Micro-Layering Keramik auf Zirkonoxid: Zwei-Körper-Verschleiß 

Das Micro-Layering mit Keramik gilt als vielversprechender Kompromiss zwischen monolithischem Zirkonoxid und klassischer Verblendung. Doch wie verhalten sich diese minimalen Keramikschichten unter funktioneller Belastung? Der folgende Beitrag analysiert das Zwei-Körper-Verschleißverhalten verschiedener Micro-Layering-Keramiken auf Zirkonoxidkronen und ordnet die Ergebnisse werkstoffkundlich ein.

Zirkonoxid hat sich dank seiner exzellenten mechanischen Eigenschaften als etabliertes Material in der restaurativen Zahnmedizin durchgesetzt. Durch die stetige Weiterentwicklung hin zu höherer Transluzenz wird es zunehmend monolithisch eingesetzt – selbst in ästhetisch anspruchsvollen Indikationen. Dadurch lässt sich das Risiko von Chipping deutlich reduzieren. Eine Herausforderung bleibt jedoch bestehen: Das Abrasionsverhalten von Zirkonoxid entspricht nicht dem natürlichen Anpassungsmechanismus menschlicher Zähne.

Micro-Layering mit Fokus auf Verschleißverhalten

Vor diesem Hintergrund rückt das Verschleißverhalten von Zirkonoxidrestaurationen in den Fokus. Verschleiß äußert sich als Materialabtrag und kann unter anderem durch Antagonistenkontakt, abrasive Nahrungsbestandteile sowie parafunktionelle Aktivitäten verursacht werden.¹ Zusätzlich wird das Ausmaß des Verschleißes von Faktoren wie dem Material des Antagonisten, der Dicke und Härte des Zahnschmelzes, den neuromuskulären Kräften sowie materialbedingten Eigenschaften (wie Härte, Bruchzähigkeit und Reibungsverhalten) beeinflusst.^1-3 Idealerweise orientiert sich der Verschleiß dentaler Restaurationen an dem des natürlichen Gebisses.

Da das Verschleißverhalten maßgeblich durch die Materialeigenschaften der Kontaktfläche bestimmt wird, rückt die Gestaltung der Oberflächenzone in den Fokus. Vor diesem Hintergrund gewinnen Konzepte an Bedeutung, die auf diese Zone Einfluss nehmen. Hierzu gehört das Micro-Layering (Minimalverblendungen) als eine Alternative zu klassischen Verblendtechniken. Dabei werden sogenannte Micro-Layering-Keramiken in Schichtstärken von etwa 0,1 bis 0,6 mm auf anatomisch gestaltete oder nur minimal reduzierte Zirkonoxidgerüste appliziert.⁴ 

Micro-Layering kombiniert die Vorteile monolithischer und konventionell verblendeter Zirkonoxidrestaurationen, da es substanzschonender ist, hohe ästhetische Qualität bietet und gleichzeitig das Risiko von Chipping reduziert.

Material und Methode

Zirkonoxidkronen (Zolid HT+; Amann Girrbach) wurden mit vier verschiedenen Micro-Layering-Keramiken beschichtet (Ceramotion One Touch 3D; Dentaurum (CER), IQ SQIN; GC Europe N.V. (IQS); MiYO structure; Chemichl (MIY) und Structure; Estetic Ceram (STR)). Polierte anatomische Zirkonoxidkronen (MZ), konventionell verblendete Zirkonoxidkronen (Zirkonoxid; Estetic Ceram (VEN)) und menschliche Zähne dienten als Kontrollgruppe. 

Die Prüfkörper wurden für insgesamt 600.000 Zyklen im Kausimulator belastet (Abb. 1). Vor der Alterung, nach 60.000 Zyklen, nach 120.000 Zyklen sowie nach 600.000 Zyklen wurden Abformungen von den Kronen und den Steatit-Antagonisten genommen. Diese Abformungen wurden gescannt, um anschließend mithilfe einer Inspektionssoftware den volumetrischen Verschleiß von Kronen und Antagonisten zu ermitteln. Außerdem fand eine qualitative Analyse der Verschleißbereiche statt (Abb. 2). Zusätzlich wurde die Partikelgrößenverteilung der keramischen Massen bestimmt. 

Ergebnisse

• Material und Anzahl der Kauzyklen hatten signifikanten Einfluss auf volumetrischen Materialverlust von Kronen und Antagonisten.
• Die Kronen mit den getesteten Keramikmassen zeigten größeren Materialabtrag als HUM.
• Mit zunehmender Anzahl der Kauzyklen nahm auch der Materialabtrag zu. 
• Bei MZ-Kronen und HUM-Antagonisten fand kein Materialabtrag statt.
• Nach 600.000 Zyklen kam es zur Exposition des Gerüsts bei MIY, STR und CER.
• Die Partikelgrößen nahmen in folgender Reihenfolge zu: MIY < IQS < CER < STR < VEN.
• Zwischen Partikelgröße und volumetrischem Materialverlust bestand eine negative Korrelation.

Fazit

Die Ergebnisse zeigen, dass das Micro-Layering mit Keramik das Verschleißverhalten von Zirkonoxidrestaurationen beeinflusst, jedoch mit deutlich materialabhängigen Unterschieden. Unter Langzeitbelastung kann es bei bestimmten Systemen zur Exposition des Zirkonoxidgerüsts kommen. Für die klinische Anwendung bedeutet dies, dass Micro-Layering nicht als rein ästhetische Maßnahme betrachtet werden sollte, sondern als werkstoffkundlich sensibles Konzept, bei dem Materialwahl, Schichtstärke und Indikation sorgfältig aufeinander abgestimmt werden müssen.