Reduktion von Mikrobewegungen bei verschraubten Suprastrukturen

Drucken Von Dr. Peter Aufleger    aktualisiert am 01.12.2010

Ein entscheidender Faktor für die langfristige Knochen- und Weichgewebestabilität ist der bakteriendichte, form- und kraftschlüssige Sitz des Abutments im Implantat. Beim Ankylos®-Implantat wird diese Forderung durch dessen besondere Konusform erfüllt. Dieses Prinzip hat den Autor inspiriert, den Halt einer auf dem Abutment verschraubten Krone durch einen konusartigen Kronen-Abutment-Rand zu optimieren.

Abb. 1a u. b: a) Ankylos-Abutment im Auslieferungszustand mit Planung. b) Zirkuläres Konusband nach Modifizierung des Äquators.
Abb. 1a u. b: a) Ankylos-Abutment im Auslieferungszustand mit Planung. b) Zirkuläres Konusband nach Modifizierung des Äquators.


Abb. 2a u. b: Krone und Abutment mit den korrespondierenden konischen Flächen.
Abb. 2a u. b: Krone und Abutment mit den korrespondierenden konischen Flächen.
Kronen oder Brücken können durch Verschraubung oder Zementierung auf einem Abutment befestigt werden. Beides hat Vor- und Nachteile. Bei der verschraubten Krone kommt es nicht zu Irritationen des periimplantären Weichgewebes durch Zementreste oder Zementstau im subgingivalen Bereich. Auch der Zugang zu einer gelockerten Abutmentschraube sowie für eine Reparatur oder eine Erweiterung ist einfacher. Dem können unerwünschte Mikrobewegungen der verschraubten Krone gegenüberstehen. Wie kann man diesen Effekt weitgehend vermeiden, ohne auf die Vorteile einer verschraubten Krone verzichten zu müssen?

Konusförmiger Abutmentäquator



In seiner Untersuchung mit verschiedenen Implantat-Abutment-Verbindungen hat Zipprich bei der Konusverbindung des Ankylos®-Implantats
Abb. 3: Röntgenbildvergleich: original (links) und vollständig modifziertes Abutment (rechts) für das Gerüst der Abb. 8 a u. b und Röntgenkontrollbild Abb. 4.
Abb. 3: Röntgenbildvergleich: original (links) und vollständig modifziertes Abutment (rechts) für das Gerüst der Abb. 8 a u. b und Röntgenkontrollbild Abb. 4.
keine Mikrobewegungen festgestellt [1]. Dieses Prinzip lässt sich auch auf das Abutment-Kronen-Interface übertragen. Hierfür wird der Äquator des Abutments abgeschrägt (Planung Abb. 1a), wodurch ein zirkulär verlaufendes schmales Konusband entsteht (Abb. 1b), an dem die Suprastruktur form- und kraftschlüssig anhaften kann (Abb. 2a u. b).

Erweiterte Optionen für Behandler und Techniker



Mit dieser Modifikation ergeben sich weitere Optionen. So kann der Durchmesser des Abutments den Platzverhältnissen für das Weichgewebe besser angepasst werden (Abb. 3). Da die Verblendgrenze durch den Konusrand nunmehr leicht subgingival gelegt werden kann, wird das inflammatorische Risiko für die Gingiva durch unangepassten Druck von vestibulär sowie auf die Interdentalpapillen reduziert. Neben der besseren Gestaltungsmöglichkeit der Papillenfreiräume (mögliches Wachstum)
Abb. 4: Dreiecke der Individualisierungsbereiche.
Abb. 4: Dreiecke der Individualisierungsbereiche.
wirkt sich langfristig auch die bessere Hygienefähigkeit vorteilhaft aus. Im Röntgenkontrollbild Abb. 4 sind diese Bereiche als Dreiecke dargestellt.

Für den Zahntechniker ergeben sich ebenfalls einige Vorteile, die allerdings Mehrarbeit am Abutment mit sich bringen. So erhält er einen stabileren Metallrand, was wiederum die Risiken von Verzügen am Metallgerüst durch den Keramikbrand samt möglicher Abplatzungen verringert. Zudem werden Gestaltung und Politur des Kronenüberganges auf dem Abutment direkt optimierbar und vereinfacht (Abb. 5a).

Diese Modifikation erlaubt auch eine Therapieerweiterung: Auf die Verschraubung eines Abutments im schwer zugänglichen
Abb. 5a: Abutment mit Darstellung planbarer Kronenrandverläufe und den zur Abutmentachse eingeschlossenen Winkeln α. Durchgezogene Linie: großer Winkel, unterbrochene Linie: verkleinerter Winkel nach Abschrägung.
Abb. 5a: Abutment mit Darstellung planbarer Kronenrandverläufe und den zur Abutmentachse eingeschlossenen Winkeln α. Durchgezogene Linie: großer Winkel, unterbrochene Linie: verkleinerter Winkel nach Abschrägung.
posterioren Bereich kann verzichtet werden, ohne auf eine vollzementierte Krone ausweichen zu müssen. Bei Bedarf kann mit einer geringen Menge Befestigungszement am definierten konischen Kronenrand der Randspalt geschlossen und damit die Haftkraft erheblich erhöht werden (Abb. 5b).

Psychische und ästhetische Komponente



Das Ergebnis rechtfertigt den zahntechnischen Mehraufwand. Der Metallrand ist durch seine tieferliegende subgingivale Lage sowie die Reduzierung des Durchmessers kaum noch zu erkennen. Auch der Effekt, dass Metall das Zahnfleisch dunkel erscheinen lässt, wird durch die Krümmung der hinzugewonnen verlängerten Verblendungsoberfläche (AV) und der damit günstigeren Lichtreflektion verringert (Abb. 5b).

Durch den subgingival liegenden Metallrand und die Modifikation des Standardabutments entsteht ein stabiler Primärverbund ohne Zement. Durch
Abb. 5b: Ausschnittsvergrößerung von Abb. 5a: K = Konusfläche umlaufend, ZF = Zementfuge, M = Metallgerüst, AV = hinzugewonnene tieferliegende Abutmentverblendung.
Abb. 5b: Ausschnittsvergrößerung von Abb. 5a: K = Konusfläche umlaufend, ZF = Zementfuge, M = Metallgerüst, AV = hinzugewonnene tieferliegende Abutmentverblendung.
den dichten Kronenrandschluss wird eine Bakterienmigration vermieden. Bei posterior stehenden, abgewinkelten Brückenabutments ist eine distale oder vestibulär transversale Verschraubung nicht mehr zwingend nötig. Das geringere Schraubenvolumen, der ästhetische Gewinn und das Handling werden als angenehm registriert. Nachkontrollen unzementiert verschraubter Kronen ergaben nach sechs Monaten augenscheinlich keine Débris, unangenehme und verunsichernde Gerüche wurden nicht wahrgenommen.

Spezifika der konstruktiven Merkmale



Eine unverschraubte und unverklebte Implantatkrone mit konventionellen Rändern kann äußerst leicht von einem nicht modifizierten Abutment mit einem großen Konuswinkel  abgehoben werden. α entspricht dabei dem eingeschlossenen Winkel von Abutment-Äquatortangente und Abutmentachse (Abb. 5a).

Da eine unzementierte Krone nur durch die Transversalschraube gehalten wird, ist mit einer gewissen Eigenbewegung bei bestehender Spielpassung zu rechnen. Das verursacht bei horizontal wirkenden Kräften eine Pumpbewegung, dadurch eine Leakagebildung und die damit verbundenen Folgeprobleme für Gingiva und Knochen. Das Prinzip der konischen Abschrägung des Abutmentäquators bewirkt dagegen, dass bei Querkräften die Auslenkbewegungen der Krone wie bei einer Kirchenglocke durch die konische Randgestaltung (kleinerer Winkel α) verhindert werden (vgl. dazu auch Abb. 2a u. b).

Durch die Geometrie der konischen Flächen ergibt sich ein weiterer großer Vorteil, nämlich die Beeinflussung des Spaltes zwischen Krone
Abb. 6: Zusammenhang von Höhendifferenz H und Spaltbreite S in Abhängigkeit von α.
Abb. 6: Zusammenhang von Höhendifferenz H und Spaltbreite S in Abhängigkeit von α.
und Abutment. Die grafische Darstellung (Abb. 6) zeigt, dass der Winkel α direkten Einfluss auf die Größe der Spaltbreite bei Abweichung von der gewünschten Endposition hat. Die Spaltbreite ergibt sich nach der Formel: sin α x Höhendifferenz = Spaltbildung. Dadurch ergeben sich bei einer Höhe von 1 mm je nach Winkel diese Spaltbreiten:

80° – 0,98 mm
45° – 0,70 mm
  7° – 0,12 mm
  6° – 0,10 mm
  5° – 0,08 mm
  4° – 0,07 mm

Je steiler bzw. kleiner der Konuswinkel α gewählt wird, desto kleiner wird die Spaltbreite zwischen Krone und Abutment (Abb. 6).

Bei Zementierungen mit hohem Wert für α verbleibt bei einem Zementstau eine entsprechend dicke Zementfuge, die neben einer Okklusionserhöhung die Gefahr von verbleibender rauer Oberfläche und bei Auswaschung die Freilegung der Technikränder und damit die Reizung der angrenzenden Schleimhautstrukturen beinhaltet (Abb. 7).
Abb. 7: Röntgenbild mit Stufenbildung nach Zementstau.
Abb. 7: Röntgenbild mit Stufenbildung nach Zementstau.


Auch die Retentionskraft zwischen Krone und Abutment wird durch den Winkel beeinflusst. Sie nimmt zu, wenn α immer kleiner, der Stumpf also nahezu parallel wird. Das Ergebnis ist ein randdichter und auch sehr fester Verbund.

Die Abzugskräfte können nur näherungsweise berechnet werden. Daraus ergeben sich praktische Schlussfolgerungen (Abb. 8a u. b): Bei kleinem Winkel α wird eine Vollzementierung überflüssig und ein Zementstau mit seinen Folgen vermmeidbar. Auch die minimalen Horizontalbewegungen einer nur verschraubten und unzementierten Krone werden dabei vermieden. Die somit zusätzlich gewonnene Retentionskraft entlastet die Transversalschraube deutlich von Zugkräften.

Hinweise für die Handhabung



Abb. 8a u. b: Darstellung der umlaufenden Konusfläche und des Randspalts vor und nach Kraftschluss.
Abb. 8a u. b: Darstellung der umlaufenden Konusfläche und des Randspalts vor und nach Kraftschluss.
Abb. 8b
Abb. 8b
Überabformungen des Gerüstes gestalten sich etwas aufwendiger, da das abgeformte Gerüst wegen seiner hohen Haftkraft oft im Mund verbleibt und dann im Abdruck reponiert werden muss. Außerdem erschwert die konusinduzierte Haftkraft die Anprobe. Die Haftkraft kann dann durch Veränderung eines der folgenden Parameter modifiziert werden: Zement, Konushöhe, Winkel α (vgl. Abb. 6).

Die Herstellung des individualisierten Abutments kann sowohl der Zahnarzt als auch der Zahntechniker vornehmen. Auf alle Fälle aber sollte der Zahntechniker gerade bei Brückengerüsten über ausreichend fundierte Erfahrungen in der Herstellung spannungsfreier Metallgüsse verfügen. Denn während bei natürlichen Pfeilern durch deren Eigenbeweglichkeit Spannungen in einem gewissen Rahmen ausgeglichen werden können, ist dies bei osseointegrierten Implantaten nicht der Fall. Zudem entfällt beim beschriebenen Konusverbund zusätzlich die Spielpassung. Bei mehrgliedrigen Arbeiten ist auf eine gemeinsame Einschubrichtung der Abutments und deren individualisierter Konusflächen zu achten.

Diskussion



Ob im Falle einer Zementierung ein gut fließfähiger harter oder elastischer Zement einen besseren Verschluss ermöglicht, sollte näher untersucht werden. Transversalschrauben, die durch konische Flächen entlastet sind und durch zusätzliche Randzementierung nur noch eine forensische Aufgabe haben, dürften weniger rasch einer Materialermüdung unterliegen als Schrauben, die allein die Kronen an ihrer Position halten. Es muss anhand größerer Fallzahlen noch geklärt werden, welche Winkel und welche Höhen der konischen Abschrägung indikationsbezogen am günstigsten sind. Zudem wären Untersuchungen zur Bakteriendichtigkeit und zum Ausschluss von Bewegungen wie bei dem Konusunterbau des Ankylos®-Implantats wünschenswert.

Fazit



Die konventionelle Kronengestaltung bedingt zwischen Krone und Abutment immer einen Mikrospalt und infolgedessen Mikrobewegungen. Im Gegensatz dazu vermitteln bereits die ersten Arbeiten des Autors mit konischer Randgestaltung einen sehr festen Verbund. Aufgrund der relativ einfachen Bearbeitung und der damit verbundenen Vorteile sollte diese Gestaltung des Abutmentrands in die Behandlungsplanung einbezogen werden.

Die zusätzliche Arbeitsleistung an den Abutments sollte dem Behandler durch die Änderung der GOZ-Positionen von 220 in 221 und 500 in 501 honoriert werden, der höhere Arbeitsaufwand im Mund könnte zudem einen höheren Steigerungsfaktor rechtfertigen.

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Fotostrecke
Abb. 2a u. b: Krone und Abutment mit den korrespondierenden konischen Flächen.   Abb. 3: Röntgenbildvergleich: original (links) und vollständig modifziertes Abutment (rechts) für das Gerüst der Abb. 8 a u. b und Röntgenkontrollbild Abb. 4.   Abb. 4: Dreiecke der Individualisierungsbereiche.   Abb. 5a: Abutment mit Darstellung planbarer Kronenrandverläufe und den zur Abutmentachse eingeschlossenen Winkeln α. Durchgezogene Linie: großer Winkel, unterbrochene Linie: verkleinerter Winkel nach Abschrägung.   Abb. 5b: Ausschnittsvergrößerung von Abb. 5a: K = Konusfläche umlaufend, ZF = Zementfuge, M = Metallgerüst, AV = hinzugewonnene tieferliegende Abutmentverblendung.   Abb. 6: Zusammenhang von Höhendifferenz H und Spaltbreite S in Abhängigkeit von α.   Abb. 7: Röntgenbild mit Stufenbildung nach Zementstau.   Abb. 8a u. b: Darstellung der umlaufenden Konusfläche und des Randspalts vor und nach Kraftschluss.   Abb. 8b  


Literaturverzeichnis

[1] Zipprich H et al.: Erfassung, Ursachen und Folgen von Mikrobewegungen am Implantat-Abutment-Interface. Implantologie 15, 31–46 (2007)

[2] Hohmann A, Hielscher W: Zahntechnik in Frage und Antwort. Verlag Neuer Merkur, München 2002

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