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oberflächenstruktur und homogenität von abutments im mukosabereich Eine konfokal-mikroskopische Analyse präfabrizier ter und C AD/C AM-gefer tig ter Auf bauten | Peter Gehrke | Carsten Fischer
EINFÜHRUNG
Neben der dauerhaften Wiederherstellung der Funktionalität
und -rauigkeit individuell hergestellter CAD/CAM-Aufbauten
durch ein langfristig sicher osseointegriertes Implantat ist bei
mit direktem Kontakt zu peri-implantären Weichgeweben und
der Implantattherapie meist auch das ästhetische Erschei-
deren Auswirkung auf diese wenig bekannt.
nungsbild für einen Patienten entscheidend für dessen Urteil
In der hier dargestellten Laboruntersuchung wurden präfabri-
über Erfolg oder Misserfolg der Rehabilitationsmaßnahme.
zierte Implantataufbauten aus Titan und Zirkondioxid (Abb. 9
Um die physiologischen Vorgaben möglichst naturgetreu
und 4) untersucht und in einer konfokalen Mikroskopiestudie
wiedergeben zu können, ist eine gezielte Auswahl des Implan-
mit einteiligen CAD/CAM-gefertigten Implantataufbauten,
tattyps in Kombination mit einem abgestimmten Hart- und
aus dem selben Material, verglichen (Abb. 1).
Weichgewebsmanagement notwendig. Bei den Implantat-
Es sollte die Hypothese überprüft werden, ob je nach Herstel-
systemen existieren erfolgversprechende Auswahlkriterien,
lungsprozess signifikant unterschiedliche Oberflächenrauig-
die mit Material, Form und Oberfläche des Implantats sowie
keiten zwischen den verschiedenen prothetischen Abutments
den prothetischen Aufbau- und Laborteilen verbunden sind.
vorhanden sind. Darüber hinaus wurde geprüft, ob unter-
Studienergebnissen zufolge sind auch die prothetischen
schiedliche, im CAD/CAM-Verfahren hergestellte Implantat-
Komponenten entscheidend am Erfolg der für die ästhetische
aufbauten eine manuelle Politur vor der Eingliederung am
Implantologie bedeutsamen Faktoren beteiligt.9, 12 Neben den
Patienten erfordern, um eine signifikante Reduzierung der
technischen Fragen zu Herstellung, Implantat-Aufbau-Verbin-
Rauigkeit zu erzielen. Es wird vermutet, dass dies Einfluss
dung und Materialbeschaffenheit des Abutments spielt die
auf die Gesundheit und den langfristigen Erhalt der peri-
Oberflächenbeschaffenheit eine entscheidende Rolle für die
implantären Weichgewebe haben könnte. Zuvor werden die
Gesundheit des transmukosalen Bereichs. Während seit langer
für die Ästhetik entscheidenden Parameter dargestellt und im
Zeit strukturpolierte oder mikrostrukturierte Oberflächen an
Zusammenhang mit aktueller Literatur über ihre Funktion beim
Implantataufbau-Schultern konfektionierter Abutments gefor-
Hart- und Weichgewebsmanagement post implantationem
dert, produziert und erforscht werden, ist zur Oberflächengüte
erläutert.
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1a-e_Implantataufbauten und Oberflächengüte am Weichgewebe-Durchtrittsbereich
1a_Präfabrizierter TitanAufbau mit individueller Keramikschulter (Friadent EstheticBase)
1b_Individueller, CAD/CAM-gefertigter Titan-Aufbau, unbearbeitet (Ankylos-CustomAbutment by Compartis)
1c_Individueller, CAD/CAM-gefertigter Titan-Aufbau, poliert (Ankylos-CustomAbutment by Compartis)
1d_Individueller, CAD/CAM-gefertigter Zirkoniumdioxid-CAD/CAMAufbau, unbearbeitet (Ankylos-Cercon-CustomAbutment by Compartis)
1e_Individueller, CAD/CAM-gefertigter Zirkoniumdioxid-CAD/CAMAufbau, poliert (Ankylos-Cercon-CustomAbutment by Compartis)
ROT-WEISSE ÄSTHETIK
Der ästhetische Eindruck entsteht aus dem Zusammenspiel
Diese Einteilung ist weitgehend auf die Bedingungen nach
unterschiedlicher Parameter der roten und weißen Ästhetik.
Implantatinsertion übertragbar. Beim dünnen Biotyp kann bei
Das Vorhandensein keratinisierter marginaler Gingiva, der
einer weniger als zwei Millimeter dicken marginalen Gingiva,
Verlauf des Gingivalsaums sowie der jeweilige genetisch
neben dem ästhetisch ungünstigen visuellen Effekt gräulich
determinierte Biotyp beziehungsweise Phänotyp haben einen
durchschimmernder Implantat-Abutments aus Titan, häufig
bedeutenden Einfluss auf die rote Ästhetik. Die Entfernung der
auch ein signifikanter Verlust krestalen Knochens beobachtet
Zähne führt zum Verlust der funktionellen Belastung dieser
werden.6 Außer diesen Parametern kann auch die Qualität und
Strukturen und nachfolgend zur Atrophie des Alveolarfort-
Stabilität der Verbindung zwischen Suprakonstruktion und
satzes sowie zu einer Regression des Weichgewebes, das für
Implantat und der daraus resultierende Mikrospalt zu uner-
die rote Ästhetik entscheidend ist.
wünschten Reaktionen des Weichgewebes führen.1
Übertragen auf die Implantattherapie sind die peri-implan-
Daneben sind für die Reaktion des marginalen Hart- und
tären Bedingungen, die zu dem Bild einer scheinbar physiolo-
Weichgewebes auch zahlreiche implantateigene Parameter
gischen Gingiva beitragen, entscheidend für das ästhetische
verantwortlich, die einen Einfluss auf den krestalen Knochen
Gesamtergebnis.
und den Verlauf des marginalen Attachments haben. Bereits
In der Implantattherapie ergibt sich die Qualität der Weich-
die Positionierung des Implantats scheint die Gewebereaktion
gewebsintegration des Implantats unter anderem aus der
zu beeinflussen. Beobachtungen haben ergeben, dass der
interindividuellen, genetisch determinierten Variation des
Grad an subkrestaler Implantatinsertion sich proportional zu
5, 7, 8
Biotyps.
Während der Phänotyp mit dicker Gingiva am Zahn
den Umbau- und Resorptionsvorgängen im krestalen Knochen
im Durchschnitt höhere Sondierungstiefen aufweist und
verhält.11 In Anpassung an die Vorgänge im krestalen Knochen
mechanische Traumata besser toleriert, neigt der dünne Bio-
ist auch eine Veränderung des Weichgewebevolumens zu
typ eher zu Rezessionen.
erwarten.
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Damit sind nicht nur die Implantatoberfläche und die damit
Beginnend mit konfektionierten vollkeramischen Abutments
verbundene Primär- und Langzeitstabilität für den Erfolg einer
aus Aluminiumkeramik10 bis zu den modernen yttrium-stabili-
Implantatbehandlung von großer Bedeutung, sondern auch
sierten Zirkoniumdioxidkeramik-Abutments sind präfabrizierte
die harmonische Integration von implantatgetragenen pro-
Aufbauten erfolgreich in Verwendung.2 Die Materialeigen-
thetischen Suprakonstruktionen im ästhetisch sichtbaren Be-
schaften von Zirkoniumdioxid9 erlaubten sogar die Einführung
reich.3 Dort hängt der ästhetische Langzeiterfolg entscheidend
einteiliger Aufbauten.
von der Integration der Suprakonstruktion in die natürliche
Neben den hervorragenden mechanischen und optischen Eigen-
Zahnreihe und dem Weichgewebevolumen ab. Abutments
schaften wirken Zirkoniumdioxid-Abutments einer Plaque-
als Teil der Suprakonstruktion sind transmukosal in direktem
Akkumulation entgegen und verringern damit das Risiko einer
Kontakt mit dem Weichgewebe. Biokompatibilität, Materialbe-
plaque-induzierten Periimplantitis.4, 9
schaffenheit, Oberflächengüte und -homogenität spielen für
Im Rahmen der restaurativen CAD/CAM-Technologie können
die Weichgewebereaktion eine bedeutende Rolle. Dies wurde
neuerdings neben präfabrizierten Abutments auch patienten-
bereits im Bereich der konfektionierten Abutments bestätigt.
individuelle Aufbauten sowohl aus Titan als auch aus Zirkon-
Präfabrizierte Aufbauten aus Titan sind in der Implantatprothe-
dioxid angefertigt werden, sodass noch spezifischer auf die
tik seit langem etabliert und zeigen besonders funktionell her-
klinische Situation, besonders in Hinsicht auf das kosmetische
vorragende Ergebnisse. Aufgrund der ungünstigen optischen
Ergebnis, eingegangen werden kann.
Eigenschaften, vor allem bei Patienten mit dünnem Gingivatyp,
Um die Vorteile optimal nutzen zu können, muss die Ober-
gibt es immer schon Bestrebungen, den konfektionierten Titan-
flächenmorphologie der mithilfe von Computern designten
aufbau mittels Individualisierung zu optimieren. Dazu gehört
und angefertigten Aufbauten eine Weichgewebe-Anlagerung
das laborseitige Aufbrennen einer Keramikschulter, die das
fördern beziehungsweise darf sie die mechanische Plaque-
bereits beschriebene gräuliche Durchschimmern des Aufbaus
Retention nicht begünstigen.
durch die Schleimhaut verhindern soll. Ganz neue Möglichkeiten
Erkenntnisse, die zur Absicherung des klinischen Einsatzes
bieten Hochleistungskeramiken, deren werkstoffkundliche
von CAD/CAM-generierten Implantataufbauten in Bezug
Charakteristika Vollkeramik-Aufbauten ermöglichen:
auf deren Oberflächenhomogenität beziehungsweise
ÜBERSICHT DER OBERFLÄCHENSTRUKTUREN: C AD/C AM-GEFERTIGTE ABUTMENTS VERSUS KONFEKTIONIERTE ABUTMENTS MITTELS KONFOK ALMIKROSKOPIE
2_Von links nach rechts: 2-D- und 3-D-Analyse des präfabrizierten EstheticBase-Aufbaus, der EstheticBase mit individueller Keramikschulter, des CAD/CAM-gefertigten Titan-Aufbaus, unbearbeitet und des CAD/CAM-gefertigten Titan-Aufbaus, poliert (beides Ankylos-Custom-Abutments by Compartis)
3_Von links nach rechts: 2-D- und 3-D-Analyse des präfabrizierten Zirkondioxid-Aufbaus (Friadent-Cercon-Aufbau, gerade), des CAD/CAMgefertigten Zirkondioxid-Aufbaus (Ankylos-Cercon-Custom-Abutment by Compartis), unbearbeitet und des zentral gefrästen ZirkondioxidAufbaus (Ankylos-Cercon-Custom-Abutment by Compartis), poliert
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-rauigkeit führen, sind daher von großem Forschungsinteresse.
mit Aufsatz festlegte. Die CAD/CAM-gefertigten Titan-Aufbau-
Zusätzlich ist zu prüfen, ob Qualitätskriterien wie Oberflächen-
ten wurden mit Titan-Gummipolierern (Komet, Gebr. Brasseler,
güte und -homogenität, die für konfektionierte Aufbauten
Lemgo) nachbearbeitet. Für die computergesteuert gefrästen
gelten, auch auf mittels CAD/CAM-Verfahren hergestellte Auf-
Aufbauten aus Zirkondioxid kamen diamantierte Gummipolie-
bauten übertragbar sind. In der vorliegenden Untersuchung
rer (Komet, Gebr. Brasseler) in absteigender Körnung (Farb-
war zusätzlich eine Evaluierung der eventuell notwendigen
kodierung: blau, rot, grau) zum Einsatz. Abschließend wurden
Oberflächen-Bearbeitungsschritte (Politur) vor dem klinischen
sie mit einem Bison-Haarbürstchen und Zirkon-Diamant-Polier-
Einsatz der CAD/CAM-hergestellten Aufbauten geplant.
paste (Sirius Ceramics, Frankfurt) hochglanzpoliert.
METHODIK
ERGEBNISSE
Konfektionierte und CAD/CAM-gefertigte Aufbauten wurden
Bei der optischen Betrachtung zeigte sich zunächst, dass
zunächst optisch und danach mittels Konfokalmikroskopie
die polierten CAD/CAM-Aufbauten und der präfabrizierte
verglichen.
EstheticBase-Aufbau glatter erschienen als die Esthetic-
Nach optischer Begutachtung wurden die Oberflächen der
Base mit aufgebrannter Keramikschulter (Abb. 9 und 11).
Testkörper vergrößert betrachtet und mit dem qualifizierten
Bei der Analyse der 2-D- und 3-D-Parameter mittels μsurf-
Mess-System des Konfokalmikroskops ausgewertet. Die 3-D-
Konfokalmikroskopie zeigten sich deutliche Unterschiede in der
Auswertung erfolgt mittels der μsurf-Konfokalmikroskopie
Rauigkeit zwischen den Aufbauten. Weiterhin waren Effekte der
(Nanofocus, Oberhausen). Die quantitative Analyse wird
Politur auf die CAD/CAM-gefertigten Aufbauten zu beobachten.
anhand eines Analyseprotokolls nach ISO 25178 erstellt. Die
Während die präfabrizierten Aufbauten aus Zirkondioxid
Rauigkeit in 2-D- und 3-D-Parametern, die Form, die Dicke und
(Abb. 4 bis 5) und Titanaufbauten (Abb. 9 bis 10) mit 0,201 und
die Mikrogeometrien wurden berechnet und optisch sowie
0,243 Mikrometern ähnlich rau sind wie die EstheticBase mit
ohne statistische Signifikanz verglichen.
individueller Keramikschulter (0,226 Mikrometer), verfügen
Zur Dokumentation der Politur wurde ein Protokoll erstellt,
die unbearbeiteten, im CAD/CAM-Verfahren hergestellten
welches die Reihenfolge, die Dauer und das Politurwerkzeug
Aufbauten aus Titan und Zirkondioxid (Cercon) mit 0,322 und
4_Präfabrizierter Zirkon-Aufbau (Friadent-Cercon-Aufbau, gerade) optisch und in 3-D-Analyse
5_Präfabrizierter Zirkondioxid-Aufbau in 2-D-Analyse
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0,575 Mikrometern über eine deutlich höhere Rauigkeit.
individuell gefertigten Zirkondioxid-Aufbaus ist im Vergleich
Nach Einsatz der Politur verändert sich der Grad der Rauigkeit
dazu deutlich rauer und birgt Nachteile gegen-über den
der Prüfkörper umgekehrt proportional. Die Oberfläche des
anderen Variationen.
polierten, individuell gefertigten Titan-Aufbaus wird mit 0,137 Mikrometer um durchschnittlich mehr als die Hälfte glatter,
AUFBAUTEN MIT INDIVIDUELLER KER AMIKSCHULTER
während der polierte, im CAD/CAM-Verfahren hergestellte
IM DETAIL
Cercon-Aufbau mit 0,061 Mikrometer Oberflächenrauigkeit
Zusätzlich zu der Oberflächenrauigkeit von 0,226 Mikrometer
die glatteste Oberfläche von allen Prüfkörpern aufweist.
sind bei den Friadent-EstheticBase-Aufbauten mit individuell gebrannter Keramikschulter unregelmäßige Einbuchtungen
ZAHNFARBENE AUFBAUTEN IM ÄSTHETISCH
und Rillen zu erkennen, die eine Anheftung von Plaque-
SICHTBAREN BEREICH IM DETAIL
Bakterien fördern können (Abb. 12 und 13).
Im Falle des Einsatzes von Implantataufbauten im ästhetischen Front- und Seitenzahnbereich empfiehlt es sich, aufgrund der
FAZIT
Ergebnisse zu Oberflächengüte und -rauigkeit, entweder einen
Neben den technischen Fragen zu Herstellung, Implantatver-
präfabrizierten Aufbau aus Zirkon (Abb. 4 bis 5) oder einen
bindung und Materialbeschaffenheit von konfektionierten
CAD/CAM-gefertigten, polierten Zirkondioxid-Aufbau (Abb. 6
Abutments spielen die Oberflächengüte und -homogenität
und 8) zu verwenden. Die Oberfläche des nicht bearbeiteten,
eine entscheidende Rolle. Strukturpolierte oder mikrostruk-
C AD/C AM-GEFERTIGTE ZIRKONDIOXID-AUFBAUTEN
6_computergestützt designter und gefräster Aufbau (Ankylos-Cercon-Custom-Abutment by Compartis), unbearbeitet versus poliert, nach optischer und 2-D-Analyse
7 und 8_3-D-Analyse der CAD/CAM-gefertigten Zirkondioxid-Aufbauten, unbearbeitet (Abb. 7) und poliert (Abb. 8) im Detail
IDENTITY 1_12 | 27 PR ÄFABRIZIERTE AUFBAUTEN AUS TITAN IM DETAIL
9_Präfabrizierter EstheticBase-Aufbau, optisch und in 3-D-Analyse
11_Keramikschulter auf dem EstheticBase-Aufbau, optisch und in 3-D-Analyse
10_Präfabrizierter EstheticBase-Aufbau in 2-D-Analyse
12–13_Aufgebrannte Keramikschulter in 2-D-Analyse
turierte Oberflächen an Implantataufbau-Schultern konfektionierter Abutments werden seit langem produziert. Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung mittels μsurf-Konfokalmikroskopie geben erste Hinweise darauf, dass polierte, bearbeitete CAD/CAM-gefertigte ZirkondioxidAufbauten über eine bessere Oberflächenhomogenität und -güte verfügen als konfektionierte Titanaufbauten, individuell gebrannte Keramikschultern auf konfektionierten Abutments oder unpolierten CAD/CAM-gefertigten Aufbauten. Neben diesen Schlussfolgerungen bleibt zu klären, ob sich die Hypothese einer Verminderung der Plaque-Akkumulation an polierten, zentral gefrästen Abutments klinisch bestätigt und damit die Gesundheit der peri-implantären Weichgewebe sichert. Weiterhin stellt sich die Frage, welcher Grad an Rauigkeit beziehungsweise Mikrogeometrie entsprechend einer Bearbeitung mit Politur für eine gesunde Weichgewebe-Situation an
Dr. Peter Gehrke (l.) Praxis Prof. Dr. Dhom & Partner Bismarckstraße 27, 67059 Ludwigshafen/D dr-gehrke@prof-dhom.de ZT Carsten Fischer (r.) sirius ceramics carsten fischer Lyoner Straße 44-48, 60528 Frankfurt/D info@sirius-ceramics.com In Zusammenarbeit mit den DENTSPLY Friadent Mitarbeitern Florian Tebbel und André Spanel, Mannheim
CAD/CAM-Abutments notwendig und ausreichend ist und wie diese in einer Art Politurprotokoll als Standard gesichert werden kann. Studien zu diesen Fragestellungen existieren bisher nicht und wecken Forschungsinteresse. ■ Literaturverzeichnis unter www.dentsply-friadent.com/identity
Smartphone: PDF des Fallberichts mit Literaturverzeichnis
identit y 1 _ 1 2
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