Einfluss der Kausimulation auf die Bruchlast, das Bruchmuster und die Rauigkeit von monolithischen dreigliedrigen Frontzahnbrücken aus Zirkondioxid

Abstract

Zielsetzung: Ziel war die Bewertung des Einflusses der Kausimulation auf die Bruchlast, das Frakturmuster, den Frakturursprung, die Oberflächenrauheit und die Phasenzusammensetzung anhand dreigliedriger Frontzahnbrücken aus Multilayer- Zirkondioxid Methoden: 80 monolithische prothetische Versorgungen wurden aus vier verschiedenen Multilayer-Zirkondioxidmaterialien (Kuraray Katana HTML, STML, UTML, YML) gefertigt und anschließend in zwei Gruppen eingeteilt. Die eine Gruppe wurde einem simulierten 5-jährigen Alterungsprozess im Kausimulator unterzogen, die andere Gruppe nicht. Im Anschluss an einen dann durchgeführten Bruchtest, wurde die Bruchlast, das Bruchmuster, der Frakturursprung, die Spannungsverteilung, die Oberflächenrauigkeit und die Phasenzusammensetzung ausgewertet. Zusätzlich wurde der Einfluss des simulierten Zahnhalteapparats untersucht. Eine statistische Analyse wurde durchgeführt (p<0,05). Ergebnisse: Alle Brücken überlebten die Kausimulation ohne Risse, sichtbare Abnutzung, Farbveränderungen oder Abplatzungen. Die Kausimulation hatte mit den gewählten Parametern keinen signifikanten negativen Effekt auf die mechanischen Eigenschaften, jedoch hatte die Simulation des parodontalen Ligaments einen Einfluss auf die Ergebnisse. Die Bruchlast war vor allem vom Yttriumoxidgehalt des Materials abhängig. Farbgradient- und Biegefestigkeitsgradient-Multilayer-Zirkondioxidmaterialien waren gleichwertig. Der schwächste Punkt war der Verbinder mit der geringsten Querschnittsfläche. 5Y-PSZ war anfälliger gegenüber Zugbelastungen als 3Y-TZP. Verschiedene Zirkondioxidgenerationen konnten trotz unterschiedlicher Korngröße auf ein ähnliches Rauheitsniveau poliert werden. Die Kausimulation führt nur zu einer geringfügigen Aufrauung der Oberfläche. Fazit: Klinische Anwender sollten keine Bedenken bezüglich der Alterungsanfälligkeit von Zirkondioxid bei monolithischer Anwendung haben.

Objective: To evaluate the influence of chewing simulation on fracture load, fracture pattern, fracture origin, surface roughness and phase composition of three-unit anterior FDPs made of multilayer zirconia. Methods: 80 monolithic restorations were made of four different multilayer zirconia materials (Kuraray Katana HTML, STML, UTML, YML). They were divided into two groups. Only one group was exposed to a simulated 5-year aging period in a chewing simulator. After a fracture load test, fracture load, fracture type, fracture origin, stress distribution, surface roughness and phase composition were evaluated. In addition, the influence of the simulated periodontal ligament (PDL) was investigated. Statistical analysis was carried out (p<.05). Results: All FDPs survived the chewing simulation without cracks, visible wear, color changes or chipping. Chewing simulation with the selected parameters did not have any significant negative effects on the mechanical properties, but the simulation of the PDL had a strong influence. Fracture load is mainly dependent on the yttria level of the materials. Color-gradient and strength-gradient multilayer zirconia materials were equivalent. The weakest point was the connector with the smallest cross-sectional area. 5Y-PSZ was more susceptible to tensile loads than 3Y-TZP. Different zirconia generations could be polished to a similar roughness level despite different gain sizes. Chewing simulation leads to a slight roughening of the surface. Significance: Clinicals should not have any concerns about the susceptibility to aging when using monolithic zirconia restorations.