Lektion 15: Hochleistungspolymere (PEEK) – Eine metallfreie Alternative?

A. Klinische Relevanz

Auf der Suche nach metallfreien, biokompatiblen und gleichzeitig stabilen Werkstoffen für die Prothetik hat sich in den letzten Jahren ein Hochleistungspolymer aus der Medizintechnik in der Zahnmedizin etabliert: PEEK (Polyetheretherketon). Es positioniert sich als interessante Alternative zwischen den traditionellen Kunststoffen (PMMA) und den hochsteifen Gerüstwerkstoffen wie Metall oder Zirkonoxid. Seine besondere, knochenähnliche Elastizität und sein geringes Gewicht eröffnen neue therapeutische Möglichkeiten, insbesondere für Allergiepatienten und in der Implantatprothetik.

B. Detailliertes Fachwissen

1. Das Material: Polyetheretherketon (PEEK)

• Definition: PEEK ist ein semi-kristalliner, thermoplastischer Hochleistungskunststoff, der zur Familie der Polyaryletherketone (PAEK) gehört. Er wird seit Jahrzehnten erfolgreich in der Humanmedizin für Wirbelsäulen- und Gelenk-Implantate eingesetzt.

• Die entscheidende Eigenschaft: “Isoelastizität” zum Knochen

  • Das Elastizitätsmodul von PEEK (ca. 4 GPa) ist signifikant niedriger als das von Titan (~110 GPa) oder Zirkonoxid (~210 GPa). Es liegt deutlich näher am E-Modul des menschlichen kortikalen Knochens (~18 GPa).

  • Biomechanische Konsequenz: PEEK ist nicht starr, sondern weist eine gewisse Flexibilität auf. Es wird postuliert, dass diese Eigenschaft eine stoßdämpfende Wirkung hat und Belastungsspitzen auf Pfeilerzähne oder Implantate reduzieren kann.

• Weitere wichtige Eigenschaften:

  • Hohe Biokompatibilität: Gilt als bioinert.

  • Geringes Gewicht: Deutlich leichter und für den Patienten komfortabler als Metallgerüste.

  • Keine Korrosion.

  • Röntgentransluzent: Im Röntgenbild ohne Füllstoffe nicht sichtbar.

• Nachteile:

  • Ästhetik: Das Material ist opak und hat eine beige-gelbliche Eigenfarbe. Es muss für ästhetische Versorgungen immer mit Komposit verblendet werden.

  • Adhäsiver Verbund: Die Verklebung von PEEK mit Verblendkunststoffen ist anspruchsvoll und erfordert spezielle Konditionierungsverfahren (z.B. Sandstrahlen, spezielle Primer).

2. Verarbeitung PEEK wird ausschließlich im CAD/CAM-Verfahren verarbeitet. Gerüste oder Kronen werden computergesteuert aus industriell gefertigten, hochreinen PEEK-Scheiben gefräst.

C. Klinische Anwendung & Fallbeispiele

Heutige Indikationen:

• Gerüste für herausnehmbaren Zahnersatz: Als leichte, metallfreie Alternative zu Kobalt-Chrom-Modellgussgerüsten, insbesondere für Metall-Allergiker.

• Gerüste für festsitzende Brücken (meist im Seitenzahnbereich, kurze Spannen).

• Implantatprothetik: Als provisorische Abutments oder als Gerüstmaterial für hochbelastete, aber stoßdämpfend gelagerte festsitzende Versorgungen auf Implantaten.

• Langzeitprovisorien.

Die klinische Abwägung: PEEK vs. Zirkonoxid/Metall

• PEEK wird bevorzugt, wenn: eine gewisse Flexibilität und Stoßdämpfung erwünscht ist, das Gewicht eine Rolle spielt oder eine Metall-Allergie vorliegt.

• Zirkonoxid/Metall wird bevorzugt, wenn: maximale Steifigkeit und höchste Biegefestigkeit gefordert sind (z.B. bei sehr weitspannigen Brücken).

Fallbeispiel: Der Metall-Allergiker

• Szenario: Ein Patient benötigt zum Ersatz mehrerer Seitenzähne eine herausnehmbare Teilprothese. Ein Epikutantest hat eine schwere Kontaktallergie gegen Kobalt und Nickel ergeben.

• Analyse:

  • Eine konventionelle Modellgussprothese aus Kobalt-Chrom ist absolut kontraindiziert.

  • Eine rein aus PMMA-Kunststoff gefertigte Prothese ohne Metallgerüst wäre zu instabil und frakturgefährdet.

• Klinische Konsequenz & Therapie der Wahl: Eine Teilprothese mit einem CAD/CAM-gefrästen Gerüst aus PEEK.

  1. Planung: Die Prothese wird digital am Computer designt, inklusive der Klammern und Auflagen.

  2. Herstellung: Das Gerüst wird aus einem PEEK-Rohling gefräst. Die Flexibilität des PEEKs erlaubt die Gestaltung von retentiven Klammerarmen.

  3. Fertigstellung: Auf das PEEK-Gerüst werden die künstlichen Zähne mit klassischem rosa Prothesenkunststoff aufgestellt.

• Ergebnis: Der Patient erhält eine funktionell stabile, leichte und komplett metallfreie Teilprothese. PEEK ist in diesem Fall nicht nur eine Alternative, sondern der einzige Werkstoff, der eine hochwertige und gleichzeitig biokompatible Versorgung ermöglicht.