Transluzente Zirkonoxidkronen und die adhäsive Befestigung

Transluzente Zirkonoxidkronen: Wie können diese befestigt werden und was leisten die neuen Befestigungskomposite wirklich? Eine neue in-vitro-Studie untersucht Einflussfaktoren auf die Retentionsfestigkeit von Zirkonoxidkronen – von der Präparation über die Befestigung bis zur Alterung (Bildquelle: Kuraray Noritake).

Die Anforderungen an moderne dentale Werkstoffe sind hoch: Sie sollen ästhetisch, stabil, biokompatibel und langfristig zuverlässig sein. Transluzente Zirkonoxide vereinen viele dieser Ansprüche – insbesondere in der monolithischen Anwendung, die das Chipping-Risiko deutlich reduziert. Doch wie steht es um die Haftkraft dieser vollkeramischen Kronen, insbesondere unter funktioneller Belastung und nach thermomechanischer Alterung?

Dieser Frage widmet sich eine aktuelle Studie aus der Universität Basel und LMU München, veröffentlicht in Clinical Oral Investigations (2025). Das Team untersuchte systematisch den Einfluss von 

• Zahnpräparation,
• Befestigungsprotokollen, 
• Alterungssimulation und 
• Operatorenvariabilität auf die Retentionskraft transluzenter Zirkonoxidkronen.

Studiendesign im Detail

Insgesamt wurden 216 monolithische Zirkonoxidkronen (Material: e.max ZirCAD Prime Esthetic, 5Y-/4Y-Multilayer) auf extrahierten menschlichen Molaren befestigt. Die Zähne wurden in standardisierter Stumpfform in Basel und München getrennt präpariert (axiale Höhe: 3 mm, Konvergenzwinkel: 10°, zervikaler Durchmesser: 6 mm) und randomisiert drei Befestigungsmethoden zugewiesen:

1. Panavia V5 (Kuraray Noritake) – klassisch adhäsiv, mit Primer (Clearfil Ceramic Primer Plus)
2. RelyX Universal (3M) mit Scotchbond Universal Plus Primer – als selbstätzendes, adhäsives System
3. RelyX Universal (3M) ohne Primer – selbstadhäsiv

Die Kronen wurden CAD/CAM-gefertigt und mit konstanter Kraft (20 N) eingesetzt. Die Aushärtung erfolgte jeweils nach Herstellerangaben.

Die Haftkraft transluzenter Zirkonoxidkronen hängt maßgeblich vom verwendeten Befestigungssystem und der korrekten Anwendung eines geeigneten Primers ab.

Was wurde getestet?

Die Prüfkörper wurden in zwei Zentren hergestellt und getestet:

• Universität Basel (CH)
• Ludwig-Maximilians-Universität München (D)

Jeweils ein Drittel der Kronen aus Basel und München wurde ohne Alterung auf die Retentionsfestigkeit geprüft „ungealtert“ (Kontrolle), ein weiteres Drittel wurde in einem kommerziellen Kausimulator (SD Mechatronik) an der LMU München gealtert, das letzte Drittel in einem individuellen hydraulischen Kausimulator in Basel. Beide Simulationsprotokolle bestanden aus 1,2 Millionen Kaubelastungen (50 N) und 10.000 Thermozyklen (5–55 °C) zur Simulation von fünf Jahren klinischer Beanspruchung. Im Anschluss wurden die Kronen axial abgezogen und die maximale Retentionsfestigkeit (MPa) sowie die Bruchmuster analysiert.

Ergebnisse im Überblick

• Adhäsiv schlägt selbstadhäsiv: Panavia V5 und RelyX Universal mit Primer zeigten signifikant höhere Haftwerte (~7 MPa) als RelyX ohne Primer (~5 MPa).
  → Fazit: Primer sind entscheidend für die Performance der Zirkonoxidkronen.
• Alterung reduziert die Haftkraft – aber nicht immer gleich stark: In beiden Alterungsgruppen nahm die Retention im Vergleich zur Kontrolle ab – wie erwartet.
  Interessanterweise zeigte sich: Der individuelle hydraulische Kausimulator (Basel) bewirkte einen stärkeren Abfall der Haftfestigkeit als der Münchner Kausimulator (SD Mechatronik) – trotz identischer Belastungsparameter.
  → Interpretation: Die Art der Alterung beeinflusst die Materialreaktion stärker als bisher vermutet.
• Herstellungszentrum als Einflussfaktor: Trotz identischer Protokolle gab es Unterschiede zwischen den Zentren. Die Autoren vermuten Operatorenvariabilität bei der Verarbeitung (z. B. Präparation der Zähne, Primerauftrag, Trocknung, Befestigungsmaterialüberschüsse) als mögliche Ursache.
  → Implikation: In-vitro-Studien müssen den Faktor „Herstellung“ künftig stärker kontrollieren oder als Variable berücksichtigen.

Klinische Relevanz

Die Ergebnisse unterstreichen, wie entscheidend ein durchdachtes Bonding-Protokoll für die Langzeitstabilität keramischer Restaurationen ist – besonders bei Zirkonoxiden, die aufgrund ihrer geringeren Oberflächenenergie keine konventionelle Mikromechanik bieten. Ohne geeignete Vorbehandlung kann es zu frühzeitigem Versagen kommen, insbesondere unter funktioneller Belastung.

Ein weiteres wichtiges Fazit: Nicht jede Alterungssimulation ist gleich effektiv – das Design des Kausimulators kann die Aussagekraft der Ergebnisse beeinflussen. Für Hersteller, Prüfinstitute und Forschungsteams bedeutet das: Mehr Transparenz und Standardisierung in der in-vitro-Alterung sind notwendig, um die klinische Realität verlässlicher abzubilden.

Fazit der Autoren

• Die Studie liefert praxisrelevante Erkenntnisse für die Wahl des geeigneten Befestigungssystems bei transluzenten Zirkonoxidkronen. Die Empfehlung lautet hierbei eindeutig: Ein adhäsives Bonding mit dem passenden Primer ist unerlässlich, wenn langfristige Retention und klinischer Erfolg erzielt werden sollen.
• Die Forschenden betonen, wie sensibel das System Zirkonoxid-Bonding auf die jeweiligen verarbeitungsbedingten Einflüsse und die Alterungsprozesse reagiert – und dass bereits kleine Unterschiede in der Handhabung große Auswirkungen auf das Ergebnis haben können.