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Kann das Lithium Disilikat sein?

26. Mai 2015

Eine innovative Zirkonoxid-Hochleistungskeramik mit kubisch-tetragonalem Mischgefüge definiert einen neuen Material-Standard. Die guten mechanischen Eigenschaften eines Zirkonoxids wurden mit der Lichtdurchlässigkeit einer Glaskeramik kombiniert.      

Der Trend zu monolithischen, ästhetischen aber kostengünstigen Versorgungen aus Keramik ist ungebrochen. Der Grund liegt auf der Hand. Eine zahnfarbene Restauration, die sich unauffällig in die Zahnreihe eingliedert, bedeutet ein deutliches Plus an Lebensqualität für den Patienten. Durch effiziente CAD/CAM-Fertigung lässt sich diese Anforderung zu einem attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnis realisieren. Kauflächen müssen nicht mehr aufwendig mit Verblendkeramik aufgeschichtet werden, sondern werden im CAD-Design funktionsgerecht und zeitsparend erstellt um dann aus dem „vollen“ gefräst oder geschliffen zu werden. Mittlerweile sind die modernen CAD/CAM-Keramiken mehr als nur eine günstige NEM-Alternative für den Seitenzahnbereich.

Um die Optik des natürlichen Zahns zu imitieren ist neben der Farbe die material- und verarbeitungsbedingt zu erreichende Lichttransmission entscheidend. Trotz der Vorteile in Punkto Festigkeit und Stabilität die Zirkonoxid gegenüber anderen Keramiken auszeichnet (Abb. 1), galten die glaskeramischen und insbesondere die Lithium Disilikat-Werkstoffe bis dato als ästhetisches Optimum unter den CAD/CAM-Materialien. Konventionelle Zirkonoxid-Restaurationen sind im Vergleich zu Silikatkeramiken weniger transluzent und sind besonders für den Frontzahn- und Lachlinienbereich weniger geeignet.

dental_ceramics_bending-strength_tabelle_eng_oR

Die nächste Stufe in der Zirkonoxid-Evolution.

Das neuartige Zirkonoxid „DD cubeX²- cubic zirconia system“ (Dental Direkt GmbH, D-Spenge) wird auf einer chemischen Basis von 5 mol% Yttrium Oxid (5Y-TZP) anstatt der  üblichen 3 mol% (3Y TZP) aufgebaut. So wird eine Misch-Stabilisierung von ca. 50% kubischen und 50% tetragonalen Kristallen im Mikrogefüge erreicht. Durch die größere, kubische Kristallform, gegenüber der bei konventionellen Zirkonoxiden ausschließlich stabilisierten kleineren tetragonalen Form, kann die Lichtstreuung an Korngrenzen extrem reduziert werden (Abb.2).

lichtstreuung_kubisch_2

Das Ergebnis ist eine signifikante Steigerung der Lichttransmission, die für Zirkonoxid neue Maßstäbe setzt und das Material auch für monolithische Frontzähne prädestiniert. Die erreichte Transluzenz ist mit der einer Silikatkeramik vergleichbar. (Abb.3).

tranluzenz-vergleich

Im Rahmen der Entwicklung wurde die bei Dental Direkt bewährte isostatische Nachverdichtung jedes einzelnen Rohlings unter extremen Druckverhältnissen auf die Anforderungen des Rohmaterials optimiert. Die Homogenität und Defektfreiheit der Misch-Gefüge-Struktur wurde so nochmals gesteigert. Dies führte zu einer Minimierung der diffusen Lichtstreuung an Mikrodefekten oder an Restporosität und so zu einer weiteren Steigerung der Lichttransmission (Abb.2). Analog konnten Festigkeit und Beständigkeit des Materials verbessert werden.

Es ist gelungen die sonst bei Zirkonoxid im Widerspruch stehenden Eigenschaften Ästhetik und Festigkeit zu kombinieren. Das Resultat ist eine biokompatible Hochleistungskeramik (Typ II, Klasse 5) mit einem größeren Indikationsspektrum gegenüber Silikatkeramiken. Es können bis zu dreigliedrige Brücken unter Einbeziehung von Molarenrestaurationen angefertigt werden. Im Dreipunkt-Biegebruchtests nach ISO 6872 erreicht „DD cubeX²“ eine Festigkeit von >720 MPa gegenüber lediglich ca. 360 MPa für Lithium-Disilikat im Normen- konformen Test (Abb.1). Die CAM-Bearbeitung erfolgt mit Trocken-Fräs-Strategien wie für Zirkonoxid üblich. Eine Nassbearbeitung sowie der kostspielige Einsatz von diamantierten Schleifwerkzeugen ist nicht erforderlich.