Die Geschichte der implantierbaren Technologie. Zahnersatz

Seit prähistorischen Zeiten hat der Mensch versucht, durch Verletzungen oder Infektionen verlorene Zähne zu ersetzen. Die ersten Materialien, die für diesen Zweck verwendet wurden, waren die Frucht der menschlichen Intelligenz und die Weitsicht der Natur. In der ersten Phase der Entwicklung von Zahnimplantaten wurden sie aus kleinen Steinen hergestellt oder aus Holz geschnitzt. Nur viele Jahrhunderte später, im Zeitalter der entwickelten Industrie, wurden neue Methoden und Technologien entwickelt, um fehlende menschliche Zähne zu ersetzen.

Die meisten Bemühungen der Ärzte zielten darauf ab, teilweise oder vollständig zahnlose Patienten zu rehabilitieren. Und nur das Auftreten von intraossären Zahnimplantaten, wie wir sie heute kennen, ermöglichte es, dieses jahrhundertelange Problem zu lösen.

Antike

Menschen haben Zahnimplantate in der einen oder anderen Form verwendet, um fehlende Zähne seit Beginn der Menschheitsgeschichte zu ersetzen. Um 2500 v Die alten Ägypter versuchten, verfaulende Zähne mit einem Ligaturdraht aus Gold zu stärken. Darüber hinaus finden Sie in den alten ägyptischen Manuskripten einige interessante Hinweise auf Karies, die es zuerst als Zahnproblem identifizierten.

Um 500 v Etruskische Stämme verwendeten die Zähne von Menschen und Tieren als Prothesen und füllten Löcher in ihren Zähnen mit Goldplatten. Sie stellten auch Zahnersatz aus Ochsenknochen her. Etwa zur gleichen Zeit verwendeten die Phönizier den Golddraht, um Zähne zu stärken, die sich einer Parodontitis unterzogen hatten. Um 300 v. Diese fortschrittlichen Völker verwendeten geschnitzte Elfenbeinimplantate, die mit Golddraht zusammengehalten wurden, um eine feste Brücke zu schaffen.


Goldener "Reifen", der die Zähne der Etrusker repariert

Der erste Nachweis von Zahnimplantaten stammt aus dem Jahr 600 nach Christus. Dann ist es den Maya sehr gelungen, Muschelstücke als Zahnersatz zu verwenden, um die unteren Zähne zu ersetzen. Auf Röntgenaufnahmen des Unterkiefers von Maya aus den 1970er Jahren fanden Wissenschaftler eine Zunahme des festen Knochengewebes um die Implantate. Es war sehr ähnlich, wie Knochengewebe um den Stift moderner Prothesen wächst.


Maya-Implantate

Mittelalter und Renaissance

In der Zeit vom 16. bis zum 19. Jahrhundert wurde in Europa das Problem des Zahnersatzes auf nicht triviale Weise gelöst - die notwendigen Zähne wurden einfach aus den Kiefern der Toten gezogen und durch fehlende ersetzt. Im achtzehnten Jahrhundert arbeitete Dr. John Hunter mit Menschen zusammen, die heimlich Leichen aus Gräbern gestohlen hatten. Mit so viel „Material“ für die Analyse beobachtete und beschrieb Hunter detailliert die Anatomie von Mund und Kiefer.

Zähne von einer Person zur anderen zu wechseln, ist auch seine Idee. Jägers Experiment beinhaltete die Implantation eines unterentwickelten Zahns in einen Knochen. Als Ergebnis des Experiments war der Zahn fest in den Knochen eingebettet und Blutgefäße wuchsen direkt in der Zahnpulpa.

XIX Jahrhundert

Im 19. Jahrhundert wurden in Europa beschädigte Zähne mit verschiedenen Substanzen restauriert - Silberkapseln, Wellporzellan und Iridiumröhrchen. 1806 erfand Dr. Fonzy den Mineralzahn - eine Entdeckung, die für die zukünftige Entwicklung der Implantologie von großer Bedeutung ist. Seine Hauptleistung war die Idee, einzelne künstliche Zähne herzustellen, die mit Platinhaken, die ästhetische und funktionelle Anforderungen erfüllen sowie chemisch beständig sind, direkt in das "Nest" implantiert werden können. Fonzys Arbeit beeinflusste die Arbeit seiner anderen Zeitgenossen. Insbesondere wurde der erste Versuch unternommen, ein intraossäres Metallimplantat herzustellen. 1809 wurde ein solches künstliches Glied entwickelt und von einem italienischen Maggiolo in ein Loch im extrahierten Zahn eines Patienten implantiert.

XX Jahrhundert

1900-1930

Dr. E. J. Greenfield platzierte 1913 einen hohlen Gitterzylinder aus einer Legierung aus Iridium und Platin, der mit 24 Karat Gold als künstliche Wurzel hartgelötet war und in einem kreisförmigen Abschnitt im Kieferknochen des Patienten platziert wurde. In den 1930er Jahren experimentierten die Brüder Alvin und Moses Strock mit Schrauben aus einer Chrom-Kobalt-Legierung. Sie beobachteten, wie Ärzte solche Implantate erfolgreich im Femur platzierten, und begannen, unabhängig voneinander ähnliche Operationen durchzuführen, um einzelne Zähne wiederherzustellen. Solche Stifte waren eine Befestigung und Unterstützung, um einen verlorenen Zahn zu ersetzen. Die Brüder Strock wurden für ihre Arbeit bei der erfolgreichen Auswahl des biokompatiblen Metalls ausgezeichnet, das zum Ersetzen der Zähne verwendet wurde.


Greenfield-Implantat

Es wird auch angenommen, dass die Strok-Brüder die ersten waren, die erfolgreich ein intraossäres Implantat platzierten. Dr. Alvin Strock hat nicht nur mit Implantatmaterialien gearbeitet. Er war auch der erste, der Antibiotika zur Behandlung von parodontalen Infektionen wie Vincents Halsschmerzen einsetzte.

Im Jahr 1938 patentierte Dr. P. B. Adams ein zylindrisches intraossäres Implantat mit einer Zahnfleischkappe und einem Zahnfleischbildner, der es in Position hält.


Adams Patent Scheme

In den 1940er Jahren entwickelten der „Vater der modernen Implantologie“, Formiggini und Zepponi, ein enossales Edelstahl-Spiralimplantat, das die Fusion von Knochen und Metall ermöglicht. Dr. Perron Andres aus Spanien modifizierte das Spiraldesign der Formigini-Prothese um einen massiven Schaft.


Formigini-Spirale

1940 - 1950

In den 1940er Jahren begannen einige Ärzte, sich mit der Entwicklung von subperiostalen (subperiostalen) Implantaten zu befassen. Die erste Prothese, die auf dem Knochengewebe des Alveolarkamms basiert, wurde vom schwedischen Arzt Gustav Dahl vorgeschlagen. Die Idee der subperiostalen Implantation basiert auf der Stärke der Anhaftung von Kollagenfasern des Periosts an Knochengewebe, die die Stabilität des Implantats und der darauf ruhenden Prothese gewährleisten können. In Schweden wurde die Erfindung von der Dentalgemeinschaft mit Feindseligkeit aufgenommen, und in den USA fand diese Idee im Gegenteil breite Unterstützung und wurde von vielen bekannten Spezialisten anerkannt.

Diese Idee wurde von anderen Ärzten entwickelt. So entwickelten Gershkoff und Goldberg ein Kobalt-Chrom-Molybdän-Implantat mit einem verbesserten Dahl-Design, dem ein äußerer geneigter Kamm hinzugefügt wurde. Das Design der subperiostalen Prothese wurde 1950 von Lew, Bausch und Berman weiterentwickelt.

Im Laufe der Geschichte bestand das Hauptproblem der Ärzte darin, dass Fleisch und Knochen Fremdkörper ablehnten. Für eine erfolgreiche Implantation ist eine Osseointegration erforderlich - eine anatomische und funktionelle direkte Verbindung zwischen dem lebenden Knochen und der Implantatoberfläche, die für die Hauptlast verantwortlich ist. Dies bedeutet, dass das Implantat beim Kauen direkt auf den Knochen wirkt. Wenn kein Zahn vorhanden ist, verkümmert das Knochengewebe aufgrund unzureichender Belastung, und die Installation einer Prothese löst dieses Problem und stimuliert seine Entwicklung, wodurch eine Zerstörung verhindert wird.

1952 entdeckte der schwedische Orthopäde Per-Ingvar Branemark versehentlich die besonderen Eigenschaften von Titan, was zeitweise den Erfolg der Osseointegration steigert. Er interessierte sich für das Studium der Knochenheilung und -regeneration und beschloss, eine in Cambridge entwickelte kleine optische Kamera einzuführen, die chirurgisch in der Tibia eines Kaninchens installiert wurde. Der Körper der optischen Kamera bestand aus Titan.

Während der Studie stellte er fest, dass Knochen und Titanzylinder erfolgreich zusammengewachsen waren, so dass er seine Experimente an Tieren und Menschen fortsetzte. 1965 stellte der Orthopäde Branemark das erste Titan-Zahnimplantat freiwillig zur Verfügung. Dies war ein Wendepunkt in der Geschichte der Zahnmedizin: Im Laufe des nächsten Jahrzehnts wurde der Implantationsprozess erheblich verbessert.

1960-1980

Ein wichtiger Schritt war die Schaffung von selbstschneidenden Implantaten durch Leonard Linkow im Jahr 1964. Zwei Jahre später führte er auch ein intraalveoläres Lappenimplantat aus Chrom, Nickel und Vanadium ein. Dann wurden Paddelimplantate nicht als klinisch erfolgreich erkannt.


Zahnimplantate in den 60-70er Jahren

In den 1970er Jahren erhielt Zahnersatz ein bekanntes Aussehen. Natürlich wurde das ursprüngliche Zahnimplantat in den nächsten Jahrzehnten in Struktur und Design einer Reihe von Verbesserungen unterzogen, die jedoch stets auf demselben Prinzip beruhten.

1978 führte Dr. Branemark ein zweistufiges wurzelförmiges Titanimplantat ein. Er entwarf und testete das System mit Schrauben aus reinem Titan, die erstmals 1965 in die Kiefer seiner Patienten eingesetzt wurden. Dies war der erste dokumentierte Fall der bisher erfolgreichsten implantierten Implantate. Der erste Branemark-Patient hatte eine schwere Deformation des Kiefers und des Kinns sowie unebene Zähne, von denen einige aufgrund eines Geburtsfehlers fehlten. Branemark setzte vier Implantate in den Unterkiefer ein, die in den nächsten sechs Monaten Wurzeln schlugen und anschließend seinem Meister weitere 40 Jahre erfolgreich dienten.

Zwei weitere Implantologie-Innovatoren sind Dr. Shroder und Dr. Straumann. Sie experimentierten mit Metallen, die in der orthopädischen Chirurgie verwendet wurden, um Zahnimplantate herzustellen.

Seit Mitte der 1980er Jahre haben viele Ärzte enossale Wurzelimplantate verwendet. Die Hauptfaktoren, die den Vorteil des Systems der intraossären Implantate bestimmten, waren das Design, die raue Oberfläche, die die Transplantation fördert, die einfache Einführung in den Knochen, die Kosten ihrer Herstellung und ihr langfristiger Erfolg.

Moderne

Zahnimplantate haben sich seit den 1970er Jahren als wirklich geeigneter Ersatz für fehlende Zähne etabliert. Es dauerte jedoch mehrere Jahrzehnte, bis Zahnimplantate zuverlässig waren. Die Forscher vertieften sich tiefer in die Zahnimplantologie und konzentrierten sich auf die Einführung keramikähnlicher Elemente wie Zirkonoxid bei der Herstellung von Zahnersatz. Forscher haben dieses spezielle Material aufgrund seiner Nähe zu Titan im Periodensystem ausgewählt. Darüber hinaus weist Zirkonoxid ähnliche Biokompatibilitätseigenschaften wie Titan auf. In den letzten 15 Jahren wurden aus diesem Material Kronen und Zahnersatz hergestellt.

Moderne Zahnimplantate bestehen aus einer groben Titanlegierungsschraube. Die Oberflächenrauheit ist für eine erfolgreiche Osseointegration unerlässlich. Diese Titanschraube wird an der Stelle im Kiefer befestigt, an der sich der Zahn befand, und dann folgt die Heilungsperiode. Nachdem die Schraube in den Kiefer hineingewachsen ist, wird von oben eine Krone daran befestigt. Bei richtiger Pflege und Mundhygiene weist diese Methode auf lange Sicht hohe Erfolgsquoten auf.

Implantate der neuen Generation verschmelzen mit dem Kiefer, wodurch ein natürliches und angenehmes Tragen gewährleistet wird. Eine erfolgreiche Protheseninstallation erfordert gesundes Zahnfleisch, einen starken Kieferknochen und gründliche Mundhygiene.


Subperiostale Implantate

Moderne subperiostale Implantate verwenden einen Metallrahmen in Sattelform, der im Kieferknochen direkt unter dem Zahnfleischgewebe installiert wird. Der Rahmen wird am Kieferknochen befestigt, wenn das Zahnfleisch heilt. Die daran befestigten Pfosten ragen aus dem Zahnfleisch heraus, und künstliche Zähne sind bereits daran befestigt. Intraossäre Implantate werden chirurgisch direkt in den Kieferknochen implantiert. Sobald die das Implantat umgebenden Gewebe und Zahnfleisch heilen, werden ein Abutment und eine Krone daran befestigt.

Die Implantologie entwickelt sich unter dem Einfluss technologischer Fähigkeiten weiter. Im Jahr 2015 entwickelten die Forscher ein Verfahren zur Herstellung von Implantaten und Heftklammern auf einem 3D-Drucker. Die Basis für die Herstellung dieser Implantate ist Material, das fast 99% aller Bakterien in der Mundhöhle abtötet. Bei seiner Herstellung werden quaternäre Ammoniumsalze verwendet. Da sie positiv geladen sind, zerstören sie negativ geladene Bakterienmembranen, was zu ihrem Tod führt.