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Zahntechnik | Digitale Verfahren zur Übersicht

Digitale Verfahren 12.05.2010

Digitale Vollanatomie - Keine Chance für Chipping

Zirkon­oxidgestützte Einzelkronen können heute als mittlerweile klinisch bewährt angesehen werden.1 Gerüstfrakturen von Zirkonoxidkappen kommen bei Einzelzahnversorgungen so gut wie nie vor. Allerdings wird von einem gegenüber Metallkeramikkronen erhöhten Auftreten kohäsiver lokaler Frakturen der Glaskeramikverblendung (sog. „Chippings“) berichtet.2–5 Als mögliche Ursachen hierfür kommen eine Reihe von Faktoren infrage, deren genaue Auswirkungen zum Teil noch nicht vollständig bekannt sind.6,7


In letzter Zeit wurde häufig die Forderung nach einer besseren Gerüstunterstützung massiver freitragender Verblendbereiche aufgestellt. Da Chippings auch an oberflächlichen Bereichen beobachtet werden konnten, die durch eine Gerüstunterstützung nicht beeinflussbar sind, kann dies allerdings nicht die einzige Ursache sein. In der eigenen mehrjährigen klinischen Erfahrung mit über 1.000 Zirkon­oxidarbeiten haben Chippings deutlich abgenommen, seitdem neuentwickelte feldspathaltigere Verblendmassen verwendet werden. Dies deutet daraufhin, dass die physikalisch-chemischen Eigenschaften der verschiedenen Verblendmassen einen deutlichen Einfluss auf das Auftreten von Verblendfrakturen haben. Eine mögliche Lösung für das Problem der Verblendfrakturen könnte in der Verwendung von belastbareren Verblendkeramiken liegen. In dieser Hinsicht erscheint insbesondere Lithiumdi-silikat als besonders interessant. Diese unter dem Namen IPS e.max® Press für die Presstechnik und IPS e.max® CAD für die maschinelle Bearbeitung erhält­liche Keramik weist einen für Glaske­ramik ungewöhnlich hohen Kristallanteil von 70 Prozent auf (Abb. 1). Dadurch ergibt sich eine mittlere initiale Biegefestigkeit von 360MPa bei einer Bruchzähigkeit von 2,0–2,5 MPa/m2 gegen­über ca. 70–120 MPa und < 2,0 MPa/m2 bei anderen Silikatkeramiken.

Technische Aspekte

Aus wirtschaftlicher Hinsicht bietet die CAD/CAM-Fertigung von Zahnersatz interessante Möglichkeiten, insbesondere wenn es gelingt, auch vollanatomische einsetzfertige Restaurationen vollständig maschinell herzustellen. Für Kronen und Brücken war das bisher nur in Form von Monoblock­kronen aus Glaskeramik oder Lithiumdisilikat möglich. Gerüstunterstützte Restaurationen werden nach wie vor manuell verblendet oder nach einer manuell aufgewachsten Vorlage überpresst. Bereits im Jahre 1999 beschrieb Weigl in einer wieder zurückgezogenen Patentanmeldung das Verfahren sowohl Gerüst wie auch die Verblendung separat CAD-basiert zu fertigen und die Verblendung anschließend auf dem Gerüst entweder mittels adhäsiver Ver­klebung oder Sinterverfahren zu befestigen.8 2007 veröffentlichte die Voll­keramikarbeitsgruppe der Ludwig-Maximilians-Universität München zum ersten Mal die erfolgreiche Herstellung von Einzelkronen nach dieser Methode.9 Dabei wird eine aus IPS e.max® CAD unter Wasserkühlung geschliffene Verblendschale auf eine gefräste und gesinterte Zirkonoxidkappe mittels eines Glaslotes aufgebracht und gemeinsam mit dem Kristallisationsbrand des Lithiumdisilikates sowie einem Glasurbrand aufgesintert. Circa zwanzig derartiger Sinterverbundkronen sind seitdem an der Zahnklinik München in klinischer Erprobung, ohne dass bisher Probleme aufgetreten sind.10 Laborversuche haben zudem deutlich höhere Bruchfestigkeiten (6.263 N) ergeben als bei handverblendeten (3.700 N) und überpressten Kronen (3.524 N) (Abb. 2).11


Abb. 2: Festigkeitswerte verschiedener Verblendarten auf Zirkonoxidgerüsten: VT: Handverblendet, PT: Überpresst, ST: Sinterverbundverfahren, aus Beuer et. al.11.

Im Laufe des letzten Jahres wurde von absolute Ceramics (biodentis GmbH), Leipzig, an der Entwicklung einer Modelliersoftware gearbeitet, welche eine rationelle Modellierung der beiden Kronenkomponenten erlaubt. Eine vollanatomische Außenkontur und eine Gerüstgeometrie müssen dabei in jeweils ausreichender Minimalmaterialstärke und einer korrekten Passfuge erzeugt werden (Abb. 3–9). Die Ergebnisse zur Bruchfestigkeit der Sinterverbundkrone aus der Zahnklinik München können auch für die Infix®-Krone von absolute Ceramics bestätigt werden. In einer In-vitro-Studie wurde die Belastbarkeit der Infix®-Krone an der Klinik für Zahnärztliche Prothetik der RWTH Aachen unter der Leitung von Prof. Dr. J. Tinschert in Dauerschwingversuchen erfolgreich getestet. So lag die Belastbarkeit auch bei einer Anzahl von mehr als 107 Zyklen deutlich über der maximalen Kaukraft von 500N, ohne dass Abplatzungen oder Frakturen der Verblendung oder des Gerüstes beobachtet werden konnten. Besonders im Vergleich zu manuell verblendeten Zirkonoxidkronen konnte die deutlich verbesserte Belastbarkeit dargestellt werden (Abb. 10).


Abb. 10: Bruchlasttest im Rahmen der Tinschert-Studie, I: Verblendung IPS e.max® CAD, anatomisch unterstützende Gerüstgestaltung; II: Verblendung IPS e.max® CAD, uniforme Gerüstgestaltung; III: Vollkrone IPS e.max® CAD; IV: Verblendung geschichtet (manuell), uniforme Gerüstgestaltung (ZR); V: Verblendung geschichtet (manuell), uniforme Gerüstgestaltung (VMK).

Klinische Aspekte

Das Ziel bei der Präparation vollke­ra­mischer Kronen ist ein konischer Stumpf ohne Unterschnitte mit einem Konuswinkel von idealerweise 2 x 3 bis 2 x 6 Grad. Die Übergänge von den axi­alen zu den okklusalen Flächen und sämtliche interne Winkel werden ab­gerundet. Keramikgerechte Präparationen sind überall (abgesehen von der Präparationsgrenze selbst) abgerundet, um ungünstige Spannungsspitzen von innen auf das Material zu vermeiden (Abb. 11). Scharfe Grate und spitze Ecken werden von der Modelliersoftware zur Fräserradiuskorrektur hohl gelegt und können zu einer verminderten Passung führen. Je kürzer und breiter der Stumpf ist, desto steiler muss präpariert werden, um ausreichend Retention zu gewährleisten. Sofern keine Stellungskorrekturen oder Bisslageveränderungen vorgenommen werden sollen, wird in die Außengeo­metrie der Zahnkrone überall möglichst gleichmäßig um 1,5 mm reduziert, ohne dabei den Kronenäquator nachzubilden. Der Verlauf der Präparationsgrenze folgt aus okklusaler Ansicht der Wurzelkontur, möglich sind sowohl eine Stufe mit abgerundetem Innenwinkel als auch eine ausgeprägte Hohlkehle (Abb. 12). In beiden Fällen sollte die Präparationstiefe am Rand 1,0 mm betragen. Es eignen sich konische oder zylindrische Präparations­diamanten mit planem Ende und abgerundeten Kanten (Stufenpräparation), oder auch vollständig abgerundete Instrumente (ausgeprägte Hohlkehlprä­paration, Abb. 13). Der Kronenrand liegt paragingival oder leicht subgingival, die Präparationsränder sollten mit Rot-Ring-Diamanten finiert werden. Bei Vollkeramikkronen sollten eine tangen­tiale Präparation oder ein Federrand sowie „regenrinnenartig“ hoch stehende Schmelzbereiche unbedingt vermieden werden (Abb. 14). Tangential auslaufende Präparationen sind technisch nicht umsetzbar und zudem Grundlage zu dünner und somit insta­biler oder alter­nativ überkonturierter Kronenränder.

Ein maßgeblicher Vorteil zirkonoxid­gestützter Kronen liegt in der konventionellen Zementierbarkeit. Gerade bei Kronen ist eine saubere adhäsive Be­-fes­tigung häufig schwierig zu bewerk­stelligen. Es haben sich kunststoffverstärkte Glasionomerzemente (z.B. Fuji Plus, GC) bewährt. absolute Ceramics Infix®-Kronen werden nicht individuell farblich charakterisiert und stellen im Sinne einer Standardversorgung eine kostengünstige, zahnfarbene und biokompatible Alternative zu manuell verblendeten Kronen dar. Abbildungen 16 und 17 zeigen ein Behandlungsergebnis einer Einzelzahnversorgung mit einer absolute Ceramics Infix®-Krone.

Seit März 2010 werden die Vorzüge der Infix®-Technologie auch bei der Herstellung von vollkeramischen Brücken bei absolute Ceramics genutzt. Besonders bei der Gestaltung der Verbinder werden so die Vorteile der digitalen Vollanatomie wirksam eingesetzt.

Eine ausführliche Literaturliste steht hier zum Download bereit.

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