In-vitro-Haftverbund-Untersuchungen definitiver Befestigungszemente zwischen konditionierten Oberflächen aus Zirkoniumdioxid (ZrO 2)

Abstract

Für die vergleichende Messung der maximalen Zug-/Scherfestigkeit von Haftverbund-Systemen, wie sie z.B. bei der Zementierung von Suprakonstruktionen entstehen, wurde ein modifiziertes Werkstoffprüfverfahren entwickelt. CAD/CAM-gefertigte Zirkoniumdioxid-Standard-Prüfkörper und spezielle Apparate-Technik ermöglichten einen neuartigen Haftverbund-Test unter geometrisch und thermisch adjustierten Bedingungen. Ziel der Studie war der Bruchfestigkeitsvergleich statisch belasteter Haftverbund-Systeme aus 7 Zementprodukten verschiedener Materialklassen zwischen mikromechanisch rsp. tribochemisch konditionierten Y-TZP-Oberflächen in Abhängigkeit zur Zementierlast vor und nach thermischer Wechselbelastung. 100 identische CAD/CAM-Zirkoniumdioxid-Prüfkörper wurden sandgestrahlt, für monomerhaltige Zemente zusätzlich tribochemisch silikatisiert/silanisiert (Rocatec®-Verfahren), unter 4 verschiedenen Lasten (2, 4, 6, 8 kg) zementiert und initial 24h bei 37°C in Wasser gelagert. Die Hälfte aller initial gelagerten Prüfkörper durchliefen zusätzlich ein thermisches Wechselbad (15000 mal 5°C/55°C). Anschließend wurde die maximale Bruchfestigkeit unter statischer Zug-/Scherbelastung (0,5 mm/min) bei 37°C erhoben. Alle gemessenen Systeme brachen kohäsiv. Die unterschiedlichen Zementierlasten zeigten nur einen geringen Einfluß. Gegenüber der Wasserlagerung ergab die thermische Wechselbeanspruchung eine deutlichere Unterscheidbarkeit der Werkstoffe mit folgendem Ranking aller gemittelten Werte: SuperBond®C&B (25,5±1,8 MPa), RelyX Unicem® (15,8±1,3 MPa), Meron Plus® (13,7±1,04 MPa bei 1,6:1), Dyract Cem plus® (13,2±1,4 MPa), Harvard Universal Phosphat-Zement® (12,1±1,2 MPa), Variolink II® (11,1±1,7 MPa), Panavia 21® (9,7±2,4 MPa). Zwischen Zirkoniumdioxid-Oberflächen erfüllt SuperBond®C&B die Anforderung „maximale Haftverbundfestigkeit“ im Vergleich am ehesten, dennoch ist RelyX Unicem® der Praxissieger. Harvard Universal Phosphat-Zement® bleibt eine gute, mittlere Wahl.

A modified quality testing procedure for dental luting cements was developed to accomplish the isochronous gauging of both tensile and shear bond strength, including optimised in vitro simulation of clinically known general conditions in the course of crown cementation. 100 syngenetic copies of a special machine-made, gyroscopic CAD/CAM specimen with 6°-tapered surfaces were cemented by using a novel equipment buildup, including a new specimen temperature locking feature (37°C during cementation and data collection), cementation load control (2kg, 4kg, 6kg, 8kg), specimen storage (37°C, 24h) and thermocycling (15000 [55°C/5°C]). The impact of different dental luting cement types, component mixing ratios and cementation loads on the static bond strength of hardened cement layers between ROCATEC®-MPS-conditioned surfaces made of cercon® (YPSZ, yttrium-stabilised zirconia ceramic) was investigated and compared, using following 7 representative cement products: SuperBond®C&B, RelyX Unicem®, Meron Plus®, Dyract Cem plus®, Harvard Universal Phosphat-Zement, Variolink II® and Panavia 21®.