Die Bewertung der Leistungsfähigkeit von PEEK Teleskopkronen in-vitro

Abstract

Teleskopkronen sind ein probates Mittel herausnehmbare Prothesen im Mund des Patienten zu verankern. Auf natürlichen Stümpfen oder Implantaten bieten sie aufgrund der guten Verankerung im Mund einen hohen Tragekomfort für den Patienten. Lange Zeit konnten die Primär- und Sekundärteleskope lediglich aus Metalllegierungen gefertigt werden. Hiermit einhergehend waren Probleme, die aus der Korrosion der Legierungen resultierten. Erst durch die Verwendung von Zirkonoxydkeramiken für Primärkronen konnte die Korrosionsanfälligkeit der Konstruktionen reduziert werden. Das Hochleistungspolymer Polyetheretherketon (PEEK) bietet eine weitere Möglichkeit für die Zahntechnik, Primär- und Sekundärteleskope für den Patienten herzustellen und so die bisherigen Materialpaarungen zu ersetzen. Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob Teleskopkronen aus PEEK dieselbe Leistungsfähigkeit besitzen, wie Teleskopkronen aus anderen Materialkombinationen. Hierzu wurden Paarungen gebildet aus PEEK (Primärkrone) + PEEK (Sekundärkrone), aus Zirkondioxyd (Primärkrone) + PEEK (Sekundärkrone), sowie Chrom-Cobalt-Molybdän-Legierung (Primärkrone) + PEEK (Sekundärkrone). Anhand eines Modells des Zahnes 26 wurden sämtliche Proben mit Hilfe der CAD/CAM-Technik gefertigt. Es wurden für jede Materialpaarung n=9 Primär- und Sekundärkronen hergestellt und getestet. Es wurden sowohl die maximale Retentionskraft (Fmax), als auch die Retentionskraft (F) im Verhältnis zum Abzugsweg s ermittelt. In Ermangelung eines allgemeingültigen Testprotokolls wurde auch der Einfluss unterschiedlicher Abzugsgeschwindigkeiten untersucht. Zunächst wurden alle Messungen mit drei Blöcken ausgeführt, die jeweils drei Kronenpaarungen enthielten (3K), danach mit 3 Blöcken, die jeweils zwei Kronenpaarungen enthielten (2K) und zuletzt mit neun einzelnen Kronenpaarungen (1K). Um das Langzeitverhalten von Teleskopkronen zu simulieren, wurden 10000 Zyklen durchlaufen. Dies würde einer Lebensdauer von mindestens 10 Jahren entsprechen. Es zeigte sich, dass die maximale Retentionskraft der PEEK+PEEK-Paarung im Vergleich zu den anderen Paarungen höher war. Zwischen 1 mm/min und 10 mm/min Abzugsgeschwindigkeit gab es keine signifikanten Unterschiede in der Retentionskraft. Es wurde erstmals eine Abhängigkeit der Retentionskraft von der Anzahl gleichzeitig wirkenden Kronen im Test untersucht. Die Retentionskraft hat mit sinkender Anzahl der im gleichzeitigen Einsatz befindlichen Kronen zwar abgenommen, dies war aber bei keiner der getesteten Paarungen linear. Im Langzeittest der PEEK-Paarungen wurde keine signifikante Abnahme der Retentionskraft beobachtet. Entlang der Retentionshöhe, hier 5mm, nahm die Retentionskraft in der PEEK/PEEK Paarung nahezu linear ab, was genügend Spielraum für unter Umständen notwendige Unterfütterungen gibt und so als Substitut für bisher genutzte Werkstoffpaarungen für die Herstellung von Teleskopen empfohlen werden kann.

Telescopic crowns are a tried and tested means of anchoring removable prostheses in the patient's mouth. On natural stumps or implants, they offer a high level of comfort for the patient and offer good anchoring in the mouth. For a long time, the primary and secondary telescopes could only be made from metal alloys. This was accompanied by problems resulting from the corrosion of the alloys. It was only through the use of zirconium oxide ceramics for primary crowns that the susceptibility of the structures to corrosion could be reduced. The high-performance polymer polyetheretherketone (PEEK)offers another possibility to manufacture primary and secondary telescopes for the patient as apotential substitute for usually used material combinations in for telescops. The aim of this work was to investigate whether telescopic crowns made of PEEK have the same performance as telescopic crowns made of other material combinations. For this purpose, pairs were formed from PEEK (primary crown) + PEEK (secondary crown), from zirconium dioxide (primary crown) + PEEK (secondary crown), as well as chromium-cobalt-molybdenum alloy (primary crown) + PEEK (secondary crown). Using a model of tooth 26, all preparations were made and reworked by a master dental technician using CAD / CAM technology. For each pair of materials, n = 9 primary and secondary crowns were made and subsequently tested. Both the maximum retention force and the retention force in relation to the trigger travel were determined. In the absence of a generally applicable test protocol, the influence of different pull-off speeds was also examined. First, all measurements were carried out with three blocks each containing three crown pairs (3K), then with 3 blocks each containing two crown pairs (2K) and finally with nine individual crown pairs (1K). To simulate the long-term behavior of telescopic crowns, 10,000 cycles were run, which correspond to a service life of at least 10 years. It was found that the maximum retention force of the PEEK + PEEK pairing was higher compared to the others. Between 1 and 10 mm / min take-off speed, there was no significant influence of the take-off speed. A greater impact was expected from the change in the number of crown pairs in use at the same time.

The frictional force decreased with the decreasing number of crowns in simultaneous use, but not linearly in any of the tested pairings. A constant frictional force was shown in the long-term test. Along the retention height, here 5mm, the retention force in the PEEK / PEEK pairing decreased almost linearly, which gives enough leeway for relining that may be necessary. PEEK telescopic pairs can be proposed as a substitute for previously used material pairs.