Kronen/Brücken

Teil 1: Ein Material, zwei Optionen – schnelle Verarbeitung oder hohe Festigkeit

Zur Sache: Zirkoniumdioxidverstärktes Lithiumsilikat

Gegenseitige Ergänzung zu einem vollkeramischen Therapiekonzept: Zirkoniumdioxid (links) und zirkoniumdioxidverstärktes Lithiumsilikat (ZLS). Bildnachweis: DeguDent, Hanau
Gegenseitige Ergänzung zu einem vollkeramischen Therapiekonzept: Zirkoniumdioxid (links) und zirkoniumdioxidverstärktes Lithiumsilikat (ZLS). Bildnachweis: DeguDent, Hanau

Vor zehn, fünfzehn Jahren noch spielten Restaurationen aus Vollkeramik in der Zahntechnik eine eher untergeordnete Rolle. Heute steht eine ganze Reihe unterschiedlicher Materialien aus diesem Bereich zur Auswahl. Ein ausgesprochen breites Indikationsspektrum kann das Labor mit dem neuen zirkoniumdioxidverstärkten Lithiumsilikat (ZLS) abdecken, wie hier im Einzelnen erläutert wird.

 

 

 

Nach einer Faustregel hat man bisher die größeren keramischen Restaurationen von der Krone bis zu weitspannigen Konstruktionen aus Zirkoniumdioxid gefertigt. Für die kleineren kamen entweder Glaskeramik oder Lithium-Disilikat zum Einsatz. Statt dieser beiden braucht der Zahntechniker jetzt nur noch ZLS.

Als Celtra Duo, Dentsply-Handelsvertrieb, Hanau, steht das zirkoniumdioxidverstärkte Lithiumsilikat dem Labor zur Verarbeitung in der Nassschleifmaschine inLab MC XL, Sirona, Bensheim, zur Verfügung. Dieses Gerät ist in vielen Betrieben bereits vorhanden.

Alternativ kann Celtra CADFC auf der Brain MC XL, DeguDent-Direktvertrieb, Hanau, verarbeitet werden. Dabei kommt als System für Scannen und virtuelles Designen 3Shape/Dental Designer, 3Shape by DeguDent, Hanau, zur Anwendung. Insbesondere komplexere Versorgungen und ästhetisch anspruchsvolle Restaurationen sind durch den Einsatz der Maltechnik und weiterer, in Vorbereitung befindlicher Komponenten zu Celtra realisierbar.

Der Werkstoff, der „lebt“

Man braucht sich nicht jede Idee zu merken, die viele Dentsply/DeguDent-Ingenieure in den neuen Werkstoff haben einfließen lassen. Die Basis dieser Innovation lässt sich jedoch so zusammenfassen: Zirkoniumdioxidverstärktes Lithiumsilikat „lebt“ von seiner einzigartigen Mikrostruktur. Neben Lithiumoxid und Siliziumoxid enthält Celtra etwa zehn Prozent Zirkoniumdioxid. Dieses liegt atomar gelöst in der Glasphase vor und sorgt für die hohe Festigkeit.

Vergleicht man mit Lithium-Disilikat, so stellt sich heraus: Die Kristallite von ZLS sind mit 500 bis 700 Nanometer um den Faktor vier bis acht kleiner. Diese feine Mikrostruktur erlaubt es, Celtra mit einer intrinsischen Festigkeit von 420 Megapascal (MPa) im final kristallisierten Zustand mit einer MC XL-Nassschleifeinheit zu schleifen. Auch bei der weiteren Verarbeitung spürt der Anwender den Effekt: Die hohe Kantenstabilität und hervorragende Polierbarkeit bringen einen deutlichen Zusatznutzen (Abb. 1). Auch auf die ästhetischen Eigenschaften hat die Mikrostruktur unmittelbare Auswirkungen. So zeichnet das Zirkoniumdioxid in großem Maße für die Keimbildung in der Kristallphase verantwortlich. Als Resultat ergeben sich sehr viele und kleine Lithium-Silikat-Kristallite. Sie sind es, die dem Werkstoff durch den hohen Glasanteil exzellente lichtoptische Eigenschaften verleihen. Denn ihre Größe liegt genau im Wellenlängenbereich des natürlichen Lichts, der für die Opaleszenz verantwortlich ist (Abb. 2a und b) – wie beim Zahnschmelz!

  • Abb. 1: Hohe Kantenstabilität von zirkoniumdioxid-verstärktem Lithiumsilikat (rechts) – auch gegenüber drei von der Indikation her vergleichbaren marktgängigen Werkstoffen.
  • Abb. 2a: Das Geheimnis der Opaleszenz von Celtra liegt in der Mikrostruktur dieser Keramik begründet.
  • Abb. 1: Hohe Kantenstabilität von zirkoniumdioxid-verstärktem Lithiumsilikat (rechts) – auch gegenüber drei von der Indikation her vergleichbaren marktgängigen Werkstoffen.
  • Abb. 2a: Das Geheimnis der Opaleszenz von Celtra liegt in der Mikrostruktur dieser Keramik begründet.

  • Abb. 2b: Die Größe der Kristallite liegt im Wellenlängenbereich des natürlichen Lichts – für ein lichtoptisches Verhalten wie bei natürlichem Zahnschmelz.
  • Abb. 2b: Die Größe der Kristallite liegt im Wellenlängenbereich des natürlichen Lichts – für ein lichtoptisches Verhalten wie bei natürlichem Zahnschmelz.

Die Fluoreszenz der Celtra-Varianten Celtra Duo und Celtra CADFC ist nach Helligkeit fein abgestuft (Abb. 3). Durch die neue Mikrostruktur kann sie aus der Tiefe wirken und in der Intensität gut eingestellt werden. All diese lichtoptischen Eigenschaften unterstützen den Chamäleoneffekt des Werkstoffs: Die herausragende Lichtleitfähigkeit lässt beispielsweise ein Celtra-Inlay einfach „verschwinden“, so gut nimmt es die Farbe der natürlichen Zahnrestsubstanz an (Abb. 4 bis 6). Damit handelt es sich hier um einen Werkstoff, der in puncto Optik „lebt“ wie ein natürlicher Zahn.

  • Abb. 3: Abgestufte Helligkeit: Die Intensität der Fluoreszenz ist bei Celtra darauf abgestimmt.
  • Abb. 4 bis 6: Ein Chamäleoneffekt, der seinem Namen Ehre macht: Nach einer bloßen Politur passt sich das Inlay aus zirkoniumdioxidverstärktem Lithiumsilikat (ZLS) im Mund an seine Umgebung an – sogar ohne Bemalung und Glasur.
  • Abb. 3: Abgestufte Helligkeit: Die Intensität der Fluoreszenz ist bei Celtra darauf abgestimmt.
  • Abb. 4 bis 6: Ein Chamäleoneffekt, der seinem Namen Ehre macht: Nach einer bloßen Politur passt sich das Inlay aus zirkoniumdioxidverstärktem Lithiumsilikat (ZLS) im Mund an seine Umgebung an – sogar ohne Bemalung und Glasur.

Transluzent in der Optik – transparent in der Dokumentation

Für eine fachmännische Bewertung der mechanischen und optischen Eigenschaften liegt umfangreiches Datenmaterial vor. Ein entscheidender Punkt: Hohe Festigkeitswerte wird man bei Keramiken stets messen können, entscheidend ist jedoch der Weibull-Modul. Er stellt ein Maß für die Streuung der Festigkeitswerte dar. In diesem Sinne verhält sich die betreffende Keramik im Labor und später im Mund des Patienten umso zuverlässiger, je höher die Werte für den Weibull-Modul liegen.

Auf dieser Basis gilt für Celtra Duo bzw. für Celtra CADFC: Inlays und Onlays aus diesem ZLS können direkt nach dem Schleifprozess, ohne zusätzlichen Kristallisationsbrand, poliert (Abb. 7a und b) und adhäsiv eingesetzt werden. Die dabei erzielte Festigkeit von 210 MPa liegt fast um den Faktor zwei höher als bei konventioneller Glaskeramik (= 120 MPa). Sind größere Festigkeiten gewünscht, besonders für die Anfertigung von Kronen, steigert ein Glasurbrand diese auf 370 MPa und damit auf das Niveau von Lithium-Disilikat (Abb. 8).

  • Abb. 7a und b: Schnelle und einfache Politur im Labor. Die Voraussetzungen schafft die besondere Mikrostrukturvon Celtra.
  • Abb. 8: Glasiertes Celtra zeigte in dieser Kausimulation keinen statistisch signifikanten Abfall der Belastbarkeit nach Alterung, anders als Lithium-Disilikat (von vorher 701 N auf 485 N gealtert) und Feldspatkeramik (Alterung von 554 N auf 372 N).
  • Abb. 7a und b: Schnelle und einfache Politur im Labor. Die Voraussetzungen schafft die besondere Mikrostrukturvon Celtra.
  • Abb. 8: Glasiertes Celtra zeigte in dieser Kausimulation keinen statistisch signifikanten Abfall der Belastbarkeit nach Alterung, anders als Lithium-Disilikat (von vorher 701 N auf 485 N gealtert) und Feldspatkeramik (Alterung von 554 N auf 372 N).

Damit ist eine enorme Flexibilität gegeben: Bei kleinen Defekten lässt sich ein dreiflächiges MOD-Inlay auch einmal unter Verzicht auf eine Charakterisierung, und damit auf einen Malfarbenbrand, sehr schnell fertigstellen. Auf der anderen Seite bietet Celtra jedoch vielfältige Möglichkeiten zur Steigerung der Festigkeit (Glasurfarbenbrand) und zur Individualisierung. Diese geben dem Labor die Option einer Veredelung zu einer deutlich höherwertigen Einzelanfertigung.

 

Dr. Christian Ehrensberger, Frankfurt am Main

Fortsetzung folgt. Von ihren Erfahrungen berichten die Pilotanwender ZTM Hans-Jürgen Joit, Düsseldorf, ZTM Ingo Perpeet, Heiligenhaus, Diplom-ZT Olaf van Iperen, Wachtberg-Villip, und ZTM Philipp von der Osten, Wiesbaden.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Dr. Christian Ehrensberger

Bilder soweit nicht anders deklariert: Dr. Christian Ehrensberger



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