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Digitale Zahnmedizin 04.05.2011

Adhäsive Befestigung von Zirkonoxidrestaurationen

Adhäsive Befestigung von Zirkonoxidrestaurationen

Die hohe Belastbarkeit adhäsiver Befestigungen glaskeramischer Versorgungen ist nachgewiesen.1 Allerdings ist nach zehn Jahren mit einer 10- bis 15-prozentigen Verlustrate zu rechnen.2–5 Häufigste Verlustursache: Fraktur der Restauration. Für die adhäsive Befestigung von Zirkonoxidrestaurationen gibt es bisher kaum belastbare Daten. Eine sinnvolle Oberflächenkonditionierung von Zirkonoxidkeramiken ist problematisch. Die bisher beschriebenen Methoden wie Silikatisieren, Silanisieren, Sandstrahlen und Ätzen sind aufgrund einer fehlenden Glasphase unzuverlässig oder wirkungslos.6–8 Eine neue Technologie unter Verwendung von Glasloten ermöglicht nunmehr das „echte“ adhäsive Befestigen von substanzschonenden Zirkonoxidrestaurationen wie Non-Prep-Single-Retainer- oder Inlaybrücken und Inlays oder Teilkronen.

Zirkonoxidrestaurationen bestehen bisher zum größten Teil aus Vollkronen und -brücken, die in der aktuellen Literatur überwiegend konventionell befestigt werden (Abb. 1a und b).9 Möglich ist dies, weil Zirkonoxid eine hochfeste Oxidkeramik ist, die sich durch eine herausragende Langzeitfestigkeit auszeichnet. 10 Obwohl die klinische Datenlage dürftig ist, die Kronen- und Brückenarbeiten in den knapp 30 vorliegenden klinischen Studien zu 90 Prozent konventionell befestigt wurden und eine Metaanalyse zu der Schlussfolgerung kommt, dass ein bestimmtes Zementierungsprotokoll mangels Daten nicht empfohlen werden kann,11 wird das adhäsive Zementieren von Zirkonoxidrestaurationen immer wieder gefordert. Bei mangelhafter Stumpfgeometrie und sehr hohen Kaukräften solle dies vorteilhaft sein.12 Eine der Grundvoraussetzungen für die adhäsive Zementierung ist das Konditionieren der Gerüstoberfläche durch Ätzen, Sandstrahlen, Silikatisieren und/oder Silanisieren. Und genau hier liegt das Problem: Zirkonoxid hat keine Glasphase und kann dementsprechend weder geätzt noch sinnvoll anders konditioniert werden.13–15 

 

 

Die Datenlage hierzu ist allerdings widersprüchlich. Einige Autoren wollen gute Ergebnisse durch Silanisierung gesehen haben,16–19 andere nicht.6–8, 20 Auch das Abstrahlen der Gerüste mit hohem Druck ist umstritten. Während einige Autoren sogar eine Festigkeitssteigerung der Gerüste nach Abstrahlen fanden, warnen andere ausdrücklich davor. Zhang und Deville führen aus, dass die erforderliche Korundstrahlung mit hohem Druck eine Schädigung der Gerüstoberfläche im Sinne einer Reduzierung der Langzeitfestigkeit bewirken könnte, da die dann einsetzende, unerwünschte Phasenumwandlung den WAK-Wert unzulässig absinken lässt und damit das Gerüst um 20 bis 30 Prozent schwächt. Dies wiederum kann zu Sprüngen an der Verblendung nach Einsetzen der Restauration führen.24, 25 Rothbrust et al. fanden einen deutlichen Vorteil hinsichtlich Chipping und Verbundfestigkeit, wenn nicht gestrahlt wurde.20 Dies sieht auch ein Keramikhersteller so: „… Eine Vergrößerung der Retention durch Bestrahlen mit Korundpartikeln (Aluminiumoxid) schädigt die Keramik und ist daher kontraindiziert“.21 Auch Kleber mit aktiven Monomeren wie z.B. PANAVIA (Kuraray, Frankfurt am Main) erfordern eine Korundstrahlung mit hohem Druck. Während einige In-vitro-Studien für diese Art der Befestigung gute Ergebnisse finden,17, 24, 25 zeigen andere Untersuchungen, dass die geforderten klinischen Haftkräfte nicht erreicht wurden.14, 26, 30

Wir strahlen ZrO2-Gerüste daher nur mit 0,5 bar und 50μm Körnung. Aufgrund der Notwendigkeit, die Gerüste mit hohem Druck von ca. 3 bar zu strahlen, kommen sowohl die pseudoadhäsive Klebung als auch die tribochemische Silikatisierung nicht infrage. Da Zirkonoxid keine Glasphase enthält, scheiden Ätzen und Silanisieren definitv aus. Die adhäsive Befestigung non- und minimalinvasiver Zirkonoxidversorgungen bedarf daher einer anderen Technik.  


Non- und minimalinvasive Versorgungen aus Silikatkeramik 

 Substanzschonende schmelzadhäsive Versorgungen bestehen bis dato aus Silikatkeramiken (Abb. 2a bis 4c). Bei allem Verständnis für Standardisierungs- und Kostensenkungsprozesse in der Zahntechnik verstehen wir die ästhetisch und funktionell erfolgreiche Versorgung des Patienten auch als eine Kunst, die durch die Individualität des Patienten und des Technikers/Behandlerteams entscheidend geprägt wird. Industriell vorgefertigte und normierte Veneerschalen kommen daher nicht zur Anwendung. Wir arbeiten ausschließlich mit auf feuerfesten Stümpfen individuell geschichteten Restaurationen. Die Abildungen 3a bis c zeigen eine 34-jährige Patientin mit zu kurzen und nach palatinal rotierten Zweiern, die in einem seltsamen Kontrast zu den sehr schönen Einsern und Dreiern stehen. Wir veränderten die Zahnform mit zwei Non-Prep-Veneers, die im Rahmen mehrerer Live-Behandlungen anlässlich des 20-jährigen Laborjubiläums des Laboratoire Futuradent, Luxemburg, durch den Inhaber Claude Less angefertigt worden waren. Der perfekte Gesamtgebisszustand und die vorhandene wunderschöne Zahnfarbe ermöglichten eine maximale Harmonisierung mit dezentem Aufwand (Abb. 4a–c). Ganz anders dagegen sieht dies für die Anfertigung zirkonoxidbasierter minimalinvasiver Versorgungen aus.  


Non- oder minimalinvasive Versorgungen aus Zirkonoxid 

 Non- oder minimalinvasive Zirkonoxid- Versorgungen konnten sich bisher nicht etablieren. Neben den geschilderten Problemen bei der Oberflächenbehandlung und Befestigung spielt hier natürlich auch die Ästhetik eine große Rolle. Der mögliche Vorteil einer höheren Belastbarkeit in Verbindung mit größerer Schonung der Zahnhartsubstanz lässt non- oder minimalinvasive ZrO2-Versorgungen aber, vornehmlich für den Seitenzahnbereich, durchaus interessant erscheinen. Die Abbildungen 5a und b zeigen eine individuell verblendete Inlaybrücke aus Zirkonoxid zum Ersatz des Zahnes 25, die schmelzadhäsiv zementiert wurde und seit 4,5 Jahren problemlos unter Risiko steht. Wie kann das funktionieren?  


Die Glaslottechnologie 

 Die Lösung des Problems ist gedanklich einfach: Da Zirkonoxid keine Glasphase enthält, diese aber die Grundlage für eine dauerhaft erfolgreiche adhäsive Zementierung mit Ätzen und Silanisieren darstellt, muss das Zirkonoxidgerüste mit einer Glasphase versehen werden. Die Entwicklung spezieller Glaslote durch Zothner27–29 mit den Produkten Hotbond zircon, Tizio Connect und Zirconnect (jeweils DCM, Rostock) ermöglicht seit Neuestem genau dies und eröffnet zahlreiche neue Indikationen für die Zirkonoxidbearbeitung, wie:
– stoffschlüssige Fügung von Brückenoder Stegsegmenten (Hotbond zircon)
– individuelle Gestaltung vollkeramischer Implantatabutments (Hotbond zircon)
– stoffschlüssiger Verbund von konfektionierten Titanabutments mit individuellen Zirkonoxidaufbauten
   (Tizio Connect)
– Vorbeschichtung und Bondern von Zirkonoxidgerüsten (Zirconnect)
Der Begriff „Lot“ für ein glaskeramisches Material ist ungewöhnlich, aber werkstofftechnisch korrekt. Neuerdings wird auch von „Fusionskeramik“ gesprochen. Hotbond zircon, Tizio Connect und Zirconnect (DCM, Rostock) (Abb. 6) sind  silikatbasierte Spezialgläser, die eine vollständige Benetzung, spaltfreie Anlagerung (Adhäsion) und eine Diffusion in die Zirkonoxidoberfläche erreichen. Dies konnte mittels REM und neuerdings im Max-Planck-Institut Berlin mittels STEM (Scanning Transmission Electron Microscop) auf atomarer Ebene nachgewiesen werden (Abb. 7).30  


Beschichten von Zirkonoxidoberflächen für die schmelzadhäsive Befestigung 

Das Vorbeschichten von ZrO2-Gerüsten mit Zirconnect führt zur Entstehung einer glaskeramischen Verbundschicht auf Basis eines chemischen Verbundes statt einer lediglich mechanischen Retention. Durch die Bildung einer Leucitphase ist eine Retentivstrukturbildung nach Ätzen gegeben. Dies ermöglicht die Anwendung der Silanisierung als gesichertem Verbundverfahren vor schmelzadhäsiver Zementierung. Im Zirconnect wird während der Brennvorgänge und Konditionierung der Klebeflächen eine gut darstellbare mikrokristalline Keramikphase ausgebildet, die die adhäsive Verbindung zur Keramikstruktur massiv verbessert (Abb. 8).30  


Falldarstellungen 

An zwei Patientenfällen wird die Anwendung non- und minimalinvasiver Zirkonoxidrestaurationen gezeigt. Der erste Fall zeigt die schmelzadhäsive Befestigung zweier Non-Prep-Single- Retainer-Klebebrücken, Fall 2 die Anfertigung mehrerer ZrO2-Inlays bei einem 35-jährigen Patienten. 


Non-Prep-Single-Retainer-Brücken 

 Der zum Zeitpunkt der Versorgung 18-jährige Patient mit nicht angelegten lateralen Inzisivi war uns eigentlich zur Implantation überwiesen worden. Die Implantaversorgung jugendlicher Patienten mit fehlenden lateralen Inzisivi ist schwierig, wenn nicht gar kontraindiziert. In vielen Fällen ist bei jungen Patienten eine Adhäsivbrücke günstiger als eine aufwendige, riskante und teure Implantation.31 Oftmals limitieren trotz längerer kieferorthopädischer Behandlung zu enge Lücken oder ungünstige Achsenneigungen der Einser eine Implantation (Abb. 9a–d) Eine Möglichkeit zur Versorgung besteht in der Eingliederung metallbasierter Klebebrücken. Diese sind bei minimalinvasiver Präparation aber mit einer hohen Misserfolgsrate belastet (30 Prozent nach zehn Jahren).32 Erst bei retentiver Präparation lassen sich Verweilwahrscheinlichkeiten bis zu 96 Prozent finden. 33 Die Beschädigung unversehrter Zahnsubstanz sollte aber unbedingt vermieden werden. Zirkonoxidkeramik bietet aufgrund der hohen Bruchfestigkeiten eine reale Möglichkeit zur noninvasiven Befestigung.

Der Patient wurde über den noch experimentellen Charakter der Versorgung aufgeklärt. Da nicht präpariert wird, entstünde bei einem möglichen Versagen der Konstruktion aber kein Schaden an den Zähnen. Eine konventionelle Brückenversorgung war aufgrund der unversehrten Zahnsubstanz und jugendlichen Pulpa kontraindiziert. Interokklusal fand sich 2 mm Platz, sodass wir eine einflügelige, noninvasive, mit Glaslot beschichtete Zirkonoxid-Klebebrücke vorschlugen. Nach Abdrucknahme ohne Präparation, schädelbezüglicher Einartikulation, Modellerstellung und Aufwachsen der Gerüste folgte das Scannen und Fräsen der Gerüste im externen Fräszentrum. Da nicht präpariert wird, ist eine hohe Passungspräzision erforderlich, um eine definierte Einsetzposition zu erhalten (Abb. 10a und b). Nach vorsichtigem Abstrahlen werden die Klebeflügel mit Zirconnect in Spray-On-Technik dünn beschichtet (Abb. 11) und anschließend bei 1.000 °C auf Brennwatte gebrannt (Abb. 12). Nach Verblendung und Ausarbeitung (Abb. 13) wird das Brückenglied mit einem Wachs- oder Silikonüberzug geschützt und die entstandene sehr dünne Glasschicht nur kurz und äußerst vorsichtig mit Korund (50 μm Körnung und 0,5 bar) gestrahlt (Abb. 14). 

Ein Produkt der Firma steco aus Hamburg, das C-Link-Set (Abb. 15), erleichtert das Zementieren in der Praxis erheblich, indem die komplette Gerüstkonditionierung ins Labor verlagert wird. Insbesondere das für das Praxispersonal gefährliche Hantieren mit Flusssäure entfällt damit. Nach Ätzen mittels C-Link Ceramic Etching (5 % HF/8% H2SO4 in wässriger Lösung) (C-Link, steco, Hamburg) für eine Minute und Silanisieren wird die nun reaktive Zirconnect-Oberfläche mit einem hauchdünnen Bonder beschichtet und so zeitlich unbegrenzt konserviert (Abb. 16a–d).34 Die Silanschicht kann nicht altern, was die Verbundfestigkeit sonst negativ beeinflussen würde. Der Bonder beeinträchtigt die Passung nicht, darf aber nicht zu lange gelagert werden. Das Gerüst kann dann im Mund auf seinen genauen Sitz geprüft werden, was gerade bei der Non-Prep-Technik von entscheidender Bedeutung ist, ohne dass die Silanschicht durch Speichel, Blut oder Sulkusflüssigkeit zerstört würde. Die Oberfläche wird nach Anprobe lediglich für 60 Sekunden mit 37%iger Phosphorsäure geätzt. Dies ist ein unschätzbarer Gewinn für die Qualitätssicherung in der Praxis. Die Restauration wird dann schmelzadhäsiv verklebt, wobei der Connector die Verbundschicht für das zur Anwendung kommende Komposit darstellt (Abb. 17). Es folgen die sorgfältige Zemententfernung mit anschließender Feinpolitur und die nochmalige Okklusionskontrolle in Statik und Dynamik. Beide Brücken sind seit nunmehr 3,5 Jahren ohne Beanstandungen in situ (Abb. 18a–e). Es gibt weder Sekundärkaries noch Pfeilerlockerungen oder Dezementierungen. Unseres Wissens ist dies die bisher längste veröffentlichte Verweildauer für einflügelige Zirkonoxid-Klebebrücken. 


Zirkonoxidinlays 

 Die Herstellung und schmelzadhäsive Befestigung von Zirkonoxidinlays (Abb. 19a und b) zeigen die Abbildungen 20a bis o am Beispiel eines 35-jährigen Patienten. Die technische Herstellung ist relativ aufwendig, während die Befestigung in etwa dem Protokoll für glaskeramische Restaurationen entspricht. Als entscheidenden Vorteil erwarten wir eine signifikante Reduktion von Totalfrakturen, vermutlich sogar gegen null Prozent, die ja bisher die häufigste Ursache für Langzeitmisserfolge bei glaskeramischen bzw. Cerec-Inlays sind. Nach Aufwachsen werden die Kerngerüste im Fräszentrum gescannt und gefräst. Anschließend erfolgt die Aufpassung auf feuerfeste Stümpfe und das Aufsprayen der mikroretentiven Glasphase mit Zirconnect mittels der Airbrushtechnik. Es folgt die individuelle glaskeramische Verblendung und die Gerüstkonditionierung mittels Ätzen, Silanisieren und Versiegeln mit C-Link. Die Zementierung erfolgt mit Variolink und Syntac ohne Kofferdam, da dieser für eine absolute Trockenlegung nicht erforderlich ist.35  


Fazit 

Die bisherigen Möglichkeiten, Zirkonoxidgerüste adhäsiv zu zementieren, funktionieren aufgrund der fehlenden Glasphase nicht zuverlässig und müssen als Hilfskonstrukt gesehen werden. Die durch Zothner eingeführte Glaslottechnologie27– 29 ermöglicht erstmals das schmelzadhäsive Befestigen von Zirkonoxidrestaurationen. Die Einführung von Hotbond zircon, Tizio und Zirconnect erweitert die Bearbeitungsmöglichkeiten von Zirkonoxid erheblich. Die keramische Vorbeschichtung mit Zirconnect29 verbessert nicht nur den Verbund der Strukturkeramikgerüste zur Verblendkeramik, sondern ermöglicht die echte Adhäsivtechnik auf Zirkonoxidgerüsten wie bei Kompositverblendungen, Klebebrücken und Retainern. Aufgesprayte und eingesinterte Glasschichten mit einer Dicke von unter 20 μm lassen sich in konventioneller Weise durch Sandstrahlen und Anätzen für die Silanisierung vorbereiten. Durch den Gehalt von Leuzit entsteht beim Ätzen zusätzlich eine mechanisch sehr retentive Verbundstruktur.30 Durch die gleichzeitige Oberflächenkonditionierung, Silanisierung und Versiegelung der Klebeflächen bereits im Labor mit C-Link (steco, Hamburg) vereinfacht sich das Prozedere am Patienten und schafft mehr Sicherheit und eine höhere Verbundfestigkeit. Studien oder Fallberichte über ein- oder zweiflügelige Zirkonoxid-Klebebrücken sind rar. 

Zhou et al. berichten über eine 22- monatige Zeit unter Belastung, den Verlust von zwei einflügeligen und einer zweiflügeligen Brücke und einer Erfolgsrate von 90 Prozent.36 Komine und Tomic berichten über die 2,6-jährige, komplikationslose Tragedauer einer einzelnen einflügeligen Klebebrücke.37 Foitzik et al. beschrieben die erfolgreiche Eingliederung einer Single-Retainer- Brücke nach 2,5 Jahren als Ersatz für einen Oberkiefer-Eckzahn.38 Kern fand eine 5-Jahres-Überlebensrate für zweiflügelige Brücken von 73,9 Prozent und 92,3 Prozent für einflügelige Klebebrücken, allerdings aus In-Ceram.39 Der entscheidende Aspekt unserer Technik liegt in der Noninvasivität. Die hohe Festigkeit von Zirkonoxid bietet die Möglichkeit, auf eine Präparation zur Platzschaffung für ausreichend dimensionierte Verbinder zu verzichten. 

In puncto Ästhetik und Biokompatibilität sind Vollkeramikbrücken metallischen ohnehin überlegen. Hauptnachteile sind die enge Indikationsstellung und fehlende klinische Erfahrungen. Studien über schmelzadhäsiv befestigte Zirkonoxid-Inlays, -Onlays, -Teilkronen und -Inlaybrücken mittels der Glaslottechnologie liegen nach Wissen der Autoren bisher nicht vor. Diese hier erstmals beschriebene Technik hat das Potenzial, den Langzeiterfolg von minimalinvasiven Seitenzahnversorgungen deutlich zu erhöhen. Die individuell geschichtete glaskeramische Verblendung führt zu einer besseren Ästhetik als ursprünglich erwartet. Die vorgestellten Techniken sind nicht als Routinebehandlungen anzusehen, die Patienten daher entsprechend aufzuklären. 

Der interessierte Leser kann die neuen Techniken und viel nützliches Grundlagenwissen in einem zweitägigen praxisorientierten Teamkurs unter der Leitung der Autoren erlernen. Anfragen bitte an das Labor Moss oder die Praxis Dr. Blöcker, Hamburg.  

Eine ausführliche Literaturliste finden Sie hier.

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