Distraktionsosteogenese und Einzelzahnsegmentosteotomie

Die Patientin stellte sich im Alter von 16 Jahren mit dem Wunsch nach einem harmonischen Lächeln und gerade ausgerichteten Zähnen zur kieferorthopädischen Beratung bei ihrer Kieferorthopädin vor. Sie wies eine Distalbisslage von ¼ Pb Angle-Klasse II beidseits mit einem Steilstand der Oberkiefer-Frontzahngruppe auf. Es lag ein Platzverlust und Palatinalstand des Zahnes 25 vor (Abbildung 1). Aufgrund des Platzverlusts von 25 und dem damit einhergehenden asymmetrischen Kreuzbiss des Zahnes 25 sowie diversen Zahnfehlstellungen mit Dreh- und Kippständen, begleitet von einer verbesserungswürdigen Rot-Weiß-Ästhetik, war eine kieferorthopädische Behandlung funktionell indiziert.

In der sonst unauffälligen Anamnese der Patientin fand sich ein Frontzahntrauma im Alter von 11 Jahren. Aufgrund einer damals physiologischen Zahnposition und nicht vorhandener Lockerung war eine konservative Therapie ohne Schienung oder Reposition durchgeführt worden.

Vor dem kieferorthopädischen Behandlungsbeginn konnte eine Ankylose des Zahnes 11 klinisch und radiologisch weder sicher ausgeschlossen noch bestätigt werden. Die Patientin wurde nach differenzierter Befunderhebung und Diagnostik daher noch vor dem Beginn der Behandlung über die Möglichkeit der Ankylose des Zahnes 11 aufgeklärt und auf alle relevanten Therapiealternativen hingewiesen. Dann erfolgte die Behandlung mit einer festsitzenden Multibracketapparatur. Nach der Eingliederung fand zunächst die Nivellierung mittels thermoaktivierter Nitinol-Bögen statt. Unter engmaschiger Kontrolle der Nivellierung von 11 und insbesondere der Nachbarzähne 12 und 21 wurde klinisch die Diagnose einer Ankylose des Zahnes 11 gestellt. Der Zahn 11 wurde somit aus der Behandlung ausgenommen, zunächst wurden die restlichen Zähne sowie die Bisslage korrigiert.

Im nachfolgenden Schritt sollte nach Rücksprache und interdisziplinärem Konsil mit dem Hauszahnarzt und der Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover die weiterführende Therapie im Sinne einer Einzelzahnsegmentdistraktion besprochen werden.

Hierzu erfolgte die Vorstellung in der Medizinischen Hochschule Hannover. Klinisch fielen zum Zeitpunkt der Überweisung insbesondere die nun deutlich nach apikal abweichende Rot-Weiß-Grenze und die Unterentwicklung des Alveolarfortsatzes auf (Abbildung 2). Radiologisch zeigte sich ein am ehesten im Bereich des distalen Parodontalspalts ankylosierter Zahn 11 bei sonst regelgerechtem Befund. Unter Berücksichtigung des hohen Anspruchs der Patientin an die Ästhetik kamen prothetische oder implantatprothetische Lösungen primär nicht in Betracht. Es folgte die ausführliche Besprechung der Therapieoptionen und der damit einhergehenden Chancen und Risiken. Gemeinsam wurde der Entschluss zur Einzelzahnsegmentosteotomie mit Distraktorimplantation getroffen.

Zur weiteren Planung wurde eine ausführliche Fotodokumentation durchgeführt, es folgte die Anfertigung von digitalen Modellen via Intraoralscanner sowie eine Digitale Volumentomografie (DVT) zur Darstellung der Zahnwurzeln. In der DVT zeigte sich eine enge Lagebeziehung der Wurzel 11 zur Wurzel 12 sowie zum Nasenboden. Zur Planung des operativen Eingriffs wurden die dentalen Modelle mit der DVT fusioniert und die Zahnwurzeln der Oberkieferfront virtuell aus der Maxilla heraussegmentiert (Abbildung 3).

Durch die Kombination der Oberflächen- und der Volumendaten wurden 3-D-Modelle zur Darstellung der Ist-Situation erstellt. Das Distraktionsziel wurde unter Berücksichtigung der kieferorthopädisch gewünschten Zielposition und der chirurgisch möglichen Distraktionsvektoren bei zu erwartenden ossären Interferenzen festgelegt. Die so digital konstruierten Biomodelle wurden stereolithografisch 3-D-gedruckt und teilweise farbig aufgefüllt. Neben der Visualisierung des Eingriffs zur Patientenaufklärung können so mögliche Komplikationen schon vor dem operativen Eingriff und der nachfolgenden Distraktionsperiode erkannt werden. Anhand dieser Biomodelle wurde der zu verwendende Distraktor (Fa. KLS-martin, Tuttlingen) noch präoperativ ausgewählt und patientenspezifisch adaptiert.

Im Rahmen der Operationsplanung stellte sich heraus, dass das univektoriale Distrahieren des Einzelzahnsegments aufgrund der Wurzelstellungen und der Form der Maxilla zu einem Versatz der Inzisalkante von circa 1,5 mm nach palatinal führen würde. Diese Abweichung ließ sich mit rein chirurgischen Mitteln nicht vorhersagbar beheben. Geplant wurde daher, diese zu erwartende Fehlpositionierung – in enger Zusammenarbeit zwischen Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie sowie der behandelnden Kieferorthopädin – durch Ligatur des geklebten Brackets an den eingesetzten Stahlbogen zu kompensieren.

Es folgte die erneute Besprechung des zu erwartenden Operationsergebnisses und der Risiken mit der Patientin. Gemeinsam wurde der Entschluss zur operativen Therapie gefällt. In Intubationsnarkose wurde über einen marginalen Schnitt die vestibuläre, anteriore Maxilla dargestellt. Aufgrund der notwendigen Beurteilung der Segmentdurchblutung wurde bewusst auf die Injektion eines Vasokonstringenz verzichtet. Dann folgten die planungsgerechte piezoelektrische Osteotomie des Einzelzahnsegments sowie die Entfernung des voraussichtlich störenden mesialen Knochenstücks (Abbildung 4).

Der Nasenboden konnte sicher geschont werden. Das osteotomierte Segment zeigte sich an der palatinalen Schleimhaut gestielt mobil und gut durchblutet. Daraufhin wurde der zuvor ausgewählte und individuell am 3-D-Patientenmodell angepasste Distraktor eingebracht (Abbildung 4) und die Wunde nach Ausleiten der Distraktionsschraube nach intraoral durch transpapilläre Nähte verschlossen.

Postoperativ zeigte sich eine ausgeprägte Schwellung, begleitet von einem extraoral sichtbaren Hämatom im Bereich der Wangen und der Lippen. Ab dem fünften postoperativen Tag begann die Distraktion um 0,1 mm täglich. Die Distraktion wurde unter engmaschiger kieferorthopädischer und mund-, kiefer- und gesichtschirurgischer Kontrolle durchgeführt. Im Verlauf des Distraktionsprozesses zeigte sich die schon präoperativ vermutete Problematik der nach palatinal abweichenden Inzisalkante.

Nach Aufbringen von distalen Aufbissen zur Entlastung des Zahnes 11 sowie der schrittweisen Ligatur des Brackets 11 mittels Lassomechaniken an den Stahlbogen mit Hook-Konstruktionen zur Herstellung eines Hypomochlions konnte die Palatinalbewegung des Zahnes 11 suffizient antagonisiert werden. Nach Erreichen der designierten Endposition erfolgte eine sechswöchige Haltephase. Der Distraktor wurde in Allgemeinanästhesie explantiert und die noch in situ befindlichen Weisheitszähne durch Osteotomie entfernt. Postoperativ zeigte sich nach vollständiger Abheilung ein ausgezeichnetes Distraktionsergebnis. Die im Verlauf angefertigten Röntgenaufnahmen bestätigten das Ergebnis (Abbildung 5).

Nach Abschluss der kieferorthopädischen Behandlung erfolgten noch die Konturierung der Schneidekanten und die Eingliederung von festsitzenden Dauerkleberetainern in Ober- und Unterkiefer. Darüber hinaus wurden herausnehmbare Retentionsgeräte für die Nacht angefertigt. Die Gesamtbehandlungsdauer betrug zwei Jahre.

In der klinischen Abschlusskontrolle zeigte sich die Patientin mit dem Endergebnis (Abbildung 6) ausgesprochen zufrieden.

Als Ankylose von Zähnen wird die pathologische Verwachsung der Zahnhartsubstanz mit dem umliegenden Knochen der Alveole bezeichnet. Besonders im Frontzahnbereich sind dentale Traumata mit Zahnreplantationen nach Avulsion sowie traumatische Zahnintrusionen die häufigsten Gründe für das Entstehen einer Ankylose [Campbell et al., 2005]. Es wird angenommen, dass der zugrunde liegende Pathomechanismus auf einem partiellen oder vollständigen Absterben der parodontalen Fasern mit einem konsekutiven Umbauprozess und sekundärer ossärer Integration beruht. Im Rahmen des physiologischen Remodellings des Knochens scheint es daraufhin zu Resorptionen kommen zu können [Andersson, 1984]. Ein bei jungen Patienten vorliegender schnellerer Knochenstoffwechsel wird als ursächlich für eine besonders ausgeprägte Wurzelresorptionstendenz angenommen [Campbell et al., 2005].

Die definitive Diagnose einer Ankylose kann in einigen Fällen ausschließlich histologisch erfolgen [Ducommun et al., 2018]. Zur klinischen Beurteilung existieren jedoch verschiedene diagnostisch wertvolle Anhaltspunkte: Neben dem Ausbleiben der physiologischen Zahnmobilität gilt die Veränderung des Klopfschalls im Vergleich zu den Nachbarzähnen als ein sicheres Zeichen für das Vorliegen einer Ankylose. Ab einer ossären Integration des Zahnes von circa 20 Prozent ist ein heller Klopfschall wahrzunehmen. Bei geringerer Einknöcherung kann dieses per se sichere Ankylosezeichen ausbleiben und so die Diagnosestellung erheblich erschwert sein [Andersson, 1984]. In der zahnärztlichen Röntgendiagnostik helfen radiologische Befunde wie ein aufgehobener Parodontalspalt sowie Wurzelresorptionen bei der Diagnosestellung.

Im Rahmen einer kieferorthopädischen Therapie sind ankylosierte Zähne ein die Behandlung erschwerender Faktor. Sie stellen den behandelnden Zahnarzt vor teils weitreichende Probleme. Im Verlauf der Kieferentwicklung können ankylosierte Zähne zu einer Behinderung des vertikalen Wachstums im Bereich der Ankylose führen. Sie stellen ein damit ein zwar seltenes, jedoch potenziell funktionell und ästhetisch stark beeinträchtigendes Krankheitsbild dar.

Eine kieferorthopädische Bewegung des ankylosierten Zahnes ist weder durch herausnehmbare Geräte noch durch festsitzende Apparaturen zu erwarten. Das eigentliche Problem stellt hierbei nicht die fehlende Einzelzahnbewegung dar, sondern vielmehr die aus der Therapie resultierende Nebenwirkung auf die Nachbarzähne. Biomechanische Grundprinzipien wie „actio gleich reactio“ gelten in diesen Fällen nicht. Ankylosierte Zähne verhalten sich ähnlich wie osseointegrierte Implantate: Es findet ausschließlich eine Bewegung der Nachbarzähne im Sinne einer Nebenwirkung statt. Dies stellt eine hohe Anforderung insbesondere an die kieferorthopädischen Behandler dar, da diese Nebenwirkungen im Rahmen der kieferorthopädischen Kontrolle frühzeitig erkannt werden müssen. Nur dann können umgehend zielgerichtete Gegenmaßnahmen durchgeführt werden.

Falls das Vorliegen einer Ankylose ein ästhetisches oder funktionelles Problem darstellt oder den kieferorthopädischen Therapieerfolg beeinträchtigt, sollten dem Patienten verschiedene Therapieoptionen erläutert werden: Gängige Behandlungsschritte sind das Luxieren, die chirurgische Reposition und die frühzeitige Extraktion des betroffenen Zahnes zur Vermeidung einer Wachstumshemmung. Als selten angewandte Alternative kommt darüber hinaus auch eine Distraktionsosteogenese infrage.

Dieses Verfahren kann in der Lage sein, nicht nur eine Bewegung des Zahnes, sondern auch der marginalen Gingiva und der knöchernen Alveole herbeizuführen [Dolanmaz et al., 2010]. Zu den zuvor genannten Behandlungsoptionen sind jeweils nur unzureichend belastbare Studien verfügbar [Campbell et al., 2005]. Darüber hinaus kommt ein konservativer Ansatz in Betracht. In jedem Fall sind nach dem Erkennen einer Ankylose regelmäßige klinische und radiologische Verlaufskontrollen indiziert. Weiterhin sollten auch die Vor- und Nachteile einer begleitenden endodontischen Therapie gegeneinander abgewogen werden.

Beim vorgestellten Fall ist davon auszugehen, dass das auslösende Ereignis (Frontzahntrauma) für die klinisch nun relevante Ankylose des Zahnes 11 schon im Alter von elf Jahren stattgefunden hatte. Hieraus resultierend zeigte sich der betreffende Zahn mehr und mehr impaktiert. Eine prothetische Lösung kam aufgrund der vorhersehbar kompromissbehafteten Rot-Weiß-Ästhetik für die Patientin nicht infrage. Eine implantatprothetische Lösung war zum gegebenen Zeitpunkt aufgrund des zu erwartenden Ausmaßes einer Augmentation ebenfalls nicht weiterverfolgt worden. Bei hohem Leidensdruck wurde sich zur chirurgischen Therapie entschlossen.

Aufgrund der großen Verlagerungsstrecke und der wenig mobilen palatinalen Schleimhaut wurde von der Durchführung eines einzeitigen Repositionsmanövers nach Luxation Abstand genommen. Als Alternative blieb somit die Segmentosteotomie und Distraktionsosteogenese.

Hierzu fanden sich in der Literatur zwar nur wenige beschriebene Fälle, diese zeigten jedoch ausgesprochen vielversprechende Resultate: Chang et al. beschrieben einen Fall in 2010 [Chang et al., 2010], genauso wie Isaacson et al. [Isaacson et al., 2001]. Huck et al. beschrieben 2006 zwei Fälle und stellten den Erfolg und die Überlegenheit dieser Methode gegenüber konventionellen Therapieansätzen dar [Huck et al. 2006]. Der Vorteil des Transports der Rot-Weiß-Grenze wird von Agabiti et al. eindrücklich dargestellt, darüber hinaus beschreiben sie den Nutzen der Anwendung nicht-rotierender Osteotomieinstrumente bei der Durchführung des Eingriffs [Agabiti et al., 2014].

Ramaglia et al. wendeten eine ähnliche Methode bereits bei jüngeren Patienten (Durchschnittsalter: 13,4 Jahre) an, bei denen Sie einen chirurgisch nahezu identischen Eingriff mit einem zahnverankerten, plattenbasierten Distraktor kombinierten [Ramaglia et al., 2019]. Im Gegensatz zum hier dargestellten Fall begann die Distraktion jedoch erst 14 Tage nach der Operation, was vor dem Hintergrund der akzeptierten Standards in der Distraktionsosteogenese als vergleichsweise lange Ruhephase angesehen werden kann. Keiner der beschriebenen Fälle nutzte präoperativ eine 3-D-Planung und -Simulation. Vor dem Hintergrund der Verfügbarkeit dieser Technik und der Möglichkeit, Distraktionsvektoren und gegebenenfalls notwendige Ausgleichsosteotomien schon präoperativ zu berechnen, scheint dies jedoch heutzutage angezeigt. Darüber hinaus können zu erwartende Fehlpositionen vorberechnet werden und geeignete Gegenmaßnahmen – wie in diesem Fall das zusätzliche Anschlingen an die einliegende kieferorthopädische Apparatur – schon vor ihrer klinischen Präsentation eingeleitet werden.

Für zukünftige Fälle kann – abhängig vom Situs – auch diskutiert werden, ob eine kieferorthopädische Apparatur den im präsentierten Fall beschriebenen implantierten Distraktor ersetzen könnte. Dies würde für den Patienten den Verzicht auf einen Zweiteingriff bedeuten. Darüber hinaus könnte dies die Materialkosten deutlich reduzieren. Auf der anderen Seite muss davon ausgegangen werden, dass die Stabilität während der wichtigen Haltephase mit einem noch implantierten, ossär verankerten Distraktor besser ist – ohne dass die klinische Relevanz dieses Faktors belastbar abgeschätzt werden kann. Im präsentierten Fall wurde insbesondere aufgrund des ausgesprochen kleinen Osteotomiespalts bewusst ein implantierbarer Distraktor genutzt, um den planungsgerechten Transport des Segments nicht zu gefährden. 

Agabiti, Ivo et al. 2014. “New Surgical Technique and Distraction Osteogenesis for Ankylosed Dental Movement.” Journal of Craniofacial Surgery 25(3): 828–30. journals.lww.com/00001665-201405000-00025 (May 16, 2021).

Andersson, Lars. 1984. “Tooth Ankylosis: Clinical, Radiographic and Histological Assessments.” International Journal of Oral Surgery 13(5): 423–31. www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0300978584800691 (May 16, 2021).

Campbell, Karen M, Michael J. Casas, and David J. Kenny. 2005. “Ankylosis of Traumatized Permanent Incisors: Pathogenesis and Current Approaches to Diagnosis and Management.” Journal of the Canadian Dental Association 71(10): 763–68. www.cda-adc.ca/jcda (May 16, 2021).

Chang, Hsin Yi, You Liang Chang, and Hui Ling Chen. 2010. “Treatment of a  Severely Ankylosed Central Incisor and a Missing Lateral Incisor by Distraction Osteogenesis and Orthodontic Treatment.” American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 138(6): 829–38. https://www.sciencedirect.com/ (May 16, 2021).

Dolanmaz, Doǧan, Ali Ihya Karaman, A. Alper Pampu, and Ahu Topkara. 2010.

“Orthodontic Treatment of an Ankylosed Maxillary Central Incisor through Osteogenic Distraction.” Angle Orthodontist 80(2): 391–95. www.angle.org/doi/10.2319/033009-182.1 (May 16, 2021).

Ducommun, Franziska et al. 2018. “Diagnosis of Tooth Ankylosis Using Panoramic Views, Cone Beam Computed Tomography, and Histological Data: A Retrospective Observational Case Series Study.” European Journal of Orthodontics 40(3): 231–38. academic.oup.com/ejo/article/40/3/231/4091028 (December 31, 2021).

Huck, Lothar, Heike Korbmacher, Karsten Niemeyer, and Bärbel Kahl-Nieke. 2006. “Distraktionsosteogenese Ankylosierter Frontzähne Mit Anschließender Kieferorthopädischer Feineinstellung.” Journal of Orofacial Orthopedics 67(4): 297–307. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00056-006-0614-9.pdf  (May 16, 2021).

Isaacson, Robert J. et al. 2001. “Moving an Ankylosed Central Incisor Using Orthodontics, Surgery and Distraction Osteogenesis.” Angle Orthodontist 71(5): 411–18. https://meridian.allenpress.com/angle orthodontist/article/71/5/411/57459/Moving-an-Ankylosed-Central-Incisor-Using (May 16, 2021).

Ramaglia, Luca et al. 2019. “Effectiveness of a Piezoelectric-Assisted Distraction Osteogenesis Procedure for the Treatment of Ankylosed Permanent Front Teeth.” Journal of Craniofacial Surgery 30(4): e356–59. journals.lww.com/00001665-201906000-00112 (May 16, 2021).