Zirkonoxid: ästhetische Kronen in einer Sitzung

Werden Restaurationen chairside in der Zahnarztpraxis gefertigt, stellt sich bei der Wahl der Keramik die Frage: Lithiumdisilikat oder Zirkonoxid? Bei den Kriterien Bearbeitungszeit und Ästhetik punkten bisher Lithiumdisilikat-Blöcke. Nun scheint ein neues Zirkonoxid-Material mit rund fünfzehn Minuten für den Sinterprozess und einem natürlichen Farb- und Transluzenzverlauf vom Dentin bis zur Schneide das Potenzial zum Gamechanger zu haben.

Was meinen Sie, welche Restaurationsarten werden am häufigsten im Chairside-Workflow gefertigt?
Frank Rothbrust: Die am häufigsten hergestellten Restaurationsarten sind Seitenzahnkronen gefolgt von Frontzahn- und Teilkronen im Seitenzahnbereich. Mit den speziell für Chairside-Anwendungen weiterentwickelten, hochfesten Zirkonoxid-Materialien, die bei kürzeren Sinterzeiten eine immer bessere Ästhetik erzielen, nimmt auch der Anteil der Seitenzahnbrücken weiter zu.
Dr. Oliver Schneider: Inlays, Onlays, Kronen und Veneers werden mit unserem Cerec-System prinzipiell chairside gefertigt. Auch komplexe Front- oder Seitenzahnversorgungen stellen wir in einer Sitzung her.
Dr. Michael Weyhrauch: Am häufigsten fertigen wir Einzelkronen in einer Sitzung, darüber hinaus Inlays, Onlays und Veneers. Diese Restaurationen setzen wir innerhalb weniger Stunden ein. Brücken mit vier bis sechs Gliedern werden zwar in der Praxis gefertigt, aber aufgrund der Sinterzeit nicht in einer Sitzung eingesetzt.

Herr Prof. Lohbauer, welche Trends ­lassen sich auf der Materialseite für Chairside-Versorgungen ausmachen? 


Prof. Ulrich Lohbauer: In diesem Prozess haben wir grundsätzlich eine vergleichbare Materialpalette zur Verfügung wie wir es in der Zusammenarbeit mit dem Labor gewohnt sind. Die Auswahl schließt indirekte Komposite mit ein, sowie Glaskeramiken – z. B. Leuzit oder Lithiumdisilikat – und Zirkonoxid. Zirkonoxid hat in den vergangenen Jahren den größten Innovationsschub erfahren. Lange Zeit hat man auf eine ästhetisch vergleichbare Alternative zu Lithiumdisilikaten gewartet. Heute ist man mit den Multilayer-Materialien auf dem Stand, selbst für den anspruchsvollen Frontzahnbereich ästhetisch akzeptable Ergebnisse zu erzielen. Gerade die Einführung von festigkeitsgradierten Multilayer-Blöcken hat den Weg in die Chairside-Anwendung geebnet. Generell erfreut sich der Chairside-Prozess zunehmender Attraktivität und Akzeptanz. Auch die Ausbildung der Studierenden an den Universitäten fördert die Kenntnistiefe im Chairside-Workflow.
Haben sich die Ansprüche der Patienten an Ästhetik und Schnelligkeit der Behandlung verändert?
Dr. Weyhrauch: Sowohl als auch. Die Patienten legen immer mehr Wert auf hochwertige und ästhetische Restaurationen. Über Social Media sind sie für Ästhetik sensibilisiert und generell besser informiert. Auch Schnelligkeit ist ein Thema. Häufig wird gefragt: „Haben Sie diese Cerec-Maschine, die die Kronen macht?“
Rothbrust: Aus den Erfahrungen in der Produktentwicklung werden zugunsten der Ästhetik in Deutschland beispielsweise längere Prozesszeiten in Kauf genommen, oder auch der zeitliche Aufwand für Individualisierung bzw. Charakterisierung. Kosteneffizienz spielt in diesem Zusammenhang ebenfalls eine wichtige Rolle, wobei die klinische Sicherheit immer höchste Priorität hat.
Dr. Schneider: Dem schließe ich mich an. Wir legen sehr viel Wert auf Ästhetik. Da spielt es keine Rolle, ob ich in der Verarbeitung eines hochästhetischen Materials einige Minuten länger brauche. Patienten erwarten höchste Ästhetik, gerade im Frontzahngebiet. Auch im Seitenzahnbereich sind wir stolz, wenn wir diese in einem überschaubaren Zeitrahmen erreichen und der Patient von der Versorgung im wahrsten Sinne des Wortes nichts sieht.

Wie bewerten Sie den Einfluss des Chairside-Workflows auf die Patientengewinnung, -bindung und -zufriedenheit in Ihrer Praxis?
Dr. Weyhrauch: Viele Patienten können nicht glauben, dass sie in so kurzer Zeit mit einer Krone versorgt werden können. Manchmal zeige ich den Patienten im Labor, wie ihre Krone aus einem Block entsteht. Das finden sie spannend und auch das sorgt für eine hohe Patientenzufriedenheit und -bindung. Viele Neupatienten finden uns z. B. auf spezialisierten Internetportalen, auf denen Praxen mit Cerec-Systemen gelistet sind.
Dr. Schneider: Ja, diese Erfahrung machen wir auch. Der Chairside-Workflow ist ein entscheidender Punkt für die Patientengewinnung und -bindung.

Bei Chairside-Restaurationen geht der Zahnarzt juristisch in die Haftung. Welche Materialeigenschaften sind vor diesem Hintergrund wichtig?
Rothbrust: Im Bereich der höchsten mechanischen Belastung sind Risszähigkeit und mechanische Festigkeit essenzielle Eigenschaften. Im oralen Milieu sind neben der Biokompatibilität auch eine zuverlässige chemische sowie eine ausgeprägte Alterungsbeständigkeit des Werkstoffs unerlässlich. An den funktionalen Flächen ist eine hohe tribiologische Beständigkeit für die Langlebigkeit von Restaurationen ausschlaggebend. Die Kombination aus einer hohen Härte mit einer glatten, gut polierten Oberfläche gilt als verschleißarm.
Prof. Lohbauer: Wir sehen in unserer wissenschaftlichen Arbeit zu fraktografischen Untersuchungen1 selten das Restaurationsmaterial in der Verantwortung. Vielmehr spielen z. B. kritische Präparationsdesigns, Tangentialpräparationen, fehlender Stoffschluss oder mangelnde Oberflächenqualität eine bedeutende Rolle für das Auftreten von Frakturen.
Dr. Weyhrauch: Unsere Patienten erhalten sogar eine Garantie von fünf Jahren. Falls einmal ein Defekt in einer Krone auftritt, muss sie nur neu ausgeschliffen werden. Die Kosten sind überschaubar, aber der Patient hat ein deutlich besseres Gefühl.

Im Chairside-Workflow sind Verarbeitungsgeschwindigkeit und Flexibilität wichtig. Wie unterscheiden sich Lithiumdisilikat und Zirkonoxid hinsichtlich der maschinellen Bearbeitung, des Ofenprozesses sowie der Anpassung an spezifische klinische Anforderungen?

Rothbrust: Während die Glaskeramik mit diamantierten Werkzeugen im nassen Milieu geschliffen wird, hat sich beim maschinellen Bearbeiten des weichen, hochporösen Zirkonoxids die trockene Fräsbearbeitung mit Hartmetallfräsern durchgesetzt. Theoretisch hätte man auch bei Zirkonoxid die Flexibilität der Nassbearbeitung. Allerdings ist der Nutzen im Vergleich zum technischen und zeitlichen Mehraufwand im Folgeprozess nicht ratsam, da es beim Chairside-Workflow insbesondere darum geht, potenzielle Fehlerquellen im Prozess zu vermeiden und effizient zu arbeiten.
Prof. Lohbauer: Eine klare Grenze ist zwischen One-step- und Two-step-Materialien zu ziehen. Während der Herstellprozess in dem einen Fall mit „nur“ einer Politur auskommt, benötigt man für die Mehrzahl der leistungsfähigeren Materialien einen separaten Ofenbrand. Dieser erlaubt ein höheres Maß an Flexibilität, da eine Individualisierung mit Malfarben erst dadurch möglich ist. Zirkonoxid bietet darüber hinaus den Vorteil einer sanften Maschinenbearbeitung im „Weißzustand“. Das Ausgangsmaterial ist Kreide ähnlich porös (Abb. 2a) und lässt sich sehr schonend subtraktiv bearbeiten. Nach dem Sinterbrand mit einer definierten Schwindung im Ofen verdichtet sich die Struktur. Das Material erhält seine hohe Festigkeit und Risszähigkeit (Abb. 2b).
Dr. Weyhrauch: Bei Zirkonoxid habe ich die Wahl zwischen Polieren und dem Verfeinern der Restauration mit Farben. Der Zirkonoxid-Block kann im Rohlingszustand direkt nach dem Fräsen poliert werden oder nach dem Sinterprozess. Da bin ich in gut 20 Minuten fertig. Soll die Krone noch charakterisiert werden, muss der Block durchgesintert, glasiert und bemalt werden, ein Zeitaufwand von ca. 35 bis 40 Minuten. Im direkten Vergleich zu dem Lithiumdisilikat IPS e.max CAD benötigen wir für die Zirkonoxidkrone mit Charakterisierung ca. 15–18 Minuten mehr Zeit, aufgrund des Sinterprozesses. Dafür ist es eine Zirkonoxid-Krone mit allen Materialvorteilen.
Rothbrust: Ein wesentlicher Vorteil von Lithiumdisilikat, der häufig vergessen wird, ist die Fähigkeit der Selbstheilung innerhalb des thermischen Prozesses durch Self-Glazing. Dieser Benefit zeigt sich bei Zirkonoxid nicht: Fehler, die durch maschinelle oder manuelle Bearbeitung mit Werkzeugen in der Oberfläche entstehen, bergen immer das Risiko von Schwachstellen in der finalen Restauration, trotz höherer Fehlertoleranz des Werkstoffes. Insbesondere bei Zirkonoxid ist auf eine Glättung der Oberfläche schon vor, aber spätestens nach dem Sinterprozess zu achten.
Dr. Schneider: Bisher fertigen wir Kronen fast ausschließlich mit IPS e.max CAD. Wir haben die Parameter im Cerec-System so eingestellt, dass die Schleifzeiten in der Regel unter zehn Minuten bleiben. Teilkronen werden in der Regel hochglanzpoliert, die Rekonstruktion wird kristallisiert und danach eingegliedert. Bei Kronen erfolgt nur eine Vorpolitur. Glasur und Pigment werden auf den „Bläuling“ aufgetragen, Kristallisation und Eingliederung folgen. Als schon sehr ästhetisches Zirkonoxid nutze ich IPS e.max ZirCAD MT Multi, das für Brücken derzeit mein Material der Wahl ist. Bei Kronen hat die lange Sinterzeit bisher den absoluten Durchbruch in meiner Praxis verhindert.

Welche Materialeigenschaften besitzt das neue IPS e.max ZirCAD Prime?
Rothbrust: Da es sich bei IPS e.max ZirCAD Prime um ein Multimaterial handelt, gilt es, die lokalen Eigenschaften zu unterscheiden. So ist die Risszähigkeit im Dentinbereich zu nennen, die mit 4,4 MPa m0,5 in Kombination mit einer typischen Festigkeit von 1100 MPa die Anforderungen von TYP II Klasse 5 Materialien gemäß ISO6872:2024 erfüllt.
Prof. Lohbauer: Dieser Block unterscheidet sich vom IPS e.max ZirCAD MT Multi durch die Verwendung einer hochfesten Variante von Zirkonoxid (3Y-TZP) im tragenden Dentinbereich des Blocks. Die Herstellung des IPS e.max ZirCAD Prime Blocks schließt einen effizienten Verdichtungsschritt (cold-isostatic pressing/CIP) mit ein. Dadurch können höhere mechanische Eigenschaften und eine verbesserte, klinische Zuverlässigkeit erzielt werden. Wir haben in einer internen Studie im Vergleich mit drei Wettbewerbsmaterialien für IPS e.max ZirCAD Prime die höchste biaxiale Biegefestigkeit von 780 MPa und die höchste Bruchzähigkeit von ca. 4 MPa m0,5 gemessen. Wesentlich interessanter ist jedoch der dabei beobachtete Weibullmodul von m= 19,9, ein Maß für die geringe Streubreite der Messwerte und damit ein Garant für höchstmögliche Zuverlässigkeit.
Rothbrust: Durch den natürlichen Farb- und Transluzenzverlauf vom Dentin zur Schneide lassen sich IPS e.max ZirCAD Prime Zirkonoxid-Restaurationen ohne aufwendige abschließende Charakterisierung mit Malfarben gestalten. Eine Politur ist für eine ästhetische Finalisierung bereits ausreichend, wodurch der Workflow zusätzlich durch weitere Zeiteinsparungen optimiert wird. Im Bereich der Schneide/ Okklusion ist die gute Polierbarkeit hervorzuheben. Auch die Möglichkeit der konventionellen Befestigung trägt zu einer Effizienzsteigerung bei und ermöglicht so einen noch flüssigeren Behandlungsablauf.
Prof. Lohbauer: Bei dem Stichwort Zeit ist die Reduzierung der Sinterzeit auf ca. 15 Minuten für IPS e.max ZirCAD Prime ein echter wirtschaftlicher Vorteil im Chairside-Prozess. Erfolgt das Sintern im dazu empfohlenen Kombinationsofen Programat CS6, wird das Verdichten zusätzlich mit Vakuum unterstützt. Aber: Auf einen entsprechenden Brückenblock muss noch gewartet werden.

Lithiumdisilikat oder Zirkonoxid, welches Material eignet sich für welche Restauration?
Prof. Lohbauer: Für eine Einzelzahnkrone sollte aus unserer Sicht ein keramisches Material zur Anwendung kommen: Lithiumdisilikat oder Zirkonoxid. Ob Zirkonoxid im Frontzahnbereich an die Ästhetik von Glaskeramiken heranreicht, ist wohl noch umstritten, kann aber letztendlich nur klinisch bzw. individuell beurteilt ­werden.
Rothbrust: Basierend auf den klinischen Daten, vor allem die der evidenzbasierten Zahnmedizin, ist Lithiumdisilikat nach wie vor das universelle Material der Wahl für Inlays, Onlays, Veneers, Hybridabutment-Versorgungen, aber auch für Kronen im Front- und Seitenzahnbereich, sofern es die Platzverhältnisse erlauben. Im Falle konservativer Präparationen mit begrenztem Platzangebot sowie starker Verfärbung der Restzahnsubstanz in Kombination mit konventioneller Befestigung kann Zirkonoxid seine mechanischen Eigenschaften ausspielen.
Prof. Lohbauer: Im Seitenzahnbereich besitzt Zirkonoxid höhere Festigkeitsreserven. Ebenso bei notwendiger Präparation von dünnen Bereichen hilft die höhere Risszähigkeit von Zirkonoxid der klinischen Stabilität. Bei rein adhäsiver, stoffschlüssiger Verarbeitung haben silikatbasierte Glaskeramiken durch Ihren chemischen Silan-Verbund einen entscheidenden Vorteil.
Rothbrust: Brückenkonstruktionen aus Zirkonoxid sind, vor allem im Seitenzahnbereich, in Bezug auf die Langlebigkeit die bevorzugte Wahl. Im Frontzahnbereich bis zu den Prämolaren eignen sich auch Brücken aus Lithiumdisilikat. Aus rein materialtechnischer Sicht wäre Zirkonoxid auch für Inlays, Onlays oder Veneers geeignet. Allerdings sprechen die korrespondierenden Befestigungsprotokolle sowie die optischen Eigenschaften in diesen Fällen eher für Glas- als Oxidkeramik.

Single-Visit-Dentistry heißt „schnelles“ Arbeiten, welche Materialeigenschaften sind gefragt?
Dr. Weyhrauch: Mit dem IPS e.max ZirCAD Prime Block können wir eine Zirkonoxid-Krone im Chairside-Prozess anbieten, weil der Sinterprozess im Programat CS6 (Ivoclar) 15 Minuten kurz ist. Die Gefahr, dass die Qualität unter der Geschwindigkeit leiden könnte, sehe ich in unserem Kontext nicht. Wir arbeiten mit hervorragenden Materialien. IPS e.max CAD und IPS e.max ZirCAD bringen alle Eigenschaften für eine langlebige Restauration mit. Ästhetik, Workflow sowie die Schnelligkeit rechtfertigen ein Verwenden dieser Keramiken.
Dr. Schneider: Die Ästhetik von IPS e.max ZirCAD Prime ist für die anspruchsvolle Chairside Verarbeitung indiziert. Auch Versuche mit lediglich polierten Kronen waren erfolgreich: In zwei Polierschritten zu perfekten Kronen, die kaum von glasierten und bemalten zu unterscheiden sind – das begeistert mich.

Welche Restaurationen haben Sie mit IPS e.max ZirCAD Prime gefertigt? 


Dr. Schneider: Kronen im Front- und Seitenzahnbereich – in vier Fällen wurde poliert, der Rest nach dem Sintern glasiert und bemalt. Gemeinsam mit den Patienten wurde die Ästhetik der fertigen Krone beurteilt: Die Noten waren sehr gut und ausgezeichnet. Da die Ofenzeiten jetzt mit IPS e.max CAD vergleichbar sind, erreicht Zirkonoxid die absolute Chairsidefähigkeit. Auch unsere Behandler sind mit IPS e.max ZirCAD Prime sehr zufrieden.
Dr. Weyhrauch: Das Material kommt vor allem im Seitenzahnbereich für Einzelkronen zum Einsatz, aber auch für einen Eck- und Frontzahn. Mit den drei Transluzenz-Zonen gibt der Block die Ästhetik dafür her. Insgesamt begeistert mich das Material sehr: Randgenauigkeit, Stabilität und die Flexibilität sind die auffälligsten Charaktere dieser Keramik. Aufgrund der hohen Materialstabilität können wir auf Schichtstärken von 0,8 mm gehen und damit minimalinvasiv behandeln. Aber: IPS e.max CAD verwende ich immer noch für Frontzahnrestaurationen, weil wir in puncto Ästhetik noch etwas mehr rausholen.

Dank des Farb- und Transluzenzverlaufes im IPS e.max ZirCAD Prime Block kann die Restauration auch auf Hochglanz poliert werden. In welchen Fällen nutzen Sie diese Vorgehensweise?
Dr. Schneider: Ich habe mehrere Rekonstruktionen, Prämolaren- und Molarenkronen, lediglich poliert. Dabei sollte man unbedingt auf ein druckarmes Arbeiten achten, da es anscheinend bei höherem Bearbeitungsdruck zu höheren Temperaturen im Gefüge kommt und dann beobachteten wir den unangenehmen metallisch-perlmuttartigen Glanz. Sehr gut eignen sich Polierräder und Spitzen. Empfehlenswert ist ein Polieren, wenn der ausgesuchte Block bereits die ideale Farbwahl repräsentiert. Der Farbverlauf im Block sorgt für eine unsichtbare Inkorporation.
Dr. Weyhrauch: Hochglanzpolierte Kronen habe ich überwiegend im Bereich der 6– und 7er Zähne eingesetzt, da die Ästhetik dort nicht so relevant ist. Je weiter die Restauration nach „vorne“ in den Frontzahnbereich kommt, bevorzuge ich eine individualisierte Krone.

Welches Zukunftspotenzial hat Zirkonoxid in der Single-Visit-Dentistry?
Prof. Lohbauer: Im direkten Materialvergleich haben Zirkonoxide das größte Potenzial für den Chairside-Prozess. Gerade die Optimierung des Sinterprozesses mit kürzeren Zeiten ist ein schlagkräftiges, wirtschaftliches Argument. Bei richtiger Verarbeitung genügt das mechanische Profil den Anforderungen selbst für mehrgliedrige Brücken im Seitenzahnbereich.
Dr. Schneider: Bisher hat mich IPS e.max CAD überzeugt, aber IPS e.max ZirCAD Prime mit Farbverlauf kann den Lithiumdisilikaten erhebliche Indikationsbereiche rauben. Nun erwische ich mich, dass ich eine Krone lieber aus IPS e.max ZirCAD Prime herstelle, weil ich ein höheres Sicherheitsgefühl bei vergleichbarem Zeitaufwand und Ästhetik habe.
Dr. Weyhrauch: Dank Zirkonoxid kann ich chairside mehr Patienten mit einer Keramikkrone versorgen. Das Material eröffnet mehr Indikationen. Die Stabilität des Zirkonoxids gibt gerade in kniffligen Situationen die Sicherheit, eine Chairside-Krone anbieten zu können. Für die Zukunft gehe ich davon aus, dass sich auch kleine Brücken aus dem Material herstellen lassen. Da sehe ich einen Vorteil in puncto Ästhetik und Stabilität gegenüber Materialien anderer Hersteller.
Dr. Schneider: Der angekündigte Brückenblock steht auf meiner Wunschliste. Wünschenswert sind auch Abutmentblöcke für implantatgetragene Brücken, die man mit inLab-SW konstruieren könnte.

Herr Rothbrust, welche Innovationen sind in der Pipeline, um den Workflow weiter zu optimieren und den Markt- anforderungen gerecht zu werden?
Rothbrust: In naher Zukunft werden Brücken-Blöcke, mit denen nicht mehr nur ästhetische drei-, sondern auch viergliedrige Brücken bei Chairside-Versorgungen möglich sind, das Portfolio ergänzen. Darüber hinaus liegt der Fokus im Rahmen der Entwicklung auf der zusätzlichen Beschleunigung von Prozessschritten.

Herzlichen Dank an Sie alle für das spannende Gespräch.  
(emh)

1 www.fractography.org