Kronen/Brücken

Ästhetische Sicherheit durch pigmentierte Rohlinge hoher Transluzenz

Faszination: Zirkoniumdioxid

Zirkoniumdioxid-Brücke (Cercon ht TCT).
Zirkoniumdioxid-Brücke (Cercon ht TCT).

Dieser Artikel widmet sich zunächst dem Thema Zirkoniumdioxid. Im weiteren Verlauf wird der Fokus auf die Imitation der lichtoptischen Eigenschaften von Zähnen gelegt. ZTM Thomas Bartsch (Eschweiler) beschreibt, wie es ihm mit dem neuen Zirkoniumdioxid-System Cercon ht True Color Technology (DENTSPLY/DeguDent, Hanau) gelingt, der Natur ein Stück näher zu kommen.

Zahntechniker verstehen es auf fast schon geniale Art, mit Farben und Formen zu spielen. Wer die keramische Schichttechnik beherrscht, geht oft einen kompromisslosen Weg zu Natürlichkeit, Funktion und Ästhetik. Doch der hohe Aufwand hinter solchen Arbeiten lässt sich gegenüber dem Zahnarzt und/oder dem Patienten nicht immer rechtfertigen. In vielen Situationen sind aus Budgetgründen weniger aufwendige Verfahren gefragt. Der hohe Anspruch an die Qualität bleibt davon unberührt. Eine Lösung bringt die Kombination aus innovativen keramischen Materialien und der automatisierten Fertigung. Insbesondere Zirkoniumdioxid hat diesbezüglich eine hohe Bedeutung erlangt. Ob vollanatomisch, teilanatomisch oder als Gerüst – moderne Zirkoniumdioxid-Materialien sind vielfältig und je nach Patientenbedürfnis einsetzbar. Zentrales Element der restaurativen Behandlung bleibt die Farbsicherheit. Um die lichtoptischen Eigenschaften natürlicher Zähne imitieren zu können, müssen die entsprechenden Basismaterialien dies entsprechend erlauben. Mit den steigenden ästhetischen Ansprüchen der Patienten haben sich zudem die Erwartungen geändert, die Zahntechniker an Materialien stellen. Entsprechend liegen mittlerweile Zirkoniumdioxid-Blanks in den 16 klassischen VITA®-Farben vor, wie etwa die hier verwendete Cercon ht True Color Technology (TCT).

Zirkoniumdioxid: Ein Material für ästhetische Restaurationen

Seit Ende der 1990-er Jahre steht Zirkoniumdioxid in der Zahnmedizin zur Verfügung. Das von der ETH Zürich (Prof. Dr. Ludwig Gauckler) und der Universitätszahnklinik Zürich (Prof. Dr. Peter Schärer) inaugurierte DCM-System war unter anderem Grundlage für das heute verfügbare Cercon-System der Firma DENTSPLY/DeguDent. Jetzt war es möglich, Zirkoniumdioxid in vorgesinterter Phase mit vergrößerter Geometrie zu fräsen und bei einem Sinterprozess gezielt und kontrolliert schwinden zu lassen. Die anfänglichen technischen Komplikationen, die damals mit dem neuen Werkstoff auftraten (z.B. Chipping, Abrasion), wurden detailliert analysiert und basierend darauf wissenschaftlich fundierte Anwendungskonzepte entwickelt (Präparationsrichtlinien, Abkühlprozesse etc.), die heute als State of the art gelten.

Die Vorteile von Zirkoniumdioxid sind vielfach publiziert. Zusätzlich zu den herausragenden mechanischen Eigenschaften wird die Biokompatibilität als sehr gut bewertet. Dank der industriell gefertigten Rohlinge sind im Ergebnis konstante und optimale Materialeigenschaften zu erwarten. Als grundsätzlicher Nachteil des Werkstoffes Zirkoniumdioxid wurde allerdings oft die nur opak-weiße Ästhetik genannt. Denn aufgrund des fehlenden Glasanteils besitzt reines Zirkoniumdioxid keine Transluzenz. Mit hochtransluzenten Rohlingen wie Cercon ht konnte das Indikationsspektrum erweitert werden, das sich bis dahin im Wesentlichen auf Gerüste beschränkte. Nun ist der Cercon ht-Werkstoff auch in allen 16 VITA® classical-Farben erhältlich.

Komplexität: Zahnfarbe

Worauf basiert eigentlich die Farbwahrnehmung? Grundsätzlich ist „Farbe“ eine Interpretation des Gehirns. Betrachten wir z. B. die vollendete Harmonie einer blühenden Sommerwiese, ist das, was wir sehen, im physikalisch-chemischen Sinne ein Produkt unseres Gehirns, das Reize, von unseren Augen ausgehend, empfangen hat. Die Farbe der Gegenstände entsteht durch elektromagnetische Lichtwellen unterschiedlicher Länge. Jeder Gegenstand empfängt nur die Primärfarben Blau, Grün und Rot. Die Farbenvielfalt resultiert letztlich aus Lichtreflexion und -absorption. Farbe ist also keine Eigenschaft, sondern entsteht durch die Wechselwirkung von Licht und Objekt. Somit sind Farben durch ihr Spektrum physikalisch eindeutig definierbar und können z. B. in einem dreidimensionalen Modell (Farbraum) beschrieben werden (Abb. 1a).

  • Abb. 1a: Der L*a*b*-Farbraum (links) bildet alle wahrnehmbaren Farben ab. In der rechten Grafik ist die messtechnische Farbkontrolle von DeguDent dargestellt: Cercon ht (grüner Punkt) liegt im Zentrum der Farbreferenz (Diagrammzentrum). Farbabweichungen kleiner 2 können vom menschlichen Auge nicht mehr wahrgenommen werden.
  • Abb. 1b: Die Cercon ht True Color Technologie-Discs sind in den 16 Farben des VITA® Classical-Farbringes erhältlich.
  • Abb. 1a: Der L*a*b*-Farbraum (links) bildet alle wahrnehmbaren Farben ab. In der rechten Grafik ist die messtechnische Farbkontrolle von DeguDent dargestellt: Cercon ht (grüner Punkt) liegt im Zentrum der Farbreferenz (Diagrammzentrum). Farbabweichungen kleiner 2 können vom menschlichen Auge nicht mehr wahrgenommen werden.
  • Abb. 1b: Die Cercon ht True Color Technologie-Discs sind in den 16 Farben des VITA® Classical-Farbringes erhältlich.

In der Zahnheilkunde hat sich u. a. die Klassifikation nach Henri Munsell etabliert. Der dreidimensionale Munsell-Farbkörper stellt den Helligkeitswert, den Farbton und die Farbsättigung dar. Dieser Klassifikation liegt der VITA®-Farbring mit seinen 16 Farben zugrunde, der in Praxis und Labor bereits seit langer Zeit etabliert ist. Aufbauend darauf wurde die Cercon ht True Color Technologie entwickelt (Abb. 1b). Um dem opaken Rohmaterial Zirkoniumdioxid lichtoptische Eigenschaften ähnlich natürlicher Zähne zu geben, wird das Basismaterial mit Pigmenten eingefärbt. Hierbei gilt zu beachten, dass die guten Materialeigenschaften von Zirkoniumdioxid nicht beeinträchtigt werden. Eine weitere Herausforderung liegt darin, die Einfärbungen auch während des Sinterprozesses stabil zu halten. Um diese Prämissen zu erfüllen, verwendet DENTSPLY/ DeguDent für die industrielle Einfärbung des Zirkoniumdioxids geeignete Pigmente und ein eigens entwickeltes Verfahren.

Objektive Verifizierung der verschiedenen Zahnfarben

Doch die in der Regel subjektiven Marketingaussagen des Herstellers sind nur eine Seite der Medaille. Aber wie kann die Farbwahrnehmung von gefrästen Restaurationen objektiv verifiziert werden? Während der Entwicklung von Cercon ht TCT wurden aufwendige Anwenderbewertungen und weltweite Blindtests vorgenommen. Das verschieden eingefärbte Cercon ht wurde mit Produkten von Mitbewerbern verglichen. Die Tester mussten die Frage beantworten: Welche Farbe trifft die Referenz des VITA®-Farbringes am besten? Erst nachdem Cercon ht in den Vergleichstest bei allen 16 VITA®-Farben auf Platz 1 gewählt worden war, wurden die Farbrezepturen als Referenz für die True Color Technology eingefroren.

 

Einer der Testanwender ist ZTM Thomas Bartsch, der am Entwicklungsprozess der Keramik beteiligt war und sie auch heute einsetzt. Nachfolgend stellt er seine Erfahrungen aus dem Laboralltag dar.


Lichtoptische Eigenschaften schon im Gerüst

von ZTM Thomas Bartsch, Eschweiler

Ebenso vielfältig wie die natürliche Zahnfarbe sind die Ansprüche der Patienten. Der eine wünscht eine ästhetische Versorgung, die kostengünstig gefertigt werden kann. Der andere entscheidet sich für die höchst individuelle keramische Verblendung. Für uns im Labor ist es wichtig, flexibel auf die verschiedenen Bedürfnisse reagieren zu können. Um den hohen Mehrwert eines innovativen Materials wie Cercon ht TCT beurteilen zu können, sollten wir zunächst einmal zurückblicken. Wo kommen wir her? Zunächst standen uns nur rein weiße Zirkoniumdioxide zur Verfügung. Als biokompatible, stabile Gerüstmaterialien waren sie eine gute Alternative zur Metalllegierung. Ästhetische Ansprüche im Zusammenhang mit Zirkoniumdioxid wurden bei uns erst thematisiert, als Cercon ht als transluzentes Material auf den Markt kam. Als kurz danach zwei eingefärbte Varianten (light und medium) angeboten wurden, konnten wir monolithische Restaurationen anfertigen. Allerdings war das Anpassen der Farbe aufwendig. Oft entsprachen die erzielten Farbtöne in feinen Nuancen nicht dem gewünschten Ergebnis.

Mit der True Color Technologie ist nun der nächste Schritt getan. Es stehen 16 verschieden eingefärbte transluzente Zirkoniumdioxid-Rohlinge zur Verfügung. Das Charmante daran ist, dass wir einen Großteil der lichtoptischen Eigenschaften bereits über das Gerüst in die Restauration einbringen können. Ähnlich wie bei einer Glaskeramik wird das Gerüst in die ästhetischen Überlegungen eingebunden. Wir konstruieren in der Software eine reduzierte Zahnform und fräsen das Gerüst in angestrebter Zielfarbe. Mit wenig Aufwand gelingt es, die Restauration entsprechend den Bedürfnissen fertigzustellen. Ein zeitaufwendiges Farb-Shifting entfällt. Der primäre Vorteil für uns ist, dass für jede Zahnfarbe ein passendes Pendant als Fräsblank gefunden werden kann.

Um unser Lager schmal zu halten, verwenden wir nicht alle 16 Rohlinge. Wir bevorzugen es, die Farbe individuell anzupassen. DeguDent hat das Konzept „6 aus 16“ genannt. Es werden sechs Cercon ht TCTBlanks (Farben: A1, A3, B1, B3, C1 und C3) benötigt, die mit speziellen Malfarben individualisiert werden. Entsprechend einer aufgeschlüsselten Farbkodierung gelingt es so, trotzdem alle 16 VITA-Farben zu imitierten.

  • Abb. 2: „Daily Work“ – Der Patient (starker Knirscher) wünschte eine vollkeramische Restauration der Zähne 32 bis 42. Trotz Aufklärung über die Unzulänglichkeiten (Oberkiefer, UK-Seitenzähne) wünschte er ausschließlich die Versorgung der Unterkiefer-Frontzähne. Die Kronen wurden monolithisch aus einer Zirkon-Disc (Cercon ht TCT A3) hergestellt und mit Malfarben individualisiert.
  • Abb. 3a: Nach einem Cut-back der Oberkiefer-Restauration erfolgte das Fräsen...
  • Abb. 2: „Daily Work“ – Der Patient (starker Knirscher) wünschte eine vollkeramische Restauration der Zähne 32 bis 42. Trotz Aufklärung über die Unzulänglichkeiten (Oberkiefer, UK-Seitenzähne) wünschte er ausschließlich die Versorgung der Unterkiefer-Frontzähne. Die Kronen wurden monolithisch aus einer Zirkon-Disc (Cercon ht TCT A3) hergestellt und mit Malfarben individualisiert.
  • Abb. 3a: Nach einem Cut-back der Oberkiefer-Restauration erfolgte das Fräsen...

  • Abb. 3b: aus einer Zirkon-Disc (Cercon ht TCT A3).
  • Abb. 3c: Mit wenigen Schritten wurden die Kronen mit Schneide- und Opalmasse individualisiert.
  • Abb. 3b: aus einer Zirkon-Disc (Cercon ht TCT A3).
  • Abb. 3c: Mit wenigen Schritten wurden die Kronen mit Schneide- und Opalmasse individualisiert.

Indikationen und einfache Anwendungen aus dem Laboralltag

Es bestehen nun fünf Möglichkeiten, Zirkoniumdioxid entsprechend den Restaurationswünschen einzusetzen.

  1. Die glasierte monolithische Restauration
    Die vollanatomisch aus dem farblich entsprechenden Cercon ht TCT-Rohling gefräste Restauration wird mit Glasurmasse abgedeckt und gebrannt. Diese Leistungsstufe bieten wir in unserem Labor nicht an.
  2. Die mittels Malfarben individualisierte monolithische Restauration
    Die Malfarben-Möglichkeit findet bei uns dann Anwendung, wenn ein preissensibles Klientel eine hochwertige vollkeramische Arbeit wünscht. Die vollanatomisch gefräste Restauration wird basierend auf der Farbringangabe des Zahnarztes individuell mit Malfarbe charakterisiert. Da bereits der Rohling in seiner Grundfarbe dem angestrebten Ziel entspricht, erhalten wir auf effizientem Weg überzeugende Ergebnisse.
  3. Nach einem Cut-back verblendete Restauration
    Auch dieses Konzept ist fester Bestandteil unseres Arbeitsalltags. Wird über den Auftragszettel „nur“ die Information zur VITA®-Zahnfarbe übermittelt, erreichen wir mit dieser Fertigungsart ein exakt zum Farbring passendes Ergebnis. Das in entsprechender Zahnfarbe gefräste Gerüst ist im inzisalen Bereich reduziert und wird zur farbgebenden Basis. Der Restauration wird mit etwas Schneide- und Opalmasse eine individuelle Note verliehen.
  4. Kombination monolithisch, teil- und vollverblendet
    Manchmal erschweren ungünstige Platzverhältnisse den Weg zum Ergebnis. Ein anderes Mal ist eine ästhetische Abstufung vom Front- zum Seitenzahnbereich gewünscht. Um in diesen Situationen wirtschaftlich agieren zu können, ist eine Kombination aus monolithischem Vorgehen sowie der Teil- und Vollverblendung indiziert. Wir belassen beispielsweise die okklusalen und palatinalen Flächen „roh“ in Cercon ht TCT und verblenden die bukkalen Bereiche mittels individueller Schichttechnik. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass im Mund kaum ein Unterschied visualisiert werden kann.
  5. Vollverblendete Restauration
    Wer mit seiner zahntechnischen Kunstfertigkeit ein individuelles lebendiges Form- und Farbspiel erarbeiten möchte, benötigt neben dem Können auch ein optimales Gerüstmaterial. Mit den Einfärbungen des Cercon ht TCT schaffen wir zunächst ein farbsicheres Fundament. Da das Gerüst farblich keiner Anpassung bedarf, können wir deutlich wirtschaftlicher vorgehen. Selbst bei reduzierten Platzverhältnissen und im Bereich der Kronenränder haben wir eine Grundfarbe, die dem angestrebten Ziel nahe kommt. Die Verblendung erfolgt individuell nach dem Schichtkonzept.

Die individuelle Verblendung für aufwendigere Fälle

Oft konsultieren uns Patienten zur Farbbestimmung oder der Zahnarzt nimmt eine differenzierte Farbanalyse vor. In diesen Situationen ist in der Regel die Vollverblendung indiziert, die in unserem Arbeitsalltag nach wie vor eine hohe Relevanz hat. Auch bei Restaurationen im jugendlichen Gebiss sollten die Zirkoniumdioxid-Gerüste individuell verblendet werden, denn insbesondere im zervikalen Bereich wird eine gewisse Fluoreszenz benötigt. Da Zirkoniumdioxid grundsätzlich keine fluoreszierenden Eigenschaften besitzt, müssen diese über die Schichtung mit Flu- und/oder Dentinmassen eingearbeitet werden. Mit Cercon ceram Kiss (DENTSPLY/DeguDent) steht uns eine flexibel anzuwendende Verblendkeramik zur Verfügung, mit der wir seit Jahren ausgezeichnete Ergebnisse erzielen.

  • Abb. 4a: Restauration im Ober- und Unterkiefer aus Cercon ht TCT (Farbe A3)...
  • Abb. 4b: Während die Frontzähne nach einem Cut-back verblendet worden sind (Schneideschichtung mit dezentem Einsatz von Effektmassen), wurden einige Seitenzähne monolithisch fertiggestellt. Im Ergebnis ist kaum ein visueller Unterschied wahrnehmbar.
  • Abb. 4a: Restauration im Ober- und Unterkiefer aus Cercon ht TCT (Farbe A3)...
  • Abb. 4b: Während die Frontzähne nach einem Cut-back verblendet worden sind (Schneideschichtung mit dezentem Einsatz von Effektmassen), wurden einige Seitenzähne monolithisch fertiggestellt. Im Ergebnis ist kaum ein visueller Unterschied wahrnehmbar.

  • Abb. 4c: Die Situation unmittelbar nach der Eingliederung.
  • Abb. 5a: Die Zähne 12 bis 22 sollen vollkeramisch versorgt werden. Gewünscht war eine individuelle Verblendung...
  • Abb. 4c: Die Situation unmittelbar nach der Eingliederung.
  • Abb. 5a: Die Zähne 12 bis 22 sollen vollkeramisch versorgt werden. Gewünscht war eine individuelle Verblendung...

  • Abb. 5b: Die Kronen wurden als Cut-back aus Cercon ht TCT (Farbe A3) gefräst und boten so ein farbsicheres Fundament für die Verblendung.
  • Abb. 5c: Die fertige Arbeit im Mund. Trotz des relativ geringen Platzes für die keramischen Schichtmassen konnte ein farblich individuell charakterisiertes Ergebnis erzielt werden. Die Farbe entsprach exakt der individuellen Farbbestimmung.
  • Abb. 5b: Die Kronen wurden als Cut-back aus Cercon ht TCT (Farbe A3) gefräst und boten so ein farbsicheres Fundament für die Verblendung.
  • Abb. 5c: Die fertige Arbeit im Mund. Trotz des relativ geringen Platzes für die keramischen Schichtmassen konnte ein farblich individuell charakterisiertes Ergebnis erzielt werden. Die Farbe entsprach exakt der individuellen Farbbestimmung.

  • Abb. 5d: Die Nahaufnahme zeigt, dass auch im Bereich der Gingiva eine natürliche Imitation erzielt werden konnte.
  • Abb. 6a : Die Zirkoniumdioxid-Brücke (Cercon ht TCT) wurde mit Dentin-, Schneide- und Effektmassen (Cercon ceram Kiss Aesthetic Kit) individuell verblendet...
  • Abb. 5d: Die Nahaufnahme zeigt, dass auch im Bereich der Gingiva eine natürliche Imitation erzielt werden konnte.
  • Abb. 6a : Die Zirkoniumdioxid-Brücke (Cercon ht TCT) wurde mit Dentin-, Schneide- und Effektmassen (Cercon ceram Kiss Aesthetic Kit) individuell verblendet...

  • Abb. 6b: Passend zu den natürlichen Zähnen des jugendlichen Gebisses wurden den Kronen die wichtigen fluoreszierenden Eigenschaften verliehen.
  • Abb. 6b: Passend zu den natürlichen Zähnen des jugendlichen Gebisses wurden den Kronen die wichtigen fluoreszierenden Eigenschaften verliehen.

Zudem sei noch ein weiterer Vorteil der Cercon ceram Kiss genannt: Es gibt das neue Kiss Artist Kit. Mit relativ wenig Aufwand gelingt es, auch die rote Ästhetik zu reproduzieren. Ob feine Äderchen, hellrosafarbene Bereiche oder dunkle Anteile, die eine hohe Durchblutung simulieren: Wir können ein lebendiges Farbspiel kreieren und ein dreidimensionales Gingivadesign erarbeiten.

Die Freiheit der CAM-Maschine

Cercon ht ist unabhängig vom jeweiligen CAD/CAM-System anzuwenden. Wir arbeiten mit der Brain-Expert (DENTSPLY/DeguDent) und können theoretisch alle Cercon ht TCT-Discs (105 mm) fräsen. Für alle anderen marktüblichen CAD/CAM-Maschinen sind die bekannten 98 mm-Discs erhältlich. Erwähnenswert ist der Disc-Adapter, der für die sichere Fixierung der Disc und den spannungsfreien Sitz in der Fräsmaschine sorgt. Aufgrund der vollflächigen Verklebung des Adapters ist ein unlösbarer Halt während des Fräsens und somit eine hohe Präzision gegeben. Ergebnisse sind die extrem hohe Kantenstabilität, die exakte Randpassung und die scharfen Detaildarstellungen.

Fazit

Zirkoniumdioxid hat in der prothetischen Zahnmedizin eine maßgebliche Rolle eingenommen. Mit der Cercon ht True Color Technology kommt eine enorm hohe Farbsicherheit hinzu, und das bereits bei der Gerüstherstellung. Wir können wirtschaftlich agieren, ohne unserem Qualitätsanspruch untreu zu werden. Durch die zur Metallkeramik analoge Flexibilität in der Anwendung mit farblichen Verblend- und Gerüstwerkstoff- Varianten können wir jeder klinischen Anforderung gerecht werden. Zusätzlich zur Zahnform und Funktion gelingt es uns, die exakte Zahnfarbe nachzubilden.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZTM Thomas Bartsch

Bilder soweit nicht anders deklariert: ZTM Thomas Bartsch


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