Komposite in der Implantatprothetik

DOI: 10.3238/ZZI.2021.0236−0239

Chancen und Grenzen der polymerbasierten Werkstoffe für die Anfertigung von definitiven implantatgetragenen Kronen und Brücken

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Schlüsselwörter: Keramik Komplikationen Komposit PEEK Planung Survival Zahnfarbene Werkstoffe

Hintergrund: Die Materialauswahl für die festsitzende und zahnfarbene Implantatprothetik ist vielfältig. Viele neue polymerbasierte Materialien sind seit wenigen Jahren auf dem dentalen Markt verfügbar.

Ergebnisse: Komposite und andere polymerbasierte Werkstoffe können aufgrund der zahnhartsubstanzähnlichen E-Module als Alternative zu keramischen oder metallischen Restaurationsmaterialien gesehen werden. Momentan sind jedoch nur vereinzelt klinische Studien zu deren Anwendung in der festsitzenden Implantatprothetik verfügbar.

Schlussfolgerung: Polymerbasierte Werkstoffe können bei Patienten mit hohen Kaukräften eine Alternative zu keramischen Materialien darstellen. Die Limitationen sind momentan noch in der geringen wissenschaftlichen Evidenz für die Anwendung im klinischen Alltag und einer eingeschränkten Farbauswahl zu sehen.

Schlüsselwörter: Keramik; Komplikationen; Komposit; PEEK; Planung; Survival; Zahnfarbene Werkstoffe

Zitierweise: Butz M, Hahnel S, Rauch A: Komposite in der Implantatprothetik. Z Zahnärztl Implantol 2021; 37: 236−239

DOI.org/10.3238/ZZI.2021.0236−0239

Einleitung

 

„Welches Restaurationsmaterial würden Sie für eine implantatgetragene Restauration in regio 21 favorisieren?“, lautete die Fragestellung aus einer Umfrage unter Zahnärzten in Mitteldeutschland im Jahr 2019. Dabei antworteten 46,8 % der Zahnärzte, sie würden verblendete Zirkoniumdioxidkeramik bevorzugen, 19,4 % wählten verblendete Lithiumdisilikatkeramik und 11,3 % antworteten mit monolithischer Zirkoniumdioxidkeramik [5]. Die Verwendung von Metallkeramiken – besonders im ästhetischen Bereich – steht mittlerweile eher im Hintergrund, sicherlich auch, da die Vielfalt stabiler keramischer Restaurationsmaterialien mit hohen Biegefestigkeiten groß ist. So konnten Zirkoniumdioxidkeramiken durch Modifikationen in der Zusammensetzung so verändert werden, dass die Anfertigung von ästhetisch ansprechenden, monolithischen Restaurationen möglich ist. Die hohe Biegefestigkeit der Materialien wurde dabei beibehalten [27, 28].

Dies trifft auch auf die Generation von Zirkoniumdioxidkeramiken zu, die mit Yttriumoxid in einem Stoffmengenanteil von 5 % dotiert ist und so eine ähnliche Transluzenz aufweisen kann wie die Silikatkeramiken [1]. Bei den Silikatkeramiken weisen die Lithiumdisilikatkeramiken hohe Biegefestigkeiten auf [11]; die klinische Performance in der Implantatprothetik konnte bereits über mittlere Nachuntersuchungszeiträume nachverfolgt werden. Dabei zeigten implantatgetragene Kronen nach 5 Jahren eine Überlebenswahrscheinlichkeit von 100 % [26].

Die Kraftüberleitung der keramischen Restaurationen auf das Abutment-Implantat-System wird jedoch immer wieder kontrovers diskutiert. Zum Teil werden auftretende Komplikationen oder ein Versagen in Zusammenhang mit einer starren Kraftübertragung bei Verwendung von zirkoniumdioxidbasierten oder silikatkeramischen Restaurationsmaterialien gebracht [12]. Der Elastizitätsmodul (E-Modul) hat bei dieser Betrachtung eine relevante Bedeutung. Bei der Verformung fester Körper beschreibt er den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung. Ein geringer E-Modul deutet auf eine höhere Verformbarkeit des Materials hin und kann im Sinne der Restaurationsmaterialien „dämpfend“ auf ein Implantat wirken [21, 25].

Im Vergleich zur Zahnhartsubstanz weisen Keramiken mit Werten von 200–300 GPa für Zirkoniumdioxid- bzw. 60–110 GPa für Silikatkeramiken hohe E-Module auf. Für den Zahnschmelz werden lediglich Werte von ca. 50 GPa und für Dentin von ca. 15 GPa beschrieben [17]. Restaurationsmaterialien mit Zahnhartsubstanz-ähnlichem E-Modul sind daher für eine dämpfende Kraftweiterleitung auf das Implantat eher wünschenswert. Eine Optimierung dieser Kraftübertragungen kann gleichzeitig zu einer verbesserten Osseointegration des Implantats führen [3].

In den vergangenen Jahren wurden viele Restaurationsmaterialien modifiziert, sodass mittlerweile zahnfarbene Materialien auf dem Markt verfügbar sind, die durch einen Polymeranteil einen geringeren E-Modul erreichen und so eine dämpfende Wirkung erzielen können. Zu den bekannten definitiven Restaurationsmaterialien gehören insbesondere die CAD/CAM-Komposite und die Hybridkeramiken (Abb.1).

 

CAD/CAM-Komposite (indirekte Komposite)

CAD/CAM-Komposite sind industriell polymerisierte Komposite. Sie bestehen, wie auch die Füllungskomposite, im Wesentlichen aus einem Polymernetzwerk (Dimethacrylate) und anorganischen Füllkörpern. Durch die industrielle Verarbeitung kann bei den CAD/CAM-Kompositen ein höherer Polymerisationsgrad erreicht werden, wodurch ein dichteres Gefüge mit weniger Fehlstellen entsteht [17]. Aufgrund der Biegefestigkeit unter 300 MPa müssen sie zwingend adhäsiv befestigt werden. Je nach Fülleranteil und -art sind die mechanischen Eigenschaften etwas unterschiedlich; der E-Modul wird mit Werten von ca. 10 GPa beschrieben [7, 11]. Die Blöcke sind in verschiedensten Transluzenzstufen und vereinzelt als Multilayer-Ausführungen verfügbar. Nach Kenntnis der Autoren ist einzig Lava Ultimate (3M, Seefeld, Deutschland) nicht für die Anfertigung von Vollkronen zugelassen [6]. Klinische Studien zu implantatgetragenen Restaurationen aus CAD/CAM-Kompositen fehlen bisher (Abb. 3e).

 

Hybridkeramiken

Der Begriff Hybridkeramik beschreibt Werkstoffe, die aus dem Verbund eines silikatkeramischen und eines polymeren Netzwerks bestehen. Aus diesem Grund können diese im Vergleich zu den CAD/CAM-Kompositen auch mit Flusssäure konditioniert werden. Aufgrund eines Anteils von 86 Gew. % Feldspatkeramik (Silikatkeramik) ist der E-Modul höher als bei den CAD/CAM-Kompositen und liegt bei 28 GPa [4]. Die einzige auf dem Markt verfügbare Hybridkeramik ist momentan die Vita Enamic, die in verschiedenen Transluzenzstufen verfügbar ist. Die Blöcke sind entweder mit oder ohne vorgefertigte Schnittstelle für die TiBase von Dentsply Sirona inkl. einer entsprechend genormten Vorbohrung für den Schraubenkanal erhältlich (Abb. 2). Klinische Studien zu implantatgetragenen Restaurationen sind momentan noch nicht verfügbar (Abb. 3b).

 

Andere polymerbasierte Materialien

Fräsbare Polyaryletherketone (PAEK) werden meist als Blanks auf dem dentalen Markt angeboten. Zu den PAEKs gehören im Wesentlichen Polyetheretherketon (PEEK) und Polyetherketonketon (PEKK) mit einer Biegefestigkeit von ca. 200 MPa und einem E-Modul von ca. 4 GPa [11]. Beide Materialien sind jedoch nicht in den klassischen Zahnfarben verfügbar (Abb. 1).

Im Gegensatz zu den Hybridkeramiken und den meisten CAD/CAM-Kompositen können sie auch als Brückenmaterialien verwendet werden und so im weniger ästhetisch relevanten Bereich eine Alternative zu den Zirkoniumdioxidkeramiken darstellen [16].

PEEK ist in der Implantatprothetik auch in Form von vorkonfektionierten Abutments verfügbar, kann aber auch als Block für die individuelle Herstellung von Abutments erworben werden. Interessant ist ebenfalls, dass PEEK und PEKK seitens der Hersteller für konventionelles Befestigen freigegeben sind.

Darüber hinaus sind auch glasfaserinfiltrierte Komposite, bestehend aus 40 % Epoxidharz und 60 % Fiberglas, für die Anfertigung von definitivem implantatgetragenem Zahnersatz verfügbar. Momentan ist dies im Wesentlichen das elfenbeinfarbene Trinia (Bicon Europe, Büchenbeuren, Deutschland). Die Biegefestigkeit von Trinia ist mit 393 MPa größer als jene der zuvor beschriebenen Polymere. Der E-Modul liegt bei 19 GPa [6]. In der Anwendung ist auch die Herstellung von mehrspannigen Brücken möglich [13]. Eine klinische Studie untersuchte Trinia als implantatgetragenes Restaurationsmaterial (10 Brückengerüste mit Kompositverblendung), wobei während des 1-Jahres-Nachkontrollintervalls nur wenige Komplikationen beobachtet wurden [24].

Diskussion

Polymerbasierte Werkstoffe können aufgrund der günstigen Kraftweiterleitung in der festsitzenden Implantatprothetik als interessante Alternative zu keramischen oder metallischen Restaurationsmaterialien gesehen werden. Nichtsdestotrotz fehlen derzeit klinische Studien, die evidenzbasierte Aussagen für ihren Einsatz im zahnärztlichen Alltag zulassen.

Aber auch bei den Keramiken ist ein großer Bedarf für weitere klinische Studien vorhanden [8, 22]. Dies zielt besonders auf die monolithische Anwendung von Zirkoniumdioxidkeramiken ab, die von relevanter Bedeutung ist, da besonders bei implantatgetragenen verblendeten Brücken aus Zirkoniumdioxidkeramik ein erhöhtes Chipping-Risiko beschrieben ist [14, 23].

Bei der monolithischen Anwendung von Zirkoniumdioxidkeramik sind Komplikationen aufgrund der starren Kraftweiterleitung auf das Abutment-Implantat-System denkbar. Ebenso wird ein Einfluss auf das Entstehen von Craniomandibulären Dysfunktionen (CMD) kritisch diskutiert [2], wenn auch generell der Einfluss der Okklusion immer weniger als Risikofaktor für das Entstehen einer CMD angesehen wird [9]. Im Rahmen einer ersten klinischen Studie konnte ein gehäuftes Auftreten von CMD-Symptomen nach einer einjährigen Tragezeit von Brücken aus monolithischer Zirkoniumdioxidkeramik nicht beobachtet werden [18].

Fazit

  • Komposite können sowohl in Form von CAD/CAM-Kompositen oder in Kombination mit silikatkeramischen Materialien (Hybridkeramik) als definitives Restaurationsmaterial in der Implantatprothetik genutzt werden.
  • Weitere polymerbasierte Materialien wie PEEK, PEKK oder glasfaserinfiltrierte Komposite sind nicht in den klassischen Zahnfarben verfügbar.
  • Im Gegensatz zu Keramiken weisen polymerbasierte Materialien E-Module auf, die ähnlich der Zahnhartsubstanz sind.
  • Klinische Studien zu der Anwendung von polymerbasierten Materialen in der festsitzenden Implantatprothetik stehen noch aus.
  • Silikatkeramiken und verblendete Oxidkeramiken sind die bisher am besten untersuchten zahnfarbenen Materialien für festsitzende Implantatprothetik.

Für die Performance einer implantatprothetischen festsitzenden Versorgung sind neben der Kraftübertragung auch weitere Faktoren entscheidend. Es zeigte sich beispielsweise in Laboruntersuchungen, dass die Stabilität von Kronen aus polymerbasierten Materialen durch das Vorhandensein von Schraubenkanälen vermindert sein kann [15, 20]. Dies wurde für implantatgetragene Frontzahnbrücken jedoch nicht beobachtet [29]. Auch das Kronen-Implantat-Verhältnis steht immer wieder im Fokus von Untersuchungen, scheint nach aktueller Literatur aber weniger Einfluss auf den Erfolg einer prothetischen Versorgung zu haben [10, 19].

Interessenkonflikte: Die Autoren Dr. Martin Butz, Prof. Dr. Sebastian Hahnelund PD Dr. Angelika Rauch, M.Sc., geben an, dass im Zusammenhang mit diesem Beitrag keinerlei Interessenkonflikte bestehen.

Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen und Tieren. ■

Dr. Martin Butz

Dr. Butz & Partner, Zahnarztpraxis, München

info@zahnarzt-fuenfhoefe.de

 

Prof. Dr. Sebastian Hahnel

Universitätsklinikum Leipzig, Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik und Werkstoffkunde

sebastian.hahnel@medizin.uni-leipzig.de

 

PD Dr. Angelika Rauch, M.Sc.

Universitätsklinikum Leipzig, Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik und Werkstoffkunde

angelika.rauch@medizin.uni-leipzig.de

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(Stand: 19.11.2021)

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