Herr Dr. Weigl, während Ihrer langjährigen Laufbahn an der Unizahnklinik haben Sie zahlreiche F&E-Projekte im Bereich der Implantologie geleitet und vorangetrieben. Periimplantäre Infektionen zählen zu den gefürchteten Komplikationen innerhalb der Implantologie, für die es keine einfachen Lösungen zu geben scheint.
Bitte gestatten Sie einen Blick hinter die Kulissen: Wie kam es zu der Idee eines elektrolytischen Reinigungsverfahren für Titanimplantate?

PD Dr. Paul Weigl: Periimplantäre Infektionen beschäftigen uns Zahnmediziner und Implantologen schon geraume Zeit, sowohl akademisch als auch in der Praxis. Kein Wunder, wenn wir uns die Zahlen zur Prävalenz einer Periimplantitis ansehen: Je nach Falldefinition reichen die Angaben von rund 40 bis 60 Prozent – und das bei mehr als einer Million jährlich in Deutschland gesetzten Implantaten und geschätzten fünf bis sechs Millionen in Europa [4-6].

Zusammen mit meinem Kollegen Dr. Dipl.-Ing. Holger Zipprich haben wir zunächst viele Methoden und Lösungsansätze ausprobiert, um mit Biofilmen kontaminierte Implantatoberflächen wieder in ihren ursprünglichen Zustand zu versetzen – also so, wie sie unmittelbar nach dem Auspacken eines Implantats waren. Aus seiner Ausbildung als Ingenieur kannte Dr. Zipprich auch das vor allem in der Automobilindustrie angewandte Verfahren, große Bleche in ein elektrolytisches Bad zu tauchen und die Oberfläche durch Stromzufuhr perfekt zu reinigen.

Dort und eigentlich in der gesamten Blechindustrie werden Metallteile elektrolytisch gereinigt – ein industrielles Verfahren, das seit über 100 Jahren sehr gut funktioniert. Die entscheidende Frage war nun, ob ein Biofilm, der auf rauen Titanimplantatoberflächen haftet, elektrolytisch entfernt werden kann. Um diese Frage zu beantworten, ging Dr. Zipprich sehr pragmatisch und effizient vor: Er ließ sich ein Implantat mit Hilfe einer festsitzenden KFO-Apparatur bukkal so fixieren, dass die gesamte Oberfläche dem Mundmilieu ausgesetzt war. Nach wenigen Tagen war das Implantat erwartungsgemäß vollständig mit Biofilm bedeckt. Dieses Implantat konnte er extraoral mit einer handelsüblichen Batterie elektrolytisch vollständig vom Biofilm befreien - und damit war der erste Funktionsnachweis gelungen. Als sehr vorteilhaften Nebeneffekt konnten wir auch feststellen, dass die rauen Oberflächen wieder hydrophil wurden.

Diese kongeniale Idee führte schließlich zu einem revolutionären Lösungsansatz und in der Fachpresse wurde das GalvoSurge-System als „Game Changer“ bezeichnet. Wie lange liegen diese allerersten Versuche im Labor zurück und wie ging die Erfolgsgeschichte weiter?

PD Dr. Paul Weigl: Diese ersten Schritte liegen nun mehr als zwölf Jahre zurück. Es folgten mehr als sieben Jahre intensiver Forschungsarbeit in einem interdisziplinären Team, bestehend aus dem Implantologen Dr. Urs Brodbeck, Implantologe und Fachzahnarzt für rekonstruktive Zahnmedizin aus der Schweiz, dem Spezialisten für Implantologie und plastische Parodontologie PD Dr. Dr. Markus Schlee aus Forchheim und dem Wissenschaftler und Zahnarzt Dr. Christof Ratka. Gemeinsam ist es uns gelungen, das GalvoSurge-System, unsere innovative Lösung zur effektiven Reinigung und Hydrophilisierung von Implantaten, zur Marktreife zu bringen. Die Zulassung, Markteinführung und Produktion des Medizinproduktes GalvoSurge erforderte die kapitalintensive Gründung und Etablierung eines Medizinprodukteherstellers. Dieses Unternehmen wurde im Mai 2023 vollständig von der renommierten Straumann Group übernommen.

Die Wirksamkeit der Methode wurde in den vergangenen Jahren bereits in In-Vitro, Tier- und in klinischen Studien belegt [7-10]. Natürlich gehen die Forschungsarbeiten weiter.

Der Markt bietet bereits Titanbürstchen, Küretten, Laserbehandlungen, Pulverstrahlverfahren – um nur einige Beispiele für Lösungsansätze in der Periimplantitistherapie zu nennen. Worin unterscheidet sich GalvoSurge von den anderen Verfahren, was funktioniert mit der Galvano-elektrolytischen Reinigungsmethode besser?

PD Dr. Paul Weigl: Alle von Ihnen beispielhaft genannten Angebote versuchen, den keimbelasteten Biofilm von außen zu entfernen. Mit diesen ablativen Methoden kann die Keimzahl jedoch nur reduziert werden. Implantatgewinde und Hinterschneidungen sind schwer zugänglich, darüber hinaus es schwierig, Bakterien aus den Mikrostrukturen der Implantatoberfläche zu entfernen. Zudem wird die Implantatoberfläche durch Bürsten, Kratzen oder Schleifen beschädigt.

Bei der so genannten Implantoplastik wird das exponierte Implantatgewinde im Mund abgeschliffen und anschließend die Oberfläche poliert. Beides führt ebenfalls zur Entfernung des Biofilms. Die geglättete Oberfläche ermöglicht ein Reattachment des periimplantären Weichgewebes und damit eine erneute entzündungsfreie Abdichtung gegenüber dem Mundmilieu. Im Vergleich zu GalvoSurge fehlt jedoch die Hydrophilisierung der Titanoberfläche. Dies erschwert die Reossointegration der polierten Implantatoberflächen entsprechend.

Das Wirkprinzip von GalvoSurge ist anders: Es durchdringen Ionen den Biofilm und Wasserstoffbläschen lösen ihn ab. Hierbei wird die Oberfläche eines Titanimplantats mit Hilfe einer Steuereinheit negativ geladen und durch Elektrolyse werden Wassermoleküle in OH- und H+-Ionen gespalten. Wenn H+-Ionen von der negativ geladenen Implantatoberfläche angezogen werden, durchdringen sie den bakteriellen Biofilm auf dem Implantat. An jeder Stelle der Implantatoberfläche entstehen Wasserstoffbläschen, die den Biofilm ablösen [11-14].

Klingt klinisch komplex – ist es das auch?

PD Dr. Paul Weigl: Was kompliziert klingt, ist in der Praxis ganz einfach: Zunächst wird das Implantat-Abutment entfernt, um den GalvoSurge-Sprühkopf auf die Innenverbindung des Titanimplantats aufsetzen zu können. Dann beginnt die elektrolytische Reinigung, bei der die freiliegenden Implantatoberflächen mit einer Elektrolytlösung gespült werden, durch die ein sehr schwacher elektrischer Strom mit sehr niedriger Spannung fließt. Nach etwa zwei Minuten lösen die bei der Elektrolyse entstehenden Wasserstoffbläschen den Biofilm vollständig von der Implantatoberfläche ab – und zwar auch aus allen klinisch sehr schwer zugänglichen Bereichen sowie aus jedem Krater oder jeder Pore der Mikrostruktur.

Gewinde und Mikrostruktur werden somit dekontaminiert, ohne die Oberflächenstruktur des Implantats zu beschädigen. Zudem ist das Verfahren auf nahezu alle Titanimplantate anwendbar. Ein weiterer großer Vorteil ist die superhydrophile Oberfläche, die GalvoSurge erzeugt und die eine Re-Osseointegration des Implantats fördert.

Das klingt nun wiederum nach einer – salopp gesagt - kinderleichten Methode in der Periimplantitits-Therapie. Also ist GalvoSurge die sehnlich erwartete Lösung und der Game Changer?

PD Dr. Paul Weigl: Die Anwendung von GalvoSurge ist definitiv „kinderleicht“. Allerdings – und das will ich an dieser Stelle ausdrücklich betonen! – umfasst eine nachhaltige Periimplantitis-Therapie weitere Schritte in direktem Anschluss an die Reinigung und Hydrophilisierung, um das Risiko eines schnellen Rezidivs zu vermeiden: nämlich eine chirurgisch regenerative Therapie!

Nach der Anwendung von GalvoSurge ist die raue Implantatoberfläche immer noch der Mundhöhle ausgesetzt und der periimplantäre Knochendefekt ist nicht verschwunden. Um das Therapieziel der Re-Osseointegration zu erreichen, müssen die Knochendefekte mit Knochenersatzmaterialien und/oder autologem Knochen behandelt werden und erfordern eine zum Teil anspruchsvolle Weichgewebschirurgie für eine gedeckte Einheilung.

Anspruchsvoll ist also der chirurgische Teil, denn dazu braucht es Erfahrung im Umgang mit Augmentationstechniken und -material und dem Legen von Membranen. Der behandelnde Arzt muss in der Lage sein, Lappen zu mobilisieren und einen sicheren Wundverschluss durchzuführen. Dies sind entscheidende Faktoren, die zum Erfolg der Periimplantitistherapie mit GalvoSurge erforderlich sind.

Ich bitte Sie, es auf den Punkt zu bringen: Welchen Stellenwert hat GalvoSurge für eine effektive Periimplantitisbehandlung?

PD Dr. Paul Weigl: GalvoSurge ist der erste, wenn auch entscheidende Schritt in der regenerativen Periimplantitistherapie mit dem Ziel der Re-Osseointegration. Das heißt, der Status quo vor der Periimplantitis soll wiederhergestellt werden.

Das heißt, dass es für eine nachhaltige Therapie der Periimplantitis nicht ausreichend ist, lediglich den Biofilm zu entfernen?Was bedeutet das konkret für die Praxis bzw. für die Behandler?

PD Dr. Paul Weigl: Richtig! Nur den Biofilm auf einer rau belassenen Implantatoberfläche zu entfernen, bringt nichts. Vielmehr gehört dazu – und das ist mitentscheidend für den Erfolg – eine vollständige Regeneration des ossären Defektes in Kombination mit einer Re-Osseointegration der zuvor kontaminierten Implantatoberfläche!

Um erfolgreich zu therapieren, sollte wie folgt vorgegangen werden: Zu Beginn des Verfahrens muss die prothetische Suprastruktur und das Implantat-Abutment entfernt werden. Anschließend wird eine Lappen-Elevation durchgeführt und das Granulationsgewebe entfernt. Und nach Abschluss der zweiminütigen elektrolytischen Reinigung und Hydrophilisierung ist die Stelle für eine anschließende regenerative Therapie mit Re-Osseointegration optimal vorbereitet.

Eine vollständige Regeneration des periimplantären Knochendefekts ermöglicht eine Entzündungsfreiheit, minimiert das Risiko, ein Periimplantitis-Rezidiv zu entwickeln, und schützt langfristig vor Implantat-Verlust.

Daraus folgt, dass die Beherrschung bestimmter chirurgischer Techniken ein entscheidender Faktor ist, der zum nachhaltigen Erfolg der Periimplantitistherapie mit GalvoSurge führt. Anderenfalls ist das Rezidiv vorauszusehen.

Welche Voraussetzungen sollten GalvoSurge-Anwender erfüllen, welche Fertigkeiten sollten sie mitbringen?

PD Dr. Paul Weigl: GalvoSurge-Anwender sollten regenerativ gearbeitet haben respektive in der regenerativen Therapie ausgebildet sein, zum Beispiel als Spezialist für Parodontologie, Fachzahnarzt für Oralchirurgie oder Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurg sein. Oder sie sollten sich in Curricula intensiv mit chirurgischen Techniken auseinandergesetzt und fortgebildet haben. Hier sollte man die curricularen Programme der verschiedenen Anbieter vergleichen, um für sich das Passende in der chirurgisch regenerativen Therapie zu finden.

Anders ausgedrückt: Wenn GalvoSurge-Anwender Alveolarkammdefekte therapieren können, können sie die Periimplantitistherapie erfolgreich durchführen und dabei stellt GalvoSurge einen Meilenstein dar.  

Welche Rolle obliegt den Hauszahnärzten, die nicht oralchirurgisch erfahren sind respektive in der eigenen Praxis keine regenerativen und chirurgischen Eingriffe vornehmen?

PD Dr. Paul Weigl: Ihnen obliegt eine ganz entscheidende Rolle, denn es sind die Hauszahnärzte, die den gesamten Prozess in Gang setzen!

Erstens müssen sie die Erkrankung und damit einhergehend einen Handlungsbedarf erkennen und die richtige Diagnose stellen können. Dafür ist es unumgänglich zu wissen, wann es sich um eine reversible Mukositis handelt und wann bereits eine Periimplantitis vorliegt.

Zweitens gilt es herauszufiltern, inwieweit das Implantat gehalten werden kann und wann eine Explantation der für den Patienten bessere Weg ist. Das ist zum einen eine patientenindividuelle Entscheidung, aber dann gibt es ganz klar auch Indikationen, bei dem das Implantat herausgenommen werden sollte. Dabei sind die Defektanatomie, die Implantatposition und die Restauration entscheidende Einflussfaktoren.

Da möchte ich einhaken: Wann ist eine Explantation der regenerativen Therapie vorzuziehen?

PD Dr. Paul Weigl: Grundsätzlich kann mit GalvoSurge und der anschließenden regenerativen Therapie im besten Fall der Status quo vor der Periimplantitis erreicht werden. Was damit aber nicht erreicht werden kann, ist die Beseitigung aller Risikofaktoren für eine Periimplantitis. Mit anderen Worten, wenn Risikofaktoren bestehen bleiben, wird eine Periimplantitis mit hoher Wahrscheinlichkeit wieder auftreten. Ein eindrückliches Beispiel hierfür ist, wenn die Implantatposition ursächlich für den Knochenabbau ist, weil das Implantat zu weit bukkal gesetzt wurde oder anderweitig falsch positioniert ist – dann sollte explantiert werden. Auch ein rein horizontaler Knochenabbau kann derzeit nicht vorhersagbar regeneriert werden. Daher ist der Einsatz von GalvoSurge hier nicht sinnvoll.

Die in der Literatur eingeführte Klassifikation des Regenerationspotentials periimplantärer Defekte [15] ist hilfreich bei der Entscheidung, ob ein Implantat mit GalvoSurge in Kombination mit einer regenerativen Therapie erfolgversprechend behandelt werden kann oder explantiert werden sollte. RP1-Defekte, die sich durch einen typischen schüsselförmigen Defekt auszeichnen, bei dem der krestale Defektrand auf Höhe der Implantatschulter liegt, haben die besten Erfolgsaussichten und regenerieren sich vorhersagbar vollständig.

Kommen wir zurück auf die wichtige Rolle der Hauszahnärzte, die den gesamten Prozess überhaupt in Gang setzen…

PD Dr. Paul Weigl: … und vor allem diesbezüglich die implantatprothetisch Restauration einschätzen können. Daher gilt:

Drittens sollte der Zustand der Implantatprothetik als Einflussfaktor für ein Rezidiv einer Mukositis/Periimplantitis bewertet werden. Ist das Design der Restauration zu klobig und möglicherweise ein begünstigender Faktor? Neuere Arbeiten zeigen zunehmend, dass die Form des sogenannten Abutment-Kronen-Komplexes – insbesondere der dadurch gebildete Austrittswinkel – einen klinisch relevanten Einfluss auf die Entstehung einer Mukositis hat [16,17].    

Hier empfehle ich die Einteilung der Prothetik in suffizient, insuffizient, aber abänderbar und insuffizient. Gegebenenfalls muss für die Dauer der Periimplantitistherapie ein Provisorium erstellt und anschließend eine neue implantatprothetische Versorgung angefertigt werden.

Diese gerade ausgeführten Punkte sollten Hauszahnärzte ihren Patienten klar kommunizieren. Mit GalvoSurge liegt eine praxistaugliche Option vor, in der eigenen Praxis oder durch Überweisung an einen spezialisierten Kollegen, das Implantat zu retten und eine Explantation abzuwenden.

Ich appelliere an alle Kolleginnen und Kollegen zu dieser interdisziplinären Sichtweise, denn das ist der Schlüssel zum klinischen Erfolg – wie für viele erfolgreiche Behandlungsansätze und Lösungen in der Medizin gilt das auch für eine praxisnahe und nachhaltige Periimplantitis-Therapie mit GalvoSurge.

Vielen Dank, Herr Dr. Weigl, für Ihre Offenheit und die spannenden Ausführungen.