

:] Die zu erwartende Genauigkeit sollte dokumen-tiert sein und im Submillimeterbereich liegen

o Sowohl teilbezahnte als auch zahnlose Kiefermiissen versorgt werden konnen.

Zur Implantation im Oberkiefer wird die radiologi-sche Diagnostik mittels DVT zur Bestimmung derRestknochenhohe und falls erforderlich zur Planungdes Sinuslift verwendet (s. Abb. 1 und 12). Bei Ver-wendung eines DVT Geriites mit ausreichender Vo-lumengro13e liisst sich hierbei der Sinus maxillarisbeidseitig vollstiindig darstellen. Die Darstellungmittels koronarer Schichten hat sich hierbei zur Di-agnose von Verschattungen des Sinus maxillaris be-wiihrt. Neben dies en kann weiterhin die Konfigura-tion des Sinus maxillaris genau inspiziert werden, so-wie vorhandene Septen erkannt werden. Hierzukann eine frei positionierbare Schicht entsprechenddem Verlauf des Septums ausgerichtet werden, so-da13dieser in seiner vollen Ausbreitung zur Darstel-lung kommt. Anschlie13end kann mittels integriertemMesswerkzeug die noch vorhanden Restknochen-hohe exakt ausgemessen werden [16]. Alternativkann sofort mit einer Implantatplanung beg onnenwerden. Hierzu wird ein virtuelles Implantat zu-niichst in der OPG Rekonstruktion anniihrungsweisepositioniert (s. Abb. 2 und 13).

Der Darstellung des Implantats liegen dabei die yomImplantathersteller bereitgestellten CAD Daten desImplantats zugrunde. Somit wird das virtuelle Im-plantat dimensionstreu angezeigt. Anschlie13endkann durch den Wechsel zu einer speziell fiir die Im-plantatplanung konfigurierten Ansicht gewechseltwerden. Diese zeigt eine OPG Rekonstruktion zurUbersicht sowie zwei orthogonal aufeinander lie-gende Schnitte die das aktuelle Implantat im Zen-

--Zeitschrift fUr ORALE IMPLANTOLOGIE

Abb. 3 Detailansieht zur Implantatplanung mit 2 reehtwinkelig aufeinanderstehenden Sehiehten (Tangential und Cross-seetional), sowie axiale Siehtmit Darstellung der veriangerten Implantataehse in der prothetisehenPlanung (Software Sieat Implant, Sieatl

trum darstellen. Wird das Implantat verschoben odergekippt, folgt die Ansicht automatisch und fokussiertwieder auf das Implantat. Mittel der auf das Implan-tat ausgerichteten axialen Schicht kann das Implan-tat im Querschnitt, sowie in der Verliingerung derAchse des Implantats auch das Verhiiltnis zur ge-planten Prothetik dargestellt werden. So kann effi-

Abb.lAusmessung der verblei-benden Restknoehenhbheim SeitenzahnbereiehOberkiefer links eines58-jahrigen zahnlosen Pa-tienten. Cleiehzeitig Dar-stellung einer Mukozeleam Kieferhbhlenboden

Abb.2OPC als Obersieht zurgeplanten Implantolo-gisehen Versorgung

zient eine optimale Position fur jedes Implantat erar-beitet werden (s. Abb. 3 und 14).

Falls nbtig kann die Implantatliinge und der Durch-messer interaktiv veriindert werden. Dieser Vorgangdauert beim geubten Anwender pro Implantat zirka1 Minute. Somit kann diese Art der Visualisierung

Zeitschrift fUr ORALE IMPLANTOLOGIE --Abb.7

Gesetzte Implantateund mit Knochen-

ersatzmaterial(Cerasorb, Riemser)

aufgefUllterSinus

Abb.8FreigelegteImplantate

Abb.9Stegversorgung

in Situ

Abb.10Prothetisches

Ergebnis

Abb.11Radiologische Kontrolle

Abb.12Ausmessung der verbleiben-

den Restknochenhbhe imSeitenzahnbereich

Oberkiefer links eines 77-jahrigen Patienten mit

Freiendsituation. Eine leichteSchwellung der Kieferhbh-lenschleimhaut am Kiefer-

hbhlenboden ist zu erkennen

auch "chairside" in Anwesenheit des Patientendurchgefiihrt werden, was die Kommunikation mitdem Patient en erleichtert. Hierzu kann auch die zu-satzlich vorhandene 3D-Visualisierung verwendetwerden, die von den Patienten haufig als besondersintuitiv empfunden werden.Zur Abwagung von Alternativen ist es auch moglichmehrere Plane zu erstellen und zu Vergleichen, wasvor allem bei komplexeren Fallen die Zusammenar-beit und Kommunikation zwischen Zahnarzt undKieferchirurg erheblich erleichtern kann.

1st die Planung abgeschlossen wird zunachst durcheinen Knopfdruck ein Report liber die aktuelle Pla-nung automatisch erstellt, welche dann auch ge-druckt werden kann. Hierauf finden sich Positionund Bezeichnung der 1mplantate, sowie automatischgenerierte Bilder von der 1mplantatplanung die zurUbersicht verwendet werden konnen. Der Pla-nungsreport kann ebenfalls als nlitzliche Orientie-rung wahrend des Eingriffes selbst verwendet wer-den. Zusatzlich kann eine Bohrschablone beim Her-steller bestellt werden, die CAD/CAM gefertigt die

Zeitschrift fUr ORALE IMPLANTOLOGIE

Abb. 13 OPG als Obersicht zur geplanten ImplantologischenVersorgung

Abb.14Detailansicht zur Implantatplanung mit 2 rechtwinkelig auf-

einander stehenden Schichten (Tangential und Cross-sectional),sowie axiale Sicht mit Darstellung der veriangerten

Implantatachse in der prothetischen Planung

Abb. 15 Intraoperative Ansicht des Sinuslift auf der rechtenSeite sowie gefuhrte Pilotbohrung mit eingesetzter Bohr-schab lone

••••

Abb.17Prothetische Ergebnis

Zeitschrift fur ORALE IMPLANTOLOGIE_ ....Abb.18

RadiologischeKontrolle

am Rechner erstellte Planung hilft umzusetzen. MitHilfe der Bohrschablone k6nnen gefuhrte Pilotboh-rungen sowie Erweiterungsbohrungen durchgefuhrtwerden (s. Abb. 5 und 15).

Die dreidimensionale R6ntgendiagnostik mittelsDVT ist he ute fur die Planung eines Sinuslift und derInsertion den taler Implantate als ein vertretbarerKompromiss zwischen Dosisbelastung und Informa-tionsgewinn anwendbar [17]. Die Strahlenbelastungist gegenuber der kontrastreicheren Computertomo-graphie deutlich niedriger [18]. Die Genauigkeit derdreidimensionalen Systeme liegt im Bereich vonkleiner als einem Millimeter, was fur die meisten di-agnostischen Fragestellungen sowie die Implantat-planungen in der Regel ausreicht [19, 20]. Ein Ersatzfur den Einzelfilm stellen 3D-Gerate momentan nochnicht dar, auch aufgrund der h6heren Artefaktanfal-ligkeit der Technologie.

Vor allem Gerate mit einem groBen Volumen erge-ben durch ihr breites Anwendungsspektrum undubersichtliche Darstellung diagnostische Vorteile furoral-, und kieferchirurgische, aber auch kieferortho-padische Anwendungen [8, 9]. Die komplexe Anato-mie des Gesichtsschadel kann uberlagerungsfrei dar-gestellt, Befunde k6nnen abgesichert, metrisch exaktvermessen und dokumentiert werden.

Bei der Evaluation vor Implantation im Seitenzahn-bereich des Oberkiefers kann ein Sinuslift optimalvorbereitet und die Implantatplanung entsprechendmodifiziert werden.

Der Softwareoberflache kommt fur die 3D-Diagnostikeine h6here Bedeutung zu als das fur 2D-Diagnostikder Fall war - somit gilt es hier einen Schwerpunkt beider Betrachtung der verschiedenen Gerate zu setzen.Vorteilhaft sind dabei L6sungen die die praktischenBelange des Zahnarztes berucksichtigen und einenoptimalen Arbeitsablauf fur die Praxis bieten. •

AbstractThe application of threedimensional imaging based on computer tomography (CT) or cone beam tomography (CBCT) isclinical useful for the planning of sinus floor elevation and dental implants in the atrophic maxilla. For achieving an opti-mal clinical result computer-aided implant planning can be realized by using Navigation and CAD/CAM drilling templa-tes. Important for the clinical value is an efficient user-interface and an easy clinical workflow. The aim of this article is topresent the technical scope and the clinical application of computer-aided implant planning.

••Literaturverzeichnis

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Produ ktl isteIndikation Name Hersteller/Vertrieb

DVT-Gerat Galileos comfort Sirona

Software Sicat Implant Sicat

Knochenersatzmaterial Cerasorb Riemser

Implantat Xive Dentsply Friadent

Dr. Lutz RitterKlinik und Poliklinik fur Mund-,Kiefer- und Plastische Gesichtschi-rurgie und Interdisziplinare Klinikfur Orale Chirurgie und Implanto-logie der Uniklinik KalnKerpener Str. 62, 50937 KalnIutz. ritter@uk-koeln.de

VitaDr. Lutz Ritter

Dr. Lutz Ritter forscht seit dem Jahr 2000 im Bereich computer-unterstUtzte Chirurgie, Bildgebungund Visual isierung. Zunachst als wissenschaftl icher Assistent am Forschungszentrum caesar, ist erjetzt klinisch an der die Klinik und Poliklinik fur Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgieund Interdisziplinare Klinik fUr Orale Chirurgie und Implantologie der Uniklinik Kaln tatig.

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