In-vitro-Studie zu Verschleiß und Bruchlast von CAD/CAM-Keramik

Glasieren bringt keinen Vorteil

Keramikkronen müssen am Patienten meistens approximal oder okklusal eingepasst werden. Wie ist eine perfekte Oberfläche nach dem Einschleifen wiederherzustellen: Glasieren oder reicht polieren?

Das Glasieren führte zu einem höheren Verschleiß an der Keramikprobe und am Antagonisten, während die Bruchlastwerte sanken. Das Polieren der beschliffenen Stellen verbesserte dagegen die mechanischen Eigenschaften der Keramik, wobei der Antagonist sehr wenig Verschleiß zeigte. Symbolbild AdobeStock_Илья Фоменко

Wissenschaftler der prothetischen Abteilung der Universität München untersuchten diese Frage an drei verschiedenen monolithischen CAD/CAM-Keramiken:

  1. Zirkoniumoxid (ZENOSTAR ZR Translucent, Wieland Dental, Pforzheim)
  2. Lithium-Disilikatkeramik (IPS e.max CAD, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein)
  3. Leuzit verstärkte Glaskeramik= IPS Empress CAD, Ivoclar Vivadent

Aus den drei Keramiken ließen sie jeweils 60 Molarenkronen fräsen. Innerhalb der drei Gruppen bildeten sie jeweils vier Untergruppen (n=15), in denen sie die Kronen verschiedenen Vorbehandlungen unterzogen. Sie beschliffen die Okklusalflächen der Molaren an vier Stellen mit einem Diamantbohrer, um das okklusale Einschleifen einer Keramikkrone am Patienten zu simulieren. Für die vier Testgruppen gingen sie wie folgt vor:

  • Schleifen und Polieren
  • Schleifen und Glasieren
  • nur Schleifen ohne Politur oder Glasur
  • kein Schleifen, nur Glasieren

Die Wissenschaftler scannten die Okklusalflächen zu drei Zeitpunkten – direkt nach den unterschiedlichen Vorbehandlungen, nach 120.000 und nach 1.200.000 Kauzyklen – und verglichen die Scans. Mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops bestimmten sie die Abnutzung an der jeweiligen Keramikkrone als auch an ihrem Antagonisten.

Im Kausimulator werden als Antagonisten keine natürlichen menschlichen Zähne verwendet, weil diese Inhomogenitäten im Schmelz aufweisen können und bei ihnen auch zu viele Unterschiede in der Zahnmorphologie und -größe vorkommen. Stattdessen besteht der Antagonist aus Edelstahl.

Zirkoniumoxid ist extrem beständig, aber ...

Die Bruchlastwerte für alle drei Keramiken lagen über dem maximalen natürlichen Kaudruck von 900 Newton [Varga et al., 2011]. Tatsächlich zeigte Zirkoniumoxid aber die höchsten Bruchlastwerte, die Leuzit verstärkte Keramik die geringsten – unabhängig von der jeweiligen Vorbehandlung. Das unterstreicht die sehr guten mechanischen Eigenschaften von Zirkoniumoxid aufgrund ihrer dichteren Kristallstruktur, was bereits in der Literatur dokumentiert wurde [Stawarczyk et al., 2017].

Auch die Abnutzungswerte waren bei den Kronen aus Zirkoniumoxid nach über einer Million künstlicher Kauzyklen (das entspricht etwa fünf Jahren in vivo) am geringsten und bei deren Antagonisten am höchsten.

Besser Polieren als Glasieren

Bezogen auf die verschiedenen Vorbehandlungen zeigten sich zwei Trends: Das Glasieren führte zu einem höheren Verschleiß an der Keramikprobe und am Antagonisten, während die Bruchlastwerte sanken. Das Polieren der beschliffenen Stellen dagegen verbesserte die mechanischen Eigenschaften der Keramik, während der Antagonist sehr wenig Verschleiß zeigte.

Die Münchner Wissenschaftler führen das darauf zurück, dass sich Glasurpartikel während der Kausimulation möglicherweise lösen, was zu einer höheren Oberflächenrauheit führt und so den Verschleiß der mit Glasur behandelten Proben erhöht [Olivera et al. 2006].

Schlussfolgerungen

  1. Alle drei monolithischen CAD/CAM-Keramiken – Zirkoniumoxid, Lithium-Disilikat- und Leuzit verstärkte Keramik – kommen als festsitzender Zahnersatz im Seitenzahnbereich aufgrund ihrer hohen Bruchlastwerte jenseits des menschlichen Kaudrucks in Frage.
  2. Es genügt, die Keramikoberfläche nach dem Einpassen einer Krone zu polieren, denn ein Glasieren bringt eher Nachteile. Das geht schnell, ist kostengünstig und am Stuhl gut praktikabel.

Felicitas Wiedenmann, Denise Böhm, Marlis Eichberger, Daniel Edelhoff, Bogna Stawarczyk: Influence of different surface treatments on two-body wear and fracture load of monolithic CAD/CAM ceramics. Clin Oral Investig. 2020 Sep;v24(9):v3049-3060. doi: 10.1007/s00784-019-03173-8.

 

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