Untersuchung der Abzugsfestigkeit eines experimentellen Zementes zur Befestigung von Vollkeramik-Implantatsuprakonstruktionen im Vergleich mit zwei bereits genutzten Zementen: eine in vitro-Studie

Abstract

Zementierte Suprakonstruktionen von Implantaten haben gegenüber dem bisherigen Goldstandard – der Verschraubung – einige wichtige Vorteile, müssen aber bei Notwendigkeit von Reparatur oder Ersatz abgenommen werden können, ohne gleichzeitig den Titan-Knochen-Verbund zu lockern oder zu lösen; hierfür ist eine zuverlässig vorhersagbare Abzugskraft erforderlich, die nach der – allerdings diesbezüglich nicht sehr einheitlichen – Literatur in einem Bereich von etwa 50 - 200 N liegen sollte. In der vorliegenden Arbeit wurden die Abzugskräfte von Vollkeramik-Suprakonstruktionen, die adhäsiv auf implantatanalogen Titangerüsten befestigt worden waren, unter verschiedenen Bedingungen an 5 bzw. 6 Prüfkörpern pro Testreihe untersucht. Zur Anwendung kamen drei Zemente (Harvard schnellhärtend als Vertreter der permanenten Zemente, Implantlink semi als im Handel befindlicher temporärer Zement sowie ein patentierter experimenteller Zement zur temporären Befestigung), variiert wurde zudem die Oberflächenbehandlung von Gerüst und Suprakonstruktion (jeweils glatt maschinenbearbeitet oder mit Korund gestrahlt). Die Messungen erfolgten auf einer Zwick- Universalprüfmaschine jeweils ohne bzw. mit Thermocycling ([TWL] 2500 Zyklen mit 5°/55° C im Wechsel). Die gemessenen Abzugskräfte zeigten eine deutliche Abhängigkeit vom verwendeten Zement und den Untersuchungsbedingungen, und keiner der Zemente eignete sich uneingeschränkt für die Befestigung von Vollkeramikkronen auf Titanstümpfen. Tendenziell waren die Abzugskräfte bei Verwendung des Implantlink semi (insbesondere nach TWL) zu niedrig, während bei Verwendung des experimentellen Zements ungünstig hohe Abzugskräfte (> 200 N) zumindest bei einem Teil der Probenkörper zu beobachten waren. Der experimentelle Zement kam dem Idealbereich allerdings bei gestrahltem Gerüst und maschinenbearbeiteter Krone recht nahe: Nach TWL lagen hier die Abzugskräfte durchgehend in einem absolut akzeptablen Bereich von 44-155 N, und der Median betrug 84 N. Die Abzugskräfte des Harvard-Zements waren für den untersuchten Anwendungsbereich naturgemäß durchgehend deutlich zu hoch, der Implantlink semi eignete sich nach dem o. g. Kriterium zwar bei aufgerautem Gerüst und maschinenbearbeiteter Krone (Median 146, 116-214 N), aber nur ohne, nicht mit TWL. Insgesamt zeigte der experimentelle Zement eine sehr gute Vorhersagbarkeit der Adhäsionskräfte zwischen Titangerüst und Keramikkrone, die sich zudem durch Wahl der Oberflächenmodifikation der Komponenten relativ gut steuern lassen.

Cementation has some key advantages over screw fixation of implant abutments, but they must be removable without generating destructive forces at the bone- implant interface. Therefore, the tensile strength of adhesive fixation needs to be predictable and fall within a range of approximately 50 - 200 N according to the – in this regard not very consistent – literature. The present thesis examines pull-off forces of ceramic crowns cemented onto implantanalogue titanium frameworks under varying circumstances in 5 or 6 specimens per series, respectively. Three cements (Harvard fast bonding [permanent cement], Implantlink semi [commercially available temporary cement] and a patented experimental temporary cement) were employed, and pull-off forces were measured with and without thermocycling (2500 cycles at 5°/55° C) and sandblasting of titanium and ceramic surfaces, respectively. The pull-off forces showed a strong dependency on the cement and experimental circumstances, and none of the cements was universally applicable for ceramic abutment cementation. Basically, the retentive forces of the Implantlink semi were somewhat too low, and those of the experimental cement were too high under some conditions. However, when a smooth crown was bonded to a sandblasted framework, the pull-off force stayed within perfectly acceptable limits after thermocycling (44-155 N, median 84 N). The retentive forces generated by the Harvard cement were naturally too high, and those of the Implantlink semi were only sufficient before, but not after thermocycling. Overall, the experimental cement showed favorable retention properties for the cementation of full-ceramic abutments on titanium implants and a good predictability; appropriate choice of surface pretreatment allows for a flexible adaptation of the bonding strengths according to the clinician’s individual requirements.