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Verklebung: Individuelle Aufbauten auf Titanbasen – Update

Drucken Von ZTM Rüdiger Meyer    aktualisiert am 10.03.2010

Indizes: Implantatprothetik, Klebestudie, Befestigungscomposite, Titanbasen, ZrO2-Prüfkörper

Zur IDS 2009 wurde das neue Klebecomposit Multilink® Implant und der universelle Haftvermittler Monobond Plus vorgestellt. Das Befestigungscomposite wird von Ivoclar Vivadent speziell zum Eingliedern implantatgetragener Restaurationen empfohlen und ist Bestandteil der Produktlinie Implant Esthetics. Die Eigenschaften des Befestigungscomposites und die einfache Anwendung im Labor waren Anlass, die im Jahr 2008 von PROWITAL Dental Implants durchgeführte und Anfang 2009 in den ZTM-Ausgaben 1/09 und 5/09 veröffentlichte Klebestudie, um Multilink® Implant zu erweitern. Untersucht wurde, welche Parameter einen Einfluss auf die Klebkraft ausüben. Die Versuche erfolgten auf prowital Titanbasen.

Bild: ZTM Benjamin Votteler
Bild: ZTM Benjamin Votteler


Die miteinander zu verklebenden Materialien sind Titanbasen und Zirkoniumdioxidhülsen (ZrO2). Die prowital Titanbasis ø 3,5 mm weist eine Klebefläche von 28,5 mm² auf. Die Titanbasen für CAD/CAM mit den Durchmessern 4,3 und 5,0 mm aus dem prowital Implantatsystem weisen Klebeflächen von 34,4 beziehungsweise 40,8 mm² auf. Somit wurden Parameter gewählt, die geeignet sind, aussagekräftige Ergebnisse zu liefern, die auf größere Durchmesser übertragen werden können. Die Titanbasis besteht aus der hochfesten Titanlegierung (Ti6Al4V), einem in der Implantologie gebräuchlichen Material für Abutments. Anstelle individueller Keramikaufbauten wurden standardisierte Prüfkörper aus ZrO2 in Form eines konfektionierten Keramikaufbaus mit dem ø 3,5 verwendet. Die Prüfkörper weisen eine geringe Wandstärke auf, die man auch bei individuellen Aufbauten aus materialtechnischer Sicht nicht unterschreiten sollte. Die ZrO2-Prüfkörper wurden mit der Fräsmaschine ZENO 4030 M1aus ZENO Zr Disc hergestellt (Abb. 1 und 2). Um die Zugversuche/Prüfungen standardisiert durchzuführen, wurden an den gegenüberliegenden Seiten der Prüfkörper zwei Konnektoren angebracht. Die Konnektoren dienten dazu, eine speziell angefertigte Halterung aufzunehmen, um die Klebekraft über einen Zugversuch in der Zwick-Universalprüfmaschine zu ermitteln. In der ersten Studie wurden drei Klebecomposite untersucht:
  • Panavia™ F 2.0 (Kuraray Europe GmbH)
  • RelyX™ Unicem (3MEspe AG)
  • AGC® Cem (Wieland Dental)

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Abb. 1: ZrO2-Prüfkörper zum Sintern   Abb. 2: Die ZrO2-Prüfkörper vor und nach dem Sinterprozess   Abb. 3: Titanbasis und ZrO2-Prüfkörper der Klebestudie.   Abb. 4: Titanbasis und ZrO2-Prüfkörper werden mit Monobond Plus konditioniert.   Abb. 5: Prüfkörper zum Verkleben vorbereitet.   Abb. 6: Die Klebehilfe erleichtert das Auftragen des Multilink® Implant auf die Titanbasis.  

Vorbereitung der Prüfkörper



Die Prüfkörper (Keramikaufbau u. Titanbasis) wurden vor dem Verkleben vermessen, um den Klebespalt zu bestimmen. Der Klebespalt betrug bei den Prüfkörpern zirka 50 μm. Somit bewegte sich der Klebespalt am oberen Wert der für diese Klebecomposite gültigen Norm (Abb. 3). Vor dem Verkleben wurden die Titanbasen mit 50 μm Aluminiumoxid/2 bar und die Keramikaufbauten mit 110 μm Aluminiumoxid/1 bar abgestrahlt. Die Titanbasen und die ZrO2-Prüfkörper wurden nach dem Abstrahlen mit Monobond Plus konditioniert. Monobond Plus wird auf beide Klebeflächen appliziert und soll 60 Sekunden einwirken. Anschließend wird der Überschuss verblasen (Abb. 4 und 5).

Multilink® Implant ist ein selbsthärtendes Befestigungscomposit mit der Option, eine Lichthärtung durchzuführen. Zum Verkleben von Titan- und individuellen Aufbauten eignet sich besonders Multilink® Implant MO 0, da er opak-weiss ist und somit eine Maskierung der Klebestelle unterstützt. Das Anmischen von Multilink® Implant erfolgt selbstständig in einer Automischkanüle. Zum Verkleben wird die Titanbasis mit der Klebehilfe in einem Laborimplantat fixiert. Die Klebehilfe dichtet den Schraubensitz ab, somit werden Klebereste im Schraubensitz vermieden (Abb. 6). Damit eine vollständige Benetzung beider Klebeflächen (Titanbasis u. ZrO2-Aufbau) gewährleistet ist, sollte das Klebecomposit im oberen Bereich der Titanbasis zirkulär aufgetragen werden. Der ZrO2-Aufbau wird mit einer rotierenden Bewegung nach unten in die endgültige Position auf die Titanbasis geschoben. Für jeden Versuchsaufbau wurden jeweils fünf Prüfkörper hergestellt. Die verklebten Proben wurden in prowital Originalimplantate ø 3,5mm mit der dafür geeigneten Halteschraube fixiert und mit einem Drehmoment von 30 Ncm festgezogen (Abb. 7). Die Implantate wurden senkrecht, also in einem Winkel von 0° fest in einer speziellen Aufnahme fixiert. Unter die beiden Konnektoren des ZrO2- Aufbaues wird der Stempel mit zwei Dornen positioniert. Wird auf Zug belastet, greifen die beiden Dorne unter die Konnektoren und ziehen den verklebten ZrO2-Aufbau senkrecht von der Basis (Abb. 8).

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Abb. 7: Die verklebten Prüfkörper sind für den Abzugstest vorbereitet.   Abb. 8: Prüfkörper in der Zwickprüfmaschine.   Abb. 9: Versuchsaufbau 1 – Selbstaushärtung > 24 Std.   Abb. 10: Versuchsaufbau 2 – Selbstaushärtung mit reduzierten Zeiten.  

Testergebnis: Selbstaushärtung nach 24 Std./DIN-Norm



Da Ivoclar Vivadent eine Selbstaushärtung für Multilink ® Implant empfiehlt, erfolgte dies bei fast allen Versuchsanordnungen. Im Versuchsaufbau 1 wurden die Prüfkörper nach den oben beschriebenen Vorgaben vorbereitet. Es erfolgte eine Selbstaushärtung des Multilink® Implant. Die Aushärtzeit betrug >24 Std. Der ermittelte Wert kann somit mit RelyX™ Unicem verglichen werden. Nach der gültigen Norm für Klebecomposite muss die Klebkraft erst nach 24 Std. erreicht werden (Abb. 9). Multilink® Implant weist eine Klebkraft von 379,8 N auf und liegt somit um zirka 15,6 Prozent über dem vergleichbaren Wert von RelyX™ Unicem. Damit erreicht Multilink® Implant mit diesem Wert nahezu das Ergebnis das RelyX™ Unicem, das dieser mit dem Lichtaushärtverfahren erzielt hat und liegt deutlich über dem Wert des Panavia™ F 2.0 (siehe Versuchsaufbau 3).

Testergebnis: Selbstaushärtung mit reduzierter Aushärtzeit



Um praxisnahe Ergebnisse zu ermitteln, erfolgte im Versuchsaufbau 2 eine Selbstaushärtung mit reduzierter Aushärtzeit. Dieser Test wurde in der ersten Klebestudie mit RelyX™ Unicem durchgeführt, die Aushärtzeit betrug 2 Std. Bei dem Testversuch mit Multilink® Implant wurde die Aushärtzeit auf 45 Min. verkürzt. Damit sollte folgendes Szenario simuliert werden: Die CAD-Software 3shape AbutmentDesigner ™ ermöglicht das Konstruieren des individuellen Aufbaus und des Gerüstes in einem Arbeitsschritt. Beide Teile können gleichzeitig gefräst und gesintert werden. Somit kann nach dem Verkleben des Aufbaus mit dem Verblenden des Gerüstes begonnen werden. Das Einschleifen nach dem ersten Brand kann zu ersten Störungen der Verklebung führen (Abb. 10). RelyX™ Unicem erreicht bei einer Selbstaushärtung nach 2 Std. einen Durchschnittswert von 193,7 N. Dies entspricht zirka 69 Prozent des Wertes, welcher mit dem Multilink® Implant nach einer Aushärtzeit von nur 45 Min. erreicht wird. Bemerkenswert ist, dass der Wert des Panavia™ F 2.0 bei einer Lichtpolymerisation im Durchschnitt nur eine um 10 N höhere Klebkraft aufweist.(siehe Versuchsaufbau 3). Die Kombination Multilink® Implant und Monobond Plus hat offensichtlich Vorteile bei der Selbstaushärtung, so dass ein zügiges Weiterarbeiten nach dem Verkleben möglich ist.

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Abb. 11: Versuchsaufbau 3 – Lichtpolymerisation – Zeit 120 Sekunden.   Abb. 12: Versuchsaufbau 4 – Spaltmaße Ti-Basis ZrO2-Aufbau.   Abb. 13: Die Prüfkörper werden beim modifizierten Voßtest bis zum Bruch  

Testergebnis: Lichtpolymerisation als mögliche Option für Multilink® Implant



Im Versuchsaufbau 3 erfolgte eine Lichtaushärtung, da dies von Ivoclar Vivadent als mögliche Option angegeben wird. Somit ist ein direkter Vergleich aller, in der ersten Klebestudie getesteter Klebecomposites möglich. Die Lichthärtung erfolgte bei allen Klebecompositen im selben Lichtpolymerisationsgerät Spectramat SP 1 (Ivoclar Vivadent AG). Die Polimerisationszeit betrug ebenfalls 120 Sekunden (Abb. 11).

Bei allen vier getesteten Klebecompositen weist Multilink ® Implant die höchste Klebkraft auf. Der vergleichbare Wert von RelyX™ Unicem liegt um zirka 25 Prozent und der von Panavia™ F 2.0 um zirka 45 Prozent unterhalb des Wertes von Multilink® Implant. Das zum Verkleben individueller Aufbauten aus ZrO2 nicht geeignete Klebecomposit AGC® Cem weist demgegenüber nur eine Klebkraft von zirka 15,4 Prozent auf. Die Klebkraft von Multilink® Implant ist in diesem Versuchsaufbau gegenüber der Selbstaushärtung >24Std. um zirka 29 Prozent und bei einer Selbstaushärtung von 45 Min. um zirka 48 Prozent höher. Somit ist eine Lichtpolymerisation einer Selbstaushärtung vorzuziehen. Der zahntechnischen Arbeitsablauf kann direkt nach dem Verkleben erfolgen, da eine Manipulation (Krafteinwirkung) der Klebestelle nicht relevant ist. Ein weiterer Vorteil der Lichtpolymerisation ist eine deutlich reduzierte Dispersionsschicht an dem Kleberüberschuss.

Unterschiedliche Spaltmaße – beeinflusst dies die Qualität der Klebeverbindung?



Im Versuchsaufbau 4 wurde der Einfluss des Klebespaltes untersucht. Die DIN-Norm beschreibt für Compositekleber eine max. Schichtdicke von 50 μm. Im Testaufbau wurden Spaltmaße von zirka 100 μm und von zirka 30 μm verglichen. Die Partikelgröße der Klebecomposite RelyX™ Unicem und Panavia™ F 2.0 beträgt 4 - 18 μm, daher sollte das Spaltmaß nicht kleiner als 20 μm sein. Die Partikelgröße von Multilink® Implant beträgt 3 μm, somit wären kleinere Spaltmaße möglich. Der Wert von 30 μm ist in der 3shape Software AbutmentDesigner™ als Klebespalt hinterlegt und kann vom Anwender nicht verändert werden. Die Werte von RelyX™ Unicem und des Multilink ® Implant sind nicht direkt zu vergleichen, denn die gemessenen Werte des RelyX™ Unicem wurden mittels Lichtpolymerisation erreicht. Da der Wert der Klebkraft für das Spaltmaß von 50 μm bei Multilink® Implant auch für das Aushärtverfahren Lichtpolymerisation vorliegt wurde dieser informativ in der Tabelle aufgeführt (Abb. 12).

Ist der Klebespalt größer als 50 μm, im Test zirka 100 μm, reduziert sich die Klebkraft bei beiden Klebecompositen gegenüber dem jeweiligen Referenzwert von 399,1 N beziehungsweise 379,8 N. Bei RelyX™ Unicem um zirka 33 Prozent auf 268,7 N und bei Multilink® Implant um zirka 22 Prozent auf 296,0 N. Bei einem reduzierten Spaltmaß auf zirka 30 μm erhöht sich die Klebkraft bei dem RelyX™ Unicem um zirka 18 Prozent auf 472,3 N. Der Wert für Multilink® Implant erhöht sich ebenfalls, allerdings nur um zirka 3 Prozent auf 391,0 N. Multilink® Implant reagiert auf veränderte Spaltmaße offensichtlich nicht so stark wie RelyX™ Unicem. Im modifizierten Voßtest (Abb. 13) wurden die Ergebnisse der letztjährigen Studie (Veröffentlichung ZTM 05/09) bestätigt. Die Länge der Titanbasis beeinflusst maßgeblich die Sicherheit einer dauerhaften Konstruktion. Die Titanbasis wirkt bei den auftretenden Kräften wie eine Armierung und unterstützt den individuellen Aufbau. Für besonders hohe/lange individuellen Aufbauten steht im prowital Implantat System eine Titanbasis mit einer langen Klebefläche zur Verfügung.

Fazit des Updates der Klebestudie



Ivoclar Vivadent bietet mit dem Klebecomposit Multilink® Implant und dem Haftvermittler Monobond Plus eine gute Alternative zu bewährten Klebecompositen an. Im Gesamtkonzept „Implant Esthetics“ für implantatgetragene Restaurationen ist Multilink® Implant/Monobond Plus zum Verkleben individueller Aufbauten auf Titanbasen sehr gut geeignet.
Fotostrecke
Abb. 1: ZrO2-Prüfkörper zum Sintern   Abb. 2: Die ZrO2-Prüfkörper vor und nach dem Sinterprozess   Abb. 3: Titanbasis und ZrO2-Prüfkörper der Klebestudie.   Abb. 4: Titanbasis und ZrO2-Prüfkörper werden mit Monobond Plus konditioniert.   Abb. 5: Prüfkörper zum Verkleben vorbereitet.   Abb. 6: Die Klebehilfe erleichtert das Auftragen des Multilink® Implant auf die Titanbasis.   Abb. 7: Die verklebten Prüfkörper sind für den Abzugstest vorbereitet.   Abb. 8: Prüfkörper in der Zwickprüfmaschine.   Abb. 9: Versuchsaufbau 1 – Selbstaushärtung > 24 Std.   Abb. 10: Versuchsaufbau 2 – Selbstaushärtung mit reduzierten Zeiten.   Abb. 11: Versuchsaufbau 3 – Lichtpolymerisation – Zeit 120 Sekunden.   Abb. 12: Versuchsaufbau 4 – Spaltmaße Ti-Basis ZrO2-Aufbau.   Abb. 13: Die Prüfkörper werden beim modifizierten Voßtest bis zum Bruch  
VERWENDETE MATERIALIEN

Titanbasen ø 3,5mm:
PROWITAL Dental Implants GmbH (Wiernsheim)
Fräsmaschine:
ZENO 4030 M1, Wieland Dental + Technik
GmbH & Co.KG (Pforzheim)
ZrO2:
ZENO Zr Disc, Wieland Dental + Technik
GmbH (Pforzheim)
Haftvermittler:
Monobond Plus, Ivoclar Vivadent GmbH
(Ellwangen)

Befestigungscomposites:
Multilink® Implant, Ivoclar Vivadent GmbH
(Ellwangen)
Panavia™ F 2.0, Kuraray Europe GmbH
(Frankfurt)
RelyX™ Unicem 3MEspe AG (Seefeld)
AGC® Cem, Wieland Dental + Technik GmbH
(Pforzheim)
Lichtpolymerisationsgerät:
Spectramat SP 1, Ivoclar Vivadent AG (FL-Schaan)

ZAHNTECH MAG 14, 3, 94 – 99 (2010)


Literaturverzeichnis

J. Helbig, U. Schönholzer; Grundzüge der Keramik; Skript zur
Vorlesung Ingenieurkeramik I; ETH Zürich, Ausgabe 2001
Dr. L. Weiler; Praktikum Materialwissenschaft I, Keramischer Teil,
Keramische Formgebung; TU Darmstadt, 2006
Joachim Rösler, Carsten Siemers; Skript Titan und Titanlegierung;
Institut für Werkstoffkunde, Technische Universität Braunschweig,
Fachlabor Titan und Titanlegierungen; 2007
M. Rösel; Untersuchungen zur Retention von Gusskronen in
Abhängigkeit von Zementspaltbreite und Zementart; Dissertation;
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg; 2004
R. Marxkors, H. Meiners; Taschenbuch der zahnärztlichen Werkstoffe;
Deutscher Zahnärzte Verlag DÄV-Hanser Köln München; 2001
Gebrauchsanweisung Panavia™ F 2.0; Kuraray Europe GmbH;
Frankfurt a.M.; 2005
Gebrauchsinformation RelyX™ Unicem Clicker™; 3M ESPE AG;
Seefeld; Juni 2006
Gebrauchsanweisung AGC® Cem; Wieland Dental + Technik GmbH
& Co.KG; Pforzheim
Gebrauchsinformation Multilink® Implant; Ivoclar Vivadent AG;
Schaan/ Liechtenstein; Februar 2009
Gebrauchsinformation Monobond Plus; Ivoclar Vivadent AG;
Schaan/ Liechtenstein; November 2008
Wissenschaftliche Dokumentation Monobond Plus; Ivoclar Vivadent
AG; Schaan/ Liechtenstein; März 2009
A.S. Schinker; Vergleich der Verbundfestigkeit unterschiedlicher
Verblendkunststoffe auf verschiedenen Legierungen im Drei-Punkt-
Biegeversuch; Dissertation; Justus-Liebig-Universität Gießen; 2001
S. Eschbach, A. Ebert, J. Hedderich, M. Kern; Retention von geklebten
Zirkoniumdioxidhülsen auf Titanimplantatpfosten; Implantologie;
Quintessenz Verlags-GmbH, Berlin 2007

ZTM Rüdiger Meyer

PROWITAL Dental Implants GmbH

Wurmbergerstrasse 30-34

D-75446 Wiernsheim

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