Zwei Keramikimplantatsysteme unter standardisierten Bedingungen: Erkenntnisse aus einer neuen biomechanischen In-vitro-Studie
29.10.2026 · 10 min
Die Primärstabilität eines Implantats wird nicht durch einen einzelnen Faktor bestimmt. Implantatgeometrie, Dimensionen und das zugehörige Bohrprotokoll wirken als Gesamtsystem zusammen. Daher ist es besonders relevant zu untersuchen, wie sich verschiedene kommerzielle Keramikimplantatsysteme unter standardisierten Bedingungen biomechanisch verhalten.
Eine 2026 von Mourão et al. in Bioengineering veröffentlichte In-vitro-Studie untersuchte diesen Zusammenhang, indem das Keramikimplantatsystem SDS 2.2 von Swiss Dental Solutions mit dem Keramikimplantatsystem Nobel 2.2 von Nobel Biocare in standardisiertem künstlichem Knochen vom Typ II verglichen wurde.
Wichtig ist, dass in der Studie die vollständigen Implantatsysteme verglichen wurden, einschließlich der Unterschiede hinsichtlich Implantatdimensionen, Makrogeometrie und Bohrprotokollen. Die Ergebnisse können daher weder einzelnen Konstruktionsmerkmalen zugeschrieben noch direkt aus diesem künstlichen Knochenmodell auf die Osseointegration oder langfristige klinische Ergebnisse übertragen werden.
Zwei Keramikimplantatsysteme unter standardisierten Bedingungen
Insgesamt wurden 52 Keramikimplantate, 26 aus jedem System, in standardisierte Polyurethanblöcke inseriert, die Knochen vom Typ II abbilden sollten.
Folgende Implantate wurden untersucht:
SDS 2.2: Y-TZP, 3,8 × 11 mm
Nobel 2.2: ATZ, 4,2 × 12 mm
Beide Implantate wurden entsprechend der jeweiligen systemspezifischen Bohrsequenz inseriert.
Die Studie konzentrierte sich auf vier biomechanische und experimentelle Parameter: Insertionsdrehmoment, Rückwärts-/Entfernungsdrehmoment, Resonanzfrequenzanalyse (RFA) in zwei Richtungen sowie die Temperatur an der Bohreroberfläche während der Osteotomiepräparation.
Ein wichtiger Aspekt bei der Interpretation der Ergebnisse ist, dass es sich hierbei nicht um einen isolierten Materialvergleich handelte. Die untersuchten Implantate unterschieden sich hinsichtlich ihrer Dimensionen, Makrogeometrie und Bohrprotokolle. Die Untersuchung sollte daher als Vergleich zweier vollständiger kommerzieller Keramikimplantatsysteme unter definierten experimentellen Bedingungen verstanden werden.
Insertionsdrehmoment: Unterschiede bei der mechanischen Verankerung
Das Insertionsdrehmoment beschreibt den Rotationswiderstand während der Implantatinsertion und liefert Informationen über den mechanischen Kontakt zwischen Implantat und präpariertem Implantatlager.
Folgende Werte wurden gemessen:
SDS 2.2: 43,04 ± 5,38 Ncm
Nobel 2.2: 31,27 ± 6,07 Ncm
Der mittlere Unterschied zwischen den beiden Gruppen betrug 11,77 Ncm.
Bemerkenswert sind auch die unterschiedlichen Dimensionen der untersuchten Implantate. Das SDS Implantat hatte einen Durchmesser von 3,8 mm und eine Länge von 11 mm, während das Nobel Implantat 4,2 × 12 mm maß.
Die beobachteten Unterschiede können jedoch nicht auf ein einzelnes Konstruktionsmerkmal zurückgeführt werden. Das Insertionsdrehmoment wird durch mehrere miteinander interagierende Faktoren beeinflusst, darunter Implantatdimensionen, Makrogeometrie, Osteotomiepräparation und die Eigenschaften des umgebenden Substrats.
Die Ergebnisse beschreiben daher in erster Linie das biomechanische Verhalten der jeweiligen Kombination aus Implantat und Bohrprotokoll.
Entfernungsdrehmoment als Maß für die mechanische Retention
Nach der Beurteilung der initialen Stabilität bestimmten die Forschenden das maximale Drehmoment, das erforderlich war, um die Entfernung der Implantate aus dem künstlichen Knochen einzuleiten.
Folgende Werte wurden gemessen:
SDS 2.2: 46,54 ± 5,47 Ncm
Nobel 2.2: 28,31 ± 10,07 Ncm
Der mittlere Unterschied betrug 18,23 Ncm.
Diese Werte beschreiben die mechanische Retention der untersuchten Implantat-Bohrprotokoll-Kombinationen im künstlichen Knochenmodell vom Typ II. Aufgrund der explorativen Statistik lässt sich daraus kein generalisierbarer Effekt des jeweiligen Systems ableiten.
Bei der Interpretation dieses Parameters ist eine wichtige Unterscheidung erforderlich. Da das Entfernungsdrehmoment unmittelbar nach der Implantatinsertion und ohne Einheilphase gemessen wurde, bildet es ausschließlich die mechanische Retention innerhalb des künstlichen Substrats ab.
Es stellt weder die Osseointegration noch die sekundäre biologische Stabilität dar.
Resonanzfrequenzanalyse: ISQ-Werte in zwei Richtungen
Zusätzlich zu den Drehmomentmessungen untersuchten die Forschenden die initiale Implantatstabilität mittels Resonanzfrequenzanalyse. Die RFA bewertet die Steifigkeit des Implantat-Substrat-Komplexes und wird als Implant Stability Quotient (ISQ) angegeben.
Die Messungen wurden in zwei zueinander senkrechten Richtungen durchgeführt.
Bukkolingual:
SDS 2.2: 66,58 ± 2,06 ISQ
Nobel 2.2: 60,15 ± 3,73 ISQ
Mesiodistal:
SDS 2.2: 66,46 ± 2,27 ISQ
Nobel 2.2: 59,77 ± 3,84 ISQ
Die ISQ-Werte beschreiben die Steifigkeit des Implantat-Substrat-Komplexes in diesem künstlichen Knochenmodell. Sie sind kein Maß für die Osseointegration.
Die gemeinsame Betrachtung von Insertionsdrehmoment und RFA ist besonders relevant, da beide Methoden unterschiedliche biomechanische Eigenschaften erfassen. Das Insertionsdrehmoment beschreibt den Rotationswiderstand während der Implantatinsertion, während die RFA die Steifigkeit des Implantat-Substrat-Komplexes bewertet.
Die beiden Parameter sollten daher nicht als austauschbar betrachtet werden. Vielmehr liefern sie sich ergänzende Informationen über die unmittelbare mechanische Stabilität.
Temperaturentwicklung während der Osteotomiepräparation
Neben der mechanischen Stabilität untersuchte die Studie die Temperaturveränderungen während der systemspezifischen Osteotomiesequenzen.
Das SDS Protokoll bestand aus vier Bohrschritten, das Nobel Protokoll aus fünf.
Die höchsten mittleren Endtemperaturen an der Bohreroberfläche wurden gemessen bei:
SDS Bohrer 2: 51,92 °C
Nobel Bohrer 4: 64,29 °C
Bei den übrigen SDS Bohrschritten lagen die mittleren Endtemperaturen zwischen 29,12 und 32,57 °C. Beim Nobel System lagen die übrigen mittleren Endtemperaturen zwischen 27,16 und 42,84 °C.
Warum die Temperaturdaten sorgfältig interpretiert werden müssen
Die in der Studie angegebenen Temperaturen wurden mithilfe einer Wärmebildkamera an der freiliegenden Oberfläche der Bohrer gemessen.
Die Forschenden maßen die Temperatur innerhalb des Polyurethanblocks oder des umgebenden Knochens nicht direkt.
Diese Unterscheidung ist besonders wichtig, da eine Temperatur von etwa 47 °C, die über einen bestimmten Zeitraum aufrechterhalten wird, in der Literatur häufig im Zusammenhang mit potenziellen thermischen Knochenschäden diskutiert wird. Die in dieser Studie gemessenen Temperaturen an der Bohreroberfläche können jedoch nicht mit der intraossären Temperatur gleichgesetzt werden.
Auch die Dauer der Temperatureinwirkung wurde nicht bestimmt.
Folglich belegen die gemessenen Werte keine thermische Schädigung des Knochens. Vielmehr liefern sie experimentelle Informationen über das thermische Verhalten der einzelnen Bohrschritte unter den spezifischen Bedingungen der Studie.
Warum Implantatdesign und Bohrprotokoll gemeinsam betrachtet werden müssen
Die Studie verdeutlicht, warum die biomechanischen Eigenschaften eines Implantats nicht auf einen einzelnen Parameter reduziert werden sollten.
Implantatdurchmesser, Implantatlänge, Gewindegeometrie und Osteotomiepräparation wirken zusammen und beeinflussen, wie das Implantat während der Insertion mit dem umgebenden Substrat interagiert.
Dies ist besonders bei der Interpretation des Insertionsdrehmoments relevant. Der beispielsweise für SDS 2.2 gemessene höhere Wert kann nicht ausschließlich dem Implantatmaterial, den Oberflächeneigenschaften oder einem einzelnen Aspekt seiner Geometrie zugeschrieben werden.
Wissenschaftlich relevant ist vielmehr das Zusammenspiel zwischen Implantatdesign und systemspezifischem Bohrprotokoll.
Dadurch verschiebt sich der Fokus von einzelnen Produkteigenschaften hin zur Bewertung des Implantats und seines chirurgischen Präparationsprotokolls als integriertes System.
Was kann uns die Studie über die klinische Praxis sagen?
Unter standardisierten experimentellen Bedingungen zeigten die beiden untersuchten kommerziellen Keramikimplantatsysteme unterschiedliche biomechanische Werte. Aufgrund der explorativen Statistik und der begrenzten Replikation auf Blockebene können diese Unterschiede nicht auf die Systeme als Ganzes verallgemeinert werden.
Bei der Beurteilung der unmittelbaren mechanischen Stabilität sollte das Implantatmaterial daher nicht isoliert betrachtet werden. Implantatdimensionen, Makrogeometrie und die chirurgische Präparation des Implantatlagers wirken zusammen.
Die Studie liefert in erster Linie präklinische Erkenntnisse darüber, wie sich unterschiedliche Systemkonzepte hinsichtlich ihrer unmittelbaren mechanischen Verankerung verhalten können.
Das experimentelle Studiendesign erlaubt jedoch keine direkten Schlussfolgerungen hinsichtlich Osseointegration, Implantatüberleben oder langfristiger klinischer Ergebnisse.
Limitationen der Studie
Die Ergebnisse sollten im Kontext des experimentellen Studiendesigns interpretiert werden.
Künstlicher Knochen anstelle von biologischem Gewebe
Polyurethanblöcke ermöglichen die Untersuchung biomechanischer Parameter unter standardisierten Bedingungen bei gleichzeitiger Reduzierung biologischer Variabilität. Sie bilden jedoch wesentliche Eigenschaften des menschlichen Knochens nicht ab.
Blutversorgung, zelluläre Heilung, Remodeling, Entzündungsreaktionen und Osseointegration werden in diesem Modell nicht abgebildet.
Unterschiedliche Implantatdimensionen und Bohrprotokolle
SDS 2.2 und Nobel 2.2 unterschieden sich hinsichtlich ihrer Dimensionen sowie weiterer implantat- und systemspezifischer Eigenschaften. Zudem kamen unterschiedliche Bohrsequenzen zum Einsatz.
Die beobachteten Ergebnisse können daher nicht auf einen einzelnen Faktor wie Materialzusammensetzung, Implantatoberfläche oder Makrogeometrie zurückgeführt werden.
Begrenzte unabhängige Replikation auf Blockebene
Eine weitere wichtige Limitation betrifft den experimentellen Aufbau. 25 SDS Implantate wurden in einem Block und 25 Nobel Implantate in einem weiteren Block inseriert. Je ein zusätzliches Implantat beider Systeme wurde in einem gemeinsamen dritten Block inseriert.
Obwohl die Implantate als einzelne Messeinheiten dienten, war die unabhängige Replikation auf Blockebene begrenzt.
Aus diesem Grund bezeichnen die Autoren die statistischen Vergleiche ausdrücklich als explorativ. Die Ergebnisse belegen keinen generalisierbaren Systemeffekt und sollten entsprechend interpretiert werden.
Fazit
Die Studie von Mourão et al. liefert einen direkten In-vitro-Vergleich zweier kommerzieller Keramikimplantatsysteme und erweitert die bislang noch begrenzte vergleichende Evidenz in diesem speziellen Bereich.
Die Ergebnisse stehen vor allem im Einklang mit der Auffassung, dass das biomechanische Verhalten eines Implantats gemeinsam mit seiner Geometrie und dem zugehörigen Bohrprotokoll interpretiert werden sollte.
Die Bewertung des Implantats und der chirurgischen Präparation als integriertes System ist daher einer der relevantesten Aspekte dieser Untersuchung. Gleichzeitig bleiben die Ergebnisse präklinisch. Weitere Forschung mit unabhängiger Replikation auf Blockebene sowie direkten, zeitaufgelösten Temperaturmessungen innerhalb des Substrats ist erforderlich, um die beobachteten Unterschiede weiter zu untersuchen und einzuordnen
FAQs - In-Vitro Vergleich SDS vs. Nobel Keramikimplantate
Was zeigte der In-vitro-Vergleich der Keramikimplantate SDS 2.2 und Nobel 2.2?
Welches Insertionsdrehmoment wurde für SDS 2.2 und Nobel 2.2 gemessen?
Welche ISQ-Werte wurden für SDS 2.2 und Nobel 2.2 gemessen?
Bedeutet ein höheres Insertionsdrehmoment oder ein höherer ISQ-Wert eine klinische Überlegenheit?
Wurden in der Studie Y-TZP- und ATZ-Zirkonoxid direkt miteinander verglichen?
Können die In-vitro-Ergebnisse für SDS 2.2 und Nobel 2.2 direkt auf Patienten übertragen werden?
Hinweis: Die bereitgestellten Informationen dienen ausschließlich Fortbildungs- und Informationszwecken und ersetzen nicht die klinische Beurteilung. Therapieentscheidungen sollten stets auf der individuellen Patientenbewertung sowie den jeweils geltenden klinischen Leitlinien basieren.
Offenlegung: Dieser Artikel wurde von Swiss Dental Solutions erstellt. Einer der Studienautoren (E. Schnurr) ist mit der Swiss Biohealth Clinic verbunden, die zur SDS Gruppe gehört.
Wissenschaftliche Prüfung und medizinische Freigabe
