Laufen Implantatbohrer heiß?
Mit Pilotbohrern sollen die Achse und die Tiefe eines geplanten Implantatbetts optimal vorpräpariert werden. Dabei könnte die beim Bohren entstehende Wärme Ursache für den implantologischen Misserfolg sein. Eine Studie klärt auf.
Wie viel Wärme entsteht eigentlich mit einem Pilotbohrer bei der Implantatbettaufbereitung? Für den Hersteller eines breiten Angebots an universellen Pilotbohrern ist diese Frage von elementarem Interesse. Schließlich handelt es sich beim Bohren immer um einen spanabtragenden Vorgang mit gleichzeitigem Wärmeeintrag in das zu bearbeitende Medium. Da kann es entscheidend sein, aus welchem Schneidmaterial das Instrument gefertigt werden und unter welchem Kühlmodus es arbeiten sollte, um die intraossäre Temperaturentwicklung möglichst gering zu halten.
In-vitro-Studie
Komet gab 2010 eine Studie an der Klinik für Zahnärztliche Prothetik, Propädeutik und Werkstoffkunde in Kiel (Prof. Dr. Matthias Kern) in Auftrag, die Aufschluss über diese Frage geben sollte. Mit in der Arbeitsgruppe war der Zahnarzt und wissenschaftliche Mitarbeiter Christopher Egert. Es wurde ein Versuchsaufbau konstruiert, der zum Ziel hatte, die intraossäre Temperaturentwicklung von rotierenden Bohrern für die Implantatbettaufbereitung zu messen und den Einfluss von verschiedenen Konstruktionswerkstoffen für Bohrer (Stahl, Zirkonnitrit, Zirkondioxid) sowie unterschiedlicher Kühlmodi (Innenkühlung versus Außenkühlung) auf die intraossäre Temperaturentwicklung zu untersuchen. Egert: „Als Probekörper setzten wir Knochenfragemente aus boviner Costae ein, die in Gips eingebettet wurden. Pro Probe wurden zwei Bohrungen durchgeführt. Wir legten den Anpressdruck auf 10 N bei einer NaCl-Kühlung von 50 ml/min fest.“
Unter dem Titel „Influence of the drill material and method of cooling on the development of intrabony temperature during preparation of the site of an implant“ wurde die Studie im British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery im Frühjahr 2012 online vorab publiziert (published online 16. März 2012, DOI: 10.1016/j.bjoms.2012.02.003, die Druckausgabe wird in Kürze erscheinen).
Kein Termperaturanstieg
Die wichtigsten Ergebnisse daraus können den beiden Tabellen entnommen werden. Sie zeigen, dass es während des Formbohrens zu keinem klinisch relevanten Temperaturanstieg im Knochen kam. Die geringste Temperaturentwicklung zeigte der innengekühlte Stahlbohrer mit einem Medianwert von 1,1 °C. Stahl-Zirkonnitrit erzeugte eine mediane Temperaturerhöhung um 2,3 °C. Der außengekühlte Zirkonoxid-Bohrer lag im median bei 2,8 °C. Die größte Temperaturerhöhung erzeugte der außengekühlte Stahl-Bohrer mit 3,3 °C. Bohrer mit Stahl-Innenkühlung wiesen eine statistisch signifikant geringere Temperaturerhöhung als Bohrer mit Stahl-Außenkühlung, Stahl-ZrN-Außenkühlung und Zirkonoxid auf. Für alle untersuchten Pilotbohrer kam es einheitlich während der Bohrung zu keinem klinisch relevanten Anstieg der Temperatur. Eine knochenschädigende Wirkung konnte also bei allen Modellen ausgeschlossen werden. Will man dennoch die „ersten Plätze“ nennen, so zeigt der innengekühlte Stahl-Bohrer mit 0,9 °C den geringsten medianen Temperaturanstieg, gefolgt von dem außengekühlten Stahl-Bohrer mit 2,0 °C und dem außengekühlten Zirkonoxid-Bohrer mit 2,2 °C. Durch die ständig zur Verfügung stehende Kühlflüssigkeit an der Bohrerspitze zeigten innengekühlte Pilotbohrer über die gesamte Bohrtiefe die geringste Temperaturentwicklung. Die Zirkonoxid-Bohrer erzeugten über die gesamte Tiefe der Bohrungen keine knochenschädigende Temperaturentwicklung und unterschieden sich nicht signifikant von den anderen außengekühlten Bohrern. Die fertigungsbedingte Oberflächenrauigkeit und der schlechtere Wärmeleitkoeffizient schienen einen Span- und Wärmeabtransport in Kombination mit einer Pilotbohrung nicht negativ zu beeinflussen.
Fazit
Der Anwender kann unbedenklich aus der großen Komet-Produktpalette an universellen Pilotbohrern wählen und profitiert von weiteren Eigenschaften: große Spannuten für eine optimale Spanabfuhr, eine pyramidenförmige Instrumentenspitze für ein gutes „Eintauchen“ und gelaserte Tiefenmarkierungen. Das Sortiment umfasst außerdem Pilotbohrer mit besonders kleinem Durchmesser, die für eine Palpation der Implantatposition oder zur Perforation von Knochenblöcken sowie im Rahmen einer Kieferkammspreizung zur Gestaltung einer fortlaufenden Perforationslinie verwendet werden. Karl-Heinz Danger, Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung bei Komet, interpretiert die Studie aus Kiel: „Wir haben durch diese Arbeit wissenschaftlich bestätigt bekommen, was wir bisher nur vermuteten. Es zeigt uns u.a., dass wir mit unserer speziellen Mischkeramik aus der CeraLine, wie sie bei dem Pilotbohrer CeraDrill zum Einsatz kommt, den weißen Weg erfolgreich fortgeführt haben.“ Mit dem „weißen Weg“ bezieht sich Danger auf die Mischkeramik aus Yttrium-teilstabilisierter Zirkondioxid- und Aluminiumoxidkeramik, die eine überproportional hohe Biegefestigkeit von 2.000 MPa besitzt und es überhaupt erst ermöglichte, den Werkstoff für die Herstellung von rotierenden, schneidenden Instrumenten zu verwenden. Das HIP-Produktionsverfahren (Hot-Isostatic-Pressing) verdichtet das Material zusätzlich. Mit diesen Charakteristika erfüllt diese Mischkeramik extreme Anforderungen: Sie zeigt eine hohe Beständigkeit gegenüber Druck (und damit Verschleiß) und ist resistent gegenüber chemisch aggressiven Medien. Wertvoll für die Zahnmedizin ist auch ihre uneingeschränkte Bioverträglichkeit. Alle diese Eigenschaften gelten selbstverständlich auch für die weiteren Familienmitglieder der CeraLine, zu der u. a. der Knochenfräser CeraBur, die Wurzelstifte CeraPost, der Rosenbohrer K1SM und der Gewebetrimmer CeraTip zählen.[]
