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SONDERDRUCK - VITA Masterlab

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<strong>SONDERDRUCK</strong><br />

Sicher zur Ästhetik mit Gerüsten<br />

aus Zirkoniumdioxid<br />

Michael Tholey, Luc Rutten, Patrick Rutten<br />

überreicht durch:<br />

<strong>VITA</strong> Zahnfabrik H. Rauter GmbH & Co. KG<br />

Postfach 1338<br />

D-79704 Bad Säckingen<br />

Telefon: +49 (0) 77 61 /562-0<br />

Telefax: +49 (0) 77 61 /562-299<br />

Internet: www.vita-zahnfabrik.com<br />

4<br />

37. Jahrgang<br />

April 2011


asics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

Sicher zur Ästhetik mit Gerüsten<br />

aus Zirkoniumdioxid<br />

Michael Tholey, Luc Rutten, Patrick Rutten<br />

Zirkoniumdioxid wird bereits seit mehreren Jahrzehnten in der Orthopädie erfolgreich<br />

eingesetzt. 1,8,19 Seit Mitte der 90er-Jahre entstanden der Wunsch und auch die tatsächliche<br />

Möglichkeit, dieses Material zusätzlich noch für Zahnersatz einzusetzen. 13,14,15<br />

Abhängig vom Einsatzgebiet wird Zirkoniumdioxid vor allem als ästhetischer Ersatzwerkstoff<br />

für Metalllegierungen in der Zahnmedizin mit einem sehr breiten Anwendungsspektrum<br />

gesehen. Grundlage dieser Einschätzung sind die hervorragenden<br />

mechanischen Eigenschaften dieses Gerüstwerkstoffs. Er wurde sogar relativ lange als<br />

„keramischer Stahl“ bezeichnet. 6<br />

Diese Bezeichnung ist jedoch irreführend, was die Bearbeitung und das Handling der<br />

Restaurationen mit Zirkoniumdioxid betrifft. Zirkoniumdioxid besitzt zwar einen ähnlichen<br />

Elastizitätsmodul wie Kobalt-Chrom, also wie „Stahl“-Legierungen, jedoch verhält<br />

es sich in nahezu allen anderen Eigenschaften deutlich verschieden. So hat Zirkoniumdioxid<br />

eine Wärmeleitfähigkeit von ca. 1,5 W/K und kann als Isolator eingesetzt werden.<br />

Ganz im Gegensatz steht dies zu der hervorragenden Wärmeleitfähigkeit von ca. 100<br />

W/K der NEM- bzw. „Stahl“-Legierungen. Hochgoldhaltige Legierungen leiten sogar<br />

noch besser die Wärme (ca. 300 W/K).<br />

Zusammenfassung<br />

Zirkoniumdioxid ist als Gerüstwerkstoff<br />

mittlerweile auf dem<br />

Dentalmarkt etabliert. Es wird in<br />

allen Bereich als Ersatzwerkstoff<br />

für Metalle eingesetzt. Dabei<br />

werden besonders die Vorzüge<br />

in der Ästhetik gelobt und geschätzt.<br />

Jedoch irritieren viele<br />

Zahnärzte die Meldungen, dass<br />

Zirkoniumdioxid-Verblendungen<br />

Probleme wegen „Chipping“-<br />

Verhalten aufzeigen. Dies ist<br />

auch der Grund, warum immer<br />

noch mehr – laut GFK Zahlen<br />

– als 75 % der Versorgungen<br />

von Zahnersatzmaterialien<br />

auf Metallgerüsten sind. Dabei<br />

existieren einfache Methoden,<br />

diesen Problematiken entgegenzuwirken.<br />

Dazu gehören besonders<br />

die Präparation und das<br />

Einschleifen beim Zahnarzt und<br />

die Verblendschritte und Abkühlvorgänge<br />

der Verblendkeramik<br />

beim Zahntechniker.<br />

Indizes<br />

Zirkoniumdioxid, werkstoffgerechte<br />

Verarbeitung, Präparation,<br />

Gerüstdesign, Gerüstherstellung,<br />

Gerüstvorbereitung,<br />

Gerüstverblendung<br />

Einleitung<br />

460 Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469


Der Gerüstwerkstoff<br />

Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469<br />

basics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

Zusätzlich wird im Gegensatz zu den Metallen bei Zirkoniumdioxid eine Lichttransmission<br />

erreicht, deshalb sind die optischen Eigenschaften und die helle Farbe für die<br />

Ästhetik der Restauration im Vergleich zu metallgetragenem Zahnersatz vorteilhaft. Die<br />

hervorragende Biokompatibilität und damit das nicht-allergene Verhalten des Zirkoniumdioxids<br />

ist für medizinische Anwendungen ein weiterer sehr kostbarer und wichtiger<br />

Vorteil. 7,8,18,20<br />

Ein Punkt bringt jedoch das ganze Thema des vollkeramischen Zahnersatzes mit Zirkoniumdioxid-Gerüsten<br />

in Verruf, das sogenannte „Chipping“. Ein Phänomen, welches<br />

scheinbar nur bei Zahnersatz mit Zirkoniumdioxid aufzutreten scheint, zumindest in<br />

diesem Maße. Es wird von einer Ausfallrate von bis zu 53 % gesprochen. Es basiert jedoch<br />

meistens auf Anwendungsfehlern durch Zahntechniker und auch Zahnärzte, die<br />

Zirkoniumdioxid wie metallgetragenen Zahnersatz benutzen und auch so behandeln.<br />

Ziel dieser Übersicht ist es, auf diese Problematiken hinzuweisen und zu zeigen, dass<br />

hochästhetischer Zahnersatz mit Zirkoniumdioxid sehr gut funktionieren kann. Jedoch<br />

beansprucht dieser kurze Überblick keine Vollständigkeit, da nicht alle Versagensfälle auf<br />

einem der genannten Punkte beruhen.<br />

Dichtgesintertes Zirkoniumdioxid weist im Vergleich zu anderen keramischen Gerüstwerkstoffen,<br />

z. B. auch anderen Oxidkeramiken wie Aluminiumoxid, mit Abstand die<br />

besten mechanischen Eigenschaften auf. 3,24 Grundlage dieser guten mechanischen Eigenschaften<br />

sind sehr feinkörnige Gefüge ohne Glasphase, die bei hohen Sintertemperaturen<br />

(> 1.400 °C) eine sehr hohe Dichte des Gefüges (> 6 g/cm 3 ) 13 entstehen lassen.<br />

Erreicht wird dies durch die Verwendung von sehr feinem Ausgangspulver („Nanopulver“)<br />

und ausgefeilten Produktionsprozessen, die nur wenige wirklich gut beherrschen.<br />

In der Zahnmedizin wird meistens Zirkoniumdioxid eingesetzt, welches sich in einem<br />

vorgesinterten Zustand befindet und später in einem speziellen Sinterofen noch endgesintert<br />

werden muss. Dies spart Arbeitszeit und auch Schleifkörper, da der Abtrag in<br />

diesem sogenannten Weißlingszustand schneller und effizienter ist.<br />

Zirkoniumdioxid wird nur mit Zugaben von stabilisierenden Oxiden, beispielsweise<br />

Yttrium-, Magnesium- oder Ceroxid, in der Zahnmedizin verwendet. Durch die Zugabe<br />

dieser Oxide entsteht ein teilstabilisiertes tetragonales Kristallgitter (PSZ – partly stabilized<br />

zirconia), welches auch bei Raumtemperatur stabil bleibt und sich nicht in ein<br />

monoklines Gitter umwandelt. 17<br />

Die größte Bedeutung in der Zahnmedizin hat zurzeit das teilstabilisierte Y-TZP, welches<br />

eine Stabilisierung auf Yttriumoxid-Basis hat. Genauer gesagt heißt es Yttria-Stabilized<br />

Tetragonal Zirconia Polycrystals-Alumina (Y-TZP-A). Hinter dem Namen verbirgt<br />

sich ein yttriumteilstabilisiertes Zirkoniumdioxid mit geringem Aluminiumoxidanteil.<br />

Die Festigkeit dieses Materials liegt deutlich über der Mindestanforderung für Zahnersatz,<br />

jedoch altert freiliegendes Zirkoniumdioxid mit den Jahren durch Hydrolyse-<br />

Vorgänge mit dem Speichel und verliert dadurch an Festigkeit. Der geringe Anteil an<br />

Aluminiumoxid dient dazu, diesen Alterungsvorgang zu hemmen. Nachteil der Aluminiumoxidbeigabe<br />

ist allerdings, dass die Transluzenz etwas geringer ist als bei reinem<br />

Zirkoniumdioxid. Deshalb haben bereits einige Firmen Zirkoniumdioxid ohne diese Aluminiumoxidbeigabe<br />

in ihrem Programm. Inwieweit sich dies klinisch auswirken wird, ist<br />

dagegen noch nicht vollends wissenschaftlich geklärt.<br />

461


asics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

Die hohe Biegefestigkeit (> 900 MPa) und hohe Bruchzähigkeit (> 5,6 MPa*m^1/2)<br />

des Zirkoniumdioxids werden durch eine sogenannte Transformationsverfestigung erreicht.<br />

16,18 Grundlage dieses Verstärkungsmechanismus ist eine Phasenumwandlung<br />

beim Auftreten eines sich ausdehnenden Risses, also einer äußeren Spannung. Dabei<br />

wandeln sich im Bereich der Rissspitze, der Spannungsspitze, Kristallite von der tetragonalen<br />

in die monokline Form um, verbunden mit einer Volumenzunahme von ca. 4 %.<br />

Dadurch wird eine weitere Rissausbreitung erschwert. 16 Diese spezifischen Eigenschaften<br />

machen das Material höchst belastbar und verschleißfest.<br />

Grundlage für jeden herzustellenden Zahnersatz bildet die Behandlung und damit verbunden<br />

der Befund, den der Zahnarzt bei einem Patienten stellt. Vergleicht man nun<br />

die Präparationsempfehlungen für vollkeramische Kronen mit denen für Metallkeramikkronen,<br />

so wird in der Vollkeramik nach einer klar definierten Präparationsgrenze (Hohlkehle<br />

oder Stufe) verlangt. 9 Gerundete Präparationsformen werden zwar auch für die<br />

Metallkeramik empfohlen, für Kronen aus Zirkoniumdioxid ist diese Forderung wegen<br />

möglicher lokaler Spannungsspitzen jedoch entscheidend für eine funktionierende Restauration.<br />

Wenn dieser Punkt nicht angemessen beachtet wird, ist eine optimale Grundlage<br />

für den Zahntechniker und damit auch für den Zahnersatz im Mund des Patienten<br />

nicht mehr gegeben.<br />

Eine Studie der Firma DeguDent, Hanau, zusammen mit Prof. Kerschbaum von der<br />

Universität Köln zeigte deutlich, 5,10 dass der behandelnde Zahnarzt einen sehr hohen<br />

Einfluss auf das Gelingen der späteren Restauration hat. Kerschbaum belegte mit seiner<br />

Gruppe, dass bei drei behandelnden Zahnärzten und dem gleichen Dentallabor ein<br />

Zahnarzt extrem hohe Verluste beim Zahnersatz hatte (> 15 %). Die beiden anderen<br />

behandelnden Zahnärzte befanden sich mit einer 4%igen Verlustrate in dem Bereich,<br />

wie er aus der Metallkeramik bekannt ist. Somit wird deutlich, inwieweit ein Zahnarzt<br />

auf das Gelingen bei Zahnersatz mit Zirkoniumdioxid-Basis Einfluss nehmen kann.<br />

Die Schritte, die ein Zahntechniker beachten sollte, um ein optimales Ergebnis zu erzielen,<br />

sind sogar noch vielschichtiger gelagert und beginnen schon mit dem Modell, was<br />

jedoch für alle Restaurationsarten gilt und deshalb hier nicht weiter Beachtung findet.<br />

Nachdem das Modell erstellt ist, muss die Gerüstkonstruktion designt werden. Das<br />

Gerüst sollte mittels der CAD/CAM-Software eine verkleinerte anatomische Zahnform<br />

darstellen, sodass die Verblendkeramik nicht dicker als 1 bis 1,5 mm 9 geschichtet werden<br />

darf. Wichtig ist zuerst die korrekte Zahnposition (Länge, Breite, Lippenunterstützung<br />

etc.) zu bestimmen, die dann als Basis für die Herstellung des Gerüsts dient. Ein<br />

Wax-up kann dabei genauso helfen wie bei der klassischen Gerüstkonstruktion, wie der<br />

Fall in Abbildung 1 zeigt. Hier wurde mittels der Nobel Procera Software (Nobel Biocare,<br />

Köln) eingescannt und das Design der Brücke entworfen.<br />

Studien haben gezeigt, dass durch die anatomische Gerüstgestaltung die Gefahr des<br />

„Chippings“ deutlich verringert wird. Der Durchmesser der Abplatzungen wird verkleinert<br />

und es wird auch eine höhere Kraft verlangt, die auf die Verblendung einwirkt, um<br />

Risse und damit Brüche einzuleiten. 9,10,21,25<br />

Die Präparation<br />

Gerüstdesign<br />

462 Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469


Abb. 1 Die Konstruktion einer anatomisch unterstützenden Gerüstform<br />

mit dem Nobel Procera Scanner und Wax-up.<br />

Gerüstherstellung<br />

Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469<br />

basics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

Abb. 2 Das Beschleifen des Zirkoniumdioxidgerüsts mittels einer<br />

wassergekühlten Turbine.<br />

Nach dem Design und auch dem Schleifvorgang der Maschine muss Zirkoniumdioxid<br />

endgesintert werden, um seine materialspezifischen Eigenschaften zu erreichen. Beim<br />

Sintervorgang können sich Zirkoniumdioxid-Gerüste verziehen und müssen deshalb abgestützt<br />

werden. Gefahr bei der Abstützung besteht z. B. bei den Sinterkugeln. Diese<br />

können sich beim Sinterschrumpf in dem Gerüst festsetzen und dadurch Probleme verursachen.<br />

Bei anderen Methoden, z. B. Stiften, die beim Schleifvorgang zur Unterstützung<br />

stehenbleiben, muss das Gerüst vor den folgenden Schritten nochmals beschliffen<br />

werden. Dieser Punkt ist für jeden Zahntechniker irrelevant, der sich seine Gerüste aus<br />

einem Fräszentrum schicken lässt.<br />

Falls an einem Gerüst geschliffen werden muss, sei es z. B. um okklusale Stellen noch<br />

zu optimieren oder um die besagten Trägerstifte vom Sintervorgang wegzubekommen,<br />

sollte darauf geachtet werden, dass nur wenig Anpressdruck und möglichst eine wassergekühlte<br />

Turbine wie in Abbildung 2 eingesetzt wird. Der Grund dafür ist, dass durch<br />

diese relativ „vorsichtige“ Bearbeitung sowohl die Beeinträchtigung als auch die Umwandlung<br />

von der tetragonalen zur monoklinen Kristallgitterstruktur der Oberfläche des<br />

Zirkoniumdioxids gering bleiben. 4<br />

Das eingesetzte Zirkoniumdioxid muss speziell auf die jeweilige CAD/CAM-Maschine<br />

eingestellt sein, da z. B. Vorschub und Drehgeschwindigkeit bei jeder Maschine anders<br />

sind. Die einzelnen Parameter der Maschine müssen auf jedes Produkt abgestimmt sein.<br />

Das übernimmt in den meisten Fällen der Maschinenhersteller zusammen mit den zugelassenen<br />

Materiallieferanten.<br />

Der Sinterprozess und damit die kompletten Eigenschaften sind auch auf jeden Block<br />

bzw. jede Charge speziell eingestellt worden. Der Sinterschrumpf, die Korngröße und<br />

auch die Transluzenz ebenso wie die physikalischen Parameter, z. B. die Biegefestigkeit,<br />

sind abhängig davon. Jeder Hersteller von Zirkoniumdioxid stellt seine Blöcke und Discs<br />

so ein, dass seine angegebenen Parameter erreicht werden, wenn der dafür vorgesehene<br />

Sintervorgang durchgeführt wird.<br />

Der Sinterofen sollte deshalb den Angaben der einzelnen Hersteller entsprechend<br />

programmierbar sein, da jeder Hersteller unterschiedliche Sinterprogramme benötigt,<br />

463


asics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

Abb. 3 Die mit 130 µm bei 3 bar sandgestrahlte Zirkoniumdioxid-Oberfläche.<br />

Abb. 4 Die gesinterte Oberfläche des Zirkoniumdioxids.<br />

um seine Werte zu erreichen. Jeder Sinterofen, genau wie jeder Porzellanbrennofen,<br />

sollte zumindest einmal im Monat dahingehend überprüft werden, ob er diese Temperaturen<br />

auch wirklich erreichen kann. Dieser Punkt ist ebenso wichtig für alle Verblendkeramiken,<br />

um auch hierbei die optimale Farbbrillanz, Transluzenz und Transparenz zu<br />

gewährleisten.<br />

Nachdem das Gerüst dann entsprechend der Herstelleranweisung fertiggestellt wurde,<br />

fängt die eigentliche Kunst der Zahntechnik an. Das Verblenden benötigt dabei mehrere<br />

Schritte. Schritt 1 stellt hierbei die Gerüstvorbereitung dar.<br />

Von der Metallkeramik ist bekannt, dass die Gerüstoberfläche sandgestrahlt werden<br />

muss, um eine optimale mechanische Verzahnung zur Verblendkeramik zu erreichen. In<br />

der Vollkeramik, speziell beim Thema Zirkoniumdioxid, ist ein Sandstrahlvorgang nicht<br />

notwendig, 4 da die Gerüstoberfläche schon selbst so uneben (Abb. 3) ist, dass ihre<br />

Rauhigkeit sogar größer ist als bei einer sandgestrahlten Oberfläche (Abb. 4). Allerdings<br />

ist sie wegen der Zirkoniumdioxidkörnerbildung nicht so scharfkantig wie eine sandgestrahlte<br />

Oberfläche.<br />

Jeder Hersteller hat hier andere Angaben, was viele Zahntechniker verwirrt. Fakt ist<br />

jedoch, dass durch ein Sandstrahlen oder Beschleifen die Oberfläche des Zirkoniumdioxids<br />

von der tetragonalen Kristallform in die monokline umgewandelt wird. Dieser<br />

Gerüstvorbereitung<br />

464 Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469


Das Verblenden<br />

Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469<br />

basics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

Vorgang ist außerdem verbunden mit einem WAK (Wärmeausdehnung) -Sprung von<br />

10,5 *10 −6 *K −1 auf 7,8 *10 −6 *K −1 , was dann andere Spannungsverhältnisse zwischen<br />

Verblendkeramik und Gerüst bedeutet. 20,23<br />

Deshalb neigen einige Firmen dazu, nach dem Beschleifen und Sandstrahlen eines<br />

Zirkoniumdioxid-Gerüsts einen sogenannten Regenerationsbrand zu empfehlen, um<br />

aus der entstandenen monoklinen wieder eine tetragonale Oberfläche zu machen. Dieser<br />

Regenerationsbrand sollte durchgeführt werden, um extreme WAK-Spannungen<br />

zwischen Gerüst und Verblendkeramik zu vermeiden.<br />

Der Verblendvorgang sollte nach den Anweisungen der Hersteller erfolgen, da es auch<br />

hier unterschiedliche Meinungen gibt. Nicht alle Verblendkeramiken verhalten sich gleichermaßen,<br />

was mit der Zusammensetzung und damit den chemischen und physikalischen<br />

Eigenschaften zu erklären ist. So verlangen mittlerweile die meisten Unternehmen<br />

eine langsame Abkühlung der Verblendkeramik bis unterhalb der Glastransformationstemperatur,<br />

andere Firmen sind der Meinung, dass dieser Punkt nicht notwendig ist.<br />

Zirkoniumdioxid ist ein ähnlich schlechter Wärmeleiter wie die Verblendkeramik. Dies<br />

bedeutet, dass die Spannungsverhältnisse in der Verblendkeramik anders sind als bei<br />

Zahnersatz, bei dem die Gerüste aus den guten Wärmeleitern, aus Metalllegierungen,<br />

sind. 11,12,22 Die Abkühlung bei metallgetragenem Zahnersatz erfolgt vor allem und<br />

dazu noch homogen über die Metalle und nicht über die Verblendkeramik, 11 was dann<br />

zu der unterschiedlichen Spannungsverteilung innerhalb der Verblendkeramik führt.<br />

Abbildung 5 präsentiert einen Zwischenschritt des Verblendungsprozesses. Eingesetzt<br />

wurde die <strong>VITA</strong> VM9 auf Nobel Procera Zirkoniumdioxid. Bei diesem Brand ist eine<br />

langsame Abkühlung noch nicht notwendig. Da es sich in diesem Fall (siehe Abb. 5)<br />

allerdings um eine „Full-Arch“ (14-gliedrige) -Konstruktion handelt, wurde wegen der<br />

großen Masse an Zirkoniumdioxid langsamer (40 °C/min.) auf Endtemperatur erhitzt<br />

und auch bei allen Schritten die Abkühlung verlangsamt.<br />

Fakt ist, dass durch eine langsamere Abkühlung bis unterhalb der Glastransformationstemperatur<br />

(ist bei jeder Verblendkeramik verschieden!) weniger Spannungen im<br />

Glas bzw. in der Verblendkeramik auftreten und dadurch die Anfälligkeit der Verblendkeramik<br />

auf äußere Krafteinwirkung geringer wird. Während jedes Brandvorgangs durchläuft<br />

die Verblendkeramik oberhalb der Glastransformationstemperatur wieder eine<br />

weichere Phase, dadurch können sich in jedem Brand Spannungen wieder abbauen<br />

und somit ist der langsame Abkühlvorgang nur im letzten Brand notwendig und entscheidend.<br />

5,10,22<br />

Der letzte Brand kann der letzte Korrekturbrand mit Keramikmasse sein, so wie er in<br />

Abbildung 6 dargestellt ist. Dies gilt für die Zahntechniker, die eine Politur gegenüber<br />

einem Glanzbrand bevorzugen. Wird jedoch ein Glanzbrand vorgenommen, ist dieser<br />

als letzter und damit als Brand mit langsamer Abkühlung zu sehen.<br />

Da in diesem WAK-Bereich auch die Anzahl der Leuzitkristalle innerhalb der Keramik<br />

nur sehr gering ist (ca. 4 bis 5 Vol%), ist auch die Angst, dass sich der WAK zu sehr<br />

verändert, unbegründet. Verblendkeramiken ohne Leuzitkristalle verhalten sich ähnlich.<br />

Genauso ist ein Verlust der eingeschliffenen Textur in der Oberfläche der Verblendkeramik<br />

durch das nur kurze Erreichen der Endtemperatur bei den meisten Verblendkeramiken<br />

nicht zu beobachten.<br />

465


asics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

Abb. 5 Die Schichtung auf der Zirkoniumdioxid-Konstruktion mit<br />

<strong>VITA</strong> VM9.<br />

Abb. 6 Der Korrekturbrand mit <strong>VITA</strong> VM9.<br />

Der Verbund zwischen Zirkoniumdioxid und Verblendkeramik wird in zahntechnischen<br />

und zahnmedizinischen Foren oft heiß diskutiert. Der mechanische Verbund bei Gerüsten<br />

aus Metall und aus Zirkoniumdioxid ist aber absolut vergleichbar, wie anhand der<br />

Rauhigkeit in Abbildung 4 zu sehen ist. Auch hier krallt die Verblendkeramik sich im<br />

ersten Brand in den Unterschnitten fest, genau wie der Opakerbrand auf der sandgestrahlten<br />

Metalloberfläche. Es ist dabei darauf zu achten, dass diese erste Schicht relativ<br />

dünn aufgetragen wird und so hoch gebrannt wird, dass sie problemlos in diese Unterschnitte<br />

fließen kann. 23<br />

Da bei einem Verbundtest die Verblendkeramik von dem Gerüstmaterial Zirkoniumdioxid<br />

nicht zu trennen ist und immer etwas Verblendkeramik auf dem Gerüst anhaften<br />

bleibt, bedeutet dies, dass der Verbund exzellent ist. Er ist folglich sogar besser als in<br />

der Metallkeramik. In der Metallkeramik können Gerüst und Verblendkeramik nämlich<br />

voneinander getrennt werden, z. B. mit dem Schwickerath-Test (ISO 9693). Dieses Testverfahren<br />

funktioniert in der Vollkeramik nicht, obwohl es Inhalt einiger Studien ist. Der<br />

Rissverlauf erfolgt allein in der Verblendkeramik, sodass zwar irgendwelche Spannungen<br />

darin gemessen werden können, jedoch nicht der Verbund. 23<br />

In Abbildung 7 „tanzt“ der Rissverlauf praktisch auf der sandgestrahlten Oberfläche<br />

des Metalls, nur die in den Unterschnitten befindliche Verblendkeramik bleibt noch an<br />

der Legierung haften. Abbildung 8 zeigt dagegen den Rissverlauf nur in der Verblendkeramik,<br />

das darunter liegende Zirkoniumdioxid wird nicht berührt.<br />

Laut gemeinhin geltenden Aussagen soll es sogar zwischen Metall und Verblendkeramik<br />

einen chemischen Verbund über Sauerstoffbrückenbindungen geben. Trotzdem<br />

kann man mittels Testverfahren die beiden Schichten voneinander trennen, bei der<br />

Vollkeramik mit Zirkoniumdioxidgerüst ist dies jedoch nicht möglich, obwohl hier von<br />

einem chemischen Vorgang nur selten gesprochen wird.<br />

Ist der Zahnersatz dann im zahntechnischen Labor fertiggestellt, überprüft der Zahnarzt<br />

noch die endgültige Okklusion direkt im Mund des Patienten. In den meisten Fällen<br />

kommt es dann noch zu kleinen Optimierungen mit Schleifkörpern an der Verblendke-<br />

Der Verbund<br />

Inserieren des<br />

Zahnersatzes<br />

466 Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469


asics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

Abb. 7 Der Rissverlauf beim Metallverbund. Abb. 8 Der Riss verläuft innerhalb der Verblendkeramik, das<br />

Zirkoniumdioxid-Gerüst wird nicht berührt.<br />

Abb. 9 Die mit einem Diamanten eingeschliffene Oberfläche<br />

einer Verblendung.<br />

Fazit<br />

Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469<br />

Abb. 10 Die glasierte Oberfläche einer Verblendung.<br />

ramikoberfläche, um störende Stellen zu entfernen. Das Einschleifen im Mund bedeutet<br />

allerdings, dass die glatte, glänzende Oberfläche der Verblendkeramik (Abb. 10) mit<br />

diesen Schleifkörpern angeraut wird. Sollten diese Rauhigkeiten (Abb. 9) dann nicht<br />

mehr durch einen Glanzbrand oder eine Politur entfernt werden, entstehen mehrere<br />

mögliche Rissauslöser auf der Oberfläche der Verblendkeramik. Jeder Schliff hinterlässt<br />

scharfe Kanten und Spuren (vgl. Abb. 9), was dann eine erhöhte Frakturgefahr beinhaltet.<br />

Deshalb sollte jeder Zahnarzt nach dem Okklusions-Optimierungs-Vorgang diese<br />

Stelle wieder einem Glanzbrand unterziehen oder zumindest polieren. 9<br />

Zahnersatz mit Gerüsten aus Zirkoniumdioxid kann perfekt funktionieren und hat nicht<br />

mit mehr Ausfällen als metallgetragener Zahnersatz zu rechnen. Jedoch sollte man dafür<br />

bei der Be- und Verarbeitung seine Gewohnheiten diesem Gerüstwerkstoff anpassen.<br />

467


asics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

Der Slogan „Think Ceramic“ (P. Pospiech) umfasst dabei eigentlich alle Eventualitäten.<br />

So sollte der Zahnarzt besonderen Wert auf das vollkeramikgerechte Präparieren und<br />

das spätere Inserieren mit Adjustieren der Okklusion legen.<br />

Die Zahntechniker sollten auf die anatomisch unterstützende Gerüstform achten und<br />

zumindest beim letzten Keramikverblendungsschritt die Arbeit langsam unterhalb der<br />

Glastransformationstemperatur abkühlen lassen. Dann kann ein langlebiges Resultat mit<br />

Gerüsten aus Zirkoniumdioxid erzielt werden.<br />

Dass Zahnersatz mit Zirkoniumdioxid-Gerüsten ästhetisch bessere Ergebnisse als<br />

metallgetragener Zahnersatz erzielen kann, ist schon mehrfach bewiesen worden. Als<br />

Beispiel dient dazu der in Abbildung 11 dargestellte Fall einer sogenannten „Full-Arch“-<br />

Versorgung von Dr. Iñaki Gamborena aus San Sebastian in Spanien. Hier funktionierte<br />

nicht nur die Kommunikation zwischen Zahnarzt und Zahntechniker perfekt, sondern es<br />

wurde auch bewiesen, dass heute selbst Entfernungen zwischen Belgien (Standort des<br />

Labors der Rutten-Brüder) und Spanien keine Rolle für die Ästhetik und Funktionalität<br />

einer Versorgung spielen.<br />

1. Bär G. Der Werkstoff, der alles möglich macht? Kritische Betrachtungen zu Zirkondioxid und dem<br />

Verblenden metallfreier Gerüste. Zahntech Magazin 2007;11,3:90-96.<br />

2. Cales B, Stefani Y, Lilley E. Long-term in vivo and in vitro aging of a zirconia ceramic used in orthopaedy.<br />

J Biomed Mater Res 1994;28:619-624.<br />

3. Christel P, Meunier A, Heller M, Torre JP, Peille CN (1989). Mechanical properties and short-term<br />

in-vivo evaluation of yttrium-oxide-partially-stabilized zirconia. JBiomed Mater Res 1989;23:45-61.<br />

4. Coldea A, Stephan M, Tholey MJ, Thiel N. Untersuchung des Einflusses verschiedener Keramikschleifersysteme<br />

auf Zirkoniumdioxid. Quintessenz Zahntech 2009;35:470-483.<br />

5. Degudent. Richtig gerechnet statt mutig geraten bringt Verblendung von Zirkondioxidgerüsten<br />

auf Metallkeramikniveau. DZW 2009, Sonderdruck der Ausgabe 10/09 vom 04.03.2009.<br />

6. Garvie RC, Hannink RH, Pascoe RT (1975). Ceramic steel? Nature 1975;258:703-704.<br />

7. Garvie RC, Urbani C, Kennedy D, McNeuer (1984). Biocompatibility of magnesia partially stabilized<br />

zirconia ceramics. J Mater Sci 1984;19:3224-3228.<br />

8. Hannouche D, Hamadouche M, Nizard R, Bizot P, Meunier A, Sedel L. Ceramics in total hip replacement.<br />

Clin Orthop Relat Res 2005;430:62-71.<br />

9. Kern M, Pospiech P, Mehl A, Frankenberger R, Reiss B, Wiedhahn K, Kunzelmann KH. Vollkeramik<br />

auf einen Blick. Ettlingen: Arbeitsgemeinschaft für Keramik in der Zahnheilkunde e.V., 2008.<br />

10. Kerschbaum T, Faber F J, Noll F J, Keiner M, Hürther W, Schumacher S, Keller E. Komplikationen<br />

von Cercon-Restaurationen in den ersten 5 Jahren. Dtsch Zahnärztl Z 2009;2:81-89.<br />

Abb. 11 Die fertige Arbeit,<br />

eingegliedert und fotografiert<br />

von Dr. Iñaki Gamborena, San<br />

Sebastian, Spanien.<br />

Literatur<br />

468 Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469


Quintessenz Zahntech 2011;37(4):460-469<br />

basics<br />

Zirkoniumdioxid<br />

11. Lenz J, Thies M, Schweizerhof, K. Wärmespannungen in metallkeramischen Kronen: Brennen in<br />

Schichten. Teamwork Interdis J Proth 2001;4:416-433.<br />

12. Lenz J, Thies M, Schweizerhof K, Rong Q. Thermal stresses in ceramometallic crowns: firing in<br />

layers. Chin J Dent Res 2002;5:5-24.<br />

13. Luthardt R, Rudolph H, Quaas S, Holzhüter M, Walter M. Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften<br />

von Zirkondioxid-Keramik bei simulierter Kronenfertigung [The Influence of Simulated<br />

Crown Manufacturing on the Mechanical Properties of Zirconia Ceramics]. Biomater 2004;5:81.<br />

14. Luthardt RG, Musil R. Hochleistungskeramik und CAD/CAM-Technologie in der Zahnmedizin:<br />

Zur Frage der dentaltechnologischen Bearbeitbarkeit von Zirkondioxid-Keramik. Swiss Dent<br />

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Dipl.-Ing. (FH) Michael Tholey, Vita Zahnfabrik<br />

Spitalgasse 3, 79713 Bad Säckingen<br />

E-Mail: m.tholey@vita-zahnfabrik.com<br />

Luc und Patric Rutten, Dental Team BVBA<br />

Neerstraat 167, 3980 Tessenderlo, Belgien<br />

E-Mail: dental.team@scarlet.be<br />

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