Finite-Element-Analyse des Wirkprinzips und der Lösekraftkontrolle der konischen Teleskopkrone: Eine computergestützte Studie

Zielsetzung: Das hauptsächliche Anliegen der vorgestellten Finite-Element-(FE)-Analyse eines speziellen prothetischen Hilfsmittels, der konischen Teleskopkrone (CTC)*, war die Validierung von Ergebnissen, die in früheren Untersuchungen auf der Grundlage eines starren Modells für die CTC ermittelt wurden, sowie die Analyse ihrer charakteristischen Eigenschaften in Abhängigkeit von den wesentlichen materiellen und geometrischen Parametern. Zusätzlich wurde die Effektivität eines neuen Konstruktionselements, des Komposit-Stopps (CS), untersucht. Materialien und Methoden: Die Studie benutzte ein rotationssymmetrisches FE-Modell, welches die Innen- und Außenkrone mit Kunststoff- oder Keramik-Verblendung, den CS, die Zementschicht zwischen der Innenkrone und dem Zahn sowie den oberen Teil des Zahns selbst umfasste. Ergebnisse: Bei einem Konvergenzwinkel (halber Kegelwinkel) α = 4° und einer mäßigen Kaukraft F = 150 N verminderte sich die Lösekraft von ~50 N beim Einbau eines CS auf ~10 N. Wachsende Werte α bewirkten eine Abnahme der Lösekraft. Eine Haftung zwischen dem Innen- (IC) und dem Außenkonus (OC) wurde bei allen Konfigurationen (α = 2°, 4° und 6°) erreicht außer bei Zirkoniumkronen mit α = 6°. In Konstruktionen ohne CS wuchs die maximale Zugspannung in der Verblendung proportional zu F an, während sie in denen mit CS begrenzt blieb. Schlussfolgerungen: Der Winkel α und der Haftungskoeffizient μ0 stellten sich als die wesentlichen Parameter für das CTC heraus. Das berechnete Füge/Löse-Verhalten stimmte gut mit den entsprechenden Resultaten des einfachen starren Modells sowie mit Experimenten überein. Der Einbau eines CS erlaubt eine keramische Verblendung der Außenkrone. Klinische Relevanz: Einer Reihe von gebräuchlichen Materialkombinationen für IC und OC wird der optimale Konvergenzwinkel α für die CTC zugewiesen. Der CS begrenzt die Lösekräfte der CTC auf Werte, welche eine atraumatische Entnahme der Prothese garantieren. Schlagwörter: Konuskrone, abnehmbare Prothese, Doppelkronensystem, Komposit-Stopp, Keramikverblendung, Lösekraftkontrolle