Herausnehmbare Implantatprothetik

Keramikverstärktes Hochleistungspolymer als Gerüstmaterial für Teleskopprothesen

Alternatives Konzept für die Doppelkronentechnik


Der neue teilkristalline Hochleistungskunststoff BioHPP, bredent, Senden, kombiniert gute mechanische Eigenschaften sowie thermische und chemische Beständigkeit. Unter anderem dadurch ist dieser Werkstoff prädestiniert für die prothetische Versorgung mit einem metallfreien Zahnersatz. Im Folgenden wird die Herstellung einer Teleskopprothese dargestellt.

Bis vor wenigen Jahren gab es kaum eine Möglichkeit, unter Metallunverträglichkeiten leidende Patienten mit partiellem herausnehmbarem Zahnersatz zu versorgen. Für festsitzende prothetische Versorgung werden schon seit längerer Zeit sehr gute Materialien wie Zirkoniumdioxid, Lithium-Disilikat oder Komposite angeboten; neuralgischer Punkt war bislang ein metallfreier herausnehmbarer Zahnersatz für Schalt- und Freiendlücken. In dem hier vorgestellten Fall standen wir vor einigen Jahren vor der Frage, wie wir einen Allergiepatienten langzeitstabil und ästhetisch versorgen können. Für die Frontzahnversorgung fiel die Wahl auf Zirkoniumdioxid-Verblendkronen. Die Optionen für die prothetische Versorgung der Schaltlücke regio 23 bis 25 sowie der Freiendlücke ab Zahn 15 waren zum damaligen Zeitpunkt begrenzt.

In der Regel greifen wir bei solchen Indikationen auf die Doppelkronentechnik zurück, was allerdings bei unserem Patienten aufgrund der multiplen Unverträglichkeiten gegen Dentallegierungen nicht möglich war. Wir entschieden uns damals für eine herausnehmbare Thermoplast-Prothese mit Kunststoffklammern. Heute steht uns für solche Indikationen ein neues Material zur Verfügung: das keramikverstärkte Hochleistungspolymer BioHPP von bredent. Mit diesem Material konnten wir unsere Entscheidung von damals revidieren und dem Patienten eine metallfreie Teleskopprothese anbieten.

Metallfreie Variante der Doppelkronentechnik

  • Abb. 1: Die Zähne 24, 26 sowie 14 sind für die Aufnahme von Primärkronen vorbereitet.

  • Abb. 1: Die Zähne 24, 26 sowie 14 sind für die Aufnahme von Primärkronen vorbereitet.
Bei dem 55-jährigen Patienten hatte sich jetzt durch die rein gingivale Lagerung der Prothese im Bereich des Gaumendaches eine Entzündung beziehungsweise eine großflächige Druckstelle gebildet (Abb. 1). Die Klammerprothese sollte nun durch einen langzeitstabilen, hochwertigen Zahnersatz ersetzt werden.

Wir bevorzugen bei derartigen Indikationen – reduzierter Zahnbestand und optimale statische Verteilung der Restzähne – die Doppelkronentechnik, die sich als Halte- und Stützmethode in der prothetischen Zahnmedizin bestens bewährt hat. Argumente dafür sind die guten parodontalhygienischen Eigenschaften, die sekundäre Verblockung der vorhandenen Zähne sowie die einfache Erweiterbarkeit. Da in diesem Fall das Konzept der Galvano-Doppelkronentechnik aus bereits dargelegten Gründen nicht infrage kam, haben wir uns für einen modifizierten Weg entschieden: eine metallfreie Variante.

Seit einiger Zeit gestattet uns ein keramikverstärktes Hochleistungspolymer die Herstellung von partiellen Prothesen. Dieser Werkstoff ist ein teilkristalliner und pigmentierter Thermoplast, der auf dem Werkstoff Polyetheretherketon (PEEK) basiert. PEEK wird in der Humanmedizin seit vielen Jahren erfolgreich eingesetzt, zum Beispiel für Fingerprothesen, Wirbelsäulen-Zwischenkörper und Hüftgelenkprothesen. Bisher konnte keine klinisch relevante Materialermüdung nachgewiesen werden. Das unter dem Produktnamen BioHPP (Bio High Performance Polymer) von bredent erhältliche Material ist eine für den Dentalbereich optimierte Variante. Die Herstellung eines Gerüstes kann hieraus entweder über das Vakuum-Press-Verfahren oder die CAD/CAM-gestützte Fertigung erfolgen. Durch die Verstärkung des Materials mit einem speziellen keramischen Füllstoff wurden die für eine prothetische Versorgung notwendigen mechanischen Eigenschaften geschaffen. Der Elastizitätsmodul dieses Materials beträgt 4.000 Megapascal (MPa) und ist somit im Bereich des Elastizitätsmoduls von Knochen angesiedelt. Hinzu gesellt sich die hohe Biegefestigkeit von mehr als 150 MPa. Die Wasseraufnahme des inerten Materials ist extrem gering. Ebenso liegen die Werte für die Wasserlöslichkeit deutlich unter den nach DIN 10477 geforderten Normwerten. Somit sind nach einer fachgerechten Politur weder Oberflächenveränderungen noch Reizungen des Weichgewebes, Alterung oder Einlagerung von Farbpigmenten – zum Beispiel durch Kaffee, Tee oder Rotwein – zu erwarten. Mit diesen Eigenschaften bot sich BioHPP als metallfreier Werkstoff als die optimale Alternative für „unseren“ Allergiepatienten an.

Primärteile

Für die Verankerung des herausnehmbaren Zahnersatzes waren Doppelkronen geplant. Die Zähne 24, 26 sowie 14 wurden dazu für die Aufnahme von Primärkronen präpariert (vgl. Abb. 1). Es folgten die Situationsabformung sowie Fertigung der Modelle. Für die Herstellung der metallfreien Primärteile standen wir vor der Wahl zwischen zwei Materialien: Zirkoniumdioxid oder BioHPP. Da sich in unserem Labor seit langer Zeit Primärkronen aus Zirkoniumdioxid bewährt haben – hervorragende Schleimhautverträglichkeit, Verschleißfreiheit –, griffen wir auch in diesem Fall darauf zurück. Die Laufeigenschaften von Sekundärteilen aus BioHPP auf Zirkoniumdioxid-Primärteilen sind sehr gut; die Teleskope gleiten soft ineinander.

Die Primärkronen wurden im hauseigenen Fräszentrum (zaxocad Dental Solution) CAD/CAM-gestützt gefertigt (Abb. 2 und 3). Unsere Erfahrung zeigt, dass Konuskronen ungeeignet sind; daher wurden klassische „Null Grad“-Teleskopkronen gefräst. Nach dem Fertigen der Zirkoniumdioxid-Primärteile erfolgte eine intraorale Einprobe. Die Überabformung für das Meistermodell sowie die Gesichtsbogenübertragung schlossen sich daran an.

  • Abb. 2 und 3: Modellation der Primärteile (Teleskopkronen in Null Grad-Fräsung).
  • Abb. 4 und 5: Die fertigen hochglatten Primärteile aus Zirkoniumdioxid auf dem Modell.
  • Abb. 2 und 3: Modellation der Primärteile (Teleskopkronen in Null Grad-Fräsung).
  • Abb. 4 und 5: Die fertigen hochglatten Primärteile aus Zirkoniumdioxid auf dem Modell.

Sekundärstruktur

Anders als bei der herkömmlichen Doppelkronentechnik wurden keine Sekundärkronen gefertigt und später mit der Tertiärstruktur verklebt. Wird eine solche Konstruktion aus BioHPP hergestellt, werden die Sekundärteile und das Gerüst in einem Stück umgesetzt. Vor der Modellation der Sekundärstruktur mussten die Zirkoniumdioxid-Kronen finalisiert werden. Mit einer wassergekühlten Turbine und diamantierten Schleifkörpern wurden sie auf Mindestwandstärke (0,3 Millimeter) geschliffen und poliert. Das Ergebnis waren hochglatte Oberflächen, die eine verschleißfreie Funktion und somit den dauerhaften Halt der Restaurationen sicherstellten (Abb. 4 und 5).

  • Abb. 6: Die Modellation des Sekundärgerüstes erfolgte wie in der Modellgusstechnik auf einem Einbettmassemodell.

  • Abb. 6: Die Modellation des Sekundärgerüstes erfolgte wie in der Modellgusstechnik auf einem Einbettmassemodell.
Ähnlich dem Vorgehen bei der Herstellung einer Modellgussprothese wurde das Modell mit den Primärteilen dubliert und ein Einbettmassemodell als Basis für die Wachsmodellation gefertigt. Für eine stabile Sekundärkonstruktion aus BioHPP ist das Verständnis für die spezifischen Materialeigenschaften wichtig. Aufgrund seines Elastizitätsmoduls von 4.000 MPa muss das Gerüst – in diesem Fall insbesondere der Gaumenbügel – entsprechend stabil gestaltet werden. Für den Gaumenbügel (transversaler Verbinder) wurde ein Wachsfertigteil verwendet, welches mit einer unterlegten Wachsschicht und einem Wachsdraht verstärkt wurde. Die Wachsplatte wurde an der zuvor festgelegten Begrenzung beschnitten und ein Wachsband modelliert. Um die erforderliche Stabilität zu erreichen, wurden zudem die palatinal-zervikalen Bereiche der Sekundärteile vollanatomisch modelliert gestaltet. Eine girlandenförmige Abschlusskante führte zu einem sauberen Übergang zwischen Verblendung und unverblendetem Gerüst (Abb. 6). Aus unserer heutigen Sicht empfehlen wir, von genarbten beziehungsweise strukturierten Oberflächen an freiliegenden Gerüstbereichen abzusehen. Um die sehr guten Eigenschaften von freiliegendem BioHPP bestmöglich zu nutzen, sind glatte Flächen angeraten. Diese sorgen für die gewünschte hohe Plaqueresistenz – genarbte Reliefs hingegen sind anfälliger für Verfärbungen und/oder Anlagerungen.

Bei der Umsetzung des Wachsgerüstes in das neue Modellgussmaterial sind die aus der Modellgusstechnik gewohnten Herstellungsprozesse nicht sonderlich abzuändern. Allerdings wird BioHPP nicht gegossen, sondern im „for 2 press-System“, bredent, gepresst. Zum Presssystem gehören neben dem Granulat Bio-HPP ein Muffelteller mit Silikonring, Einbettmasse, der Einweg-Pressstempel sowie das pneumatische Vakuum-Pressgerät. Mit Wachsdrähten wurde die Wachsmodellation mit ausreichend stark dimensionierten Luftabzugskanälen angestiftet. Es wird empfohlen, die Modellation etwa sechs Millimeter vom Silikonring entfernt und außerhalb des Hitzezentrums zu platzieren (Abb. 7). Etwa 20 Minuten nach dem Einbetten konnten die Muffel und der Einweg-Pressstempel in den Vorwärmofen gebracht und entsprechend den Herstellerangaben vorgewärmt werden. Durch das Verschließen der Presskammer startet automatisch der 35 Minuten dauernde Pressvorgang (Abb. 8a und b). Das Besondere an diesem Prinzip ist, dass der Pressvorgang während des Abkühlens der Muffel fortgesetzt wird, wodurch die guten Werkstoffeigenschaften des Materials zum Tragen kommen. Das Ausbetten erfolgte im bekannten Vorgehen: Einbettmasse entfernen und Abstrahlen des Objektes mit Aluminiumoxid. Es präsentierte sich das gelungen gepresste Gerüst (Abb. 9).

  • Abb. 7: Vorbereitet zum Einbetten: Auch hier ähnelt das Vorgehen der bekannten Gusstechnik.
  • Abb. 8a und b: Der Pressvorgang im Vakuum-Pressgerät. Das BioHPP-Granulat wird in die Muffel gepresst.
  • Abb. 7: Vorbereitet zum Einbetten: Auch hier ähnelt das Vorgehen der bekannten Gusstechnik.
  • Abb. 8a und b: Der Pressvorgang im Vakuum-Pressgerät. Das BioHPP-Granulat wird in die Muffel gepresst.

  • Abb. 9: Das Gerüst direkt nach dem Ausbetten.
  • Abb. 10: Bei der Gerüsteinprobe im Mund des Patienten bestätigte sich die gute Passung.
  • Abb. 9: Das Gerüst direkt nach dem Ausbetten.
  • Abb. 10: Bei der Gerüsteinprobe im Mund des Patienten bestätigte sich die gute Passung.

Nach dem Abtrennen der Presskanäle mit der Trennscheibe wurde die Sekundärstruktur auf das Arbeitsmodell aufgesetzt und die Passung der Primärkronen kontrolliert. Ist die Einbettmasse ideal eingestellt, wird kaum Nacharbeit nötig sein. Ähnlich der konventionellen Doppelkronentechnik muss auch bei BioHPP die Einbettmasse- Expansion exakt gesteuert werden. In diesem Fall war kein aufwendiges Einpassen der Doppelkronen notwendig. Das Ausarbeiten des Gerüstes erfolgte mit kreuzverzahnten Fräsern. Der Gaumenbügel sowie die nicht zu verblendenden Bereiche des Gerüstes wurden mit Gummipolierern, Pinselbürstchen sowie Zirkoniumdioxid-Polierpaste (Zi-polish, bredent) poliert (vgl. die beiden großen Bilder oben auf Seite 316). Eine Gerüsteinprobe im Mund des Patienten bestätigte den präzisen Sitz (Abb. 10).

Fertigstellung

  • Abb. 11 und 12: Zum Einsetzen bereit: Die fertiggestellte Prothese ist im Bereich der Sekundärkronen individuell verblendet. Die basale Auflage wurde im Sinne der Stabilität in BioHPP gestaltet, was dank der ausgezeichneten Biokompatibilität problemlos möglich ist.

  • Abb. 11 und 12: Zum Einsetzen bereit: Die fertiggestellte Prothese ist im Bereich der Sekundärkronen individuell verblendet. Die basale Auflage wurde im Sinne der Stabilität in BioHPP gestaltet, was dank der ausgezeichneten Biokompatibilität problemlos möglich ist.
Vor der Fertigstellung des Gerüstes wurden Konfektionsseitenzähne aufgestellt. Die Sekundärteile sollten mit Kunststoff verblendet werden. Entscheidend für den dauerhaften Erfolg ist hierbei der Verbund zwischen Gerüstmaterial und Verblendkomposit. Dies erfolgte ausschließlich chemisch. Zusätzliche mechanische Retentionen – Perlen oder Splitter – werden vom Hersteller empfohlen, aber wir können erfahrungsgemäß mit gutem Gewissen darauf verzichten. Die Gerüstoberfläche wurde mit 110 Mikrometer und einem Druck von zwei bis drei bar abgestrahlt, wobei der Abstand der Strahldüse zum Objekt mindestens drei Zentimeter betrug. Für den Haftverbund wurde der Haftvermittler visio.link, bredent, aufgetragen und es folgte die Verblendung der Zähne mit Komposit. Die Seitenzahnbereiche sowie der Gingivaanteil wurden über einen Silikonwall im bekannten Vorgehen in Kunststoff fertiggestellt. Abschließend wurden erneut die Friktion respektive die Laufeigenschaften der Doppelkronen geprüft und die Prothese an den Patienten übergeben (Abb. 11 und 12). Schon beim ersten Eingliedern der Prothese in den Mund zeigte er sich begeistert. Die Teleskopprothese beeindruckte mit ihrem geringen Gewicht und dem subjektiven Eindruck einer hohen Stabilität. Das Einsetzen und Abnehmen war dank der guten „Friktion“ beziehungsweise der guten Laufeigenschaften des BioHPP-Sekundärteils auf den Zirkoniumdioxid-Primärteilen von Beginn an problemlos möglich.

Zusammenfassung und Diskussion

  • Abb. 13 und 14: Die Primärteile sind zementiert und die Prothese kann eingesetzt werden. Es zeigen sich hervorragende Laufeigenschaften der Sekundärstruktur auf den Zirkoniumdioxid-Primärteilen. Bildnachweis für alle Abbildungen: Sebastian Schuldes, Eisenach

  • Abb. 13 und 14: Die Primärteile sind zementiert und die Prothese kann eingesetzt werden. Es zeigen sich hervorragende Laufeigenschaften der Sekundärstruktur auf den Zirkoniumdioxid-Primärteilen. Bildnachweis für alle Abbildungen: Sebastian Schuldes, Eisenach
Mit der beschriebenen Materialkombination konnte der Patient im Seitenzahnbereich mit einer metallfreien Teleskopprothese rehabilitiert werden (Abb. 13 und 14). Die Versorgung erfüllte alle Anforderungen: keine Mobilität der Prothese im Mund, das patientengerechte Ein- und Ausgliedern, eine gute Hygienefähigkeit und nicht zuletzt Plaqueresistenz, Farbbeständigkeit sowie ein geringes Gewicht.

Mit diesem Material haben wir eine Alternative für die prothetische Versorgung von Allergiepatienten gefunden. Der Basiswerkstoff ist Polyetheretherketon (PEEK), wobei BioHPP speziell für den intraoralen Einsatz entwickelt wurde.

Restaurationen aus BioHPP können auch CAD/CAM-gestützt gefertigt werden. Allerdings erscheint uns bei der Indikation „Modellgussprothese“ das presstechnische Vorgehen effizienter. Die Sekundärstruktur wird ähnlich wie bei Modellgussprothesen modelliert, was für den geübten Zahntechniker mit wenigen Handgriffen getan ist. Die Verarbeitung im Vakuum-Pressgerät beeinträchtigt die hervorragenden Werkstoffeigenschaften nicht.

Fazit

Die Versorgung von Allergiepatienten mit einem herausnehmbaren, metallfreien Zahnersatz war bis vor einigen Jahren stark kompromissbehaftet. Mit dem Material BioHPP konnte diese „Lücke“ der prothetischen Therapieoptionen geschlossen werden.

Besonderer Dank gilt Dr. Jörg Reichert, Eisenach, für unsere hervorragende Zusammenarbeit.

weiterlesen
Näheres zum Autor des Fachbeitrages: ZTM Sebastian Schuldes

Bilder soweit nicht anders deklariert: ZTM Sebastian Schuldes


Er bietet viele Informationen sowie Tipps und Tricks rund um die Bereiche Labormanagement/-strategie, Branchentrends, konkrete Anwenderfragen und Produktinnovationen. 

Reinschauen lohnt sich!

Hier geht's direkt zum Blog

Alle Ausgaben des Zahntechnik Magazins als E-Paper lesen!

Die aktuelle Ausgabe:

Besuchen Sie uns doch mal auf unserer Facebookseite! Wir freuen uns über jeden Like und sind gespannt auf Anregungen, Kommentare, Kritik und Ideen für neue Themen!

Hier geht's direkt zur Seite