Quintessenz. Update Zahntechnik. Band1. Beiträge aus der Quintessenz Zahntechnik. Siegbert Witkowski. Chefredaktion:

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1 Copyright Update Zahntechnik Band1 Beiträge aus der Zahntechnik Chefredaktion: Siegbert Witkowski Verlags-GmbH Berlin, Chicago, Tokio, Barcelona, Istanbul, London, Mailand, Moskau, Neu-Delhi, Paris, Peking, Prag, São Paulo, Seoul, Warschau

2 Copyright Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliographie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <fttp://dnb.ddb.de> abrufbar. Copyright 2009 Verlags-GmbH, Berlin. Dieses Buch enthält ausgewählte Beiträge, die in der Zeitschrift QZ Zahntechnik im Jahre 2007 veröffentlicht wurden. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Geräten. Druck- und Bindearbeiten: Bosch-Druck GmbH, Landshut Printed in Germany ISBN:

3 Copyright VORWORT Best of QZ Inhalte mit Bestand Liebe Kolleginnen und Kollegen, ein Jahrbuch zusammenzustellen ist eine schöne Aufgabe, aber zugleich auch eine sehr schwierige. Die Zahntechnik verfügt monatlich über exzellente Beiträge von hoher Qualität, die von den jeweiligen Autoren mit viel Sorgfalt und Liebe zum Detail erstellt werden. Aus diesem riesigen Fundus an Fachbeiträgen eine Auswahl zu treffen, scheint schier unmöglich. Nach welchen Gesichtspunkten soll man die Beiträge für ein Jahrbuch auswählen? Nach rein optischen Gesichtspunkten der Aufnahmen oder sollte bevorzugt die fachliche Aussage im Mittelpunkt stehen? Bei den hier vorgestellten Beiträgen handelt es sich mit Sicherheit um eine Kombination aus vielen bemerkenswerten Aspekten. Alle verfügen über ein exzellentes Fotomaterial, und dies ist schon mal eine gute Voraussetzung, Neugierde beim Betrachter zu wecken. Des Weiteren bestechen alle Beiträge bezüglich ihrer klinischen und zahntechnischen Qualität. Sie zeigen in beeindruckender Weise, wie hoch die Messlatte in diesen Bereichen gelegt werden kann und was im Highend-Bereich möglich ist. Nicht minder bedeutend sind bei den hier gezeigten Beiträgen die fachlichen Aussagen und Beschreibungen von Verfahren und Abläufen. Das gesamte Jahrbuch könnte die Rubrik-Überschrift Innovativ tragen. Deutlich finden sich die Trendthemen Vollkeramik und Implantologie wieder. Mit hohem Geschick verbinden die Autoren Neuerungen und Bewährtes miteinander und gewähren so wertvolle Einblicke in ihre Vorgehensweise. Ihre Aussagen werden auch noch in der Zukunft Bestand haben. Ich wünsche Ihnen beim ersten Durchblättern und beim späteren intensiven Lesen recht viel Freude und einen gute Portion Motivationsschub für die tägliche Praxis. Siegbert Witkowski Chefredakteur der QZ

4 Copyright INHALT Eigenschaften, Anwendung, Wertung 1 Ralf Janda Die Wiederherstellung des natürlichen Lächelns durch richtige Materialauswahl 17 Pinhas Adar Materialeigenschaften, Ästhetik und Schichttechniken einer Zirkonoxid- und Verblendkeramik 33 Edward A. McLaren, Russell A. Giordano II Zirkonoxidkronen im Frontzahnbereich in kombinierter Überpress- und Schichttechnik 49 Hubert Schenk, Jan Haitó CAD/CAM-gestützte Lithiumdisilikat-Restaurationen 60 Andreas Kurbad, Kurt Reichel CAD/CAM: Ein Fortschritt oder ein Schritt fort? 71 Stefan Schunke C.P.M. Überpresstechnik für Metallkeramik 83 Davide Dainese, Massimiliano Zaccaria CAD/CAM gefertigte Langzeitprovisorien 103 Josef Schweiger, Florian Beuer Langzeitbewährung von Doppelkronen 115 Hans-Jürgen Wenz, Matthias Kern Ästhetische Implantattherapie im Einzelzahnersatz 129 Urs C. Belser

5 INHALT Copyright Full arch: 12 Glieder, Funktion, Biokompatibilität und Ästhetik 145 Hans Geiselhöringer Individuelle Totalprothetik 156 Karl-Heinz Körholz Klinische und labortechnische Verfahren für Präzision in dentaler Ästhetik 167 Domenico Massironi, Romeo Pascetta, Giuseppe Romeo Natürliche Balance: Der Übergang des Weichgewebes zur Krone 177 Shoji Sasaki, Kohei Ogura Ästhetische Defizite durch Verlust von Zahnhartsubstanz 192 Irfan Ahmad Funktion, Form und Farbe 210 Christian Hannker Restauration eines parodontal vorgeschädigten Gebisses Teil Teil Stefan Schunke Exzellente dentale Ästhetik 245 Sascha Hein, Jan Schünemann, Mark Bultmann, Stefan Picha

6 Copyright 1 Ralf Janda

7 Copyright 2 Janda Zusammenfassung Es kann davon ausgegangen werden, dass für alle Indikationen geeignete Keramiken und Verarbeitungsverfahren zur Verfügung stehen. Für hochästhetische Restaurationen im Frontzahnbereich mit den Indikationen Veneer, Inlay und Krone stehen zahlreiche Silikat- bzw. Feldspatkeramiken zur Verfügung, die in individueller Schichttechnik in der Schlickeroder Presstechnik verarbeitet werden können. Empress 2 und Optec OPC erlauben auch die Herstellung dreigliedriger Frontzahnbrücken sowie die Herstellung von Onlays und Seitenzahnkronen. Für alle mehr als dreigliedrigen Brücken im Frontzahnbereich und alle Brücken im Seitenzahnbereich sollte man auf Y-TZP Keramik wechseln. Diese Versorgungen werden mit modernen CAD/CAM-Verfahren in sehr guter Qualität hergestellt. Indizes Gläser, Glaskeramiken, Keramiken, Eigenschaften, CAD/CAM Ralf Janda Vollkeramische Restaurationen können aus unterschiedlichen Glaskeramiken und Keramiken hergestellt werden, die deutlich höhere Festigkeiten als konventionelle Verblendkeramiken besitzen. Hier sind folgende Obergruppen zu nennen: Einleitung Siliziumoxidglaskeramik (auch Siliziumdioxid-, Silikat- oder Feldspatglaskeramik genannt) Aluminiumoxidkeramik, die mit Zirkoniumoxid oder einer Glasphase modifiziert sein kann Zirkoniumoxidkeramik (auch Zirkoniumdioxidkeramik genannt) in Form des Y-TZP (Yttrium stabilisiertes tetragonal polykristallines Zirkoniumoxid) Diese Grundmaterialien können in unterschiedlichen Arten modifiziert und verarbeitet werden. Natürlich gibt es für die technische Anwendung noch andere Keramiken, auch festere, die jedoch aufgrund ihrer Farbe nicht für die Zahnmedizin geeignet sind. Über die die möglichen prinzipiellen Verarbeitungsverfahren der für die dentale Anwendung geeigneten Keramiken wurde bereits im vorhergehenden Beitrag berichtet. Obwohl auch der Unterschied zwischen Glas, Glaskeramik und Keramik bereits ausführlich erläutert wurde, wird hier nochmals kurz daran erinnert, da dieser essentiell sowohl für Indikation

8 Janda Copyright 3 und Verarbeitung als auch für die Anwendung (z. B. Adhäsiv-Technik) von Bedeutung ist. Glaskeramiken sind Werkstoffe, die durch eine kontrollierte Kristallisation von Gläsern bestimmter Zusammensetzung hergestellt werden. Sie zeichnen sich durch ein gleichmäßiges, feinkristallines und porenfreies Gefüge aus, wobei als Gefügekomponente neben der kristallinen Phase ein Anteil Glasphase erhalten bleibt. 32 Dentale Glaskeramiken sind hauptsächlich silikatischen Ursprungs, d. h. ihre Hauptkomponente ist Siliziumdioxid (SiO 2 ). Im Gegensatz zu den Glaskeramiken besitzen die Keramiken eine vollständig kristalline Struktur, d. h. die Bausteine (Atome, Ionen oder Moleküle) sind regelmäßig in definierten Kristallgittern angeordnet. 30 Aus den Unterschieden in chemischer Zusammensetzung und Struktur resultieren nicht nur unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften (Festigkeit, Härte, Löslichkeit), sondern auch Unterschiede in Transparenz und Farbe. So sind die Silikatglaskeramiken i. d. R. transparent und daher sehr gut ästhetisch einfärbbar. Dagegen sind Aluminiumoxid- und Zirkoniumoxidkeramiken meistens weiß opak und deshalb nicht für hoch ästhetische Rekonstruktionen geeignet, es sei denn, sie werden mit Verblendkeramiken verblendet. Da in der zahnärztlichen Werkstoffwissenschaft der Begriff Keramik gleichbedeutend mit Glas und Glaskeramik verwendet wird, soll im Folgenden nur noch von Keramiken gesprochen werden. Zusammensetzung und Eigenschaften Die Tabellen 1 und 2 unterteilen die Vollkeramiken nach Gesichtspunkten, die dem Interesse von Zahnarzt und Zahntechniker entsprechen. Tabelle 2 führt zwei weitere feinere Unterteilungen ein. So werden hier zum einen die Materialien nach ihrer Zusammensetzung unterschiedlichen Indikationsbereichen zugeordnet und zum anderen werden jedem Material individuelle Verarbeitungsmöglichkeiten zugewiesen. Tabelle 3 gibt dann Produktbeispiele für die einzelnen Indikationen, Verfahren und Keramikarten. Schon Tabelle 2 macht deutlich, dass Zirkoniumoxidkeramik, insbesondere in der Form des Y-TZP, für alle Indikationen, die höchste Belastungen aushalten müssen, geeignet ist. Mit geeigneten Verfahren können aus diesem Material Brücken bis zu 14 Gliedern hergestellt werden (siehe Tabelle 3). Dies liegt an den außergewöhnlich guten Festigkeitseigenschaften des Y-TZP (Abb. 1). Wie bereits bei Abhandlung der Grundlagen erläutert, werden diese außergewöhnlichen Festigkeiten durch Zusatz von 3 bis 5% Y 2 O 3 erreicht, die zur Stabilisierung der mechanisch sehr festen tetragonalen Kristallphase dient (Abb. 2). Diese absorbiert die bei Einwirkung hoher Spannungen entstehende Energie, indem sie in die monokline Kristallphase übergeht, die durch ihren erhöhten Raumbedarf quasi zu einem Verschluss des Risses führt und so eine weitere Rissbildung bzw. Rissfortpflanzung verhindert (Abb. 3). Die Widerstandskraft eines Werkstoffes gegen die Rissausbreitung und damit gegenüber Sprödbrüchen, wird als Bruchzähigkeit bezeichnet. Die Abbildung Tabelle 1 Verarbeitungsmethoden für Glaskeramiken und Keramiken. Prozess Verarbeitung Glaskeramik Keramik Schmelzprozess Gießen X Pressen X Sinterprozess freie Modellation X X Pressen X Mechanische Bearbeitung Fräsen/Schleifen X X

9 4 Copyright Janda Tabelle 2 Indikationsbereiche und individuelle Verarbeitungsmerkmale dentaler Vollkeramiken. Indikationsbereich SiO 2 MgAl 2 O 4 Al 2 O 3 Al 2 O 3 Al 2 O 3 Al 2 O 3 ZrO 2 Spinell glas- glas- ZrO 2 -verstärkt modifiziert infiltriert glasinfiltriert Veneer X Inlay X X X Krone/Onlay X X X X X X X 3-gliedrige Brücke, anterior X X X X X X > 3-gliedrige Brücke, anterior X X X X 3-gliedrige Brücke, posterior X X > 3-gliedrige Brücke, posterior X Individuelle Verarbeitungsmerkmale Schlicker/Pulver X X X X X X Pressen X Guss X Fräsen / Schleifen X X X X X X Elektrophorese (experimentell) X Aufbrennkeramik 80 SiO 2 -Schlicker, Optec HSP 80 Konventionelle Presskeramik 160 Empress 2 / Ptec OPC 300 InCeram-Spinell 322 InCeram-Al 2 O InCeram-ZrO Al 2 O ZrO 2 (Y-TZP) Biegefestigkeit [MPa] Abb. 1 Der in der Abbildung gezeigte hohe Biegefestigkeitswert der Y-TZP Keramik wird nur mit heiß isostatisch gepresstem (gehipten) Material erreicht. Abb. 2 Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Kristallstruktur von teragonalem Zirkoniumoxid. 4 zeigt die Bruchzähigkeiten einer Reihe unterschiedlicher Materialien 19 und macht deutlich, dass Y-TZP zwar weit hinter den Metallen zurückliegt, aber den natürlichen Zahnhartsubstanzen und allen anderen Ersatzmaterialien überlegen ist. Es ist noch anzumerken, dass die höchsten Festigkeiten allerdings nur von heiß isostatisch gepresster Y-TZP Keramik erreicht werden (man nennt diese besonders hergestellte Form auch gehiptes Zirkoniumoxid, HIP = hot isostatically pressing), da hier das Porenvolumen auf ein Minimum reduziert ist.

10 Janda Copyright 5 Tabelle 3 Beispiele für Vollkeramiksysteme und Verarbeitungsverfahren sowie ihre möglichen Indikationsbereiche. Produktbeispiele Veneer Inlay Krone 3-glied. > 3-glied. 3-glied. > 3-glied. Verfahren Material Brücke, Brücke, Brücke, Brücke, anterior anterior posterior posterior Cera-Quick-Press X X X Pressen SiO 2 Cergo Carrara Press Imagine h.e.press Optec HPC X X X X Schlicker SiO 2 Dicor (histor. Bedeutung) X X X Guss SiO 2 InCeram-Spinell X X X Schlicker MgAl 2 O 4 Spinell Empress 2 X X X X Pressen SiO 2 Optec OPC InCeram-Alumina X X X X Schlicker Al 2 O 3 glasinfiltriert InCeram-Zirconia X X X X X Schlicker Al 2 O 3, ZrO 2 -vestärkt, glasinfiltriert EDC X X X Elektro- Al 2 O 3, ZrO 2 -Pulver phorese Celay X X mit Kaufläche Kopierfräsen SiO 2 In-Ceram-Alumina In-Ceram-Zirconia (beide porös gesintert) Al 2 O 3 / ZrO 2 (beide dicht gesintert) Cicero / Synthoceram X X mit Kaufläche CAD/CAM Al 2 O 3 glasmodifizert Pulver Procera X X X X CAD/CAM Al 2 O 3 (dicht) Pulver Cercon X X X X X CAD/CAM ZrO 2 (porös) Cerec X X X X X mit Kaufläche X CAD/CAM SiO 2, InCeram- Alumina (porös) InCeram-Zirconia (porös) Al 2 O 3 / ZrO 2 (dicht) LAVA X X X X X CAD/CAM ZrO 2 (porös gesintert) DECIM X X X X mit Kaufläche CAD/CAM SiO 2 ZrO 2 (dicht gesintert) DCS Precident X X X X X mit Kaufläche bis CAD/CAM SiO 2, InCeram- 14-glied., Kaufläche Alumina (porös) InCeram-Zirconia (porös) Al 2 O 3 / ZrO 2 (dicht) digident X X X X X mit Kaufläche bis CAD/CAM SiO 2, InCeram- 14-glied., Alumina (porös) Kaufläche InCeram-Zirconia (porös) Al 2 O 3 / ZrO 2 (dicht) (dicht) = es wird dicht gesintertes Material verarbeitet (porös) = es wird poröses, nur angesintertes Material (Grünkörper) verarbeitet, das nach erfolgter Formgebung dicht gesintert wird

11 6 Copyright Janda ZrO 2 Metalle Dentin Glas, Kunststoff, Komposite Polymethylmethacrylat Amalgam Aufbrennkeramik Zahnschmelz tetragonale Phase monokline Phase Abb. 3 Abbruch des Rissverlaufes in einer Y-TZP-Keramik: Umwandlung der tetragonalen Kristallphase einer Y-TZP-Keramik bei Mikrorissbildung in die monokline Kristallphase unter Volumenexpansion. Die Rissbildung wird gestoppt und die Energie absorbiert. Glasionomerzement Bruchzähigkeit K lc [MPa m 1/2 ] Abb. 4 Bruchzähigkeiten verschiedner Materialien nach Kappert 3. Die Tabelle 2 zeigt ebenfalls, dass nicht alle Keramiken für jede Indikation geeignet sind, sondern dass hier eine Auswahl zu treffen ist. Ebenfalls kann nicht jede Keramik mit dem gleichen Herstellungsverfahren verarbeitet werden, wie aus Tabelle 3 hervorgeht. Insgesamt erscheint also die Situation, vor allem auch vor dem Hintergrund der Vielzahl an Verarbeitungstechniken, unübersichtlich. Mit Tabelle 4 ist versucht worden, eine vereinfachte und übersichtliche Klassifikation zu schaffen, die sich ausschließlich an den Indikationserfordernissen orientiert und das Herstellverfahren außer Acht lässt, da dieses eher zweitrangig ist. Außerdem genügen zwei oder drei verschiedene Verfahren, um alle Indikationsbereiche mit der richtigen Keramik zu bedienen. Die Tabelle 4 grenzt die Indikationsbereiche aufgrund der Festigkeiten der Materialklasse ab. Man könnte diese Einteilung noch stärker vereinfachen, indem man sie auf die SiO 2 Keramiken ab einer Biegefestigkeit von ca. 280 MPa und die Y-TZP reduziert. Für höchst ästhetische Arbeiten im Frontzahnbereich verwendet man die erste, für alle Indikationen, die höchste Festigkeit verlangen die zweite Keramikklasse, die dann ästhetisch verblendet wird. Bei der Anwendung ist zwischen der Herstellung der Restauration und dem Einsetzvorgang zu unterscheiden. Wie die Tabellen 1 und 2 zeigen, gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Herstellungswege, um vollkeramische Restaurationen aus den unterschiedlichen zur Verfügung stehenden Materialien zu erzeugen. Im Wesentlichen kann zwischen drei Verfahren unterschieden werden, nämlich: Anwendung Herstellung dem freien Modellieren eines Schlickers auf Feuerfestmodell dem Pressen in eine Hohlform den verschiedenen CAD/CAM-Verfahren

12 Janda Copyright 7 Tabelle 4 Mögliche Indikationsbereiche in Abhängigkeit von der Festigkeit der Keramik. Die Festigkeitswerte stellen lediglich Anhaltswerte dar, da die Literaturangaben z. T. stark schwanken. Keramik mit Veneer Inlay Krone Krone Krone 3-glied. > 3-glied. > 3-glied. Biegefestigkeit [MPa] anterior Onlay Gerüst Brücke, Brücke, Brücke, posterior anterior anterior posterior SiO 2 bis 80 MPa 1 X X X SiO 2 ab 160 MPa 1 X X X X SiO 2 ab 280 MPa 1 X X X X X X Al 2 O 3 ab 400 MPa 2 X X X Ästhetik 3 Ästhetik 3 Ästhetik 3 Gerüst 4 Gerüst 4 Y-TZP ab 800 MPa 2) X X X X Ästhetik 3 Ästhetik 3 Ästhetik 3 Gerüst 4 Gerüst 4 Gerüst 4 1 Adhäsivtechnik erforderlich. 2 Konventionelles Festsetzen. 3 Ästhetik bei dieser Indikation nicht optimal. 4 Nur für Gerüste geeignet Es werden hier nur kurz die prinzipiellen und wesentlichen Aspekte der labortechnischen Erfordernisse besprochen. Aufgrund der Vielzahl und der sich in kurzen Zeitabständen ändernden Produkte und Systeme kann keine detaillierte Darstellung erfolgen; diese muss der Spezialliteratur oder den entsprechenden Firmenschriften vorbehalten bleiben. Das Gussverfahren wird nicht mehr erläutert, da es nur im Zusammenhang mit dem Produkt Dicor (Dentsply International und Corning Glass Works) eine Rolle spielte und nur noch historische Bedeutung hat. 7,34,42 Freie Modellation eines Schlickers auf Feuerfestmodell. Die freie Modellation eines mit Wasser oder einer speziellen Modellierflüssigkeit angerührten Keramikpulvers, des so genannten Schlickers, ist die älteste Verarbeitungsmethode, um vollkeramische dentale Restaurationen herzustellen. 10,19 Hierbei wird eine eingefärbte feste Keramik mit hohem Leuzitgehalt (z. B. Optec HPC) direkt auf ein entsprechendes Feuerfestmodell modelliert. Früher wurde häufig zunächst ein Käppchen mit einer aluminiumoxidhaltigen (ca. 40%) Keramik im Schlickerverfahren gebrannt, die dann mit zahnfarbener Keramik verblendet wurde (HiCeram, Vitadur N). Dieses Verfahren wird jedoch heute nicht mehr verwendet. Neue Verfahren verwenden zur Herstellung hochfester Gerüste Aluminiumoxidkeramik- Schlicker (InCeram-Alumina) oder mit Zirkoniumoxid verstärkten Aluminiumoxid-Schlicker (InCeram-Zirkon), die in einem ersten Schritt angesintert und in einem zweiten Schritt mit einem speziellen Glas infiltriert werden; abschließend erfolgt die ästhetische Verblendung mit einer in der Wärmedehnung adaptierten Verblendkeramik. 11,19,41 An dieser Stelle ist zu erwähnen, dass immer dann, wenn eine spezielle Kernmasse mit einer ästhetischen Verblendkeramik überzogen wird, natürlich die Wärmedehnungen beider Massen optimal aufeinander abgestimmt sein müssen, damit es nicht zu Sprüngen oder gar Abplatzungen kommt. Für die Passgenauigkeit von Kronen und Brücken, die im Schlickerverfahren hergestellt werden, ist die Qualität der Feuerfestmasse von entscheidender Bedeutung. Für die Feuerfestmasse gilt, dass