Sind die unterschiedlichen Zusammensetzungen der Kunststoff-Prothesenzähne klinisch relevant?

Plastikzahn ist nicht gleich Plastikzahn – Teil 2

Drucken Von ZA Ronny Watzke    aktualisiert am 29.10.2010

Abb. 4: Verfärbungstest von Prothesenzahnmaterialien nach Lagerung in verschiedenen Farblösungen (16 Std. unter Rückfluss) (Messung: F&E, Ivoclar Vivadent, Schaan, 2009) (Bild: Wissensch. Dokumentation SR Phonares, Ivoclar Vivadent).
Abb. 4: Verfärbungstest von Prothesenzahnmaterialien nach Lagerung in verschiedenen Farblösungen (16 Std. unter Rückfluss) (Messung: F&E, Ivoclar Vivadent, Schaan, 2009) (Bild: Wissensch. Dokumentation SR Phonares, Ivoclar Vivadent).
3. Farbstabilität


Die Farbstabilität von Prothesenzähnen kann mithilfe von Verfärbungslösungen wie Tee, Kaffee, Cola, Rotwein oder dem Farbstoff Safranin T in unterschiedlichen Konzentrationen untersucht werden. Koksal et al. [4] verglichen damit die Farbstabilität von Keramik- und vernetzten PMMA-Zähnen. Mit einem Spektrophotometer wurde die Farbänderung der Prothesenzähne berechnet. Die Keramikzähne zeigten sich erwartungsgemäß
Abb. 5: Ca. 15 Jahre alte Prothesen mit Plaque, Zahnstein und schwarz-braunen Verfärbungen.
Abb. 5: Ca. 15 Jahre alte Prothesen mit Plaque, Zahnstein und schwarz-braunen Verfärbungen.
Abb. 6: Dieselben Prothesen nach professioneller Reinigung sowie Unterfütterung; keine sichtbare Eigenverfärbung der Prothesenzähne.
Abb. 6: Dieselben Prothesen nach professioneller Reinigung sowie Unterfütterung; keine sichtbare Eigenverfärbung der Prothesenzähne.
farbstabiler als die vernetzten PMMA-Zähne, was auf der Wasseraufnahme der Kunststoffzähne beruht. Die Verfärbungslösungen können in die Polymerstruktur penetrieren. Die Farbänderungen der Prothesenzähne stiegen proportional mit der Kontaktzeit zu den Lösungen. Kaffee erwies sich als das am stärksten verfärbende Agens. Abbildung 4 zeigt den Einfluss der Lösungen aus Kaffee und Safranin T bei den verschiedenen Zahnmaterialien analog der Einteilung von Abbildung 1: unvernetztes PMMA, hochvernetztes PMMA, 1. Generation Komposit und 2. Generation Komposit. Am farbstabilsten verhalten sich die PMMA-Zähne. Verglichen mit ihnen zeigen sich die Kompositzähne der 1. Generation nach dem 16-Stunden-Koch-/Stresstest in Safranin T geringer farbstabil. Dagegen sind die Kompositzähne der 2. Generation hier vergleichbar mit den PMMA-Zähnen.

Dass klinisch vor allem aufgelagerte Verfärbungen vorkommen, illustrieren die Abbildungen 5 und 6. Sie zeigen die ca. 15 Jahre alten, schlecht gepflegten Prothesen eines Patienten, der sich mit Bitte um Neuversorgung vorstellte. Obwohl die Prothesenzähne (wahrscheinlich aus PMMA) einem jahrelangen „Stresstest“ unterzogen waren, wiesen sie nach einer professionellen Prothesenreinigung keine sichtbaren Eigenverfärbungen auf!
4. Reparaturfähigkeit


Die Reparatur kleiner Frakturen von Kunststoffzähnen mittels Komposit kann entweder im Labor oder in der Praxis erfolgen. Die „In-office-Anwendung“ ist kostengünstig und belastet die Patienten weniger, da die zu reparierende Prothese nicht ins Labor gegeben werden muss. Voraussetzung ist ein optimaler Verbund zwischen Komposit und Prothesenzahnoberfläche.
Lagouvardos et al. [5] untersuchten die Scherhaftung zwischen Komposit und Prothesenzahn bei verschiedenen Prothesenzahnmaterialien und Oberflächenvorbehandlungen. Dazu gehörten folgende Vorbehandlungen in unterschiedlichen Kombinationen:
Abb. 7: Schneidekantenfraktur des Prothesenzahns 21 (Kompositzahn 2. Generation) nach Sturz ins Waschbecken.
Abb. 7: Schneidekantenfraktur des Prothesenzahns 21 (Kompositzahn 2. Generation) nach Sturz ins Waschbecken.
  • Anschleifen mit SiC-Schleifpapier (600er Körnung),
  • Ätzen mit 35 % Phosphorsäure für 30 s,
  • Applikation eines Komposit-Aktivators auf Methacrylatbasis,
  • Sandstrahlen mit 50 μm Al2O3,
  • Applikation eines Adhäsivs und Nutzung eines Flowkomposits als erste Schicht.

Unabhängig von der Vorbehandlung war der Verbund des Reparaturkomposits zum Komposit-Prothesenzahn minimal stärker als zum PMMA-Prothesenzahn.
Abb. 8: Ergebnis nach Reparatur der Schneidekante mit Komposit.
Abb. 8: Ergebnis nach Reparatur der Schneidekante mit Komposit.
Sandstrahlen verbesserte den Verbund ebenso wie die Anwendung eines fließfähigen Komposits. Dagegen wirkte sich die Verwendung des Komposit-Aktivators auf Methacrylatbasis negativ auf die Scherhaftwerte aus. Eine Erklärung für diesen Effekt könnte sein, dass kleine PMMA-Unregelmäßigkeiten auf der Prothesenzahnoberfläche angelöst und damit die Oberflächen geglättet werden, was die mechanische Verankerung des Adhäsivs reduzieren könnte.

Die Abbildungen 7 bis 10 zeigen einen klinischen Fall, bei dem der Prothesenzahn 21 (Kompositzahn 2. Generation) mithilfe eines Komposits (IPS Empress Direct, Ivoclar Vivadent, Liechtenstein) repariert wurde. Die Frakturoberfläche wurde mit einem diamantierten Schleifer angeraut und der
Abb. 9: Sichtbarkeit des reparierten Anteils unter UV-Licht.
Abb. 9: Sichtbarkeit des reparierten Anteils unter UV-Licht.
Abb. 10: Zustand der Reparatur 21 beim Kontrolltermin nach zwölf Monaten.
Abb. 10: Zustand der Reparatur 21 beim Kontrolltermin nach zwölf Monaten.
Frakturrandbereich wie für eine Kompositfüllung angeschrägt, danach die Frakturoberfläche sandgestrahlt (Al2O3, 1 bar) und mittels Monobond Plus (Ivoclar Vivadent) vorbehandelt. Als Nächstes wurde Heliobond (Ivoclar Vivadent) aufgetragen, dünn verblasen und polymerisiert (bluephase®, 10 s). Darauf wurde eine erste dünne Schicht eines fließfähigen Komposits appliziert (Tetric EvoFlow, Ivoclar Vivadent) und polymerisiert und anschließend die anatomische Schichtung bzw. Wiederherstellung der herausgebrochenen Schneidekante mittels Dentin- und Schmelzmasse von IPS Empress Direct (Ivoclar Vivadent) vorgenommen. Das Ergebnis entspricht dem ästhetischen Bild des Nachbarzahnes (Abb. 8) und die Reparatur ist nur unter UV-Licht sichtbar (Abb. 9). Beim Recall nach einem Jahr hatte die Reparatur noch Bestand (Abb. 10).   
5. Biokompatibilität


Bei der Literaturrecherche konnte kein Artikel ausfindig gemacht werden, der sich mit dem Thema Biokompatibilität von Prothesenzahnmaterialien auseinandersetzte, was auch daran liegen mag, dass die diesbezüglichen Risiken als äußerst gering eingeschätzt werden. Entsprechende Informationen sind daher nur durch die Hersteller dokumentiert. Dabei geht es um die aus dem Prothesenzahnmaterial eluierbaren Substanzen, die verschiedenen Untersuchungen unterzogen werden: Beim Zytotoxizitätstest nach ISO 10993-5 werden verschieden konzentrierte Extrakte sowie eine Positiv- und Negativkontrolle in Zellkontakt gebracht und die Lebensfähigkeit der Zellen bestimmt. Der Irritationstest nach ISO 10993-10 beschreibt ein In-vitro-Hautmodell („Episkin-Test“), bei dem die Viabilität humaner Hautzellen nach Kontakt mit den Extrakten gemessen wird. Beim Genotoxizitätstest (ISO 10993-3) werden Bakterienstämme genutzt, bei denen bestimmte Stoffwechseleigenschaften durch Mutationen ausgeschaltet sind. Durch den Kontakt zu den Testextrakten des Prothesenzahnmaterials sollten keine Revertanten entstehen, d.h. die Bakterienstämme sollten nicht durch Rückmutation wieder ihre Stoffwechseleigenschaften zurückerlangen. Für jedes zugelassene Prothesenzahnmaterial sollten im Ergebnis weder zytotoxische, irritative noch genotoxische Eigenschaften vorhanden sein.

Konklusion



Eine Zusammenfassung der im Text erörterten materialspezifischen Eigenschaften bietet Abbildung 11. Bezüglich des Eigenverschleißes sind einige Kompositzähne den Zähnen aus PMMA leicht überlegen.
Abb. 11: Materialspezifische Eigenschaften der Kunststoff-Prothesenzähne
Abb. 11: Materialspezifische Eigenschaften der Kunststoff-Prothesenzähne
Der Antagonistenverschleiß ist bei allen Kunststoffprothesenzähnen gering, was einen großen Vorteil gegenüber den Keramikzähnen darstellt. Der Gesamtverschleiß okkludierender Kompositzähne scheint gegenüber demjenigen okkludierender PMMA-Zähne geringer und dem Gesamtverschleiß okkludierender Keramikzähne ähnlich zu sein. Der Verbund zur Prothesenbasis wird vor allem von Faktoren des Herstellungsprozesses der Prothesen beeinflusst. Verunreinigungen der Verbundzone, die Polymerisationstemperatur, das Polymerisationsverfahren, die Stressverteilung innerhalb einer Prothese unter Belastung und Modifikationen der Prothesenzähne beeinflussen den Verbund zwischen Zahn und Basis unabhängig vom verwendeten Prothesenzahnmaterial, sodass mit allen Zähnen aus Kunststoff vergleichbare Verbundergebnisse erzielbar sind. Hinsichtlich der Farbstabilität zeigt sich, dass PMMA-Zähne und Kompositzähne der 2. Generation den Kompositzähnen der 1. Generation leicht überlegen sind. Die Reparatur von Kunststoffzähnen mit Komposit ist in jedem Falle gut durchführbar, wobei die Kompositzähne eine minimal bessere Reparaturfähigkeit aufweisen als die PMMA-Zähne. Die Biokompatibilität der Kunststoffzähne sollte von den Herstellern überprüft und dokumentiert worden sein. Sie dürfen keine zytotoxischen, irritativen und genotoxischen Eigenschaften besitzen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass derzeit die Kompositzähne der 2. Generation die beste Kombination aus materialspezifischen Eigenschaften aufweisen, um alle Indikationen der Teil-, Voll- und Implantatprothetik abzudecken.

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Abb. 5: Ca. 15 Jahre alte Prothesen mit Plaque, Zahnstein und schwarz-braunen Verfärbungen.   Abb. 6: Dieselben Prothesen nach professioneller Reinigung sowie Unterfütterung; keine sichtbare Eigenverfärbung der Prothesenzähne.   Abb. 7: Schneidekantenfraktur des Prothesenzahns 21 (Kompositzahn 2. Generation) nach Sturz ins Waschbecken.   Abb. 8: Ergebnis nach Reparatur der Schneidekante mit Komposit.   Abb. 9: Sichtbarkeit des reparierten Anteils unter UV-Licht.   Abb. 10: Zustand der Reparatur 21 beim Kontrolltermin nach zwölf Monaten.   Abb. 11: Materialspezifische Eigenschaften der Kunststoff-Prothesenzähne  


Literaturverzeichnis

[1] Engelmeier RL: The history and development of posterior denture teeth – introduction, part I. J Prosthodont 12, 219–226 (2003)

[2] Engelmeier RL: The history and development of posterior denture teeth – introduction, part II: Artificial tooth development in America through the nineteenth century. J Prosthodont 12, 288–301 (2003)

[3] Ghazal M, Hedderich J, Kern M: Wear of feldspathic ceramic, nano-filled composite resin and acrylic resin artificial teeth when opposed to different antagonists. Eur J Oral Sci 116, 585–592 (2008)

[4] Koksal T, Dikbas I: Color stability of different denture teeth materials against various staining agents. Dent Mater J 27, 139–144 (2008)

[5] Lagouvardos PE, Polyzois GL: Shear bond strength between composite resin and denture teeth: effect of tooth type and surface treatments. Int J Prosthodont 16, 499–504 (2003)

[6] Patil SB, Naveen BH, Patil NP: Bonding acrylic teeth to acrylic resin denture bases: a review. Gerodontology 23, 131–139 (2006)

[7] Schmid-Schwap M, Rousson V, Vornwagner K, Heintze SD: Wear of two artificial tooth materials in vivo: a 12-month pilot study. J Prosthet Dent 102, 104–114 (2009)

[8] Stober T, Henninger M, Schmitter M, Pritsch M, Rammelsberg P: Three-body wear of resin denture teeth with and without nanofillers. J Prosthet Dent 103, 108–117 (2010)

Weiterführende Literatur:

Adams LP, Jooste CH, Thomas CJ: An indirect in vivo method for quantification of wear of denture teeth. Dent Mater 5, 31–34 (1989)
 
Assuncao WG, Barao VA, Pita MS, Goiato MC: Effect of polymerization methods and thermal cycling on color stability of acrylic resin denture teeth. J Prosthet Dent 102, 385–392 (2009)

Barbosa DB, Monteiro DR, Barao VA, Pero AC, Compagnoni MA: Effect of monomer treatment and polymerisation methods on the bond strength of resin teeth to denture base material. Gerodontology 26, 225–231 (2009)

Beuer F, Erdelt K, Friedrich R, Köbele-Bogai K, Eichberger M, Gernet W: Festigkeit von Kunststoffprothesenzähnen auf der Prothesenbasis. DZZ 61, 147–150 (2006)

Bragaglia LE, Prates LH, Calvo MC: The role of surface treatments on the bond between acrylic denture base and teeth. Braz Dent J 20, 156–161 (2009)

Cardash HS, Liberman R, Helft M: The effect of retention grooves in acrylic resin teeth on tooth denture-base bond. J Prosthet Dent 55, 526–528 (1986)

Chaves CAL, Regis RR, Machado AL, Souza RF: Effect of ridge lap surface treatment and thermocycling on microtensile bond strength of acrylic teeth to denture base resins. Braz Dent J 20, 127–131 (2009)

Chung KH, Chung CY, Chan DC: Effect of pre-processing surface treatments of acrylic teeth on bonding to the denture base. J Oral Rehabil 35, 268–275 (2008)

Ghazal M, Kern M: Wear of human enamel and nano-filled composite resin denture teeth under different loading forces. J Oral Rehabil 36, 58–64 (2009)

Ghazal M, Kern M: Wear of denture teeth and their human enamel antagonists. Quintessence Int 41, 157–163 (2010)

Hirano S, May KB, Wagner WC, Hacker CH: In vitro wear of resin denture teeth. J Prosthet Dent 79, 152–155 (1998)

Jooste C, Geerts G, Adams L: Comparison of the clinical abrasion resistance of six commercially available denture teeth. J Prosthet Dent 77, 23–27 (1997)

Marra J, de Souza RF, Barbosa DB, Pero AC, Compagnoni MA: Evaluation of the bond strength of denture base resins to acrylic resin teeth: effect of thermocycling. J Prosthodont 18, 438–443 (2009)

Ohlmann B, Rohstock K, Kugler J, Gilde H, Dreyhaupt J, Stober T: Influences on clinical wear of acrylic denture teeth: a pilot study. Int J Prosthodont 20, 496–498 (2007)

Phunthikaphadr T, Takahashi H, Arksornnukit M: Pressure transmission and distribution under impact load using artificial denture teeth made of different materials. J Prosthet Dent 102, 319–327 (2009)

Reis KR, Bonfante G, Pegoraro LF, Conti PC, Oliveira PC, Kaizer OB: In vitro wear resistance of three types of polymethyl methacrylate denture teeth. J Appl Oral Sci 16, 176–180 (2008)

Renne W: Chairside repair of worn or lost denture teeth using nanofilled composite resin bonded to the denture base. J Prosthet Dent 103, 129–130 (2010)

Saavedra G, Valandro LF, Leite FP, Amaral R, Ozcan M, Bottino MA, Kimpara ET: Bond strength of acrylic teeth to denture base resin after various surface conditioning methods before and after thermocycling. Int J Prosthodont 20, 199–201 (2007)

Stober T, Lutz T, Gilde H, Rammelsberg P: Wear of resin denture teeth by two-body contact. Dent Mater 22, 243–249 (2006)

Suzuki S: In vitro wear of nano-composite denture teeth. J Prosthodont 13, 238–243 (2004)

Vergani CE, Machado AL, Giampaolo ET, Pavarina AC: Effect of surface treatments on the bond strength between composite resin and acrylic resin denture teeth. Int J Prosthodont 13, 383–386 (2000)

von Fraunhofer JA, Razavi R, Khan Z: Wear characteristics of high-strength denture teeth. J Prosthet Dent 59, 173–175 (1988)

Zeng J, Sato Y, Ohkubo C, Hosoi T: In vitro wear resistance of three types of composite resin denture teeth. J Prosthet Dent 94, 453–457 (2005)

Ronny Watzke

ZA Ronny Watzke

Klinik, Forschung und Entwicklung

Ivoclar Vivadent AG

Bendererstr. 2

9494 Schaan

Liechtenstein

ronny.watzke@ivoclarvivadent.com

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