Bruchlastverhalten von additiv, subtraktiv und konventionell gefertigten Totalprothesen

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URI: http://hdl.handle.net/10900/139119
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-dspace-1391197
http://dx.doi.org/10.15496/publikation-80466
Dokumentart: PhDThesis
Date: 2023-04-06
Language: German
Faculty: 4 Medizinische Fakultät
Department: Zahnmedizin
Advisor: Engel, Eva Maria (PD Dr.)
Day of Oral Examination: 2023-03-24
DDC Classifikation: 600 - Technology
610 - Medicine and health
Keywords: Totale Zahnprothese , Biegefestigkeit , Bruchlast , Additiv , CNC-Steuerung , Digitalisierung , Kunststoff , Zahnersatz , Kunstharz , Bruch , Biegeversuch , Werkstoffprüfung , Deutsches Institut für Normung , Polymere , Genauigkeit , CAD , CAM
Other Keywords: additive Fertigung, subtraktive Fertigung, 3D Druck, digitale Zahnmedizin
License: http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=de http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=en
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Inhaltszusammenfassung:

Ziele: Die vorliegende Studie sollte untersuchen, ob es Unterschiede im Bruchlastverhalten von konventionell und digital gefertigten Totalprothesen gibt. Der Einfluss von Art und Segmentierung der verwendeten Zahnkränze sollte zudem geprüft werden. Hierfür wurden 9 Prüfgruppen mit je 10 Unterkiefer-Totalprothesen gefertigt. Da für die Vergleichbarkeit der Ergebnisse die Geometrie von Prüfkörpern eine Rolle spielt, wurde die Kongruenz mit der digitalen CAD-Datei (Richtigkeit) und innerhalb einer Prüfgruppe (Präzision) verglichen. Als Maß gilt hierfür das quadratische Mittel (engl. root mean square, RMS). Material & Methoden: Die CAD-Datei wurde mit der Software Exocad 3.0 (exocad GmbH, Darmstadt) erstellt. Für die konventionellen Totalprothesen wurden Prothesenbasen aus Wachs gefräst, mit Garnitur-Prothesenzähnen versehen und im Injektionsverfahren fertig gestellt. Die digitalen Totalprothesenbasen wurden subtraktiv (Tizian PMMA, Schütz Dental GmbH, Rosbach) und additiv (V-Print dentbase, VOCO GmbH, Cuxhaven) gefertigt. Es wurden Einzelzähne sowie unterschiedlich segmentierte, gefräste Zahnkränze (CediTEC DT, VOCO GmbH) verwendet. Alle Proben wurden mittels optischem 3D-Scan und der Software Geomagic Control X 2020 (3D Systems, Rock Hill, USA) auf ihre Kongruenz untersucht. Für die Bruchversuche wurden die Totalprothesen einseitig fixiert und auf der gegenüberliegenden Seite belastet. Die applizierte Kraft sowie die Durchbiegung bis zur Fraktur wurden aufgezeichnet (Prüfmaschine Z010, ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm). Ergebnisse: Die konventionelle Gruppe erreichte bzgl. der Richtigkeit signifikant niedrigere Werte gegenüber allen digitalen Totalprothesen (RMS = 0,207 mm). Auch untereinander waren die konventionellen Totalprothesen inkongruenter (RMS = 0,146 mm). Die höchste Übereinstimmung zur CAD-Datei erzielten Totalprothesen mit additiven Prothesenbasen und unsegmentierten Zahnkränzen (RMS = 0,097 mm). Additive und subtraktive Prothesenbasen mit unsegmentierten Zahnkränzen (133,89N bzw. 148,20N) sowie subtraktive Prothesenbasen mit zweifach (lateral) segmentierten Zahnkränzen (151,81 N) erzielten die im Mittel höchsten Bruchwerte. Bei additiv gefertigten Prothesenbasen war die Bruchlast jedoch insgesamt geringer. Vergleiche bzgl. verwendeter Prothesenzähne (z.B. Zahnkranz: 141,04 N – Einzelzahn: 86,01 N) ergaben signifikante Unterschiede: Totalprothesen mit unsegmentierten Zahnkränzen erreichten höhere Bruchkräfte. Die konventionellen Totalprothesen erzielten mittlere Bruchkräfte von 106,30 N. Diskussion: Mit der digitalen Fertigung konnte eine höhere Genauigkeit der Prothesenoberflächen erzielt werden als mit der angewendeten konventionellen Fertigungsmethode. Dies ist auf die Presskanäle des Kunststoffs sowie eine vermehrte zahntechnische Bearbeitung zurückzuführen. Die Verwendung großer Zahnsegmente ist von Vorteil, da wenig Ungenauigkeiten beim Fügeprozess entstehen und die zahntechnische Handhabung vereinfacht ist. Die Bruchversuche zeigten, dass die Form der Zahnkränze den größten Einfluss hat. Das Herstellungsverfahren der Prothesenbasen beeinflusste die erreichte Bruchlast nur leicht (zugunsten der subtraktiven Fertigung). Die laterale Segmentierung der Zahnkränze wirkte sich nicht signifikant auf die Bruchlast aus, sie kann daher für die Verwendung bei digitalen Totalprothesen empfohlen werden. Ein Vorteil liegt hierbei in der Möglichkeit, für die Frontzähne einen alternativen, z.B. ästhetischeren oder andersfarbigen (Composite-)Werkstoff zu verwenden.

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