Werkstoffe

Vor 25 Jahren: Metallfreie, zahnfarbene Werkstoffe

Kunststoff oder Keramik – das ist die Frage

Abb. 1: Gerüst einer aus Vectris konstruierten Brücke.
Abb. 1: Gerüst einer aus Vectris konstruierten Brücke.

Der Wunsch nach Metallfreiheit zunächst bei Einzelzahnrestaurationen, aber dann auch bei Brückenersatz griff zum Ende des 20. Jahrhunderts immer weiter um sich. Zahnersatz sollte nicht mehr nur funktionieren, sondern auch schön sein: Metallränder, selbst aus Gold, wurden zunehmend abgelehnt. Es war auch die Hochzeit der Metallphobie: Amalgam wurde verteufelt, Vergiftungsängste geschürt.

Die Anzahl der zur Verfügung stehenden Legierungen wuchs damals ins Unüberschaubare, weil immer wieder andere Elemente ins Visier der Umweltzahnmediziner gerieten und neue, „noch biologischere“ Legierungen kreiert wurden, deren Robustheit in Bezug auf ihre Verarbeitbarkeit aber leider sank. Es war häufig die Wahl zwischen Skylla und Charybdis bei der Komposition und Anwendung neuer Legierungen. Für den Frontzahnbereich konnten schon bald vollkeramische Brücken gut eingesetzt werden, aber im Seitenzahnbereich war die mangelnde Biegefestigkeit und die damit notwendigen Materialstärken das große Hindernis, vollkeramische Systeme problemlos verwenden zu können.

  • Abb. 1: Gerüst einer aus Vectris konstruierten Brücke.

  • Abb. 1: Gerüst einer aus Vectris konstruierten Brücke.
    © Prof. Dr. Peter Pospiech
Die langjährige gute und fruchtbare Zusammenarbeit von Professor K.H. Körber aus Kiel und der Firma Ivoclar gebar dann die Idee, die aus dem Schiffsbau bekannten Glasfaserkonstruktionen auch in der Zahnmedizin einzusetzen. Das System TargisVectris wurde Mitte bis Ende der 90er Jahre weltweit vorgestellt. Es handelte sich um ein Glasfasergerüst (Vectris), welches als fibre-reinforced composite bezeichnet wurde; 45 – 65 Gew.% Glasfaserstränge waren in einer Polymermatrix eingebettet und sollten als Metallersatz bei Kronen und Brücken dienen (Abb. 1).

  • Abb. 2: Langspannige Brücken, die im Rahmen einer klinischen Studie hergestellt wurden.

  • Abb. 2: Langspannige Brücken, die im Rahmen einer klinischen Studie hergestellt wurden.
    © Prof. Dr. Peter Pospiech
Darauf abgestimmt wurde das Composit Targis entwickelt, ein sogenannter Ceromer-Verbundwerkstoff, der aus ca. 80% silanisierten Siliziumdioxidpartikeln bestand, die in einer organischen Bis-GMA-Matrix eingebettet waren. Die werkstoffkundlichen präklinischen Studien erbrachten sehr gute Ergebnisse. Auch die damals gerade aufkommenden Untersuchungen in Kausimulatoren kamen zu vielversprechenden Resultaten, so dass auch langspannige Brücken als Indikation ins Auge gefasst wurden (Abb. 2).

Allerdings kam es dann in den klinischen Anwendungen doch zu erheblichen Problemen. Die Glasfasergerüste waren sehr verarbeitungssensitiv. Der zahntechnische Aufwand war relativ hoch, da zudem auch noch Spezialöfen zur Polymerisation benutzt werden mussten.

  • Abb. 3: Dezementierte Brücke: Plaqueanlagerungen an den Kroneninnenseiten sprechen für eine schon länger bestehende Spaltbildung durch Torsion des Brückenkörpers.

  • Abb. 3: Dezementierte Brücke: Plaqueanlagerungen an den Kroneninnenseiten sprechen für eine schon länger bestehende Spaltbildung durch Torsion des Brückenkörpers.
    © Prof. Dr. Peter Pospiech
Die Glasfasermatrix neigte zu Aufsplitterungen; Plaqueanlagerung und Wasseraufnahme führten zu schnelleren Verfärbungen und Dezementierungen (Abb. 3).

Die Begeisterung für das mit hohem Aufwand entwickelte und beworbene System ebbte damit rasch ab. Die enorme Verbreitung der Implantologie und deren relativ problemlose Anwendung auch in nicht spezialisierten Praxen wie auch die Verbesserung und Neuentwicklung keramischer Systeme sowie die Einführung der CAD/CAM-gestützten dentalen Technologie gaben der eigentlich brillanten Idee der Verwendung eines Leichtbausystems, das in der Schiffsindustrie sogar hochseetauglich ist, den Todesstoß.

Fazit

Die Schlussfolgerung, welche aus diesen Erfahrungen zu ziehen ist, könnte vielleicht so aussehen: Es ist nicht alles problemlos in die Zahnmedizin übertragbar, was in anderen Disziplinen und Gewerken gut funktioniert. Der Mikrokosmos der Mundhöhle mit ihren speziellen Umweltbedingungen und dem limitierten Platzangebot sind immer wieder höchste Herausforderungen für die Entwicklungen von Werkstoffen, die so nah wie möglich an das natürliche Vorbild herankommen sollen, um letztlich die natürliche anorganische, also „keramische“ Schmelzkappe ersetzen zu können.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Prof. Dr. Peter Pospiech


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