Einfluss der Schrumpfung adhäsiver Zemente auf Keramikkronen

Der adhäsive Verbund zwischen Keramiken und Zementen ist aus der modernen rekonstruktiven Zahnmedizin nicht mehr wegzudenken. Studien deuten darauf hin, dass adhäsive Befestigungszemente nicht nur den Haftverbund verbessern, sondern zusätzlich die Frakturfestigkeit der keramischen Versorgung erhöhen. Eines der Hauptargumente gegen Kompositzemente ist deren volumetrische Schrumpfung, die zur Entwicklung von Stress in der Kavität sowie beim Material und als Folge davon zu einem Verlust der Haftung führen kann. Die volumetrische Schrumpfung von chemisch härtenden Kompositzementen reicht Studien zufolge von 1,7 bis knapp 5 %. Im Fall von dualhärtenden Zementen liegen die gefundenen Werte bei einer reinen chemischen Härtung zwischen 1,77 und 5,28 % sowie bei dualer Härtung zwischen 4,10 und 5,29 %.

Ziel der vorliegenden In-vitro-Studie war es, den Einfluss der Polymerisationsschrumpfung der Zementschicht auf den Stress in Feldspat-Keramikkronen mit Hilfe einer experimentell validierten Finite-Elemente- Analyse bei (1) steigender okklusaler Schichtstärke des Zements und (2) bei adhäsivem versus nicht adhäsivem Verbund der Keramik mit dem Zement zu untersuchen. Zweidimensionale, axialsymmetrische Modelle simu- lierten mit Zementschichten von 50 bis 500 ?m auf präpariertem Dentin befestigte Feldspatkronen (1,5 mm okklusale Dicke), welche belastet (500 N) oder nicht belastet wurden. Der Verbund zwischen Zement und Keramik war adhäsiv oder nicht adhäsiv. Der Zement wurde in allen Modellen auf dem Dentin adhäsiv verankert. Maximale axiale Schrumpfungen von 0, 1, 2, 3, 4 und 4,65 % wurden simuliert. Die Stressentwicklung an der Oberfläche der Zementfuge im Zentrum und am okklusoaxialen Übergang der Krone wurden registriert.

Die Polymerisationsschrumpfung des Zements erhöhte die Zugbelastung (Stress) in der Keramik, vor allem in belasteten nicht adhäsiv befestigten Kronen bei dickeren Zementschichten. Der Stress bei den belasteten nicht adhäsiv befestigten Kronen nahm um 87 % zu, wenn sich die Schrumpfung bei einer 500 ?m dicken Zementschicht von 0 auf 4,65 % (100 bis 187 MPa) erhöhte. Durch die Schrumpfung wurde die Zugbelastung vor allem am okklusoaxialen Übergang der adhäsiv befestigten Kronen erhöht.

Schlussfolgerungen: Veränderungen im Stress durch die Polymerisationsschrumpfung (von 0 bis 4,65 %) zeigten einen geringen Effekt auf die Zugbelastung an der Zementoberfläche der Keramikkronen, wenn die Zementschicht dünn war (ca. 50 ?m für adhäsiv befestigte Kronen). Bei dickeren Zementschichten wurde jedoch eine signifikante Stressentwicklung beobachtet, die vor allem bei nicht adhäsiver Befestigung ein Problem darstellen könnte.

May LG, Kelly JR. Influence of resin cement poly­ merization shrinkage on stresses in porcelain crowns. Dent Mater 2013;29:1073­1079. 

Konventionell oder adhäsiv befestigte Stifte zum Aufbau von Zähnen?

Auf dem Markt ist eine Vielzahl verschiedener Stiftsysteme erhältlich. Individuell gefertigte Goldaufbauten oder vorfabrizierte Metallstifte (Stahl, Palladium oder Titan), welche mit Zinkphosphat- oder Glasionomerzementen befestigt wurden, haben sich über Jahrzehnte bewährt. Trotzdem gibt es auch Nachteile dieser Ver- sorgungsart, z. B. mögliche ästhetische Probleme oder das Risiko von Wurzelfrakturen. Der gegenüber dem Dentin deutlich höhere Elastizitätsmodul der Metallstif- te wird oft als Grund für Wurzelfrakturen beschrieben. Faserverstärkte Kompositstifte (FRCPs) mit einem dem Dentin ähnlichen Elastizitätsmodul sollen dieses Pro- blem reduzieren helfen. Konventionelle Befestigungszemente wie Glasionomerzemente sind einfach und rasch anzuwenden und im Vergleich zu den adhäsiven Befestigungsmaterialien günstiger. Eine konventionelle Befestigung sollte sich daher für industrialisierte, aber auch für Entwicklungsländer eignen, wo die Um- stände die Behandlungsoptionen oft einschränken. Selbst wenn die adhäsive Befestigung von FRCPs nor- malerweise komplexer ist, haben verschiedene Studien gezeigt, dass dadurch im Vergleich zu konventionell zementierten Stiften höhere Haftwerte erzielt werden können. Aus diesem Grund wird die adhäsive Befesti- gung für FRCPs empfohlen.

In der vorliegenden In-vitro-Studie sollte der Einfluss der Befestigungsart auf die Abzugswerte von konventionell und adhäsiv befestigten FRCPs bewertet werden. 100 extrahierte bovine Zähne wurden endodontisch behandelt und zufällig in neunTest- und eine Kontrollgruppe (n = 10) der verschiedenen Befestigungs- protokolle eingeteilt. Nach der Präparation des Kanals für den Stift (8 mm) wurden die FRCPs mit einem konventionellen Glasionomerzement (Ketac Cem), einem kompositverstärkten Glasionomerzement (Meron Plus und Fuji Plus), einem selbstadhäsiven Zement (RelyX Unicem und BisCem), einem selbstkonditionierenden Adhäsiv und Kompositzement (Multilink Primer + Multi- link und AdheSE + DC Activator + MultiCore Flow) oder einem Etch-and-Rinse-Adhäsiv und Kompositze- ment (SealBond Ultima + CoreCem und LuxaBond + LuxaCore Z) eingesetzt. Als Kontrolle erfolgte die Applikation vorfabrizierter Titanstifte mit Ketac Cem. Nach Lagerung in Wasser (37 °C, 24 h, dunkel) wurden die Abzugtests durchgeführt und statistisch ausgewertet.

Die Art des Befestigungsmaterials und das Protokoll hatten einen statistisch signifikanten Einfluss (p < 0,001). Die Haftwerte aller Systeme außer Ketac Cem, MeronPlus und BisCem waren signifikant höher als die der Kontrollgruppe (4,4 ± 1,1 MPa). RelyX Unicem (12,0 ± 3,0 MPa) und LuxaBond + LuxaCore Z (14,8 ± 2,3 MPa) erreichten die höchsten Haftwerte. Die klinische Situation wurde mit der simulierten Rekonstruktion einer starken koronalen Zerstörung und dünnen Wurzelkanalwänden sowie dem Einsatz eines FRCP kombiniert mit einem direkten Kompositaufbau simuliert.

Schlussfolgerungen: Die Wahl des Befestigungsmaterials hat einen großen Einfluss auf das klinische Ergebnis von Stiftaufbauten. Der Einsatz einer Kombination aus einem Adhäsivsystem und einem dualhärtenden Kompositzement kann heute als „state of the art“ empfohlen werden.

Binus S, Koch A, Petschelt A, Berthold C. Restoration of endodontically treated teeth with major hard tissue loss – bond strength of conventionally and adhesively luted fiber­reinforced composite posts. DentTraumatol 2013;29:339­354.