Please activate JavaScript!
Please install Adobe Flash Player, click here for download
ePaper created 2016-04-12, 09:57:35 | version 1.38.0
17 Forum dental tribune - netherlands edition april 2016 Ontwikkelpad van een nieuw kroon- en brugsysteem In dit artikel beschrijft prof. dr. ir. Jef van der Zel het ontwikkelpad van chipresistente, natuurlijk ge- laagde Primero-kronen en -brug- gen op basis van zirkoonoxide, als antwoord op de aanloopproblemen bij de introductie van zirkoonoxide in de tandheelkunde. Inleiding Met zirkoonoxide werd een voor de tandheelkunde vrijwel onbekend materiaal geïntroduceerd. Om- dat groen zirkoonoxide alleen met computergestuurde machines kon worden gefreesd, brak door haar introductie CAD/CAM definitief door in de tandtechnische labo- ratoria. Hierbij kwamen verschil- lende slecht begrepen problemen pas na marktintroductie aan het licht, omdat ze ook nog niet klaar waren voor de nieuwe technologie en door leveranciers overspoeld werden met nieuwe materialen en apparatuur. De met het eerste CAD/CAM-systeem geproduceer- de restauraties bleken na vijf jaar bij meer dan 21% van de behan- delde patiënten, door onvoldoende randaansluiting, secundaire cari- ës veroorzaakt te hebben (tabel 1). Na de overstap van een puntscan van het wasmodel naar een labo- ratorium laserlijn-scanner van het gipsmodel, verkregen zij een pas- vorm die min of meer vergelijk- baar was met die van traditionele metaalkeramische restauraties. Met porselein opgebakken zir- koonoxide-kronen en -bruggen gaven in de beginjaren problemen met chippen en breuk (tabel 1), waardoor velen de toevlucht heb- ben genomen tot monolithische volzirkoonrestauraties. Deze chip- pen weliswaar niet, maar vertonen vooral in de incisale delen niet de translucentie van porselein. Een andere reden voor het kiezen voor monolithische restauraties zijn de hoge kosten die het handma- tig aanbrengen van porselein door een ervaren tandtechnicus met zich meebrengt. Als antwoord op deze proble- men werd een nieuw kroon- en brugsysteem ontwikkeld (afb. 1), waarbij een chipresistent porse- lein volgens een natuurlijke laag- opbouw (afb. 2) langs automati- sche weg, op een zirkoonoxide onderstructuur, ingekleurd vol- gens 16 VITA dentinekleuren, wordt aangebracht. Zirkoonoxide-opbakkeramiek De eerste aan de laboratoria aan- geboden opbakkeramieken voor zirkoonoxide waren eigenlijk niet voor zirkoonoxide, maar voor ti- tanium ontwikkeld en vertoon- den een te lage expansie, hetgeen leidde tot hoge spanningen (afb. 3) en breuk van het porselein. Toen fabrikanten de expansie aangepast hadden en de hechting werd verbeterd door het stralen van het oppervlak met 50 μm alu- miniumoxide, werden deze pro- blemen opgelost (tabel 1). Het grootste probleem met op- gebakken zirkoonoxide bleek het chippen van het porselein te zijn, dat optrad als gevolg van vermoeiing door langduri- ge kauwbelasting (tabel 1). Met kauwsimulatie in vermoeiingsap- paratuur kon echter worden vast- gesteld dat chippen van porselein vooral optrad bij porseleinmas- sa’s bestaande uit één glascom- ponent. Daaruit bleek verder dat bij een porselein samengesteld uit meerdere glascomponenten, waarvan één glascomponent een leuciet kristalfase (afb. 4) bevat- te, dit chippen niet optrad. Een in 2012 gestart klinisch onderzoek met 155 patiënten heeft na vier jaar de chipresistentie bewezen. Ondanks de laag opbakkera- miek is de sterkte van opgebakken Primero-kronen vrijwel gelijk aan die van volzirkoonkronen, maar significant sterker dan PTS e.max kronen (afb. 5). De oppervlakte hardheid van Primero Enamel is gelijk aan natuurlijk glazuur (afb. 6) door een hydrolysereactie met speeksel, waarbij natrium-ionen worden uitgewisseld met water- moleculen. Hierdoor ontstaat een waterhoudende laag met 650 ppm water, met een hardheid van HV 470 in plaats van HV 590 voor tra- ditioneel porselein, die zacht is en minder bros. Ten opzichte van monolithisch keramiek vertoont Primero Enamel een twee keer zo hoge translucentie (afb. 7). De hoge translucentie maakt een in- cisale esthetiek en een kameleon- effect mogelijk. Zirkoonoxide-onderstructuur Bij de introductie van zirkoonoxi- de traden vaak slecht begrepen breuken in gesinterde zirkoonoxi- de-onderstructuren op. Bij onder- zoek is gebleken dat deze breu- ken ontstaan bij beschadigingen, veroorzaakt door het frezen van de marginale rand en de inter- dentale ruimtes met een te grove diamant (>100 μm). Door de cor- recties uit te voeren met een fijne diamant kan verzwakking van de structuur enigszins worden ver- meden. Zirkoonoxideblokken die bij hoge druk isostatisch verdicht zijn, maken het direct frezen van scherpe randen (knife edge) in de groene fase mogelijk. Op deze manier worden handmatige cor- recties vermeden die schade van de gesinterde structuur kun- nen veroorzaken. De resulte- rende rand is hierdoor defect- vrij, waardoor breuk kan worden voorkomen. Laagopbouw en kleur De reproductie van natuurlijke tanden is een grote uitdaging, zowel qua uitwendige vorm als qua interne structuur, in het bij- zonder het profiel van het grens- vlak tussen dentine en glazuur. De dentinekleur, de lokale dikte en het verloop van de glazuurlaag bepalen per patiënt het specifieke uiterlijk van de tanden. We weten dat een natuurlijke tand bestaat uit een kern van gekleurd tand- been of dentine met daarover een enkele laag transparant glazuur van wisselende dikte. De ‘kleur’ van een natuurlijke tand zit dus niet in de buitenlaag, zoals vaak wordt verondersteld, maar komt van binnenuit door reflectie van licht op het tandbeen (afb. 2). Waar het glazuur dunner of dik- ker is, komt deze tandbeenkleur meer of minder sterk naar voren. Door voor kronen dezelfde laag- opbouw toe te passen, vertonen deze net als bij natuurlijke tan- den bij de tandvleesrand waar het porselein dunner is, een warmere kleur (afb. 8). De imitatie van de gelaagde op- bouw van natuurlijke tanden met behulp van een digitaal proces is door de industrie op verschillende manieren geprobeerd. Zo bieden verschillende fabrikanten blok- ken voor de verwerking met CAD/ CAM aan, die uit meerdere plan- parallelle lagen zijn opgebouwd, waarbij de verschillende lagen anders ingekleurd zijn. De esthe- tische resultaten met deze poly- chromatische blokken zijn zeker beter als die met monochroma- tische blokken, maar door de be- perkte translucentie blijft het moeilijk de incisale esthetiek van een natuurlijke tand te imiteren. Ontwikkeling Voor de karakterisering en het structuuronderzoek werd een sa- menwerkingsverband met ver- schillende partners gevormd. We vonden bij TNO Keramiek in Eindhoven veel kennis op het ge- bied van zirkoonoxide en bij de keramiekafdeling van Elephant Dental B.V. in Hoorn kennis over opbakkeramiek. Daarnaast werd veel onderzoek uitgevoerd door promovendi en studenten van het Academisch Centrum voor Tand- heelkunde Amsterdam. De ontwikkeling werd gestart in 2002 en leidde in januari 2013, na een klinisch onderzoek, tot de marktintroductie van kronen en bruggen die met de tweelaagse structuur van natuurlijke tanden werden opgebouwd. Eerst moesten we de optimale procesbeheersing voor het aan- brengen van het enamelporselein ontwikkelen en vervolgens testen met veel zirkoonoxidemonsters Probleem Oplossingsrichting Resultaat onderzoek Oplossing in de praktijk 1. Cariës 21% na 5 jaar Onnauwkeurige scan van gepoederd wasmodel Matige randaansluiting met puntscansysteem Overstap naar laserlijn scanning van gipsmodel 2. Adhesieve breuk van porselein Zirkoonoxide eist een perfecte afstemming Expansie porselein 10% lager dan zirkoonoxide Stralen met aluminiumoxide van 50 μm of fijner 3. Chippen van porselein door vermoeiing Porselein zonder kristallijne fase is te zwak Porselein met kristallijne fase biedt wél weerstand Chipresistent porselein gebruiken 4. Frequenter optreden van breuk bij bruggen Vermindering van de sterkte door schade diamantfrees Bewerken met diamantfrees grover dan 100 μm Laatste bewerking met diamant- frees 50 μm of fijner 5. Verhoogde abrasie van antagonisten Verruwing oppervlakte door low temperature degradation (LTD) Omzetting tetragonaal naar monoklien Zirkoonoxide polijsten of voorzien van laag porselein Tabel 1. Aanloopproblemen en oplossingen bij de introductie van zirkoonoxide. Afb. 8. Primero-kroon (26) op implantaat. Afb. 7. Translucentie (transparantie) van verschillende keramieken. Afb. 6. Oppervlaktehardheid van verschillende keramieken. Afb. 5. Sterkte van verschillende frontkronen. Afb. 2. Natuurlijke laagopbouw van Primero. Afb. 4. Porseleinstructuur met leucietkristallen (paars). Afb. 1. Primero-kronen na productie, vóór individualisatie. Afb. 3. Een goede afstemming van de thermische expansie (links). > lees verder op pagina 18 Over de auteur Prof. dr. ir. Jef van der Zel studeerde in de jaren zeven- tig af als mijnbouwingenieur en kreeg, na het ontwikkelen van verschillende metaalkera- mieksystemen, al snel belang- stelling voor de toepassing van CAD/CAM in de tandheelkun- de. In 2006 ontwikkelde hij een dentinekleurig zirkoonoxi- de en een chipresistent por- selein; in 2013 richtte hij een nieuw bedrijf op, Cyrtina Den- tal Group, dat de Primero- kroon heeft doorontwikkeld. Prof. dr. ir. Jef van der Zel.