Kronen/Brücken

Dokumentation und Wege zur erfolgreichen Vollkeramik

Chipping- und Fraktur-Verluste


Dentalkeramische Restaurationen leiden im Gegensatz zu metallischen oder polymeren Werkstoffen unter ihrer extremen Sprödigkeit und neigen deshalb stark zu Frakturen und Abplatzungen (Chippings). Mit der Einführung von Zirkoniumdioxid als hochfestes und bruchzähes Gerüstmaterial lassen sich Ergebnisse erzielen, die hinsichtlich Belastbarkeit und Lebensdauer dem klinischen Erfolg von metallgetragenen Restauration gleichkommen. Trotzdem wird die Fraktur immer noch als häufigste Versagensursache genannt. Gerade bei den Verblendkeramiken auf Zirkoniumdioxid-Gerüsten werden gehäuft Chippings beobachtet. Der Beitrag erläutert anhand von klinischen Beispielen vielfältige Ursachen wie zum Beispiel herstellungsbedingte Faktoren und gibt Empfehlungen für eine keramikgerechte Verarbeitung.

Bis heute sind metallgetragene Restaurationen das Mittel der Wahl für kaulasttragende Indikationen im Seitenzahnbereich. Dabei werden Dentalkeramiken als Verblendmaterial eingesetzt. Neben der Verblendung war deren Eignung jedoch nur auf Einzelkronenversorgungen, Inlays und Veneers beschränkt. Der silikatische, amorphe Ursprung dieser Keramiken erlaubte keine ausgedehnteren Indikationen gerade unter Scher- oder Zugbelastungen. So wurde bei bewährten, metallkeramischen Systemen die jährliche Rate an Verblendfrakturen zwischen null und vier Prozent nach zwei bis sieben Jahren beziffert [1]. Versuche, aus herkömmlichen Silikat-Keramiken vollkeramische Kronen oder gar Brücken für den Seitenzahnbereich herzustellen, scheiterten zumeist an der mangelnden Belastbarkeit.

Klinische Situation

Klinisch werden für Dentalkeramiken gerade im Inlaybereich hohe Überlebensraten manifest. So berichtet ein früher Übersichtsartikel über die Qualität von Cerec-Inlays, Sirona, Bensheim, eine Überlebensrate von 97,2 Prozent nach 4,2 Jahren Beobachtungsdauer [2]. Eine aktuellere Publikation stellt eine neunzigprozentige Überlebensrate von CAD/CAM-gefertigten Inlays und Onlays nach zehn Jahren fest [3]. Prospektive, klinische Studien zu den benannten Indikationen zeigten Überlebensraten zwischen 93,7 Prozent nach sechs Jahren [4], 90,4 Prozent nach zehn Jahren [5], 95 Prozent nach 11,5 Jahren [6] oder 86 Prozent nach zwölf Jahren Beobachtungsdauer [7]. Ebenso wurden in Studien mit hohen Fallzahlen von 2.328, 1.588 oder 1.010 Inlays/Onlays Überlebensraten von 95,5 Prozent, 97 Prozent und 84,9 Prozent nach entsprechend neun Jahren [8], zehn Jahren [9] oder 11,8 Jahren [10] Jahren verzeichnet. Als eine der meist auftretenden Ursachen für klinisches Versagen kristallisierte sich (neben Sekundärkaries) die Restaurationsfraktur heraus [11]. Frakturen werden dabei besonders in frühen Stadien oder aber nach langer Tragedauer registriert [7]. Um Ursachen über den Frakturmechanismus zu finden, wurde unter anderem versucht, die klinischen Langzeiterfahrungen für eine leuzitverstärkte Glaskeramik (Empress, Ivoclar Vivadent, Schaan/Liechtenstein) mit experimentellen Lebensdauervorhersagen aus dem Labor zu korrelieren [12]. So konnte die Degradation (beziehungsweise Korrosion) von silikatischen Keramiken unter Ermüdungsbelastung als entscheidendes Kriterium für späte klinische Frakturen identifiziert werden, während Einschleifprozesse oft für frühes Versagen verantwortlich sind.

Metallfreie Einzelkronenversorgungen können sowohl als einheitliche Restauration aus einer monolithischen Keramik als auch in Verbindung mit einer hochfesten Gerüstkeramik hergestellt werden. Für den kaulasttragenden Seitenzahnbereich haben sich dabei eher die gerüstgetragenen Systeme aus Lithium-Disilikat- Keramik, Aluminium- oder Zirkoniumdioxid bewährt. So erreichen vollkeramische Systeme zunehmend eine vergleichbare Bruchresistenz zu metallgetragenen Systemen. Ein systematischer Übersichtsartikel zu kontrolliert- prospektiven und retrospektiven klinischen Studien bewertete den Langzeiterfolg von vollkeramischen im Vergleich zu metallischen Einzelkronenversorgungen und fand vergleichbare Überlebensraten von entsprechend 93,3 Prozent und 95,6 Prozent nach fünf Jahren [13]. Weiterhin trafen die Autoren eine Einteilung nach verwendeten Materialien. So zeigten besonders die Systeme aus dicht gesintertem Aluminiumoxid (Procera, Nobel Biocare, Zürich/Schweiz) und leuzitverstärkter Glaskeramik (Empress, Ivoclar Vivadent) keine signifikanten Unterschiede zu Metallkeramiken. Geringere Lebenserwartungen wurden für infiltrierte Oxidkeramiken (InCeram Alumina/Spinell, Vita Zahnfabrik, Bad Säckingen) und nichtpartikelverstärkte glaskeramische Kronen im Seitenzahnbereich beobachtet. Die häufigste Bruchursache für vollkeramische Kronen war die komplette Restaurationsfraktur gefolgt von Abplatzungen (Chippings) in der Verblendung. Chippings wurden an vollkeramischen Restaurationen weniger häufig als an den metallgetragenen Pendants beobachtet.

Zirkoniumdioxid (ZrO2) erlebte in den vergangenen zehn Jahren aufgrund des massiven Fortschritts der CAD/CAM Technologien einen wahren Boom als gänzlich bioinerte, hochfeste Keramik für ausgedehnte Brückenkonstruktionen im kaulasttragenden Seitenzahnbereich. Gerade aufgrund der herausragenden Eigenschaften in puncto Festigkeit und Zähigkeit (und damit der bevorzugte Einsatz in der vollkeramischen Brückenprothetik) wurde der Einsatz von Zirkoniumdioxid für Einzelkronenversorgungen weniger stark beforscht. Trotzdem dokumentierten klinische Studien auch für diese Indikation eine herausragende Überlebensrate von 100 Prozent nach zwei [14] beziehungsweise drei [15] Jahren. Eine weitere Studie mit allerdings kleinen Fallzahlen ergab für Zirkoniumdioxid- getragene Einzelkronen eine Überlebensrate von 93,4 Prozent nach zwei Jahren [16]. Dehnt man den Vergleich zwischen metallgetragenem und vollkeramischem Zahnersatz jedoch auf drei oder mehr frei getragene Brückenglieder aus, so zeigt sich immer noch eine höhere Überlebensrate und Verlässlichkeit der metallgetragenen Systeme (94,4 Prozent nach fünf Jahren) im Vergleich mit vollkeramischem Zahnersatz (88,6 Prozent nach fünf Jahren) [17]. Der signifikante Unterschied hat seinen Ursprung in der immer noch mangelnden Festigkeit der verwendeten Gerüstkeramiken. So wurden hier besonders viele Gerüstfrakturen der verwendeten infiltrierten Oxidkeramiken oder Glaskeramiken verzeichnet. Im Gegensatz dazu beobachtete man vielversprechenden klinischen Erfolg bei Verwendung von Zirkoniumdioxid als Gerüstmaterial. In jüngeren Studien konnten Überlebensrate von 97,8 Prozent [18] oder gar 100 Prozent [19-21] berichtet werden. Allerdings ist auch die Verwendung von Zirkoniumdioxid kein Allheilmittel gegen Frakturen. Voraussetzung für den Erfolg von vollkeramischen Restaurationen ist die strikte Einhaltung von Präparations- und Verarbeitungsrichtlinien, die zum Teil erheblich vom gewohnten Umgang mit Metallkeramik abweichen. Es werden zum Beispiel bei optimaler Fertigung, Randgestaltung und Einhaltung der Verbinderdimensionen keine Frakturen der Zirkoniumdioxid-Gerüste verzeichnet.

Abbildung 1a bis c verdeutlicht einen unsachgemäßen Umgang mit Zirkoniumdioxid, der zur Gerüstfraktur führte [22]. Laborversuche zur Kantenfestigkeit von verblendeten Zirkoniumdioxid-Gerüsten zeigen überdies, dass Chipping in der Verblendung das Problem darstellt und weniger die Delamination vom tragenden Gerüst. Die Autoren klinischer Studien berichten ein häufiges Auftreten von Chippingfrakturen auf Zirkoniumdioxid-getragenen Brückenkonstruktionen [18, 20, 21]. Chipping ist zwar ein Kriterium, das nicht zwangsläufig zum Ersatz führen muss (und in vielen Fällen mit Kunststoff repariert werden kann), jedoch kann dies nicht der Anspruch an eine qualitativ hochwertige, ästhetische und zudem noch teure Versorgung sein.

  • Abb. 1a: Frakturierte Zirkoniumdioxid-Frontzahnbrücke nach Entnahme aus der Mundhöhle.
  • Abb. 1b: Aus den Oberflächen der beiden Bruchfragmente ist besonders die nachträgliche, tropfenförmige Reduktion der Gerüstdimension als Bruchursache zu benennen.
  • Abb. 1a: Frakturierte Zirkoniumdioxid-Frontzahnbrücke nach Entnahme aus der Mundhöhle.
  • Abb. 1b: Aus den Oberflächen der beiden Bruchfragmente ist besonders die nachträgliche, tropfenförmige Reduktion der Gerüstdimension als Bruchursache zu benennen.

  • Abb. 1c: Die fraktografische Analyse zeigt die Ausprägung von typischen Linienmustern und Haltelinien, die auf den Bruchursprung an der Gerüstspitze zurück verweisen (REM-Aufnahme). Des Weiteren sind verarbeitungstechnische Fehler erkennbar (Blase in der Verblendung, nachträgliche Zirkoniumdioxidbearbeitung.).
  • Abb. 1c: Die fraktografische Analyse zeigt die Ausprägung von typischen Linienmustern und Haltelinien, die auf den Bruchursprung an der Gerüstspitze zurück verweisen (REM-Aufnahme). Des Weiteren sind verarbeitungstechnische Fehler erkennbar (Blase in der Verblendung, nachträgliche Zirkoniumdioxidbearbeitung.).

Fraktografische Beobachtungen

In allen Industriezweigen werden Schadensanalysen an geschädigten Bauteilen durchgeführt, um die relevanten Versagensursachen zu klären. Eine der wichtigsten Untersuchungsmethoden zur Beurteilung von Schäden ist die Fraktografie. Hierbei werden die Bruchflächen gebrochener Bauteile oder Komponenten sowohl makroskopisch als auch mikroskopisch analysiert und entsprechend bewertet. Rast- und Bruchverlaufslinien gelten als forensische Bruchmerkmale, die den Verlauf einer Fraktur angeben. Auf diese Weise können meist eindeutige Rückschlüsse über den vorliegenden Schadensmechanismus und -verlauf getroffen werden. Die fraktografischen Methoden lassen sich natürlich auch zur Analyse dentaler Restaurationen nutzen [22-24].

Beispiel I

Die Abbildungen 2 und 3 zeigen beispielhaft ein Bruchstück einer nach einer Tragezeit von nur drei Monaten frakturierten Krone aus IPS e.max-Keramik, Ivoclar Vivadent, für einen Zahn 37. Das erste augenscheinliche Indiz für das frühe Versagen liefert die Größe des Bruchstücks, die auf eine unzureichende Zementierung hinweist. Bei adhäsiver Befestigung und dadurch stoffschlüssiger Verbindung sollte die Haftung am Zahn ein derart flächiges Ablösen des Fragments nicht gestatten. Hinzu kommt eine falsche Oberflächenbearbeitung: Unter dem Mikroskop werden tiefe Kratzer sichtbar – vermutlich wurde mit zu groben Instrumenten anfiniert und die Schädigung der Oberfläche mit einfacher Politur nur unzureichend beseitigt.

  • Abb. 2: Bruchstück einer Krone am Zahn 37, frakturiert nach drei Monaten Tragezeit.
  • Abb. 3: Die tiefen Defekte (Abb. 3b und c) sind auf unzureichende Nachbearbeitung zurückzuführen.
  • Abb. 2: Bruchstück einer Krone am Zahn 37, frakturiert nach drei Monaten Tragezeit.
  • Abb. 3: Die tiefen Defekte (Abb. 3b und c) sind auf unzureichende Nachbearbeitung zurückzuführen.

  • Abb. 4: Kronenfraktur nach zwei Jahren Tragezeit am Zahn 47 (Blick ins Kronenlumen).
  • Abb. 5: Die Abrasionserscheinungen (Abb. 5b und c) hätten bei Kontrollterminen überpoliert werden können.
  • Abb. 4: Kronenfraktur nach zwei Jahren Tragezeit am Zahn 47 (Blick ins Kronenlumen).
  • Abb. 5: Die Abrasionserscheinungen (Abb. 5b und c) hätten bei Kontrollterminen überpoliert werden können.

Beispiel II

Die folgende Krone (Abb. 4 und 5) wurde, auch wenn hier keine entsprechenden Zementreste gefunden wurden, wahrscheinlich ebenfalls konventionell zementiert. Versorgt war hiermit ein Zahn 47. Es liegen zwei Bruchstücke vor, wie Abbildung 4 zeigt, die Fraktur trat nach zwei Jahren auf. Für den Werkstoffwissenschaftler ist es nicht nachvollziehbar, warum von Herstellerseite die konventionelle Zementierung solcher Restaurationen freigegeben ist. Eine klare Indikationsstellung zugunsten einer stoffschlüssigen, adhäsiven Befestigung wäre von Herstellerseite wünschenswert. Bei der hier vorliegenden Krone kommt hinzu, dass deutliche Abrasionsspuren sichtbar sind (vgl. Abb. 5a bis c). In diesem Fall ist leider nichts über die Gegenbezahnung des Patienten bekannt, aber grundsätzlich sollten solche Verschleißerscheinungen bei regelmäßigen Kontrollterminen überpoliert werden.

Beispiel III

Das dritte Beispiel zeigt eine dreigliedrige Brücke (24 bis 26) mit Gerüst aus Zirkoniumdioxid. Verblendet wurde mit IPS e.max Ceram, Ivoclar Vivadent. Die zementierte Brücke frakturierte nach achtzehn Monaten, es liegen drei Bruchstücke vor (Abb. 6). Der Querschnitt zeigt den Fehler, der vor allem in der Anfangszeit der Anwendung von Zirkoniumdioxid häufig gemacht wurde: Es liegt kein anatoformes Gerüstdesign vor, das die schwächere Verblendstruktur unterstützt (Abb. 7).

  • Abb. 6: Nach achtzehn Monaten Tragezeit frakturiertes Brückengerüst von Zahn 24 auf 26.
  • Abb. 7: Mesiales Bruchfragment am Zahn 24. Die fehlende anatoforme Gerüstgestaltung ist leicht erkennbar.
  • Abb. 6: Nach achtzehn Monaten Tragezeit frakturiertes Brückengerüst von Zahn 24 auf 26.
  • Abb. 7: Mesiales Bruchfragment am Zahn 24. Die fehlende anatoforme Gerüstgestaltung ist leicht erkennbar.

  • Abb. 8a und b: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Bruchfläche eines MOD-Inlays an einem Zahn 46.
  • Abb. 8a und b: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Bruchfläche eines MOD-Inlays an einem Zahn 46.

Beispiel IV

Die Abbildungen 8a und b stammen von der Analyse eines zementierten Inlays, das zwei Jahre in situ (Zahn 46) war. Da beide Bruchstücke ansonsten intakt vorliegen, darf davon ausgegangen werden, dass die Befestigung auch hier unzureichend war. Zudem wurden die Mindestwandstärken nicht eingehalten und das Design weist ungünstige Übergangswinkel auf.

Die fraktografische Analyse von etwa 950 solcher Versagensfällen führte uns zu der Schlussfolgerung, dass neben der nicht-adhäsiven Befestigung die meisten Fehler auf Unterschreitung der Mindestschichtstärken (erzeugt auch durch Einschleifen der Okklusion, vergleiche Beispiel IV) sowie durch mangelhafte Politur oder durch natürlich Verschleißvorgänge über die Zeit zurückzuführen sind.

Einfluss der Oberflächenqualität auf das Bruchverhalten

Bekanntermaßen sind Gläser und Keramiken spröde Werkstoffe, die aufgrund von Oberflächenfehlern leicht brechen. Dies gilt natürlich auch für Verblendkeramiken. Abbildung 9 verdeutlicht den Zusammenhang zwischen der Bruchfestigkeit einer Keramik und der jeweiligen Tiefe von oberflächlichen Kratzern oder Schleifspuren. Für eine Glaskeramik (Empress II, Ivoclar Vivadent) wurde gezeigt, dass sie ein Viertel ihrer Festigkeit durch mangelhafte Politur verlieren kann [25].

  • Abb. 9: Zusammenhang zwischen der Bruchfestigkeit einer Keramik und der jeweiligen Tiefe von oberflächlichen Kratzern oder Schleifspuren.
  • Abb. 10: Chipping einer Zirkoniumdioxid-getragenen Restauration nach zwei Jahren Tragedauer.
  • Abb. 9: Zusammenhang zwischen der Bruchfestigkeit einer Keramik und der jeweiligen Tiefe von oberflächlichen Kratzern oder Schleifspuren.
  • Abb. 10: Chipping einer Zirkoniumdioxid-getragenen Restauration nach zwei Jahren Tragedauer.

Dies ist für den täglichen klinischen Einsatz eine dramatische Entwicklung. Zudem können diese Fehler nicht nur durch anfängliches Einschleifen zugefügt werden, sondern auch im Laufe der Zeit aufgrund unphysiologischer Belastung entstehen oder zunehmen und wachsen. Abbildung 10 gibt einen dokumentierten Chippingfall einer Zirkoniumdioxid-getragenen Restauration (Lava, 3M Espe, Seefeld) nach zwei Jahren Tragedauer wieder [23]. Unter dem Rasterelektronenmikroskop sind die Abrasionsspuren sehr deutlich erkennbar (Abb. 10 c und d). Auch klinisch können solche Stellen durchaus erkannt und nachbehandelt werden. Eine Lupenbrille ist hier eine unverzichtbare Hilfe.

Prinzipiell ist jedoch das Einschleifen von Verblendkeramiken kein alleiniges Problem Zirkoniumdioxidgetragener Restaurationen, sondern betrifft ebenso die Metallkeramik. Die anfänglich mangelhafte Passung von CAD/CAM-gestützt produzierten vollkeramischen Restauration verursachte sicherlich einen erhöhten Aufwand für das intraorale Beschleifen, was dann in der Folge zu erhöhten Chippingraten führte.

Besonderheiten im Umgang mit Zirkoniumdioxid

Das Chippingphänomen auf Zirkoniumdioxid kann durch die Ausbildung von thermischen Spannungen in der Verblendkeramik erklärt werden. Unterschiedliche thermische Eigenschaften (Wärmeausdehnung, thermische Leitfähigkeit) können zum Aufbau dieser Spannungen während des Brennvorgangs führen. Dies kann ein hohes Ausmaß annehmen, besonders wenn die Wärmeausdehnungskoeffizienten (WAK) von Gerüst und Verblendung stark voneinander abweichen und während der Herstellung nicht auf langsame Abkühlung geachtet wird [26].

Zirkoniumdioxid besitzt einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten (WAK) von circa 10 ppm/Grad Celsius. Damit unterscheidet es sich deutlich von den gewohnten Edelmetallen mit einem WAK von circa 13-15 ppm/Grad Celsius und bedarf der Wahl von eigens auf Zirkoniumdioxid abgestimmten Verblendmaterialien. Diese Eigenschaft macht sich gerade beim Abkühlen nach der Verblendung bemerkbar und kann hohe innere Spannungen bis hin zur Rissbildung verursachen, falls der WAK der Verblendmasse nicht auf das Gerüstmaterial abgestimmt ist. Es konnte bereits in einer Studie gezeigt werden, dass die Festigkeit von vollkeramisch verblendeten Restaurationen dann maximal wird, wenn erst gar keine Spannungen erzeugt werden, beziehungsweise die beiden WAKs von Gerüst und Verblendung aufeinander abgestimmt sind [27, 28]. Dabei wurden auch weniger Chippingfrakturen beobachtet.

Zirkoniumdioxid besitzt weiterhin im Vergleich zu Metallen, Aluminiumoxid oder auch zu Verblendmassen eine deutlich schlechtere Wärmeleitfähigkeit [29]. Dadurch kann es beim Abkühlen vom Sinterbrand bis unterhalb der Transformationstemperatur (zum Beispiel 600 Grad Celsius) der Verblendkeramik zu ungleicher Wärmeableitung und damit ebenfalls zu Spannungen kommen. Diese thermischen Eigenspannungen werden als oberflächennahe Druckspannungen in die Verblendschicht eingebracht, die zwar initial schützend wirken, jedoch durch Einschleifen oder Abrasion entfernt werden und den Chippingprozess unterstützen. Insbesondere bei massiven Restaurationen kann man diesen thermischen Spannungen durch ein langsames Abkühlen im letzten Brennvorgang entgegenwirken.

  • Abb. 11: Verblendete Zirkoniumdioxid-Krone als Prüfkörper für den Kausimulator. Nach 52.456 Zyklen Belastung mit 200 Newton zeigt sich unter dem Rasterelektronenmikroskop bukkales Chipping.

  • Abb. 11: Verblendete Zirkoniumdioxid-Krone als Prüfkörper für den Kausimulator. Nach 52.456 Zyklen Belastung mit 200 Newton zeigt sich unter dem Rasterelektronenmikroskop bukkales Chipping.
Der Aufbau von inneren Spannungen in der Verblendung sollte grundsätzlich vermieden werden, da diese das Eintreten von Chippingfrakturen unterstützen [30]. Derartige Erkenntnisse werden aus aufwendigen In-vitro-Studien gewonnen, in denen eigens für Chippingexperimente oder auch für spannungsoptische Analysen Modellkronen gefertigt werden. Laborexperimente im Kausimulator dienen der Simulation von Kaubelastungen unter standardisierten In-vitro-Bedingungen. So konnte in einer Studie gezeigt werden, dass die möglichst nahe Anpassung von WAKs der Gerüst- und Verblendmaterialien einen entscheidenden Einfluss auf die Lebensdauer unter Kaubelastung hat [30]. In Abbildung 11 ist eine mit Vita VM 9 (Vita Zahnfabrik, Bad Säckingen) verblendete Zirkoniumdioxid-Krone zu sehen: nach 52.456 Zyklen Belastung mit 200 Newton im Kausimulator. Deutlich erkennbar ist das bukkale Chipping.

Strategien zur Vorbeugung und Vermeidung von keramischen Frakturen

Aufgrund der beschriebenen Besonderheiten von spröden Keramiken und Zirkoniumdioxid und aufgrund der bis dato gesammelten klinischen Erfahrung im Umgang mit dem Werkstoff können Empfehlungen für den keramikgerechten Umgang definiert werden. Keramikfrakturen oder Chippings in der Verblendung lassen sich dadurch minimieren, dass über die komplette Fertigungskette einer Restauration (Hersteller – Labor – Praxis) folgende Kriterien Beachtung finden.

– Eine eventuelle Kontraindikationen für Vollkeramik ist zu beachten: Bruxismus, Parafunktion, fehlende Front-Eckzahnführung, Deck-/Tiefbiss, Kiefergelenksbeschwerden, gelockerte Zähne, unzureichende Mundhygiene et cetera. Die okklusalen Gegebenheiten ändern sich auch im Laufe der Zeit.

– Die Wahl einwandfreier Ausgangsmaterialien zertifizierter Hersteller sowohl als Gerüst- wie auch als Verblendmaterialien ist wichtig. Gerüst- und Verblendmaterial sollten einen aufeinander angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Im Zweifelsfall jedoch sollte das Verblendmaterial den kleineren Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Ein falsch angepasstes Wärmedehnungsverhalten führt zum Aufbau innerer Spannungen (Empfehlung „im System bleiben“).

– Eine keramikgerechte Präparation in der Praxis und Gestaltung im Labor hinsichtlich Mindestschichtstärken (0,3 bis 0,7 Millimeter), maximalen Schichtdicken für die Verblendkeramik (maximal 1,5 Millimeter), Übergangswinkeln (Innenwinkel und koronare Stumpfkanten sind abzurunden, Gestaltung möglichst rechter Winkel) und Verbinderdimensionen (Front: 7 bis 9 Quadratmillimeter, Seite: 8 bis 12 Quadratmillimeter) sollen durchgeführt werden. Die anatomische Formgestaltung einer Kronenkappe oder eines Brückengerüstes ist empfohlen, um eine gleichmäßige Verblendschicht zu erzielen.

– Die rotierende Nachbearbeitung der Gerüstoberfläche wie auch der fertig verblendeten Restauration soll vermieden beziehungsweise auf ein Minimum begrenzt werden. Vom Beschleifen mit grobkörnigen Diamanten (größer 100 Mikrometer) und ohne Wasserkühlung ist abzusehen, genauso wie vom Abstrahlen der Keramikoberflächen mit zu hohem Strahldruck oder zu grobem Strahlmittel (Empfehlung: Aluminiumoxid; 30 bis 50 Mikrometer; 1,0 bis 2,5 bar; 10 bis 15 Sekunden).

– Durch eine Endvergütung in Form von Polieren oder durch einen zusätzlichen Glanzbrand kann die Lebensdauer einer vollkeramischen Restauration im Mund signifikant gesteigert werden. Von diversen Herstellern werden speziell auf Keramik abgestimmte Poliersets (meist Silikonpolierer mit gebundenen Diamantpartikeln) für die Nachbearbeitung angeboten. Mit Wasserkühlung und einer geringen Drehzahl wird einer Wärmeentwicklung entgegengewirkt. Der Anpressdruck des Instruments sollte je nach gewünschter Abtragsleistung dosiert werden (grobe Politur – hoher Anpressdruck – hoher Abtrag). Wichtig ist, dass mit sukzessiv feineren Instrumenten anfiniert wird – ansonsten bleibt eine Hochglanzpolitur wirkungslos (siehe Frakturbeispiel I). Einschleifmaßnahmen sind als häufige Ursache für ein frühes unerwartetes Versagen bekannt. Durch eine optimale Nachbearbeitung und Politur, idealerweise unter Einsatz einer Lupenbrille und unter guten Licht- und Kontrastverhältnissen, kann die Festigkeit einer vollkeramischen Restauration deutlich gesteigert werden (vgl. Abb. 9) [25].

– Bei sämtlichen Glaskeramiken empfiehlt es sich – sofern die Indikation dies zulässt – adhäsiv zu befestigen. Zirkoniumdioxid kann zementiert werden, da es hochfest ist. Bei konventionellen Befestigungszementen wird die Haftung in erster Linie über Mikroretentionen erzielt (formschlüssiger Verbund). Die kunststoffverstärkten Befestigungszemente werden teilweise lichtgehärtet; eine Trockenlegung ist nicht erforderlich. Bei Befestigungskompositen für die adhäsive Befestigung erfolgt die Haftung über Mikroretentionen in Kombination mit chemischer Anbindung (stoffschlüssiger Verbund). Bei dualhärtenden Materialien empfiehlt sich Lichthärtung. Die Trockenlegung ist obligatorisch. Es ist eine Oberflächenkonditionierung mit Silan oder Primer und ein Dentin/Schmelz-Bonding notwendig. Bei selbstadhäsiven Monomeren auf Phosphatbasis entfällt der letzte Arbeitsschritt, die Oberflächenkonditionierung der Restauration ist optional. Es hat sich leider gezeigt, dass die Herstellerempfehlungen hinsichtlich der Verwendung von Silanen in Kombination mit ihren Produkten nicht immer ideal sind für das Haftungsergebnis.

– Die Vorbehandlung der Substratoberflächen zum Zweck der Reinigung und dem Anlegen von Mikroretentionen ist ausschlaggebend für den Erfolg der Befestigung. Wann immer es möglich ist, sollte dies nicht mechanisch, sondern chemisch erfolgen. Das ist materialschonender, denn auch durch Sandstrahlen können unter Umständen Defekte eingebracht werden. Die chemische Behandlung von Schmelz und Dentin erfolgt mit Phosphorsäure, von Silikat- Keramiken mit Flusssäure. Bei Zirkoniumdioxid ist das Reinigen mit Phosphorsäure kontraindiziert, da die Wirkung der chemischen Haftung saurer Phosphatmonomere bereits durch die Phosphorsäure inhibiert wird. Hier würde man Sandstrahlen in Kombination mit Alkohol empfehlen. Sandstrahlen sollte mit feinen Korngrößen (30 bis 50 Mikrometer) und schonendem Druck von 1,5 bis 2 bar erfolgen.

– Eine Einprobe des Gerüstes ist vor der Verblendung beziehungsweise vor dem Glanzbrand zu empfehlen.

– Die Lebensdauer einer Keramikrestauration kann durch regelmäßige Nachkontrolle auf Abrasionsspuren und gegebenenfalls eine Nachpolitur gesteigert werden.

Fazit

Voraussetzung für den Erfolg vollkeramischer Restaurationen ist die strikte Einhaltung von Präparations- und Verarbeitungsrichtlinien. Diese weichen zum Teil erheblich von dem gewohnten Umgang mit Metallkeramik ab. Werden die werkstoffspezifischen Bedingungen jedoch vollumfänglich berücksichtigt, sind Ergebnisse erzielbar, die hinsichtlich Belastbarkeit und Lebensdauer dem klinischen Erfolg von metallgetragenen Restaurationen gleichkommen. Hervorgehoben sei, dass eine regelmäßige Nachkontrolle auf Abrasionsspuren und eine Nachpolitur wichtig sind.

Anmerkung des Autors: Die in diesem Artikel zitierten kommerziellen Produkte sind meist wissenschaftlichen Studien an eben diesen Materialien entnommen und dienen hier lediglich als Beispiele. Es soll damit nicht der Eindruck erweckt werden, dass gerade diese Materialien besondere Schwächen aufweisen (zum Beispiel im Bereich der Frakturanfälligkeit).

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Professor Dr.-Ing. Ulrich Lohbauer

Bilder soweit nicht anders deklariert: Professor Dr.-Ing. Ulrich Lohbauer



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