Einleitung: Zahnerhaltende Eingriffe, die das Kronen-Wurzel-Verhältnis (RCR) beeinflussen, sollen eine Zahnextraktion verhindern. Die Evidenz zum Einfluss des sich ändernden RCR infolge einer Wurzelspitzenresektion (WSR), einer forcierten Extrusion (FE) oder einer chirurgischen Kronenverlängerung (CKV) auf die Belastbarkeit eines postendodontisch restaurierten Oberkiefer Schneidezahns ist gering. Die vorliegende In-vitro-Studie untersucht den biomechanischen Einfluss unterschiedlicher RCR auf die Belastbarkeit von postendodontisch restaurierten Oberkiefer-Schneidezähnen.
Methodik: 48 mittlere Oberkiefer-Schneidezähne wurden in 4 Gruppen aufgeteilt. Die Kontroll (K)- sowie FE-Gruppe wurde 2 mm über der Schmelz-Zement-Grenze (SZG) dekapitiert. Die WSR-Gruppe wurde apikal um 2 mm gekürzt und analog zur K-Gruppe dekapitiert. Die CKV-Gruppe wurde auf Höhe der SZG dekapitiert. Alle Proben wurden postendodontisch restauriert. Als Kontrollgruppe wurde die Implantatrestauration (IMPL) untersucht (Bone Level, n = 12, Ø 4,1 mm, l = 12 mm). Versorgt wurden diese mit Lithiumdisilikat Abutments auf Titan-Klebebasen. Das RCR wurde ermittelt. Alle Proben erhielten Lithiumdisilikat Kronen, wurden beweglich eingebettet, einer Kausimulation unterzogen (1,2 Mio; 0-50 N; 1,6 Hz; 6000 thermische Zyklen bei 5°–55° C; 2 min/Zyklus) und bis zum Bruch belastet. Die deskriptiven Daten für die Zahnbeweglichkeit und das RCR wurden mit der einfaktoriellen ANOVA-Analyse verglichen. Die Überlebensraten nach der Kausimulation wurden mittels Log-rank-Test und die Bruchbelastbarkeiten der Gruppen mit dem Kruskal-Wallis- und dem Mann-Whitney-U-Test verglichen. Die Frakturmusteranalyse erfolgte mit dem Chi-Quadrat-Test.
Ergebnisse: In den Gruppen K, WSR, FE und CKV versagte jeweils eine Probe, während in IMPL zwei Proben während der Kausimulation versagten. Die maximale Belastbarkeit der Gruppen unterschied sich signifikant voneinander (p < 0,001). Fmax Median [N] (min / max): K = 252 (204 / 542), WSR = 293 (243 / 443), FE = 263 (183 / 371), CKV = 195 (140 / 274), IMPL = 446 (370 / 539). Der paarweise Gruppenvergleich zeigte signifikante Unterschiede (p ≤ 0,002) zwischen den zahnbasierenden Gruppen und IMPL; ebenso zwischen K und CKV (p = 0,045), WSR und CKV (p = 0,001) sowie FE und CKV (p = 0,033). Ein RCR > 1 führte zu geringeren Bruchbelastungswerten als ein RCR < 1. In der WSR Gruppe trat signifikant häufig die mittlere Wurzelfraktur auf.
Schlussfolgerungen: Um eine 2 mm hohe Dentinmanschette (Ferrule-Effekt) und die biologische Breite an einem tiefzerstörten Oberkiefer Schneidezahn sicherzustellen, sollte eine FE durchgeführt werden. Eine WSR hat keinen negativen Einfluss auf die Biomechanik des Zahns. Eine CKV führt zum höchsten RCR. Ein RCR < 1 wirkt sich günstig auf die maximale Belastbarkeit aus. Implantatkronen halten großen Belastungen stand, sind aber anfällig für technische Komplikationen während der Gebrauchsphase.
The aim of this in vitro study is to investigate the biomechanical impact of procedures in the aesthetic zone that are intended to restore severely damaged teeth in order to avoid tooth extraction and aesthetically-challenging implant placement. There is no evidence concerning load capability of apical-root-resection (WSR), forced-eruption (FE) and surgical-crown-lengthening (CKV), respectively. Tooth- and implant-born (IMPL) restorations are compared using dynamic and subsequent linear loading (LL) simulation. Methods: Forty-eight maxillary incisors were divided into 4 groups for this study. The control (K)- and FE-group were both decoronated 2 millimeters above the cementoenamel junction. The WSR-group received a 2 millimeter apical-root-resection and was decapitated analogously to the K-group. The CKV-group was decapitated at the level of the cementoenamel junction. All samples were root canal treated and received adhesive core-and-post buildups. The IMPL-group consisted of bone-level implants (n = 12, Ø 4.1 mm, l = 12 mm) supplied with lithiumdisilicate-abutments on titanium-bases. Crown-root-ratios (RCR) were calculated. Each sample was supplied with lithiumdisilicate-crowns and exposed to thermo-cycling and mechanical loading (TCML; 1.2 million cycles; 0-50 N; 6000 thermal cycles at 5°-55°C, 2 min each), and subsequent LL until failure occurred. Log-rank, Kruskal-Wallis, Mann-Whitney-U, ANOVA and Chi-Square were used for the statistical calculations. Results: In each of the tooth based groups one sample returned failure during TCML. Fracture loads after subsequent LL differed significantly (p < 0,001) between groups, while implants showed the highest values at Fmax median value [N] (min / max): K = 252 (204 / 542); WSR = 293 (243 / 443); FE = 263 (183 / 371); CKV = 195 (140 / 274); and IMPL = 446 (370 / 539). There were significant differences (p ≤ 0,002) following a pair-wise comparison between tooth-based and implant-born restorations (IMPL) as well as between K and CKV (p = 0.045), WSR and CKV (p = 0.001), and FE and CKV (p = 0.033). A RCR < 1 increased load capability compared to RCR > 1. The predominant failure mode in WSR was the root fracture. Conclusion: Forced-eruption appears to be preferable to ensure proper biological width and a ferrule to retain compromised teeth. Apical-root-resection has no adverse biomechanical impact. Surgical-crown-lengthening has the most negative effect on the RCR. A root length larger than that of the crown (RCR < 1) appears beneficial. Implant-born restorations are capable of resisting high loads, but mechanical failure of the restoration during subcritical loading may occur.
