Fachbeitrag

Implantatprothetik

22.03.22

Keramikpasten für Zirkonoxid (Y-TZP): One Block Technik, Teil 1

Biomechanik und technische Entwicklung implantatgetragener Vollkeramikprothesen auf Cr-Co-Stegen

All-on-four, Cr-Co-Steg, Implantatversorgung, Lithium-Disilikat, Multilayer, Only One Block, Zirkonoxid

Dr. Francois Lelievre, Germano Rossi, lessandro Bianchi, Manuel Nanni, Sergio Bortolini, Valeria Cannillo

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Durch die Einführung neuer industrieller Verfahren, die einige Arbeitsschritte digitalisiert haben, verändert sich auch die implantatprothetische Vorgehensweise sehr stark. Diese Veränderung hat auch einige Auswirkungen auf die Prothetik-Terminologie. Die oft als „Revolution“ beschriebene Digitalisierung von Produktionsprozessen strebt die Umwandlung eines handwerklichen Arbeitsprozesses auf technisch-künstlerischer Basis in einen industriellen, auf Massenproduktion ausgelegten Prozess an.

Nach langjähriger Forschung konnten keramische Pastenmaterialien zum zwei- und dreidimensionalen Finalisieren monolitischer Gerüste entwickelt werden. Die 2-D Pasten für die Maltechnik, die 3-D Pasten für eine Minimalschichtung in Form von Inzisalmassen sowie Dentin- und Gingivamassen (Abb. 1 bis 18). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es gelungen ist, ein komplettes System gebrauchsfertig vorgemischter Keramikpasten für die Finalisierung anatomischer Restaurationen aus Zirkonoxid und Lithium-Disilikat zu entwickeln.


Ein komplexer und präziser Design- und Herstellungsprozess

Die Keramikpasten werden aus Glasfritten hergestellt, die man durch das Aufschmelzen einer Mischung verschiedener Keramikoxide bei 1500°C (Abb. 19) gewinnt.
Mit hochtechnologischen Verfahren in mehreren Schritten wie der Thermocoloration und Mahlen der Fritten mittels Luftdüsentechnik entsteht am Ende das fertige Produkt. Die so entstandenen Glaskompositionen, wie z.B. Natur-Opal (Abb. 20), sind auch dank des präzisen und strengen Herstellungsprotokolls immer von höchster, gleichbleibender Qualität.


Die Bedeutung der Ausdehnungs­koeffizienten

Bevor die ästhetischen Eigenschaften einer Keramik betrachtet werden, werfen wir einen Blick auf die Wärmeausdehnung, einem wesentlichen Parameter zur Sicherstellung des Haftverbundes. Die sich auf dem Markt befindlichen verschiedenen Zirkonoxide und Lithium-Disilikate weisen größtenteils Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen 9,7 und 10,25 (10-6° C-1 bis 500° C) auf.
Die Aufbrennkeramik sollte leicht unter Druckspannung stehen und daher einen Wärmeausdehnungskoeffizienten unter dem des Gerüstwerkstoffs aufweisen (Abb. 21).
Dieser Faktor sollte jedoch nicht zu niedrig sein, um unnötige Spannungen im Material zu vermeiden.


Keramikpasten, Opazität und Färbung

Eine wichtige Anforderung an die Pastenkeramik ist das Vorhandensein unterschiedlicher Opazitäten, so wie es der Techniker von seinen Schichtkeramiken kennt (Abb. 22). Bei der hier angewandten Thermocoloration werden die Pigmente in der Glasmatix der Fritte eingeschlossen. Eine Oxidation der Pigmente ist hier auszuschließen und eine bessere Ästhetik wird erzielt. Bei anderen Herstellungstechniken kommt es zu einer sichtbaren Oxidation des Pigments nach Mehrfachbränden (Abb. 23). Zirkonoxid besitzt keine natürliche Fluoreszenz. Das Bebrennen mit einer dünnen Schicht der Keramikpasten gleicht diesen Nachteil aus, vorausgesetzt die Fluoreszenz wurde vom Hersteller so eingestellt, dass sie natürlich wirkt (Abb. 24 und 25). Ein Überzug mit mindestens einer Schicht fluoreszierender Glasur und fluoreszierenden Dentin verleiht der Krone eine natürlich wirkende Fluoreszenz. Im Gegensatz dazu enthalten die 3-D-Gingival-Pasten keine Fluoreszenz, da auch dem natürlichen Zahnfleisch diese Eigenschaft vollständig fehlt (Abb. 26).


Dauerhaft Zuverlässigkeit garantieren

Eine gute Keramik-Keramik-Verbindung erfordert die Entwicklung von „Gläsern“, die eine ausreichend niedrige Glasübergangstemperatur aufweisen, um leicht auf des Keramikgerüst „aufzuschmelzen“. Mit einer Tg (Glasübergangstemperatur) zwischen 480 und 490 °C haben Keramikpasten eine rund 40 °C niedrigere Tg als ein herkömmliches Keramikpulver, was das Arbeiten bei niedrigen Temperaturen (710 bis 730 °C) und eine perfekte Verschmelzung des Materials auf dem Gerüst (Abb. 27) ermöglicht. Daraus resultiert ein sehr guter Haftverbund mit hohen Haftverbundswerten bezogen auf die Anforderungen der Norm ISO 96938: bei den 2-D-Keramikpasten liegt das erzielte Ergebnis bei 55 MPa – laut internationalem Standard sind 20 MPa gefordert.
Um das Mischen der Keramikpasten untereinander zu erleichtern , wurden Tg und Brenntemperaturen der 2-D- und 3-D-Pasten einander angeglichen. Dies hat den Vorteil, dass beliebige Mengen 2-D- und 3-D-Pasten untereinander gemischt werden können ohne Änderung der Brenntemperatur (Abb. 28). Die Dreipunkt-Biegefestkeit des Materials ist mehr als doppelt so hoch (115 bis 130 MPa) als die in der internationalen Norm geforderten 50 MPa. Dies führt zu einer hohen Festigkeit des Gerüsts und der Keramikverblendung (Abb. 29).

Den 2. Teil lesen Sie hier: Im zweiten Teil werden deren praktische Anwendungsmöglichkeiten anhand zweier klinischer Fälle Schritt für Schritt erläutert. In beiden Fällen werden implantatgetragene Vollkeramikprothesen auf Cr-Co-Stegen ohne Stützgerüst hergestellt.

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