Werkstoffe

Werkstoffklasse mit großem Potenzial

Verbundkeramik – praktisch angewendet


Keramiken und Komposite kommen in der Zahnheilkunde seit vielen Jahren zum Einsatz, um Zähne möglichst unauffällig zu restaurieren. Dabei geht es nicht nur um die ästhetische Wirkung im Sinne einer exakten Imitation der natürlichen Zahnfarbe und -form, sondern auch um funktionale Aspekte. Zu den wichtigsten Eigenschaften eines Restaurationsmaterials zählen in diesem Zusammenhang Langlebigkeit, Belastbarkeit, Antagonistenfreundlichkeit und Verschleißverhalten.

Während Glaskeramiken insbesondere dafür bekannt sind, dass sie eine hohe Festigkeit aufweisen und kaum verschleißen, liegen die Vorteile der Komposite vornehmlich in ihrer geringen Sprödigkeit. Diese führt dazu, dass Restaurationen aus Kompositen antagonistenfreundlich und leicht zu beschleifen sind. Zudem wird ein als sehr natürlich empfundenes Kaugefühl ermöglicht. Ein weiterer Vorteil liegt in der leichten Modifizierbarkeit der Versorgungen mit Kompositen. Die bereits vor vielen Jahren entstandene Idee, die positiven Eigenschaften beider Materialien in einem Werkstoff zu vereinen, wurde jetzt Wirklichkeit. Dieser Bericht stellt den neuen Werkstoff und seine Indikation vor.

Neue Werkstoffklasse

Mit der Entwicklung von Lava Ultimate CAD/CAM-Restaurationsmaterial von 3M Espe, das wie alle Materialien der Marke Lava exklusiv von Vita Zahnfabrik an deutsche Dentallabore und Fräszentren vertrieben wird, ist es erstmals gelungen die Eigenschaften von Glaskeramik und Kompositen zu vereinen. Die für Einzelzahnrestaurationen indizierte Verbundkeramik mit vollkommen neuer Zusammensetzung verfügt laut Herstellerangaben gleichzeitig über eine hohe Festigkeit von mehr als 200 MPa und eine dentinähnliche Elastizität (E-Modul: 12,7 GPa). Dies sei möglich, da in einem speziellen Herstellungsverfahren nanokeramische Partikel aus Siliziumoxid und Zirkoniumdioxid teilweise geclustert und über eine Matrix aus hoch vernetztem Polymer über einen proprietären Temperprozess miteinander verbunden werden. Das Ergebnis sind Materialrohlinge mit einer sehr homogenen Materialstruktur und den genannten vorteilhaften Eigenschaften, so 3M Espe.

In meiner Praxis kommt Lava Ultimate bereits seit einigen Monaten regelmäßig zum Einsatz, die bisherigen klinischen Erfahrungen sind sehr positiv. Wie die Verbundkeramik verarbeitet wird und welche Ergebnisse sich mit ihr erzielen lassen, zeigt der folgende Patientenfall.

Fallbeispiel

  • Abb. 1: Die Ausgangssituation.

  • Abb. 1: Die Ausgangssituation.
Bei der Patientin handelt es sich um eine ältere Dame, die sich mit einer insuffizienten metallkeramischen Krone an Zahn 35 in der Praxis vorstellte (Abb. 1). Aufgrund des Wunsches nach einer metallfreien Versorgung wurde entschieden, die Krone durch eine Restauration aus Lava Ultimate zu ersetzen. Hinsichtlich des Fertigungsverfahrens stehen dem Zahnarzt verschiedene Wege offen: die Verbundkeramik ist sowohl in Form von Blöckchen für das Cerec- bzw. inLab-System (Sirona Dental Systems, Bensheim) als auch in Form von Rohlingen für Fräsmaschinen der CAD/CAM-Systeme von 3M Espe, Seefeld und Straumann, Freiburg erhältlich. Im vorliegenden Fall wurde die Herstellung in einem Fräszentrum mit der Fräsmaschine Lava CNC 500 geplant.

Behandlungsablauf

Nach Farbnahme und Entfernung der bestehenden Versorgung wurde Zahn 35 analog der für vollkeramische Restaurationen geltenden Richtlinien präpariert. Für die digitale Abformung mit dem Lava Chairside Oral Scanner C.O.S. (3M Espe, Seefeld) wurde anschließend 3M Espe Adstringierende Retraktionspaste in den Sulkus appliziert, um die Präparationsgrenze entsprechend freizulegen (Abb. 2). Denn auch bei der optischen Abformung ist dies von Bedeutung, da der Scanner nur aufnimmt, was nicht von der Gingiva verdeckt wird. Nach einer Einwirkzeit von zwei Minuten wurde die Paste entfernt (Abb. 3). Der präparierte Zahnstumpf wurde mit einer sehr dünnen Schicht Scanpuder bedeckt (Abb. 4) und der Scanvorgang gestartet. Dabei erfolgte zunächst die Aufnahme des Quadranten mit dem präparierten Zahnstumpf, anschließend der Scan des Gegenkiefers und schließlich die bukkale Bissregistrierung (Abb. 5 und 6).

  • Abb. 2: Retraktion.
  • Abb. 3: Situation nach Retraktion.
  • Abb. 2: Retraktion.
  • Abb. 3: Situation nach Retraktion.

  • Abb. 4: Applikation von Scanpuder.
  • Abb. 5: Scan des Quadranten mit Präparation.
  • Abb. 4: Applikation von Scanpuder.
  • Abb. 5: Scan des Quadranten mit Präparation.

  • Abb. 6: Digitale Bissregistrierung.
  • Abb. 6: Digitale Bissregistrierung.

Der fertige 3D-Datensatz wurde danach an den Zahntechniker übermittelt, um mit der virtuellen Konstruktion der Krone zu beginnen. Hierzu wurde die Präparationsgrenze eingezeichnet und ein vollanatomischer Designvorschlag von der Software generiert (Abb. 7 und 8). Nach der Okklusionskontrolle wurde dieser Vorschlag entsprechend angepasst und der Datensatz nachfolgend zur frästechnischen Umsetzung an die Maschine gesendet (Abb. 9). Grundsätzlich ist in Fällen wie dem vorliegenden, ein komplett modellfreier Workflow möglich. Um jedoch im Labor eine Kontrollmöglichkeit zu haben, wurde auf Basis der mit dem Lava C.O.S. erzeugten Daten ein computergestützt gefertigtes Kunststoffmodell bestellt. Abbildung 10 zeigt die Krone aus Lava Ultimate auf diesem Modell. Auffällig war nicht nur eine insgesamt sehr präzise Passung, sondern auch ein gleichmäßig ausgearbeiteter Randbereich ohne Materialausbrüche, der zu einem fließenden Übergang zwischen Krone und Modell führte.

  • Abb. 7: Eingezeichnete Präparationsgrenze.
  • Abb. 8: Konstruktionsvorschlag der Software.
  • Abb. 7: Eingezeichnete Präparationsgrenze.
  • Abb. 8: Konstruktionsvorschlag der Software.

  • Abb. 9: Virtuelle Überprüfung der Okklusion.
  • Abb. 10: Gefertigte Krone auf dem Modell.
  • Abb. 9: Virtuelle Überprüfung der Okklusion.
  • Abb. 10: Gefertigte Krone auf dem Modell.

  • Abb. 11: Einprobe im Patientenmund.
  • Abb. 11: Einprobe im Patientenmund.

Dieses ausgezeichnete Ergebnis bestätigte sich im Patientenmund (Abb. 11). Die Ausarbeitung und Politur erfolgte mit Soft-Lex Polierscheiben (3M Espe, Seefeld) und einem Baumwollschwabbel. Für die Eingliederung der Restauration wurde die Restaurationsinnenseite mit Aluminiumoxid (Korngröße 30 ?m) abgestrahlt (Abb. 12) und die Oberfläche anschließend mit Alkohol gereinigt. Es folgte die Applikation von Scotchbond Universal Adhäsiv (3M Espe, Seefeld) (Abb. 13).

  • Abb. 12: Sandstrahlen der Restaurationsinnenseite.
  • Abb. 13: Applikation des Adhäsivs.
  • Abb. 12: Sandstrahlen der Restaurationsinnenseite.
  • Abb. 13: Applikation des Adhäsivs.

Auf eine separate Silanisierung der Oberfläche konnte verzichtet werden, da der Haftvermittler Silan enthält. RelyX Ultimate Adhäsives BefestigungsKomposite wurde daraufhin in die Krone appliziert und diese eingesetzt (Abb. 14). Die Zementüberschüsse wurden direkt entfernt. Um die Bildung einer Sauerstoffinhibitionsschicht zu verhindern, wurde zudem vor der Lichthärtung Glyceringel auf die Restaurationsränder aufgetragen. Abb. 15 zeigt die Krone direkt nach ihrer Eingliederung. Die Patientin berichtete, dass sie die Versorgung nicht als Fremdkörper wahrnahm und war mit dem Ergebnis sofort äußerst zufrieden.

  • Abb. 14: Einsetzen der Krone.
  • Abb. 15: Das Ergebnis.
  • Abb. 14: Einsetzen der Krone.
  • Abb. 15: Das Ergebnis.

Materialvorteile

Restaurationen aus Lava Ultimate lassen sich zeiteffizient entweder im Fräszentrum beziehungsweise Labor oder auch direkt am Behandlungsstuhl herstellen. Die Ergebnisse des Produktionsprozesses sind in der Regel sehr gut, eine umfangreiche Nachbearbeitung ist nach eigenen Erfahrungen selbst an den Rändern nicht erforderlich. Dies mag unter anderem an den besonderen mechanischen Eigenschaften– insbesondere der hohen Elastizität – von Lava Ultimate liegen. Vorteilhaft ist außerdem die rasche Polierbarkeit des Materials: Innerhalb weniger Minuten lässt sich eine natürlich glatte Oberfläche erzielen. Auf eine Individualisierung oder Charakterisierung wird in der Regel verzichtet, um von Vorteilen wie dem geringen Verschleiß am antagonistischen Schmelz in vollem Umfang profitieren zu können.

Fazit

In jedem Fall hebt sich Lava Ultimate deutlich von den bisher bekannten Materialklassen Glaskeramik und Komposit ab. Der Polymermatrixanteil verleitet häufig dazu, es in die gewohnte Kategorie der Komposite einzuordnen – die Materialeigenschaften sprechen jedoch eine ganz andere Sprache. Obwohl viele Zahnärzte diesem innovativen Werkstoff noch skeptisch gegenüberstehen, bin ich sicher, dass sich dies in Zukunft ändern wird, da derzeit auch funktionstherapeutische Aspekte immer mehr in den Vordergrund rücken. Ein Material, das sanft zur Gegenbezahnung ist und wie natürliche Zähne nachgibt, ohne selbst zu schnell zu verschleißen, scheint da den Nerv der Zeit zu treffen.

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Dr. Helmut Kesler - ZTM Fred Müller

Bilder soweit nicht anders deklariert: Dr. Helmut Kesler , ZTM Fred Müller