STEP BY STEP. Zirkonoxid monolithisch oder teilverblendet TRANSLUZENTES ZIRKONOXID. Effizienz und Effektivität: Parameter moderner Versorgungskonzepte

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1 Zusammenfassung Eine zufriedenstellende Werteschöpfung im Laboralltag ist von vielen Faktoren abhängig. Entscheidend sind, neben einer wohlstrukturierten CAD/ CAM-Prozesskette, Materialien und Verfahren, die ein ebenso effektives wie effizientes Arbeiten erlauben. Mit transluzentem und voreingefärbtem Zirkonoxid, vollanatomisch, als Käppchen oder als Gerüst gestaltet, lassen sich funktional und ästhetisch langzeitstabile Versorgungen im Front- und Seitenzahnbereich generieren. Zum wirtschaftlichen Vorteil des Patienten, des Behandlers und des Labors, wie es der Fall verdeutlicht. Zirkonoxid monolithisch oder teilverblendet Indizes Vollkeramik, monolithische Restauration, anatomische Gestaltung, Kronen, Brücken, transluzentes Zirkonoxid, digitaler Workflow Effizienz und Effektivität: Parameter moderner Versorgungskonzepte Carsten Müller Regelversorgungen mit NEM-Vollgusskronen sind nicht unbedingt ein Quell der Wertschöpfung, weder im Labor noch beim Zahnarzt. Zudem ist der Patient von der Ästhetik meist nicht gerade begeistert, was auch für so manche VMK-Arbeiten gilt, wenn Kronenränder oder nach Abplatzungen das Gerüst sichtbar werden. Zahnfarbene Kronen und Brücken mit natürlicher Transluzenz hingegen, bioinert, biokompatibel, langzeitstabil und zu angemessenen und dennoch attraktiven Konditionen bieten eine mehr als nur interessante Alternative. Denn der digitale Workflow verkürzt proportional zum Können der Labormitarbeiter und der entsprechenden Laborausstattung die Herstellungsprozedur vollkeramischen Zahnersatzes bei meist höherer Verarbeitungsqualität erheblich und ermöglicht somit preislich attraktive Lösungen. Besonders effektiv und effizient ist hier die neue Zirkonoxid Werkstoff-Generation, die sich aufgrund ihrer hohen Transluzenz für die vollanatomische bzw. monolithische Verarbeitung eignet und damit alternative Versorgungskonzepte erlaubt. Voraussetzung jedoch, um mit monolithischem Zirkonoxid ebenso effektiv wie effizient und damit wirtschaftlich gerade auch Einleitung 140 Quintessenz Zahntech 2013;39(2):

2 im Laboralltag arbeiten zu können, ist ein durchstrukturierter CAD/CAM-Workflow. Wie das im Labor des Autors gehandhabt wird, zeigt der Fall einer palatinal und okklusal monolithischen, vestibulär teilverblendeten Zirkonoxid-Versorgung im Oberkiefer. Material Patientenfall Aufgrund seiner Eigenschaften können aus Marken-Zirkonoxid Gerüste für langzeitstabile Versorgungen wie z. B. weitspannige Brücken oder auch Implantatsuprastrukturen hergestellt werden, vorausgesetzt, das Material wurde werkstoffspezifisch anatomischunterstützende Gerüstgestaltung, Brennparameter, WAK-Werte der Verblendkeramiken be- und verarbeitet. Als Manko jedoch galt vielen seine hohe Opazität, wodurch vor allem ästhetische Frontzahnrestaurationen nicht zum direkten Indikationsspektrum gezählt wurden. Insofern war es naheliegend, dass die Entwicklung hin zu erhöhter Lichtdurchlässigkeit des Materials vorangetrieben wurde. Die Herausforderung bestand dabei darin, die positiven Werkstoffeigenschaften wie geringe Wärmeleitfähigkeit, hohe Biegefestigkeit, Bruchzähigkeit und Sicherheit, auch über eine längere Tragedauer nicht zu beeinträchtigen. Zenostar Zr Translucent ist eine Eigenentwicklung von Wieland Dental (Pforzheim). Damit können sowohl Kronen- und mehrgliedrige Brückengerüste als monolithische Restaurationen angefertigt werden. Das Material setzt sich zusammen (Gewichtsprozent) aus Zirkonoxid (ZrO 2 + HfO 2 ) 94 %, Yttriumoxid (Y 2 O 3 ) 5 %, Aluminiumoxid (Al 2 O 3 ) < 1 % sowie andere Oxide < 1 %. Die Lichtdurchlässigkeit konnte durch den niedrigen Aluminiumoxid-Anteil verbessert werden, ohne dabei auf dessen stabilisierenden Faktor verzichten zu müssen. Sintertemperaturen von C und damit verbundene geringe Korngrößen verbessern die hydrothermale Alterungsbeständigkeit, ohne die Transluzenz durch eine Erhöhung der Sintertemperatur wird zwar das Kontrastverhältnis erhöht, die Biegefestigkeit jedoch negativ beeinflusst (1) merklich zu verschlechtern. Für eine patientenindividuelle Anpassung gibt es die Fräsrohlinge uneingefärbt (pure) und voreingefärbt (light, medium, intense, sun und sun chroma). Mit einem spezifischen, auf die Werkstoffeigenschaften abgestimmten Malfarbenset aus Malfarben, Glasur und Einschichtkeramik (Zenostar Art Module Complete, Wieland) lassen sich die gängigen Zahnfarben realisieren. Somit ist monolithisches Zirkonoxid für eine breite Indikationspalette verwendbar, speziell auch bei geringem Platzangebot, da im Vergleich zu verblendeten bzw. geschichteten Versorgungen mit geringerer Wandstärke gearbeitet werden kann. Bei dem 54-jährigen Patienten, Nichtraucher, hatten starke Abrasionen und mangelnde prothetische Versorgung alio loco zu einer abgesunkenen vertikalen Dimension geführt. Als prothetische Versorgung waren eine Brücke mit Lückenschluss bei 16 und eine Brücke sowie Einzelkronen auf Zahn 12, und 27 mit Lückenschluss bei 26 geplant (siehe Tabelle 1). Die Zähne 17, 21 und 28 waren nicht mehr erhaltungswürdig und wurden extrahiert (Abb. 1 und 2). Alle übrigen Zähne (18, 14 11, und 27) waren vom Behandler keramikgerecht mit ausgeprägter Hohlkehle präpariert worden. Tabelle 1 Der Versorgungsplan (nach HKP). TP K B B K K K K B K K K K K B ww f )( f ww ww ww kw f ww ww ww ww )( ww f Quintessenz Zahntech 2013;39(2):

3 Abb. 2 Detailansicht der Ausgangssituation von rechtslateral. Abb. 1 Das Situationsmodell der Ausgangssituation nach Extraktion. Abb. 3 Die Kieferrelationsbestimmung. Abb. 4 und 5 Die Wachsmodellation für das Oberkiefer-Provisorium mit neuer Kieferrelation in okklusaler und vestibulärer Ansicht. Nach eingehender Kommunikation über die Vorzüge monolithischer Keramikrestaurationen stimmte der Patient der Planung zu. Bis zur Fertigstellung seiner definitiven, gänzlich im CAD/CAM-Verfahren hergestellten Oberkiefer-Restaurationen erhielt der Patient auf der Grundlage einer Wachsaufstellung ein therapeutisches, an die geänderte Bisssituation bereits angepasstes Provisorium (Abb. 3 bis 5). Die digitale Prozesskette begann in diesem Fall mit dem Einscannen (3Shape, Kopenhagen, Dänemark) des Sägeschnittmodells vom Oberkiefer. Um die notwendig bestmögliche Arbeitsgrundlage für die virtuelle Modellation schaffen zu können, werden nach abgeschlossener Modellvorbereitung vor dem Scannen Einschubrichtung und Einzelstümpfe auf dem Modell nochmals genauestens kontrolliert, denn jede Abweichung würde vom Scanner erfasst und zu Passungenauigkeiten der Arbeit und damit zu zeit- und kostenaufwändigen Korrekturen führen. Daher ist auch darauf zu achten, dass die einzelnen Segmente beim Scannen fest und bis zum Anschlag auf dem Modellsockel sitzen. Workflow Scannen 142 Quintessenz Zahntech 2013;39(2):

4 Abb. 6 Das eingescannte Sägeschnittmodell mit Gegenkiefer (beschnittener Datensatz). Abb. 7 Die Festlegung der Präparationsgrenze und virtuelle Prüfung der Einschubrichtung. Über Einzelscans des Oberkiefers mit den Einzelstümpfen sowie des Unterkiefers mit den Antagonisten werden die Modellsituation und über einen Vestibulärscan die Kieferrelation digital erfasst (Abb. 6 und 7). Bei Einzelstümpfen sollten die mesialen und distalen Nachbarzähne mitgescannt werden. Die Rohscans werden, indem sie am Bildschirm durch Drehen von allen Seiten betrachtet werden können, auf Vollständigkeit der Daten überprüft, sodass sie gegebenenfalls korrigiert bzw. Artefakte selektiv nachgescannt werden können. Sobald die intraorale Situation fehlerfrei wiedergegeben ist, werden die Datensätze getrimmt respektive beschnitten, um ihre Datenmenge zu reduzieren, damit bei der weiteren Bearbeitung des Datensatzes weniger Rechnerleistung und Zeit benötigt werden. Modellieren Auf dieser Grundlage erfolgt die virtuelle Modellation der Restauration mit dem DentalDesigner von 3Shape (Kopenhagen, Dänemark). Hierfür müssen als erstes die Präparationsgrenzen der einzelnen Stümpfe festgelegt und die gemeinsamen Einschubrichtungen bestimmt sowie die individuellen Passungsparameter des Behandlers eingestellt werden. Mit dem Software-Modul Smile Composer lassen sich Kronen und Brücken vollanatomisch konstruieren. Dabei werden die Kronen und Brückenglieder als Gestaltungsvorschlag aus der Zahnbibliothek von der Software über Morphing bereits grob an die klinische Situation angepasst bzw. anatomisch ausgerichtet. In den weiteren Arbeitsschritten werden mit entsprechenden Programmtools die vorgeschlagenen Mikro- und Makrostrukturen der Zähne wie Zahnlänge, -breite, -dimension, Oberflächen-Textur und okklusales Profil sowie die Kontaktpunkte patientenindividuell optimiert. Hierfür kann in der Software der Zahnkörper in allen Dimensionen verändert werden. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der bestmöglichen okklusalen Verschlüsselung und einer optimalen Verbindergeometrie. Diese Schritte erfordern jedoch ein hohes Maß an Können und Erfahrung seitens des bearbeitenden Zahntechnikers. Nicht nur im Frontzahnbereich achtet der Patient auf eine ansprechende Ästhetik und ein harmonisches Verhältnis zur Unterkiefersituation. Daher ist es wichtig, bei der Gestaltung der Oberkieferbezahnung die Anatomie der Unterkieferzähne stets im Blick zu haben, um nicht nur in der Zahnfarbe, sondern vor allem auch in der Körperhaftigkeit und in den optischen Eigenschaften möglichst nahe an die Antagonisten heranzukommen. Quintessenz Zahntech 2013;39(2):

5 Abb. 8 Die anatomisch konstruierte Seitenzahnbrücke (gelb-orange). Abb. 9 Das anatomische Design der Palatinalflächen (von dorsal nach lateral gesehen). Abb. 10 Die anatomische Modellation der Oberkieferzähne vor der vestibulären Reduzierung. Abb. 11 Die im Blank positionierten Modellationen mit Haltestiften. Abb. 12 Das Fräsen der Seitenzahnbrücke Um im Frontzahnbereich und im Verlauf zum Seitenzahnbereich des Oberkiefers eine möglichst hochwertige Ästhetik ohne Übergänge zu erzielen, wurde im beschriebenen Fall die vollanatomische Konstruktion vestibulär reduziert, um sie nach dem Sinterbrand entsprechend verblenden zu können (Abb. 8 bis 10). Zudem war in der Front auf eine okklusale respektive sagittale Stufe und eine korrekte Eckzahnführung zu achten. Alle Okklusal- und Palatinalflächen wurden rein monolithisch gestaltet. Nach Fertigstellung der virtuellen Planung wurden die modellierten Restaurationen in der Nesting-Software so im Zirkonoxid-Blank platziert (Abb. 11), dass der Materialblank möglichst optimal genutzt und die Frässtrategie gemäß der Parameter des ausgewählten Materials festgelegt werden konnte. Anschließend konnten die Restaurationen im Labor des Autors kommt hierfür eine 5-Achs simultan HSC-Fräsmaschine von MB Maschinen, Biebergmünd, zum Einsatz herausgefräst und vorsichtig aus dem Blank herausgelöst werden (Abb. 12 und 13). Abb. 13 Das Herauslösen der Kronen aus dem Zenostar- Blank. Nesting und Fräsen 144 Quintessenz Zahntech 2013;39(2):

6 Abb. 14 Die Restaurationen, vorbereitet für das Hochtemperatur sintern. Abb. 15 Die Gerüsteinprobe. Abb. 16 Einzelkronen mit Lückenschluss 26 nach Sinterung. Sintern Weiterverarbeitung Nach dem Abtrennen der gefrästen Restaurationen werden die Haltestifte verschliffen. Bei Bedarf können an der Oberfläche des Weißlings (vorgesintertes Zirkonoxid) noch zahntechnische Korrekturen bzw. Optimierungen vorgenommen werden. Im vorliegenden Fall wurden die Fissuren mit Zenostar Color Zr und Zenostar Brush (Zenostar Art Module Complete, Wieland) nachgezeichnet. Der anschließende Sinterprozess erfolgt bei 1450 C, die Haltezeit betrug zwei Stunden (Abb. 14). Bei dieser Sintertemperatur und -dauer könnten auch die weißen Zirkonoxid-Blanks (Zenotec Zr Bridge weiß) mitgesintert werden. Nach der Abkühlphase wurden die Sinterfüße unter Wasserkühlung vorsichtig verschliffen und die Werkstücke auf dem Modell kontrolliert. Kleine Korrekturen könnten jetzt zwar noch durchgeführt, sollten aber nach dem Sintervorgang möglichst vermieden werden. Nachdem die Gerüsteinprobe zufriedenstellend verlief (Abb. 15), konnte mit der Verblendung der Vestibulärflächen der Einzelkronen und Brücken begonnen werden (Abb. Quintessenz Zahntech 2013;39(2):

7 Abb. 17 Einzelkronen nach Sinterung, vestibulär reduziert. Abb. 18 Die monolithische Seitenzahnbrücke nach der Sinterung im Detail. Abb. 19 Die monolithische Seitenzahnbrücke nach der Sinterung, vestibulär reduziert. Abb. 20 Der Auftrag von Dentinopaker... Abb und Dentin erfolgt nur auf den vestibulären Flächen. 16 bis 21). Sie wurden zunächst mit einem Linerbrand (Zenoflex Core Liner) versehen, danach erfolgte ein mehrschichtiger Auftrag mit den Zenoflex dimension Verblendmassen (Wieland), die speziell für Zirkonoxid-Restaurationen geeignet sind. Verblendetes Zirkonoxid baut im Vergleich zu Metallrestaurationen in der Abkühlphase andere Spannungsverhältnisse (insbesondere bezogen auf unerwünschte Zugspannungen) auf. In der Mikrostruktur der Zenoflex Verblendkeramik sind daher sogenannte Anti-Stress-Mineralien eingebunden, die laut Herstellerangaben einen Abbau dieser unerwünschten Zugspannungen bei gleichzeitiger Beibehaltung der notwendigen Druckspannungen ermöglichen und damit das Chipping-Risiko ausschließen sollen. Bei einer zahntechnisch richtig gestalteten monolithischen Kaufläche besteht per se kein Chipping-Risiko. Da sich nicht die Härte, sondern die Oberflächenrauigkeit einer Zirkonoxid-Versorgung auf die Antagonistenabrasion auswirkt, ist es entscheidend, die monolithisch unverblendeten Okklusalflächen einer Restauration so perfekt wie möglich zu polieren. Zumal der Patient an seinen Unterkieferzähnen starke Abrasionen aufwies. Poliertes Zirkonoxid hat 146 Quintessenz Zahntech 2013;39(2):

8 Abb. 22 Die finale vestibuläre Verblendung. Abb. 23 Die finalen monolithischen Kauflächen. Abb. 24 und 25 Die finalen monolithischen Einzelkronen und die finale Brücke mit polierten Okklusal- und Palatinalflächen. Abb. 26 Die finale vestibuläre Verblendung der Einzelkronen. Abb. 27 Die finale vestibuläre Verblendung der Brücke. ein dem natürlichen Schmelz ähnliches Abrasionsverhalten, während z. B. verblendetes Zirkonoxid höhere Abrasionen am Antagonisten zeigt. 1 Die Politur der unverblendeten Okklusal- und Palatinalflächen erfolgte mit Diamantpaste (Zenostar Polish) und Bisonhaarbürsten. Nach dem Glasurbrand waren die Restaurationen fertig zum Eingliedern (Abb. 22 bis 27). Quintessenz Zahntech 2013;39(2):

9 Abb. 28 Die reizfreie, palatinal monolithische Versorgung in situ. Abb. 29 Die reizfreie, vestibulär verblendete Versorgung in situ. Abb. 30 Die Profilansicht der Abschlusssituation mit sagittaler Stufe. Abb. 31 Die Abschlusssituation im Lippenbild zeigt ein harmonisch-natürliches Gesamtbild. 148 Quintessenz Zahntech 2013;39(2):

10 Ein Hinweis: Für die Individualisierung vollanatomischer Werkstücke werden im Labor des Autors die Malfarben des Zenostar Art Moduls Complete verwendet. Zuvor wird eine Schicht Magic Glaze Sprühglasur aufgetragen und ein Glasurbrand durchgeführt. Damit wird die mögliche Bildung von Farbinseln verhindert und die Malfarben lassen sich wie gewünscht fein dosiert auftragen. Fazit Danksagung Literatur Monolithische Restaurationen aus transluzentem Zirkonoxid kommen den allseits gestiegenen Erwartungen und Anforderungen an moderne Dentalwerkstoffe entgegen. Das Material erlaubt minimalinvasive Präparationen, ist substanzschonend nicht nur bei palatinal verringertem Abtrag und daher sehr gut auch bei beengten Platzverhältnissen einsetzbar. Auch die Sorge um Chipping-Effekte ist unbegründet, da bei monolithischen Materialien kein Chipping auftreten kann. Monolithische Zirkonoxid-Werkstoffe wie Zenostar Zr Translucent erlauben ein abgestuftes, immer aber effektives und effizientes Arbeiten. Eine Mischform wie im vorliegenden Fall mit monolithischen Okklusal- und Palatinalflächen sowie mehrschichtig verblendeten Vestibulärflächen ermöglichte eine Versorgung, die den Patienten in jeder Hinsicht sehr zufriedengestellt hat (Abb. 28 bis 31). Seine Vorstellungen und seine zu Beginn der Behandlungen geäußerten Wünsche bezüglich Funktion, Ästhetik und Alterungsbeständigkeit des Materials sah er erfüllt. Das Preis-Leistungsverhältnis erschien ihm aufgrund dieser Tatsache als vernünftig und angemessen. Auf die Laborgröße hin abgestimmte CAD/CAM-Techniken und ein gut durchstrukturierter digitaler Workflow ermöglichen eine ökonomische und preislich attraktive Herstellung monolithischer Restaurationen aus transluzentem Zirkonoxid. Mit diesem Werkstoff können im Niedrig- wie im Hochpreissegment zufriedenstellende Erträge erlöst werden ein entscheidender Faktor für die Wirtschaftlichkeit eines zahntechnischen Labors. Das gilt sicherlich auch für kleinere Labore, für die eine Fräseinheit unwirtschaftlich wäre. Denn selbst bei einer frästechnischen Außer-Haus-Fertigung der Restauration bei einem Kollegen oder einem Fräszentrum bleiben Planung und Veredelung der Arbeiten als Wertschöpfungsfaktor im Labor. Die zahnärztlichen Arbeiten wurden von ZA Katharina Ogrodowski aus der Zahnarztpraxis Gruner/ Matzner, ausgeführt, verantwortlicher Zahntechniker im Labor war ZTM Christian Puschner mit seinem Team, die CAD/CAM-Arbeiten oblagen ZT Tom Schulze. 1. Stawarczyk B, Ozcan M, Schmutz F, Trottmann A, Roos M, Hämmerle CH. Two-body wear of monolithic, veneered and glazed zirconia and their corresponding enamel antagonists. Acta Odontol Scand 2013;71: doi: / Epub 2012 Feb 27. ZTM Carsten Müller AVANTGARDE Dentaltechnik GmbH Stöhrerstraße 3b Leipzig Quintessenz Zahntech 2013;39(2):