Adhäsivbrücke mit neuem Multi-Generationen-Zirkonoxid

Monolithischer Rohling mit ästhetischem Potenzial

Vorgestellt wird ein Novum im Adhäsivbrückenbereich. Denn der Fall dieser Patientin zeigt einen Lückenschluss im Frontzahnbereich mit einer komplett monolithisch hergestellten und nur mit der Maltechnik finalisierten Brücke. Dabei wurde mit KATANA Zirconia YML von Kuraray Noritake ein neuartiges, mehrschichtiges Zirkonoxid verwendet, ein sogenanntes Multi-Generationen-Zirkonoxid. Seine Stärke ist die Kombination aus hoher Festigkeit und einer sehr guten Ästhetik.



Gerade beim Lückenschluss im Frontzahnbereich spielen die lichtoptischen Eigenschaften des Gerüstmaterials eine wichtige Rolle. Insbesondere sind jedoch die adäquate klinische Vorgehensweise, die Festigkeit des Gerüstmaterials sowie die technische Umsetzung bei der Befestigung primäre Erfolgsbausteine.
Die einflügelige vollkeramische Adhäsivbrücke hat sich als probate Therapielösung für den Lückenschluss im Frontzahnbereich etabliert. Die Studienlage zeigt sehr gute Langzeitergebnisse für Adhäsivbrücken aus Zirkonoxid (3Y-TZP) [5, 6, 7]. Die hohe Festigkeit des Gerüstmaterials ist eine der Grundlagen für die Langzeitstabilität. Mit der Verfügbarkeit neuer Zirkonoxide – sogenannter Multi-Generationen-Zirkonoxide – lässt sich diese Forderung mit hoher Ästhetik in Einklang bringen.

Weiterentwicklungen und Unterschiede im Bereich der Zirkonoxide
Der Fortschritt im Bereich der Zirkonoxid-Werkstoffe schreitet voran. Teilweise lassen sich mit den aktuellen Materialien bislang bestehende Limitationen überschreiten und Anwendungsbereiche erweitern. Grundsätzlich gibt es verschiedene Zirkonoxid-Varianten, die sich in ihrer Zusammensetzung und somit ihren mechanischen und optischen Eigenschaften unterscheiden [11]. Für den Anwender bedeutet dies: Je nach Indikation ist das optimale Zirkonoxid auszuwählen. Bestimmt werden die mechanischen Eigenschaften von Zirkonoxid unter anderem durch den Anteil von Yttriumoxid im Rohstoff. Darauf basieren die verschiedenen Zirkonoxid-Varianten (oft als Generationen bezeichnet). Konventionelles Zirkonoxid (1. und 2. Generation) enthält als 3Y-TZP-Zirkonoxid 3 Mol-% Yttriumoxid (TZP = tetragonal zirconia polycrystal). Bezeichnend für ein 3Y-TZP-Zirkonoxid ist die hohe Festigkeit bei einer vergleichsweise niedrigen Transluzenz. Hingegen enthalten 5Y-TZP-Zirkonoxide 5 Mol-% Yttrium (3. Generation) und 4Y-TZP-Zirkonoxide 4 Mol-% Yttrium (4. Generation). Charakteristisch ist bei diesen Materialien die sehr hohe Transluzenz (erhöhter Anteil der kubischen Phase) bei zugleich reduzierten mechanischen Eigenschaften. Der Anwender steht also vor der Wahl: hohe Festigkeit oder hohe Ästhetik. Diesen ‧Balance‧akt sahen Zirkonoxid-Hersteller wie Kuraray Noritake als Anlass, die Entwicklung voranzutreiben. Ziel war es, das Beste aus den verschiedenen Zirkonoxid-Varianten (Generationen) in einem einzigen Material zu vereinen.

Hybridmaterial kombiniert die guten Eigenschaften
Die bewährte Multi-Layered-Technologie ahmt den Farb‧verlauf natürlicher Zähne mit Pigmentierungen nach. Die ‧Zirkonoxid-Rohlinge bestehen aus einer Zirkonoxid-Variante; der Farb- und Transluzenzverlauf zwischen Schmelz- und Dentinschicht geht ohne Unterschiede in der Biegefestigkeit einher. Während der Yttrium-Anteil im Rohling gleich ist, variiert – je nach Anteil der Pigmente – die Transluzenz zwischen Schmelz- und Dentinschicht. Seit einigen Monaten gibt es ein völlig neu gedachtes Multi-Layered-Zirkonoxid, ein Multi-Generationen-Material. Vereint in einem Rohling sind hier verschiedene Zirkonoxid-Varianten (Abb. 1). Das Beste aus beiden Welten: Die Vorteile der unterschiedlichen Zirkonoxid-Generationen wurden zusammengeführt. Die Kombination besteht hauptsächlich aus einem Zirkonoxid (3Y-TZP) mit hoher Biegefestigkeit für Stabilität im Dentin- und Bodybereich und einem transluzenten Zirkonoxid (5Y-TZP) für bessere lichtoptische Eigenschaften und Ästhetik.
KATANA Zirconia YML verfügt über einen Farb-, Transluzenz- und Festigkeitsverlauf und wird mit diesen Eigenschaften zum echten Allrounder. Alle Schichten haben eine unterschiedliche Yttriumoxid-Konzentration. Im Gegensatz zu anderen Unternehmen, die fertig gemischte Pulver kaufen, verwendet Kuraray Noritake eigene hochwertige Rohstoffe und eine eigene proprietäre Additivkombination für die Pulverherstellung. Zudem wird mit einem sorgfältigen Pressverfahren gearbeitet, um das Risiko von Kontaminationen zu minimieren.


Vorteile für den Praxisalltag
Auch in der Chairside-Fertigung (zum Beispiel CEREC) hat sich Zirkonoxid klinisch bewährt. Moderne Materialien in Blockform ermöglichen das Herstellen hochästhetischer Restaurationen. Gerade hochtransluzentes 4Y-TZP-Zirkonoxid (zum Beispiel KATANA Zirconia Block, Kuraray Noritake) erlaubt eine optimale Ästhetik und Farbtreue. In der Regel reicht ein Bemalen und/oder Glasieren, um die Restauration optisch nahezu perfekt den Nachbarzähnen anzugleichen. Die hohe Transluzenz des Zirkonoxids geht jedoch mit einer reduzierten Festigkeit einher, was den Anwendungsbereich limitiert. In Situationen, in denen eine hohe Festigkeit notwendig ist, wird mit einem 3Y-TZP-Zirkonoxid (hohe Festigkeit) gearbeitet. Die ästhetische Alternative ist ein Multi-Generationen-Zirkonoxid wie KATANA Zirconia YML. Es bietet ausgewogene mechanische sowie optische Eigenschaften, hohe Passgenauigkeit, eine brillante Oberflächenqualität und Kantenstabilität. Somit ist dieses Zirkonoxid auch für Restaurationen im Frontzahngebiet prädestiniert.

Fall: Schaltlücke in regio 12
Die Patientin konsultierte die Zahnarztpraxis mit einer Schaltlücke in regio 12 (Abb. 2), die einem endodontischen Misserfolg geschuldet ist. Die weitere dentale Anamnese war unauffällig bei guter Mundhygiene. Sie wünschte sich einen ästhetischen Lückenschluss. Zur Schonung der kariesfreien Nachbarzähne sollte auf eine konventionelle Brücke verzichtet werden. Auch eine implantologische Therapie kam im Sinne einer maximal schonenden Behandlung nicht in Frage, da die Patientin nach vorausgegangener Wurzelspitzenresektion des Zahnes 12 keine weiteren chirurgischen Eingriffe wünschte. Der Therapievorschlag einer Adhäsivbrücke wurde von der Patientin angenommen.


Therapieentscheidung: Einflügelige Adhäsivbrücke
Großer Vorteil der Versorgung einer Einzelzahnlücke mit einer vollkeramischen Adhäsivbrücke ist die Minimalinvasivität. Auf ein zirkuläres Umfassen des Pfeilerzahns kann ebenso verzichtet werden wie auf eine retentive Präparation. Insbesondere im Frontzahnbereich hat sich die einflügelige Gestaltung der Adhäsivbrücke bewährt [5], bei welcher sich die Invasivität durch nur eine Pfeilerzahnvorbereitung nochmals reduziert. Laut Studien zeigen einflügelige vollkeramische Adhäsivbrücken höhere Überlebensraten als solche mit zwei Flügeln [5, 6, 9]. Als Grund wird unter anderem auf die unterschiedlichen Bewegungen der Pfeilerzähne und die daraus resultierenden Spannungen auf das Brückengerüst hingewiesen [6]. Ist nur ein Pfeilerzahn involviert, treten diese Spannungen nicht auf.
Eine Voraussetzung für eine einflügelige Ädhäsivbrücke ist, dass der Pfeilerzahn karies- und füllungsfrei ist, wobei kleinere Füllungen, die sich vom Gerüst bedecken lassen, akzeptabel sind [6]. Ein Grund hierfür ist, dass ausreichend Schmelz für die Verklebung vorhanden sein sollte – eine Voraussetzung für die adhäsive Befestigung der Adhäsivbrücke, vor allem am Restaurationsrand. Es ist ausreichend Zahnschmelz notwendig, um eine möglichst große Klebefläche für die adhäsive Befestigung nutzen zu können. Auch die okklusalen Verhältnisse sind zu beachten. Bei einer Adhäsivbrücke im Bereich der Oberkieferfront ist auf das Platzangebot zu den unteren Zähnen (statische und dynamische Funktion) zu achten (horizontale und vertikale Frontzahnstufe).

Klinische Vorbereitungen
Die palatinale Präparation des Ankerzahnes 11 folgte dem minimalinvasiven Grundsatz, wobei auf ausreichend Platz für Gerüst und Klebefuge geachtet worden ist (circa 0,8 mm). Da für die adhäsive Befestigung kein retentives Design notwendig ist, musste im Bereich des Zahnschmelzes nur hauchdünn Zahnsubstanz abgetragen werden. Eine kleine Mulde im Bereich des Tuberculums Zahn 11 sowie approximale Kästen sollten später als Positionierungshilfe bei der Eingliederung dienen. Nach der Präparation sowie den vorbereitenden Maßnahmen wurde die Situation mit dem Intraoralscanner (Primescan, Dentsply Sirona) erfasst und die STL-Daten für die Gerüstherstellung verarbeitet.

Materialwahl
Zur Herstellung einer einflügeligen vollkeramischen Adhäsivbrücke wird standardmäßig ein Gerüst aus hochfestem (3Y-TZP) Zirkonoxid verwendet, das anschließend keramisch verblendet wird. Die Auswahl des Gerüstmaterials spielt eine entscheidende Rolle für den Erfolg und das ästhetische Ergebnis. Als Werkstoff für Adhäsivbrücken kommt in der Praxis des Autors Zirkonoxid zur Anwendung. Die Studienlage ist hervorragend. Es existieren sehr gute klinische und wissenschaftliche Langzeitdaten [6, 2]. Die Untersuchungen betreffen Gerüste aus 3Y-TZP-Zirkonoxid. Dementsprechend sollten hochfeste Zirkonoxide für Adhäsivbrücken bevorzugt werden. Allerdings ist bei diesen Zirkonoxiden die Transluzenz gering. Mit der Entwicklung der Multi-Generationen-Zirkonoxide wird die Adhäsivbrücke nun ästhetisch auf ein neues Level gehoben. Die hohe Festigkeit, die gefordert ist, wird mit der hohen Transluzenz, die eine Restauration im Frontzahnbereich voraussetzt, vereint. Da die Erfahrung mit den Zirkonoxiden des Unternehmens Kuraray Noritake durchweg sehr gut sind, fiel die Entscheidung in diesem Fall auf das Multi-Generationen-Zirkonoxid KATANA Zirconia YML (A2). Auf eine zusätzliche Verblendung sollte verzichtet werden.

Monolithische Herstellung
Unter Beachtung aller funktionellen und ästhetischen Kriterien wurde das Brückendesign konstruiert (Abb. 3 und 4) und aus KATANA Zirconia YML (Abb. 5 und 6) gefräst. Das CAD-Design der einflügeligen Adhäsivbrücke erfolgte durch den Zahnarzt (inLabCAD und inLabCAM, Dentsply Sirona). Grundsätzlich gilt: Hat der mehrschichtige Zirkonoxid-Rohling nur einen Farbverlauf, spielt die Positionierung der CAD-Restauration im Rohling in Bezug auf die Festigkeit keine Rolle. Anders bei einem Verlauf der Biegefestigkeit. Hier muss die Positionierung sorgfältig vorgenommen werden. Bei KATANA Zirconia YML ist dies jedoch einfach. Für Restaurationen mit bis zu drei Gliedern bestehen keine Einschränkungen. Größere Restaurationen sind so zu positionieren, dass sich mindestens 50 Prozent des Verbinderquerschnitts in der unteren Hälfte der Ronde befinden.
Wie bei allen KATANA-Zirkonoxiden kann auch bei KATANA Zirconia YML ein High-Speed-Sintern erfolgen [1, 8, 12]. Bereits nach dem Sintern zeigte sich das ästhetische Potenzial des monolithischen Rohlings (Abb. 7). Die hohe Transluzenz und der Farbverlauf ermöglichen es oftmals, auf eine Verblendung zu verzichten. Der vorliegende Fall zeigt, dass trotz ausgeprägter Mannigfaltigkeiten an lichtoptischen Effekten eine individuelle Verblendung nicht zwingend notwendig ist. Für individuelle Charakteristika wurde im vorliegenden Fall die monolithische Restauration ausschließlich mit Malfarben durch den Zahntechniker im Praxislabor charakterisiert (CERABIEN ZR FC Paste Stain Sortiment, Kuraray Noritake) (Abb. 8).


Eingliederung und adhäsiver Haftverbund
Entscheidend für ein langfristig erfolgreiches Ergebnis sind auch das Befestigungsprozedere [9, 13] sowie die dafür verwendeten Materialkomponenten, zum Beispiel das Adhäsivsystem [3]. Für die adhäsive Befestigung sollte ausreichend Zeit eingeplant werden, denn mit dem Klebeverbund steht und fällt der Erfolg einer Adhäsivbrücke. Dem Protokoll der adhäsiven Befestigung folgend, wurde die Gerüstoberfläche durch Anstrahlen der Klebefläche mit Aluminiumoxid (Al2O3, 50 µm, 1,5 bis 2,3 bar) vorbereitet [4] und der Zahn konditioniert. Anschließend folgten die gründliche Reinigung des Gerüstes (KATANA Cleaner, Kuraray Noritake) und das adhäsive Eingliedern (Abb. 9 und 10).
Für die adhäsive Befestigung von Zirkonoxid-Restaurationen wird ein Befestigungskomposit mit MPD-Monomer bevorzugt, das Befestigungskomposit-System Panavia V5 (Kuraray Noritake). Im ersten Schritt wurde die Schmelzklebefläche mit dem zum System gehörenden K-Etchant-Gel konditioniert und nach dem Abspülen der Einkomponenten-Haftvermittler (Panavia V5 Tooth Primer) appliziert. Danach konnte das farblich passende Komposit mit der Automix-Spritze aufgebracht und die Brücke inkliniert werden. Die moderat präparierte Mulde in Höhe des Tuberculums Zahn 11 ermöglichte eine eindeutige Positionierung der Brücke. Der finalen Polymerisation schlossen sich die sorgfältige Überschussentfernung und das Ausarbeiten im Bereich der Klebefuge an.


Im Ergebnis zeigt sich ein ästhetischer Lückenschluss regio 12, der auf schonendem Weg realisiert werden konnte (Abb. 11 bis 13). Auf eine Präparation der gesunden und schönen Nachbarzähne konnte fast vollständig verzichtet werden. Lediglich palatinal musste eine leichte Reduktion des Zahnschmelzes erfolgen. Optisch fügt sich die Brücke harmonisch in die Zahnreihe ein. Dank der vergleichsweise hohen Transluzenz des hochfesten Gerüstwerkstoffes (KATANA Zirconia YML) konnte mit einer nur dünnen Schicht an Verblendkeramik (Micro-Layering) das natürliche Farbspiel der Nachbarzähne nachgebildet werden.
Für den vorliegenden Fall waren nur zwei kurze Behandlungstermine erforderlich:
1. Präparation und Intraoralscan (45 Minuten)
2. Eingliederung der Adhäsivbrücke (30 Minuten)


Fazit
Einflügelige Klebebrücken aus Zirkonoxid sind bewährt und haben sich im Praxisalltag als minimalinvasive Alternative zur konventionellen Brücke etabliert. Bislang existiert eine sehr gute Studienlage zu Gerüsten aus hochfestem 3Y-TZP-Zirkonoxid [2, 5, 7, 10]. Allerdings sind diese sehr opak. Ein transluzentes Zirkonoxid (5Y-TZP) ist diesbezüglich überlegen. Die Verwendung einer monolithischen Zirkonoxidkeramik bei einer einflügeligen Adhäsivbrücke mit einem hochästhetischen Ergebnis scheint vor diesem Hintergrund ein Game‧changer zu sein. Mit dem Zirkonoxid KATANA Zirconia YML lässt sich der Balanceakt aus hoher Ästhetik (Transluzenz) versus hoher Biegefestigkeit umgehen, denn das Material vereint Transluzenz und Festigkeit. Für Klebebrücken scheint dies die ideale Werkstoffkonfiguration. Die mechanischen Eigenschaften eines hochfesten Zirkonoxids im Verbinderbereich werden mit den sehr guten lichtoptischen Eigenschaften eines hochtransluzenten Zirkonoxids zusammengebracht.

Zahntechnische Farbgebung: ZT Christian Wagner

Dr. Stefan M. Wegner (MSc, MSc)
Spezialist für Prothetik (DGPro)
Master of Science in Oral Implantology und Master of Science in Oraler Implantologie und Parodontologie
info@praxis-wegner.de
www.praxis-wegner.de

Literatur
  1. Antón X, Stawarczyk B, Reymus M, Joda T, Liebermann A. Impact of high-speed sintering on accuracy and fit of 4 mol% yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals (4Y-TZPs). Int J Prosthodont. November/December 2021;34(6):775–783.
  2. Botelho MG, Chan AW, Leung NC, Lam WY: Long-term evaluation of cantilevered versus fixed-fixed resin-bonded fixed partial dentures for missing maxillary incisors. Journal of Dentistry 45, 59–66 (2016)
  3. Elsayed A, Younes F, Lehmann F, Kern M. Tensile bond strength of so-called universal adhesive systems to zirconia and lithium disilicate ceramics. J Adhes Dent. 2017;19(3):221-228
  4. Inokoshi M, De Munck J, Minakuchi S, Van Meerbeek B: Meta-analysis of bonding effectiveness to zirconia ceramics. J Dent Res 93, 329–334 (2014)
  5. Kern, M. (2005). “Clinical long-term survival of two-retainer and single-retainer all-ceramic resin-bonded fixed partial dentures.” Quintessence Int 36(2): 141-7
  6. Kern M , Passia  N ,  Sasse  M ,  Yazigi  C, Ten-year outcome of zirconia ceramic cantilever resin-bonded fixed dental prostheses and the influence of the reasons for missing incisors. J Dent actions. 2017 Oct;65:51-55. doi: 10.1016/j.jdent.2017.07.003. Epub 2017 Jul 5.
  7. Kern, M., Sasse, M. (2011). “Ten-year Survival of Anterior All-ceramic Resin-bonded Fixed Dental Prostheses.” The Journal of Adhesive Dentistry 13: 407-410
  8. Michailova M, Elsayed A, Fabel G, Edelhoff E, Zylla IM, Stawarczyk B. Comparison between novel strength-gradient and color-gradient multilayered zirconia using conventional and high-speed sintering. J Mech Behav Biomed Mater. 2020 Nov; 111:103977
  9. Sasse M, Kern M: All-ceramic resin-bonded fixed dental prostheses: Treatment planning, clinical procedures, and outcome. Quintessence International 45, 291–297 (2014).
  10. Sailer I, Hämmerle Ch: Zirconia ceramic single-retainer resin bonded fixed dental prostheses (RBFDPs) after 4 years of clinical service: A retrospective clinical and volumetric study. Int J Periodontics Restorative Dent 34, 333–343 (2014)
  11. Stawarczyk B., Hahnle S., Kieschnick A., Rosentritt M. Werkstoffkunde-Kompendium „Zirkonoxid“. www.werkstoffkunde-kompendium.de
  12. Stawarczyk B., Kieschnick A., Rosentritt M., Mayinger F., High-Speed-Sintern von Zirkonoxid. Quintessenz Zahntech 2021, 5
  13. Wegner, S., Kern, M.: Long-term resin bond strength to zirconia ceramic. J Adhes Dent 2, 139-145 (2000).