Industrie-Report

Teil 1: Hintergrund und Eigenschaften

Viteo Base: Basis für einen dauerhaften Verbund

Viteo Base heißt die Titanklebebasis aus dem Hause Ivoclar Vivadent für implantatgetragene Einzelzahnversorgungen. Autor Goran Burger war am Werdegang des Produkts beteiligt. Er schildert in diesem Beitrag, welche Aspekte bei der Entwicklung eine maßgebliche Rolle gespielt haben, und gibt Einblick in die Produkteigenschaften.

Mit dem Ziel, eine neue Titanklebebasis zu entwickeln, die mit Restaurationsmaterialien und Implantat- Schnittstellen bestmöglich harmoniert und das bestehende Portfolio abrundet, wurden folgende relevante Attribute implementiert (Abb. 1):

  • Das spezielle Design beugt Frakturen der Restauration vor.
  • Die kürzbare Viteo Base ermöglicht ein einfaches Höhen- Management bei unterschiedlichen okklusalen Platzverhältnissen.
  • Die Lagerhaltungskosten sind aufgrund der Kürzbarkeit reduziert.

  • Abb. 1: Produkteigenschaften der Viteo Base.
  • Tab. 1: Materialeigenschaften Viteo Base und Viteo Screw.
  • Abb. 1: Produkteigenschaften der Viteo Base.
  • Tab. 1: Materialeigenschaften Viteo Base und Viteo Screw.

Technische Daten

Die Viteo Base besteht aus einer in der Medizintechnik weitverbreiteten Ti6Al4V-Legierung. Diese weist im Vergleich zu Reintitan eine höhere mechanische Festigkeit auf (Tab. 1). Das Material Titan mit Grade 5 für Medizinprodukte hat sich in der implantatgetragenen Prothetik bereits etabliert und ermöglicht dauerhafte und biokompatible Restaurationen. Das für Viteo Base verwendete Ti Grade 5 Extra Low Interstitials (ELI) weist einen hohen Reinheitsgrad auf. Der Rohstoff wurde gemäß normativen Standards geprüft und wird für die Viteo Base sowie für die Viteo Screw verwendet.

Design

Das Klebeflächen-Design der Viteo Base basiert auf der langjährigen Erfahrung von Ivoclar Vivadent. Einen wesentlichen Sicherheitsfaktor bildet die Einhaltung der Mindestmaterialstärken durch den nach innen gerichteten Rotationsschutz. Das Risiko einer Unterschreitung der Mindestschichtstärken durch einen nach außen gestalteten Rotationsschutz ist ausgeschlossen. Die geltenden Präparationsrichtlinien von Ivoclar Vivadent wurden neben dem abgerundeten und großflächig angelegten Rotationsschutzelement in das Design der Viteo Base eingepflegt.

Neu ist das Soft-edge-Design in Kombination mit der vorkonditionierten Oberfläche. Dieses spezielle Design kann selbst in der gekürzten Variante mit dem hierfür entwickelten Kürzungswerkzeug – dem Viteo Base Trimmer – im Stirnbereich wiederhergestellt werden. Eine routinemäßige manuelle und unter Umständen riskante Abstrahlung der gesamten Klebefläche mit Aluminiumoxid (Al2O3) gehört so der Vergangenheit an: Die Oberfläche der Viteo Base ist bereits industriell sandgestrahlt. Im Zuge der Definition der Kaminhöhe wurde ein File Screening initiiert, um beispielsweise Informationen zu den in Fertigungszentren eingesteuerten CAM-Aufträgen zu gewinnen (Abb. 2).

  • Abb. 2: Exemplarische CAD-Files aus Milling-Centern zur Bestimmung des Höhenprofils. Übersicht zu zentral gefertigten Abutments.
  • Abb. 3: Maximale Flexibilität mit optional kürzbarer Kaminhöhe.
  • Abb. 2: Exemplarische CAD-Files aus Milling-Centern zur Bestimmung des Höhenprofils. Übersicht zu zentral gefertigten Abutments.
  • Abb. 3: Maximale Flexibilität mit optional kürzbarer Kaminhöhe.

Die Messung richtete sich an Distanzen von der Plattform bis zur maximalen okklusalen Ausdehnung, um praxisnahe Werte abzuleiten. Die Vorgaben der IPS e.max Press Abutment Solutions zeigen, dass ein Großteil der benötigten Implantat-Klebebasen in der Höhe von 4 und 6 mm für die nachfolgenden Implantat-Mesostrukturen und Restaurationen optimal ist. Viteo Base deckt im ungekürzten Zustand mit 6 mm Kaminhöhe den relevanten Anteil im Bereich >12 mm Restaurationshöhe ab. Sie erfüllt damit die Bedürfnisse nach insbesondere längeren implantatgetragenen Hybrid-Abutments und Hybrid-Abutment-Kronen (Abb. 3).

Virtuelle Simulation

Um die physikalischen Eigenschaften und Auswirkungen des Designs zu beurteilen, kommt die Finite-Element-Methode (FEM) zur Anwendung. Der virtuelle Versuchsaufbau beinhaltet Titanklebebasen, die zu Implantaten fixiert und mit Restaurationsmaterial ergänzt wurden. Die Hybrid-Abutment-Restauration wird anschließend mit Kaukräften belastet. Dieser Versuch demonstriert die Vorteile des Soft-edge-Designs: Die Material-Stressbereiche in der Übergangszone von Viteo Base zum Befestigungsmaterial Multilink Hybrid Abutment bewegen sich auf einem charakteristisch niedrigen Niveau. Dadurch wird die Funktion des Verbundes Befestigungkomposit mit dem gesamten Restaurationskomplex nicht beeinträchtigt (Abb. 4).

  • Abb. 4: FEM-Ansicht Soft-edge-Design der Viteo Base unter Krafteinwirkung auf die Restauration mit „entspannten“ Materialeigenschaften.
  • Abb. 5: FEM-Querschnitt: Restauration mit Viteo Base (li.) mit geringem Stress im Vergleich zu einer anderen Titanklebebasis (re.) mit erhöhter Stressneigung.
  • Abb. 4: FEM-Ansicht Soft-edge-Design der Viteo Base unter Krafteinwirkung auf die Restauration mit „entspannten“ Materialeigenschaften.
  • Abb. 5: FEM-Querschnitt: Restauration mit Viteo Base (li.) mit geringem Stress im Vergleich zu einer anderen Titanklebebasis (re.) mit erhöhter Stressneigung.

Auf der Gegenseite ist eine unkritische geringe Erhöhung im hohlkehlartigen Randbereich der Viteo Base zu beobachten. Im Vergleich zu einer exemplarischen Titanklebebasis eines anderen Herstellers lässt sich eine Stress-Zunahme bei gleichen Verhältnissen in der zervikalen Zone erkennen (Abb. 5).

Die Simulation vermittelt einen guten qualitativen Eindruck des Soft-edge-Designs auf die Materialeigenschaften im positiven Zusammenspiel mit Befestigungs- bzw. Restaurationsmaterialien. Die Kraftverteilung erfolgt kontrolliert über das neu entwickelte Design, sodass geringe Materialspannungsspitzen resultieren. Die Lebensdauer der Restauration-Verbundsysteme profitiert von den charakteristisch „entspannten“ Design-Eigenschaften der Viteo Base. Dies wirkt einem Frakturrisiko bei insbesondere spröden Werkstoffen wie Dentalkeramik maßgeblich entgegen.

Präkonditionierung

Der für die Klebeflächen von Titanklebebasen übliche manuelle Arbeitsschritt der Abstrahlung, um die Retention zu steigern, entfällt bei der präkonditionierten Viteo Base. Der automatisierte Abstrahlprozess bietet zwei Vorteile: Er spart Arbeitszeit ein und reduziert weitgehend Kosten und Risiken für den Anwender. Zu diesen zählen beispielsweise die Kontamination durch Strahlmittel, Verletzungen von Emergenzbereichen, Schnittstellen oder Schraubenkanal-Anteilen sowie daraus resultierende Passungenauigkeiten (Abb. 6). Die Klebefläche der Viteo Base wird durch den Abstrahlvorgang gezielt in einem definierten Bereich zur späteren Verklebung vorbereitet (Abb. 7).

  • Abb. 6: REM-Ansicht: saubere Schnittstelle und sauberer Rand der Viteo Base bei industriell vorkonditionierter Oberfläche mit Aluminiumoxid.
  • Abb. 7: REM-Analyse des Rand- und Emergenzprofils. Oberflächenverletzung durch manuelle Konditionierung.
  • Abb. 6: REM-Ansicht: saubere Schnittstelle und sauberer Rand der Viteo Base bei industriell vorkonditionierter Oberfläche mit Aluminiumoxid.
  • Abb. 7: REM-Analyse des Rand- und Emergenzprofils. Oberflächenverletzung durch manuelle Konditionierung.

  • Abb. 8: Die spezielle Oberfläche der Viteo Base und die empfohlenen Restaurations- und Befestigungsmaterialien steigern gegenüber insuffizient konditionierten Titanklebebasen den Scherhaftverbund.
  • Abb. 8: Die spezielle Oberfläche der Viteo Base und die empfohlenen Restaurations- und Befestigungsmaterialien steigern gegenüber insuffizient konditionierten Titanklebebasen den Scherhaftverbund.

Die Viteo Base ist zur sofortigen Konditionierung mit Monobond Plus und anschließender Multilink Hybrid Abutment- Befestigung bereit. Zur Beurteilung der relevanten Scherhaftfestigkeit werden diesbezüglich Titan Grade 5 ELI-Prüfkörper gedreht sowie gedreht/gestrahlt gefertigt. Die metallischen Oberflächen werden 60 Sekunden mit Monobond Plus vorbehandelt, die IPS e.max CAD-Prüfkörper 20 Sekunden mit IPS Ceramic-Ätzgel konditioniert und anschließend mit Multilink Hybrid Abutment verklebt. Der Trocknungsprozess erfolgt bei einer Temperatur von 37° C für 40 Minuten. Nach einer zusätzlichen Lagerung bei 37° C im Wasser und einer Verweildauer von 23 Stunden wird die Messung durchgeführt. Die spezifische Rauigkeit der Viteo Base steigert den Scherhaftverbund in Verbindung mit Restaurations- und Befestigungsmaterialien von Ivoclar Vivadent (Abb. 8).

Randspaltdichtigkeit

Die Randspaltdichtigkeit setzt den Fokus auf das Penetrationsverhalten von Hybrid-Abutment-Kronen aus IPS e.max CAD. Um einen Vergleichswert zu erhalten, wurden diese sowohl auf vorkonditionierten als auch auf nicht konditionierten Titanklebebasen definitiv befestigt. Die industriell vorkonditionierte Viteo Base wurde gemäß Herstellerangaben mit Monobond Plus (für Viteo Base) und die IPS e.max CAD-Restauration mit IPS Ceramic Etching Gel konditioniert und beide Teile anschließend mit Multilink Hybrid Abutment verklebt. Im Vergleich dazu zogen wir eine Titanklebebasis des Wettbewerbs heran, die nicht sandgestrahlt oder mit Monobond Plus behandelt wurde. Auch sie haben wir mit der gleichen aus IPS e.max CAD gefertigten Krone versorgt. Die Krone wurde zunächst mit IPS Ceramic Etching Gel geätzt und anschließend mit Multilink Hybrid Abutment mit der Titanklebebasis verklebt.

Die Alterung des Restaurationskomplexes wurde per Thermolastwechsel und 10.000 Zyklen simuliert. Die anschließende Farbstoffinfiltrationsanalyse erfolgte an den CAD/CAM-gefertigten und verklebten Restaurationen nach einer Verweildauer von 24 Stunden im Farbstoff. Es wurden die infiltrierten Anteile der segmentierten Proben gemessen. Die Infiltration wird dabei als prozentualer Anteil der Gesamtgrenzflächen ausgedrückt, sodass niedrige Infiltrationswerte einer höheren Dichtigkeit des Verbunds entsprechen. Die Resultate zeigten, dass lichtmikroskopisch unterschiedliche Infiltrationsanteile zu verzeichnen sind (Abb. 9 u. 10).

  • Abb. 9: Lichtmikroskopische Ansicht der Randspaltdichtigkeit der Viteo Base mit geringen Infiltrationsanteilen.
  • Abb. 10: Lichtmikroskopische Ansicht der Titanklebebasis eines Wettbewerbers mit größeren Infiltrationsanteilen.
  • Abb. 9: Lichtmikroskopische Ansicht der Randspaltdichtigkeit der Viteo Base mit geringen Infiltrationsanteilen.
  • Abb. 10: Lichtmikroskopische Ansicht der Titanklebebasis eines Wettbewerbers mit größeren Infiltrationsanteilen.

  • Abb. 11: Übersicht zur Randspaltdichtigkeit von Viteo Base in Kombination mit Konditionierung.
  • Abb. 11: Übersicht zur Randspaltdichtigkeit von Viteo Base in Kombination mit Konditionierung.

Die Analyse zur Randspaltdichtigkeit von IPS e.max CAD Hybrid-Abutment-Restaurationen ergab, dass sich die Oberflächen nicht konditionierter Titan- Abutments gegenüber der Variante mit Viteo Base im Nachteil befinden (Abb. 11). Es zeichnete sich ab, dass die vorkonditionierte Oberfläche der Viteo Base mit der anschließenden Behandlung mit Monobond Plus im Übergangsbereich vom Metall zum Befestigungsmaterial wesentlich resistenter gegen das Eindringen von Fremd- und von Farbstoffen ist.

Teil 2 dieses Beitrages in der kommenden Oktoberausgabe des Zahntechnik Magazins beschäftigt sich mit der Kompatibilität, Langlebigkeit und Workflow-Integration der Viteo Base. 

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Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZTM Goran Burger


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