Das nanokeramische Komposit ceram.x
Das neue ceram.x (DENTSPLY DeTrey, Konstanz) schreibt sich ähnlich wie das bekannte , wird zur besseren Unterscheidung auch Ceram X universal genannt. Sein Charakteristikum liegt in der Mikrostruktur begründet und heißt SphereTEC-Füllertechnologie. Wie der Name andeutet, handelt es sich dabei um sphärische Füllkörper. Sie sind vorpolymerisiert und werden in einem speziellen Verfahren hergestellt. Das Wichtigste für die Praxis: Die Verarbeitungseigenschaften bzw. die gesamte Handhabung werden dadurch optimiert.
Nanokeramisches Komposit
Die zum Patent angemeldete Füllertechnologie SphereTEC bezeichnet streng genommen nicht den Werkstoff selbst, sondern ein spezielles dreistufiges Herstellungsverfahren. In der ersten Stufe zerstäubt eine Düse im heißen Luftstrom eine Suspen‧sion aus Bariumglas in einer Mischung aus Lösemittel und aktiviertem Harz. Die Glaspartikel liegen im sogenannten Submikron-Bereich, das heißt, sie sind weniger als einen Mikrometer (tausendstel Meter) groß. Was nun passiert, wird durch die Oberflächenspannung in der Gasphase erreicht: Die beim Zerstäuben entstandenen Tropfen mit der Suspension aus Lösemittel, Bariumglas und Harz bilden Sphären (Kugeln) – und das selbstständig, ein bisschen wie von Geisterhand. Durch die Umgebungsbedingungen (z. B. Temperaturführung) während dieses Vorgangs lässt sich dabei eine definierte Größenverteilung erreichen. Das Ziel für die spätere Durchschnittsgröße der Sphere‧TEC-Füller im Werkstoff ceram.x liegt bei 15 Mikrometern.
Das Lösemittel muss nun entfernt werden. Dazu erhöht man ab Düsenaustritt die Temperatur und verdampft es, wobei sich gleichzeitig aus den Tröpfchen vorgeformte Partikel bilden. Innerhalb dieser Partikel erfolgt nach der Verfestigung eine thermische Härtung der aus Harz bestehenden Grenzflächen (dritte Prozessstufe). Nun sind die gewünschten vorpolymerisierten Füller entstanden und werden schließlich gesammelt.
Handling-Vorteile
Was ergibt sich nun daraus für die Anwendung des neuen Werkstoffs in der Praxis? Ein entscheidender Vorteil: Aufgrund der Mikrostruktur der Partikel dringt das Harz vollständig in ihr Inneres ein und benetzt alle Oberflächen. Dies schafft eine wesent‧liche Voraussetzung dafür, dass die so entstehende ceram.x-universal-Paste besonders homogen ist. Darüber hinaus binden die Füller unterm Strich mehr freies Harz als konventionelle Füllstoffe. Dies sorgt dafür, dass die Klebrigkeit gegenüber anderen Kompositen geringer ist und die Instrumente besser geführt werden können [1].
Langfristig wirken sich die Durchdringung der Partikel mit Harz und die vollständige Benetzung vorteilhaft auf die Festigkeit einer Füllung nach Aushärtung des Komposits aus. Durch die gezielt geschaffenen Polymer-Grenzflächen innerhalb der vorpolymerisierten Füller sinkt die Anfälligkeit des Komposits gegenüber Verschleiß.
Insgesamt hebt die neue Technologie die Verarbeitungseigenschaften von „SphereTEC-Komposit“ auf eine neue Stufe. Dies gilt auch im Vergleich zum Vorgänger Ceram•X mono+ (DENTSPLY DeTrey, Konstanz). So wirkt sich die sphärische Form der Füllstoffe in einem Kugellagereffekt aus: Das Material lässt sich leicht und reibungsarm aus den Compulen ausbringen. In der Kavität adaptiert es sich besonders gut an alle Flächen. Außerdem erfolgt dank der SphereTEC-Technologie beim Polieren des ausgehärteten Komposits ein gleichmäßiger Abtrag der Oberfläche und ermöglicht so ganz schnell und einfach hochglänzende Füllungen.
Für die Formulierung des neuen Komposits wird das Zusammenspiel von SphereTEC-Füllern und aktivierter Harzmischung durch Submikron-Bariumglas ergänzt; seiner chemischen Natur nach ist es mit den anorganischen Bausteinen der SphereTEC-Füller identisch. Damit liegen kleine Füllstoffe neben größeren vor, so dass eine hohe Packungsdichte erzielt werden kann: Kleinere Füllstoffe „füllen die Lücken“ zwischen den größeren. Vor allem jedoch stoppt eine solche Mischung gezielt den Fluss der ceram.x-Paste, womit der Werkstoff eine besonders hohe Standfestigkeit aufweist. Eine exzellente Adaptation und Modellierbarkeit kommen hinzu.
Direkt und Indirekt
Die Indikation erstreckt sich auf alle üb‧lichen Bereiche der Füllungstherapie. Zur Einordnung: Es handelt sich um ein universell verwendbares Komposit. Das Ziel besteht in ansprechenden Restaurationen, nicht in der superschnellen Füllung in einem einzigen Inkrement wie bei einem Bulk-Fill-Werkstoff. Es lässt sich aber ideal mit einem solchen kombinieren: Bulk-Fill-Unterfüllung (SDR) – ästhetisches Schmelzkäppchen mit ceram.x universal. Die Indikation reicht sogar noch darüber hinaus bis zu den indirekten Füllungen. Grundlage für diese Indikationserweiterung sind hohe Biegefestigkeit, Ermüdungsresistenz, Bruchzähigkeit und Abrasionsfestigkeit. Auch sie lassen sich letztlich auf die innovative Formulierung des Komposits zurückführen. Dies ist das Ergebnis einer Vielzahl von Untersuchungen im Zeitraum zwischen November 2012 und August 2015.
Inzwischen liegen 37 In-vitro-Studien vor1, darunter fünf zur Mechanik durchgeführt, 15 zum Materialverschleiß, fünf zur Randqualität bei Klasse-V-Kavitäten, vier zu Klasse-II-Kavitäten (Kausimulationen) und acht zur Oberflächenqualität. Man könnte fast fragen: warum eigentlich so viele? Die Erklärung ist einfach: Zum Verhalten der Komposits bei mechanischer Belastung lieferten der klassische Vier-Punkt-Biegeversuch und eine Kausimulation Antworten auf unterschiedliche Fragestellungen. So drücken beim Biegeversuch zwei Stempel von oben auf einen auf zwei Pfeilern gelagerten ceram.x-universal-Stab. Der Werkstoff zeigte dabei eine höhere Biegefestigkeit als zwei Vergleichsmaterialien.
Dieser Test liefert aber als Ergebnis „nur“ eine kritische Belastungsgrenze: Hier bricht der Stab. Dieses Resultat stellt zwar gemäß den internationalen Standards ein entscheidendes Kriterium für die Eignung als definitives Restaurationsmaterial im kaubelasteten Seitenzahnbereich dar, allerdings bleibt die Frage nach dem Verhalten bei vielen aufeinander folgenden unterkritischen Belastungen. Jede für sich genommen führt zwar nicht zum Bruch, aber in der Summe schädigen sie das Material letztlich doch. Es wurden separate Versuchsreihen zur Ermüdungsbeständigkeit durchgeführt. Auch dabei erwies sich ceram.x universal als Top-Material insbesondere in Bezug auf Oberflächenqualität, Verschleiß am Kontaktpunkt und Randqualität. Die DENTSPLY-Forscher hatten dies nach den theoretischen Überlegungen während der Entwicklungsphase so erwartet, nun hat es sich in den Untersuchungen auch bestätigt.
CLOUD-Farbkonzept
Die Frage nach der Anzahl der nötigen Farbtöne, die zur Reproduktion des gesamten VITA*-Spektrums nötig sind, beantwortet ceram.x mit: nur fünf. In so vielen universellen CLOUD-Farben (A1 bis A4) wird das Material angeboten. Sie sorgen dank ihres ausgeprägten Chamäleoneffekts für hochästhetische klinische Ergebnisse. Dazu tragen auch die bereits erwähnten primären Submikron-Bariumglasfüller bei, die ein schnelles, einfaches Polieren und letztlich einen Glanz, wie man ihn sich wünscht, ermöglichen. Dies bietet auch den Teilnehmern des ceram.x case contest 2015–2016 gute Voraussetzungen für Wettbewerbsbeiträge auf hohem ästhetischem Niveau.
Bei diesem internationalen Fallstudienwettbewerb im Bereich der adhäsiven Füllungstherapie erhalten Studierende der Zahnmedizin die Möglichkeit, bereits mit einer ihrer ersten Füllungen einen attraktiven Preis zu gewinnen und die betreffende Arbeit als Poster auf einem internationalen Kongress präsentieren zu können [2]. Wer sich dieser Herausforderung stellen möchte, meldet sich bei Katrine Simon, DENTSPLY DeTrey, an (07531 583-0).
Fazit
Mit ceram.x universal steht ein nanokeramisches Universalkomposit zur Verfügung, das dank des zum Patent angemeldeten SphereTEC-Herstellungsprozesses nicht nur alle gängigen Anforderungen des zahnärztlichen Teams an einen Füllungswerkstoff erfüllt, sondern darüber hinaus eine Reihe von Vorteilen in Verarbeitung und Handhabung mit in die Praxis bringt. Auch weitet sich gegenüber vergleichbaren Kompositen das Indikationsspektrum nun auf indirekte Restaurationen aus. Bei allen Anwendungen sorgt das CLOUD-Farbkonzept mit fünf Farben für eine Abdeckung des gesamten VITA-Farbrings. Für die Langzeitstabilität der gelegten Füllungen bürgen eine hohe Biegefestigkeit, Bruchzähigkeit und Abrasionsfestigkeit. Sie haben sich in insgesamt 37 Studien vor der Markteinführung zu unterschiedlichen Fragestellungen und mit einer differenzierten Methodik bestätigt.
