Bruchfestigkeit, Frakturmodus und Schraubenlockerung von vier verschiedenen Implantatpfosten nach statischem und dynamischem Belastungstest: Eine in-vitro Pilot-Studie

Abstract

Bis heute scheint der Einsatz von vollkeramischen Implantatpfosten, hergestellt aus Zirkoniumdioxid kontrovers diskutiert zu sein. Ziel dieser Studie war die Ermittlung der Frakturfestigkeit und des Frakturmodus von vier verschiedenen EInzelnzahn Implantat- Abutment-Kombinationen, während und nach zyklischer Belastung im Kausimulator. Insgesamt 32 Implantatpfosten, aufgeteilt in 4 Gruppen (1.Gruppe: Titan-Abutment (Referenzgruppe), 2.Gruppe: Bi-Komponenten-Abutment, 3.Gruppe: vollkeramisches Ceramill® -Abutment 1:1 kopiert von dem Titan-Abutment, 4.Gruppe: „optimiertes“ vollkeramisches Ceramill® -Abutment) und ihre Laboranaloge (Fa. Friadent, Laborimplantate, Ø3,75mmx13mm) wurden evaluiert. Beim „optimierten“ Abutment war die Gesamtlänge um 3mm kürzer und der Schrauberkopf um 1mm nach inzisal versetzt. Die Distanzhülsen wurden mittels eines dualhärtenden Komposites (Panavia F) mit kopiergefräßten Titan-Käppchen (Ceramill®-Multi-X, Fa. Amann Girbbach) versehen. Es wurden Laboranaloge mit interner Verbindung benutzt, die in einem Winkel von 30º zu Tischebene in einem speziellen Medium (Technovit 5000, Hereaus) eingebettet worden sind. Die Prüfkörper, welche die dynamische Kausimulation unbeschadet überstanden hatten, wurden in eine spezielle Zwickmaschine (Zwick Z010, Zwick, Ulm, Deutschland) gestellt und auf ihre maximale Bruchfestigkeit geprüft. Die durchschnittliche maximale Bruchfestigkeit betrug für die 1., 2., 3., und 4., Gruppe jeweils 805 N, 799 N, 319 N, 609 N. Bei der Titan-Gruppe wurde nur eine Schraubenlockerung, während der Kausimulation festgestellt. Bei der Bi-Komponenten-Gruppe trat ebenfalls nur eine Aufbaufraktur während der Vorbereitung der Proben vor dem simulierten Kauvorgang auf. Die Gruppe der vollkeramischen 1:1 kopierten Ceramill® - Pfosten wies eine Fraktur während der Vorbereitung und drei Verluste während der dynamischen Belastung auf. Bei der vierten Gruppe hat sich weder eine Fraktur, noch eine Schraubenlockerung gezeigt. Es gab ein signifikanter Unterschied zwischen der 3. Gruppe und allen anderen. Die Reduktion der Gesamtlänge und das Versetzen des Schraubenkopfes nach inzisal scheinen die mechanische Eigenschaften der vollkeramischen Konstruktion zu verbessern.

Up until now, the use of full-ceramic implant-abutments made of circonia to improve the aesthetic result of an entire restoration seems to be a controversial discussion . The aim of this study was to assess the fracture-strength and the failure-modus of four different single-tooth abutment-implant combinations while and after cyclic-loading in the artificial mouth. Thirty-two abutments and their corresponding implants divided in 4 groups (1.Group: Titan-Abutment (Testgroup), 2.Group: Bi-Component-Abutment, 3.Group: Full-ceramic Ceramill®-Abutment 1:1 copied from the Titan-Abutment, 4.Group: “Optimized” full-ceramic Ceramill®-Abutment) were evaluated. “Optimized” means, that the Abutment-length was shorter for by 3mm (10mm for rest groups) and that the Abutment-Screw-Position was moved to incisal for 1mm. All implants (Fa. Friadent, Laboratory-Implants, Ø3,75mmx13mm) were emdedded in forms with autopolymerizing acrylic resin (Technovit 5000, Hereaus) at an angle of 130º to the horizontal axis to simulate clinical conditions. Thirty-two standardized under copy-milling (Ceramill®-Multi-X, Fa. Amann Girbbach) manufactured crowns made of Titan were, after surface-pre-treating (airborn particle abrasion and alcohol-cleaned) adhesively luted using Panavia F on the Abutments and were artificially aged via chewing-simulation (Version 3.1.29, Willytech, Münich, speed:40mm/s, frequency:1.4Hz, load:50N). The surviving aged specimens were tested for fracture strength resistance using a compressive load (Zwick Z010, Zwick, Ulm, Deutschland). The survival after the dynamic loading was as follows: one failure in the 1.Group due to screw-loosening. No fracture in the 2.Group. Three failures in the 3.Group during the chewing-simulation but no failure in the 4.Group. Two specimens in each of the 2. and 3.Groups broke while screwing in during preparation. Median fracture strengths after the exposure in the artificial mouth were 805N, 799N, 319N, 609N. There was a significant difference between the 3. Group and the other groups. The 1., 2. and 4.Groups seem to have the potential to stand physiological biting forces. The reduction of the Abutment-length und the displacement of the screw-head by 1mm to incisal improves the physical properties.