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Foto: Dr. Claudio Novelli, Dr. Desigar Moodley, Thomas Lampl

Der folgende klinische Fall beschreibt die Verwendung des neuartigen Ceramir CAD/CAM-Restaurationsmaterials aus Hybridglas, das in Kombination mit individualisierbarem Kunststoffzement eine effiziente und ästhetische Lösung für eine Patientin mit starken Erosionen und defekten Komposit-Restaurationen bot. Individuelle Charakterisierungen, die aufgrund der klinischen Situation erforderlich waren, wurden während der Behandlung vorgenommen.

Einleitung

Die Fortschritte in der digitalen Zahnheilkunde haben zu einem Paradigmenwechsel geführt. Die weit verbreitete Verwendung von CAD/CAM bei der Herstellung von indirektem Zahnersatz ersetzt zunehmend die traditionellen Techniken. Die Fortschritte in der zahnmedizinischen Materialwissenschaft beschleunigen die CAD/CAM-Forschung und ihre klinischen Anwendungen rapide. Neue technologische Fortschritte bei CAD/CAM-Blöcken revolutionieren die restaurative Zahnheilkunde, wobei jede Entwicklung versucht, sowohl physikalische als auch ästhetische Eigenschaften zu berücksichtigen, um den klinischen Erfolg der Restauration zu verbessern. Bei den CAD/CAM-Materialien handelt es sich hauptsächlich um Keramiken, Harze und Harz-Hybrid-Materialien, Harz-Keramik-Materialien oder Harz-Glas-Materialien. Das klinische Verhalten dieser Materialien, das sich vor allem auf die Langlebigkeit, Haltbarkeit und Langzeitästhetik bezieht, wird weitgehend durch die Zusammensetzung des Materials und seine chemische Bindung, d. h. ionische und/oder kovalente Bindungen, bestimmt¹.

Auf der Grundlage der Mikrostruktur werden CAD/CAM-Keramiken in drei Klassen eingeteilt: überwiegend glasartige Keramiken, partikelgefüllte Glastypen und polykristalline Keramiken². Bei überwiegend glasartigen Keramiken ermöglicht die Glasmatrix die Streuung des Lichts und damit die Transluzenz, wodurch die ästhetischen Eigenschaften verbessert werden³. Mit der zerbrechlichen Glasphase nehmen jedoch die mechanischen Eigenschaften ab³. Der Glasphase werden Füllstoffpartikel beigefügt, um die mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit, Wärmeausdehnung und Kontraktionsverhalten zu verbessern⁴. Im Allgemeinen haben mit Partikeln gefüllte Keramiken zwar gute mechanische Eigenschaften, sind aber spröder, was sie anfällig für Abplatzungen macht, die am Behandlungsstuhl schwer zu reparieren sind.

Die klinische Haltbarkeit von Keramik hängt in hohem Maße von ihrer Sprödigkeit ab, und Keramikrestaurationen versagen aufgrund der Rissausbreitung infolge der Sprödigkeit des Materials. Darüber hinaus können Mikrorisse, die während des Fräsprozesses selbst entstehen, zu einem langfristigen Versagen führen⁵, was die Präzision der Randpassung am Zahn beeinträchtigen kann. Das Abplatzen der Verblendkeramik auf Zirkoniumdioxid-Restaurationen ist nach wie vor ein Problem¹. Materialien auf Harzbasis bieten zusätzliche Vorteile, da sie sich leicht fräsen lassen und Defekte oder Frakturen intraoral repariert werden können. Keramik hingegen ist zwar stabiler, aber auch spröder und daher anfällig für Abbrüche, wenn natürliche Fehler im Material selbst vorhanden sind. Misserfolge bei keramischen Restaurationen sind häufig auf die Ausbreitung von Rissen zurückzuführen, eine Folge der dem Material innewohnenden Sprödigkeit. Darüber hinaus können Mikrorisse auch durch den eigentlichen Fräsprozess entstehen, was zu einem langfristigen Versagen führt. Sowohl natürliche Fehler als auch Bearbeitungsfehler können als Versagensursachen in Keramik auftreten (Scherrer et al. 2017). Das Abplatzen der Verblendkeramik bei Zirkonoxidrestaurationen ist nach wie vor ein Problem (Della Bona und Kelly 2008). Auch der direkte Aufprall der Keramik beim Kauen kann zur Abnutzung der Antagonisten führen.

Präoperative Ansicht der Frontzähne mit starker Erosion der Frontzähne. © Dr. Claudio Novelli, Dr. Desigar Moodley, Thomas Lampl

Bilder vor und nach der Behandlung mit Ceramir CAD/CAM BLOCKS-Veneers. © Dr. Claudio Novelli, Dr. Desigar Moodley, Thomas Lampl

Mock-Up auf einem Modell. © Dr. Claudio Novelli, Dr. Desigar Moodley, Thomas Lampl

Vertiefungen auf vestibulären Oberflächen, die mit einem Furnierfräser hergestellt wurden. © Dr. Claudio Novelli, Dr. Desigar Moodley, Thomas Lampl

Aus Ceramir CAD/CAM BLOCKS hergestellte Veneers. © Dr. Claudio Novelli, Dr. Desigar Moodley, Thomas Lampl

Edelweiss-Veneer Bond, der auf die Oberfläche des Veneers aufgetragen wird. © Dr. Claudio Novelli, Dr. Desigar Moodley, Thomas Lampl

Das Veneer wird auf die Zahnoberfläche gesetzt und mit Licht gehärtet. © Dr. Claudio Novelli, Dr. Desigar Moodley, Thomas Lampl

Nahaufnahme der Veneers in situ. © Dr. Claudio Novelli, Dr. Desigar Moodley, Thomas Lampl

Die ästhetischen Eigenschaften dieser CAD/CAM-Materialien werden weitgehend durch die glasartige Matrix³ bestimmt – überwiegend glasartige Materialien sind am besten in der Lage, die optischen Eigenschaften von Schmelz und Dentin² nachzuahmen. Da Dentalkeramiken, die die optischen Eigenschaften von Zahnschmelz und Dentin am besten imitieren, einen hohen Glasanteil aufweisen⁴, erscheint es logisch, dass technologische Fortschritte in der Materialwissenschaft die Eigenschaften einer glasartigen Matrix durch die Verbesserung der Festigkeit optimieren können, ohne die ästhetischen Eigenschaften zu beeinträchtigen. Ein kürzlich eingeführter CAD/CAM-Block (Ceramir CAD/CAM BLOCKS, Directa AB, Schweden) mit einem Basismaterial aus Glas (Siliziumdioxid) wird durch einen Prozess der kontrollierten Lasersintertechnologie hergestellt, bei dem die Glaspartikel als vorherrschende Phase zusammengeführt werden (edelweiss Dentistry, 2019). Das fertige Glasprodukt zeichnet sich durch eine Glasphase aus, die in eine Harzmatrix eingebettet ist. Dieser Hybridglas-Ceramir-CAD/CAM-Block besteht hauptsächlich aus Siliziumdioxid und Bariumglas innerhalb der Harzmatrix. Er enthält außerdem Zinkoxid-Nanopartikel und Fluorid für antibakterielle Eigenschaften, ein Alleinstellungsmerkmal des Ceramir CAD/CAM BLOCKS. Nach Angaben des Herstellers ähneln die Festigkeit und die optischen Eigenschaften denen von überwiegend glaskeramischen Werkstoffen, ohne die Sprödigkeit der Keramik und unter Beibehaltung einer leichten Flexibilität. Dieses Material bietet außerdem den Vorteil, dass es sich leicht fräsen lässt und dass Defekte oder Frakturen leicht intraoral repariert werden können.

Fallbericht

Eine Patientin stellte sich mit schweren Erosionen an ihren Frontzähnen vor und wollte ihr Lächeln wiederherstellen. Klinisch gab es Anzeichen für einen starken Schmelzverlust und alte defekte Kompositrestaurationen auf den Labialflächen der Frontzähne. Die präoperativen Röntgenbilder waren innerhalb akzeptabler Grenzen. Die Mundhygiene war insgesamt gut, und die natürlichen Zähne waren frei von aktiver Karies. Die okklusale Prüfung ergab eine stabile intermuskuläre Beziehung zwischen Ober- und Unterkieferzähnen im Seitenzahnbereich, und es wurde kein parafunktioneller Habitus festgestellt. Alle vorhandenen Restaurationen wurden entfernt und eine direkte ästhetische Modellsimulation gemäß den Grundsätzen für Veneers angefertigt, um das ästhetische Ergebnis direkt im Mund zu sehen. Es wurde eine geführte Zahnpräparation verwendet, da dies für die minimalinvasive restaurative Zahnmedizin entscheidend ist (Gürel, 2016; Gurel et al., 2013). Die Entscheidung für diesen additiven Ansatz bei indirekten Restaurationen ermöglicht eine konservative Zahnpräparation, bei der der Zahnschmelz so weit wie möglich erhalten bleibt⁹. Das Modell dient als Ausgangspunkt für diesen Prozess.

Um eine adäquate Reduktion sicherzustellen und das Risiko einer Überreduktion zu verringern, wurde am Behandlungstag eine aus einem Wax-up hergestellte Schablone für ein intraorales Mock-up verwendet. Die von Gurel (2016) beschriebene minimalinvasive Technik, die Aesthetic Pre-evaluative Temporary [APT]-Technik, wurde angewandt, um ein hochästhetisches klinisches Ergebnis bei gleichzeitigem Erhalt der Zahnsubstanz zu gewährleisten. Durch eine geführte Zahnpräparation wurde ein präziser Platz für die Restaurationen geschaffen, der durch spezielle Tiefenfräser für die Verblendung kontrolliert wurde.

Es wurden Gingivaschnitte von 0,3 mm, faziale Schnitte von 0,5 mm bis 0,7 mm und Inzisalschnitte von 1 mm durchgeführt. Zudem wurden Tiefenschablonen durch das Mock-Up geschnitten, so dass bei den Präparationen nur ein Minimum an Zahnschmelz abgetragen wurde, um Platz für das Veneer zu schaffen. Nach den Tiefenschnitten wurde das Mock-Up entfernt, um Bereiche zu identifizieren, die eine Zahnreduzierung benötigten. Auf diese Weise wird ein optimaler Platz für die CAD-CAM-Restaurationen geschaffen und das 3D-Design/Mock-Up originalgetreu nachgebildet. Der Labialschmelz wurde geglättet, bis die Tiefenmarkierungen nicht mehr sichtbar waren. Ein modifizierter Schulterrand (abgerundete Innenwinkel) wurde auf Höhe des freien Gingiva-Rands präpariert, um sicherzustellen, dass die Ränder auf gesundem Schmelz bleiben. Nach Beendigung der Präparationen wurden Provisorien unter Verwendung der vorherigen Mock-Up-Putty Matrix hergestellt. Die Patientin war mit dem endgültigen Aussehen der Provisorien sehr zufrieden.

Die Zahnfarbe wurde mit Hilfe eines Farbschlüssels (Vitapan Classic, VITA, Lichtenstein) bestimmt. Die Veneers wurden dann vom Dentallaborteam mit Ceramir CAD/CAM T-BLOCKS (Directa, Schweden) hergestellt. Nach Erhalt wurden sie auf ihre Passgenauigkeit hin überprüft. Die Passflächen der Veneers wurden dann vor der Zementierung durch Auftragen einer dünnen Schicht Edelweiss Veneer Bond (Edelweiss Dentistry, Österreich) vorbereitet und zehn Sekunden lang lichtgehärtet (Valo, Ultradent, USA).

Die präparierten Zahnoberflächen wurden 15 Sekunden lang mit 37-prozentiger Phosphorsäure geätzt und anschließend gründlich abgespült, um das gesamte Ätzmittel zu entfernen. All-Bond Universal Bonding Agent (Bisco, USA) wurde großzügig auf die feuchten Zahnoberflächen aufgetragen und 20 Sekunden lang lichtgehärtet. Die passende Farbe des Komposits wurde ausgewählt, gleichmäßig auf der Innenseite der Verblendung verteilt und auf die Zahnoberfläche aufgetragen. Überschüssiges Komposit wurde entfernt, alle Oberflächen wurden 20 Sekunden lang lichtgehärtet und die Ränder mit feinen Diamantfräsern, Gummischleifern und Polierern endpoliert.

Die minimalinvasive Präparationsstrategie war ausschlaggebend für die Gewährleistung eines optimalen Platzes für die Anwendung von Ceramir CAD/CAM-Restaurationen, die sowohl Stärke als auch Ästhetik bieten. Beim ersten Recall wurden die Restaurationen überprüft und einige kleinere Änderungen vorgenommen. Abbildung 8 zeigt Bilder von vor und nach dem Einsetzen der Veneers. Bei diesem Recall-Termin zeigte sich die Patientin sehr zufrieden mit der verbesserten Ästhetik und Funktionalität ihres wiederhergestellten Lächelns.

Diskussion

Auf dem Dentalmarkt ist eine Vielzahl von CAD/CAM-Blöcken erhältlich, die aus verschiedenen Materialtypen bestehen, die sich in Größe, Farbe, Festigkeit, Ästhetik, Transluzenz und Chromazität unterscheiden und eine Nachbehandlung durch Ausschleifen erforderlich machen können oder auch nicht. Aufgrund dieser großen Anzahl verfügbarer CAD/CAM-Materialien und der Geschwindigkeit, mit der neue Materialien auf den Markt kommen, stehen Zahnärzte heute vor einer schwierigen Entscheidung, wenn sie ein CAD/CAM-Restaurationsmaterial für eine bestimmte klinische Indikation auswählen sollen¹⁰. Heutzutage empfehlen die Hersteller mehr als 20 Blöcke für die Verwendung Chairside¹¹, da sowohl die Festigkeit als auch die Ästhetik eine Vielzahl von Blöcken im Inventar erfordern. Es erscheint daher logisch, Blöcke zu haben, die sowohl die Festigkeit als auch die Ästhetik in einem einzigen Block vereinen können. Ceramir CAD/CAM BLOCKS nutzen mit ihrer neuesten lasergesinterten Hybridglastechnologie dieses Konzept eines einzigen transluzenten Blocks, der die Transluzenz des Zahnschmelzes nachahmt, während die darunterliegende Zahnfarbe durch die Verwendung verschiedener Harzkomposit-/Zementfarben imitiert werden kann¹².

Durch den Prozess des Lasersinterns in Verbindung mit hohen Temperaturen und Druck wurden die mechanischen Eigenschaften des Materials verbessert, so dass es eine Kombination aus Elastizität (Haupteigenschaft des Dentins) und Verschleißfestigkeit (Eigenschaft des Schmelzes) aufweist. Beide sind für den langfristigen Erfolg von Zahnrestaurationen von entscheidender Bedeutung: Unter Elastizität versteht man die Fähigkeit des Dentins, funktionelle Kräfte, wie z. B. beim Kauen und Beißen, aufzunehmen, ohne zu brechen oder sich zu verformen. Diese Flexibilität ermöglicht es der Restauration, den ständigen mechanischen Belastungen im Mundraum standzuhalten und das natürliche Verhalten des Dentins nachzuahmen. Andererseits ist die Verschleißfestigkeit des Schmelzes für die Erhaltung der anatomischen Form und der Funktion der Restauration unerlässlich. Die Härte des Schmelzes trägt dazu bei, übermäßige Abnutzung durch tägliche Funktionen wie das Kauen zu verhindern und das Risiko von Erosion oder Abnutzung im Laufe der Zeit zu minimieren. Ein Restaurationsmaterial, das beide Eigenschaften in sich vereint, ist ideal, da es ein Gleichgewicht zwischen der Flexibilität, die erforderlich ist, um Belastungen ohne Platzen zu überstehen, und der Dauerhaftigkeit, die erforderlich ist, um die strukturelle Integrität und Funktionalität im Laufe der Zeit zu erhalten, herstellt. Ohne dieses Gleichgewicht könnten Restaurationen vorzeitig versagen, indem sie entweder aufgrund von Sprödigkeit brechen oder sich übermäßig abnutzen, was zu einer Beeinträchtigung der Okklusion oder zu ästhetischen Problemen führt. Aufgrund dieses Gleichgewichts kommt es außerdem nicht zu einer schädlichen Abnutzung der gegenüberliegenden Zähne, wie dies bei Keramik der Fall sein kann. Mit den Ceramir CAD/CAM BLOCKS scheint dieses Gleichgewicht zwischen Elastizität und Widerstandsfähigkeit in einem einzigen Block erreicht worden zu sein, so dass eine langfristige Haltbarkeit der Restauration gewährleistet ist und gleichzeitig die ästhetischen Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden.

Die Zusammensetzung der Ceramir CAD/CAM BLOCKS besteht hauptsächlich aus Bariumsilikatglas, Zinkoxid-Nanopartikeln, Aluminiumoxid und Fluorid¹². Nach Angaben des Herstellers ist kein weiterer Silanzusatz erforderlich, da der Verbund mit dem im Ceramir CAD/CAM BLOCKS vorhandenen Siliziumdioxid zusammen mit dem Edelweiss-Hybridkomposit, das als Befestigungszement dient, erfolgt. Die Zugabe von Zinkoxid-Nanopartikeln und Fluorid sorgt für antibakterielle Eigenschaften und verhindert die Ansammlung von Plaque auf der Oberfläche des Materials. Der Zusatz von Zinkperoxid (ZnO2) und Fl- ist einzigartig für die Ceramir CAD/CAM BLOCKS. Aluminiumoxid sorgt für zusätzliche Festigkeit und verbessert die optischen Eigenschaften des CAD/CAM BLOCKS¹². Die Farbanpassung einer Restauration an die Nachbarzähne kann aufgrund der Transluzenz der Keramik und der Sichtbarkeit des polymerisierten Befestigungszements durch das Keramikmaterial¹³ schwierig sein. Beim Ceramir-System werden zur Farbanpassung Kunststoffkomposite mit unterschiedlicher Opazität verwendet. Da die Ceramir T Blocks (transluzent) die Transluzenz des Zahnschmelzes imitieren, können unterschiedliche Helligkeitseffekte oder Nuancen des Zahnes durch die Verfügbarkeit von Opazitätsfarben des Kunststoffzements leicht reproduziert werden. Darüber hinaus hat der Zahnarzt nun die vollständige Kontrolle über das ästhetische Endergebnis, da er sowohl die inneren als auch die äußeren Merkmale am Behandlungsstuhl entsprechend den Bedürfnissen des Patienten anpassen kann, wodurch Fehler in der Kommunikation zwischen Zahnarzt und Zahntechniker vermieden werden.

Da Ceramir CAD/CAM BLOCKS aus einer homogenen kristallinen Glasphase bestehen, ist kein weiterer Nachsinterungsprozess erforderlich, was den Vorteil einer hervorragenden Passung bietet, bei der keine Schrumpfung während der Verarbeitung auftritt. Andere Arten von Blöcken, die nach dem Fräsen gesintert werden müssen, haben den Nachteil, dass die endgültige Restauration aufgrund der umfangreichen Sinterschrumpfung, die während des Nachsinterungsprozesses auftreten kann, schlecht passt.^14,15

Schlussfolgerung

Die Materialwahl bei CAD/CAM-Restaurationen wird weitgehend durch Ästhetik und/oder Funktion bestimmt. Hervorragende Ergebnisse lassen sich durch die sorgfältige Auswahl geeigneter Materialien erzielen, die sich der Umgebung anpassen und darunter liegende Defekte maskieren können, während gleichzeitig ein optimales Präparationsdesign umgesetzt werden kann.

Mit den jüngsten Fortschritten bei CAD/CAM-Blöcken muss die Kombination aus Ästhetik und Festigkeit keine Kompromisse mehr eingehen. Der neue Ceramir CAD/CAM BLOCK scheint all diese Eigenschaften in einem einzigen Hybridglasblock zu vereinen. In dem klinischen Fall, über den berichtet wurde, stellte der Ceramir CAD/CAM BLOCK sowohl die ästhetischen Eigenschaften der Zahnstruktur wieder her, die sich in die Farbe und Vitalität der natürlichen Umgebung einfügte, als auch die am wenigsten invasive Methode zur Wiederherstellung der Zähne dar. 

Eine Literaturliste steht Ihnen hier zur Verfügung.

Dieser Anwenderbericht von Dr. Claudio Novelli (PhD, DDS), Mailand/Italien, Dr. Desigar Moodley (PhD, BDS, MS Dent, PDD Aesthet, FICD), Kapstadt/Südafrika und Thomas Lampl (CDT) Dornbirn/Österreich ist als Teaser in der ZWL Zahntechnik Wirtschaft Labor erschienen.