Chairside versorgen mit Zirkonoxid

Die Herstellung von Zahnersatz im Chairside-Workflow erlaubt die Verarbeitung einer Vielzahl zahnfarbener Materialien. Hierbei unterscheiden sich die CAD/CAM-Blöcke teilweise stark in ihren ­Eigenschaften und somit im Anwendungsbereich. Dr. Andreas Kaiser arbeitet seit mehr als zwei Jahren mit dem Zirkon­oxid Katana Zirconia Block (Kuraray Noritake) und berichtet über seine Erfahrungen im Praxisalltag.
Der Zahnarzt und gelernte Zahntechniker hat in seiner Zürcher Zahnarztpraxis ein kleines Praxislabor,
in welchem er viele vollkeramische Restaurationen selbst herstellt.

Zahnfarbene CAD/CAM-Materialien haben sich im vergangenen Jahrzehnt erheblich weiterentwickelt. Speziell Zirkonoxid hat wie kaum ein anderes Material innerhalb vergleichsweise kurzer Zeit massive Fortschritte gemacht. Die Indikationsbreite moderner Zirkonoxide ist groß. Selbst monolithische Restaurationen sind mit transluzenten beziehungsweise mehrschichtigen Zirkonoxiden in adäquater Ästhetik umsetzbar. Aufgrund der hohen Festigkeit und der guten ästhetischen Eigenschaften wird das Material immer interessanter für die Chairside-Anwendung.

Zahnfarbene CAD/CAM-­Materialien in der Chairside-Anwendung
Bei der Entscheidung für die Fertigung eines Zahnersatzes in der Praxis sind neben der eigentlichen Indikation (Einzelzahnversorgungen bis zu dreigliedrigen Brücken) die Patientenwünsche zu beachten. Die meisten Patienten erwarten einen Zahnersatz, der natürliche Ästhetik, optimale Funktion und sichere Langlebigkeit vereint. Zugleich sollen wirtschaftliche Ansprüche erfüllt werden mit möglichst überschaubarem Aufwand an Kosten und Zeit. Diese Wünsche zu berücksichtigen, kann ein Balanceakt sein, bei dem das Material beziehungsweise die Fertigungsart erfolgbestimmend sind. Betrachtet man die unterschiedlichen zahnfarbenen CAD/CAM-Werkstoffe für die Chair­side-Anwendung, stellt sich die Situation komplex dar. Der Zahnarzt steht vor der Frage, welches CAD/CAM-Material für welche Indikation zum Einsatz kommen soll. Hierbei sind werkstoffkundliche Kennwerte, ästhetische Eigenschaften und Ansprüche, patientenspezifische und anwendungsspezifische Faktoren sowie der wirtschaftliche Aufwand entscheidende Faktoren. Zudem ist für eine erfolgreiche klinische Arbeit – ergänzend zum Wissen über werkstoffkundliche Parameter – das Know-how rund um die sachgerechte Be- und Verarbeitung entscheidend. Eine nicht materialspezifische Bearbeitung kann das jeweilige Materialgefüge schädigen und die Langlebigkeit der Restauration im Mund gefährden ­[1,?2].

Zahnfarbene CAD/CAM-Materialien lassen sich grob unterscheiden in
• Glas- beziehungsweise Silikatkeramiken, zum Beispiel Lithium(di)silikat,
• Oxidkeramiken (Zirkonoxid),
• polymerbasierte CAD/CAM-Materialien, zum Beispiel „Hybridkeramik“, Hochleistungskomposite.

Jede Werkstoffklasse hat andere werkstoffkundliche Parameter. Basierend darauf unterscheiden sich die klinischen Verfahrensweisen – zum Beispiel Anwendungsgebiet, Präparationsdesign, Konditionierung oder Befestigung – und die Verarbeitung wie beispielsweise die Konstruktion, die Bearbeitung oder die Finalisierung. In den meisten Situationen bestimmen hohe mechanische oder besondere ästhetische Anforderungen die Materialentscheidung. So sind einige Werkstoffe für spezielle Indikationen besser geeignet als andere oder sogar alternativlos. In diesem Artikel liegt der Fokus auf Chairside-Zirkonoxid.

Transluzentes Zirkonoxid für die Chairside-Fertigung
Kleiner Ausflug in die Werkstoffkunde
Zirkonoxid ? Zirkonoxid. Es gibt verschiedene Zirkonoxid-Varianten, die sich in wichtigen Werkstoffeigenschaften voneinander abgrenzen [9]. Insbesondere relevant für den Praxisalltag sind Biegefestigkeit und Ästhetik (Transluzenz), die vom Hersteller im Fertigungsprozess durch Zuführen verschiedener Zusätze gesteuert werden. So beeinflusst beispielsweise der Gehalt an Yttriumoxid die mechanischen und optischen Eigenschaften. Tetragonale Zirkonoxide (3Y?TZP) besitzen eine hohe Festigkeit, sind jedoch sehr opak und damit in ihrer Ästhetik eingeschränkt [3, 4]. Kubisch tetragonale Zirkonoxide (5Y­?TZP oder 4Y?TZP) hingegen sind in der Festigkeit etwas reduziert, besitzen jedoch eine hohe Transluzenz [10]. Bezüglich der Festigkeit ist zu erwähnen, dass diese bei kubisch tetragonalem Zirkonoxid zwar etwas reduziert ist, jedoch mit Werten zwischen 500 und 1000 MPa immer noch oberhalb von Silikatkeramiken liegt [11]. In den vergangenen Jahren wurden die konventionellen Zirkonoxide (3Y?TZP) herstellerseitig immer weiter modifiziert und der Yttriumoxidgehalt für eine verbesserte Transluzenz erhöht. Zudem wurden polychromatische (mehrschichtige) Zirkonoxide auf den Markt gebracht.

Monolithisches Zirkonoxid
Moderne Zirkonoxide sind zwar keine „Rundum-Alleskönner“, kommen jedoch dem Anspruch an eine vollständige Abdeckung aller Indikationen sehr nahe. Dank guter Materialeigenschaften ist Zirkonoxid nicht nur für Restaurationen im Molarenbereich geeignet, sondern wird immer häufiger für Prämolare und im Frontzahnbereich angewandt. Monolithische Zirkonoxid-Restaurationen erhalten eine hohe Aufmerksamkeit. Das Potenzial ist hoch, denn dem Kliniker bieten sich gleich mehrere Vorteile. Es gibt keine Verblendkeramik und somit kein Chipping-Risiko, es muss weniger Zahnsubstanz präpariert werden und der Herstellungsaufwand sowie die Kosten sind reduziert [5]. Insbesondere mehrschichtige polychromatische Rohlinge erfüllen auch höhere ästhetische Ansprüche.
Mehrschichtiges Zirkonoxid (Multi-layered) wurde erstmals im Jahr 2013 von Kuraray Noritake als Ronde auf den Markt gebracht. Ziel war es, mit einem Zirkonoxid-Material möglichst viele Anwendungen mit adäquatem ästhetischem Ergebnis abdecken zu können [6, 7]. Der polychromatische Farb- und teilweise Transluzenzverlauf von zervikal nach inzisal spiegelt die lichtoptischen Eigenschaften des natürlichen Zahns wider. Die Modifikation der Materialschichten innerhalb eines Rohlings erfolgt herstellerseitig durch eine Pigmentierung. Während der Farbverlauf die Ästhetik eines Zahns nachbildet, sind die mechanischen Eigenschaften der einzelnen Schichten innerhalb des Rohlings identisch. Vor Kurzem wurde eine Evolution des Multi­layered-Zirkonoxids auf den Markt gebracht. Es handelt sich um eine Kombination verschiedener Zirkonoxid-Typen innerhalb eines Rohlings – zum Beispiel Katana Zirconia YML, Kuraray Noritake. Im Dentin-/Bodybereich sorgt eine hohe Festigkeit (3Y-TZP) für Stabilität. Die hochtransluzenten Bereiche (5Y-TZP) stehen für hohe Ästhetik im inzisalen/okklusalen Anteil der Restauration. Diese neue Technologie ist insbesondere für langspannige Brücken interessant, die in der Regel im Dentallabor gefertigt werden. Daher gibt es dieses Material derzeit nur als Ronde. Für Einzelzahnrestaurationen und kleinere Brücken in der Chairside-Anwendung sind transluzente Zirkonoxide-Blöcke (4Y-TZP) mit adäquater Festigkeit das Material der Wahl.

Allrounder für Praxis und Labor
Ein Zirkonoxid, welches sich sowohl im Praxis- als auch im Laboralltag durch zuverlässige Eigenschaften auszeichnet, ist Katana Zirconia (Kuraray Noritake). Zunächst für den Laborbereich als Fräsronde konzipiert und erfolgreich etabliert, brachte der Hersteller im Jahr 2018 den Katana Zirconia Block auf den Markt, ein transluzentes Zirkonoxid, welches mit dem Cerec-System (Dentsply Sirona) verarbeitet wird. Im Gegensatz zu den bis dato in Blockform bekannten Glas- beziehungsweise Silikatkeramiken wird Katana Zirconia Block in der CAD/CAM-Einheit gefräst und nicht geschliffen. Dem Fräsprozess schließt sich ein Sintervorgang an, bei welchem das Material seine finalen Eigenschaften erhält.

Speed-Sintern in nur 18 Minuten
In Kombination mit dem Cerec ­Speed­Fire-Sinterofen (Dentsply Sirona) ist das High-Speed-Sintern möglich. Hierbei kann der Sinterprozess je nach Indikation auf bis zu 18 Minuten beschleunigt werden, ohne Einbußen in Ästhetik und Festigkeit akzeptieren zu müssen [8]. Somit ist es problemlos möglich, monolithische Zirkonoxid-Restaurationen in einer Behandlungssitzung herzustellen und einzugliedern.
Katana Zirconia Block kommt als 4Y-TZP-Zirkonoxid einem „Allrounder“ nahe, denn das Material hat ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Biegefestigkeit und Transluzenz und somit ein breites Indikationsspektrum für die Chairside-Fertigung. Durch den vierschichtigen Farbverlauf passt sich das Material natürlich an die Zahnumgebung an, ohne dass aufwendige Finalisierungsschritte notwendig sind.

Materialwahl: Zirkonoxid oder ­Lithiumdisilikat?
Lange Zeit war bei Cerec-Anwendern die hochfeste Silikatkeramik (Lithiumdisilikat) mit den guten ästhetischen Eigenschaften das Material der Wahl. Der Autor des Artikels arbeitet seit etwa drei Jahren mit Katana Zirconia Block und favorisiert das Zirkonoxid mittlerweile in fast allen Indikationen. Aus den Materialeigenschaften ergeben sich für den Praktiker mehrere Vorteile [8]:
Zirkonoxid hat bessere mechanische Eigenschaften als Lithiumdisilikat-Keramik. Die Transluzenz ist etwas geringer – jedoch bei vergleichbarer Materialstärke [8].
Dank der hohen Festigkeit lassen sich aus dem Zirkonoxid Restaurationen mit geringerer Schichtstärke erstellen.
Aufgrund des Farb- und Transluzenzverlaufs sind ästhetische Ergebnisse ohne viel Nacharbeit möglich. Es zeigt sich eine harmonische Balance zwischen mechanischen und optischen Eigenschaften.

Erfahrungen und klinische Fälle aus dem Praxisalltag
Kuraray Noritake hat die Technologie der Multilayered-Zirkonoxide auch in das Chairside-Zirkonoxid eingebracht. Die Herstellung von Zahnersatz in der Zahnarztpraxis hat mehrere Vorteile. Zunächst lohnt sich der Blick auf den Patienten und das „Behandlungserlebnis“. Die Philosophie der Chairside-Fertigung integriert die Möglichkeit, dem Patienten einen direkten Einblick in die Entstehung seines Zahnersatzes zu geben – von der virtuellen CAD-Konstruktion bis zum Fertigungs- und Finalisierungsprozess. Erfahrungsgemäß ist es ein großer Vorteil, dem Patienten Einblick in diese Prozesse zu geben.
Dies ­unterstreicht die Professionalität der Zahnarztpraxis und steigert die Wertschätzung für den Zahnersatz. Der Patient sieht, dass sein Zahnersatz individuell gefertigt wird und ist davon in der Regel begeistert.
Der Autor des Artikels ist erfahrener ­Cerec-Anwender und hat als gelernter Zahntechniker eine hohe Affinität zur Herstellung prothetischer Restaurationen. In einem kleinen, modernen Praxislabor werden vollkeramische Restaurationen gefertigt und seit etwa drei Jahren wird Zirkonoxid (Katana Zirconia Block) verarbeitet. Dank der Möglichkeit des Speed-Sinterns entstehen in vergleichsweise kurzer Zeit ästhetische Zirkonoxid-Restaurationen. In den meisten Situationen wird monolithisch gearbeitet.
Theoretisch sind keine oder nur minimale Individualisierungen notwendig. Bei höheren ästhetischen Ansprüchen, zum Beispiel im Frontzahnbereich, können mit wenigen Individualisierungsschritten gute ästhetische Ergebnisse erzielt werden. Der wirtschaftliche Aufwand hält sich dank der monolithischen Fertigung in Grenzen. Die hier vorgestellten Patientenfälle geben einen kleinen Einblick in die Anwendungsvielfalt, die das Zirkon­oxid dem Cerec-Anwender bietet.

Fazit
Nach fast drei Jahren der Anwendung von Katana Zirconia Block mit zahlreichen (dokumentierten) klinischen Fällen lässt sich sagen: Bislang konnten wir im Praxis­alltag keine Ausfälle oder das Versagen einer Restauration beobachten. Das Zirkonoxid entspricht in allen Punkten den Erwartungen eines Cerec-Anwenders – einfach, komfortabel, ästhetisch.

Fallbeispiel 1
Bei dem Patienten konnte nach einer Kariesentfernung die alte Stiftkrone nicht mehr reponiert werden. Im Sinne der Minimalinvasivität wurde der Wurzelrest erhalten, ein direkter Stiftaufbau gefertigt und mit Komposit aufgebaut. Die temporäre Restauration (tief subgingivale Präparationsränder) wurde im Cerec-Kopiermodus konstruiert, aus einem Komposit-Block herausgeschliffen und im Mund optimiert. Immer dann, wenn es zeitlich oder aus ästhetischen Gründen schwieriger wird, kann das Provisorium ein sinnvolles Mittel zur Überprüfung sein.

Im zweiten Schritt wurde eine Kopie der temporären Krone aus Katana Zirconia Block (Zahnfarbe A 3.5) gefräst und mit Malfarbe (FC Paste Stain, Kuraray Noritake) individualisiert.

Die Zirkonoxid-Krone zeigt eine hohe Farbtreue (hier im Vergleich mit der alten Stiftkrone) und konnte mit Panavia V5 definitiv im Mund befestigt werden.

Fallbeispiel 2
Die präparierten Zähne 46 und 47 wurden zunächst mit temporären CAD/CAM-Restaurationen versorgt und in einem zweiten Schritt die definitiven Zirkonoxid-Kronen (monolithisch aus Katana Zirconia Block) gefertigt.

Fallbeispiel 3
Umsetzung in einer Behandlungssitzung (Ein-Schritt-Vorgehen). Die Zirkonoxid-Krone Zahn 36 wurde ohne jedwede Individualisierung direkt eingegliedert und fügt sich natürlich in das Umfeld ein.