Einfluss der Materialstärke auf die Bruchfestigkeit und das Bruchmuster von 3-D-gedruckten Kompositkronen

Ziel: Ziel war es, die Bruchfestigkeit und das Bruchmuster von 3-D-gedruckten und gefrästen Kompositkronen in Abhängigkeit von der Materialstärke zu untersuchen. Material und Methoden: Drei Typodont-Modellzähne wurden für Komposit-Vollkronen mit unterschiedlichen Materialstärken (0,5 mm, 1,0 mm und 1,5 mm) präpariert. Die präparierten Meistermodelle wurden mit einem Intraoralscanner digital abgeformt. Mit den gewonnenen STL-Datensätzen wurden 60 Kronen aus einem Nanokomposit hergestellt, die anhand der Materialdicke (n = 10) und Herstellungsmethode in zwei Gruppen eingeteilt wurden: eine 3-D-gedruckte Gruppe, für die ein Stereolithografie-Drucker mit einem Nanokomposit verwendet wurde, und eine gefräste Gruppe, für welche die Herstellung mittels Fräsmaschine und Kompositblöcken erfolgte. Alle Kronen wurden auf stereolithografisch hergestellten Stümpfen adhäsiv befestigt. Die so gewonnenen Proben wurden thermomechanischer Ermüdung und einem Bruchlastversuch unterzogen. Die jeweilige Bruchlast [N] wurde erfasst und das Bruchmuster analysiert. Die statistische Auswertung der Daten erfolgte mittels zweifaktorieller Varianzanalyse mit angeschlossenem Bonferroni-Post-hoc-Test. Als Signifikanzniveau wurde α = 0,05 angesetzt. Ergebnisse: In der 3-D-gedruckten Gruppe fanden sich für alle drei getesteten Materialstärken höhere Bruchfestigkeiten als in der gefrästen Gruppe (p 0,001). Sowohl in der 3-D-gedruckten als auch in der gefrästen Gruppe ergaben sich höhere Bruchlasten für die Materialstärke 1,5 mm (2 383,5 ± 188,58 N bzw. 1 284,7 ± 77,62 N) als für die Materialstärke 1,0 mm (1 945,9 ± 65,32 N bzw. 932,1 ± 41,29 N) und die Materialstärke 0,5 mm, welche in beiden Gruppen die geringsten Bruchlasten erreichte (1 345,0 ± 101,15 N bzw. 519,3 ± 32,96 N). Für die Materialstärke 1,5 mm wurde eine höhere Inzidenz von irreparablen Frakturen beobachtet. Schlussfolgerung: 3-D-gedruckte Kompositkronen zeigten bei verschiedenen Materialstärken eine höhere Bruchfestigkeit und kommen als sinnvolle Lösung in der konservierenden Zahnmedizin infrage. Schlagwörter: additive Fertigung, 3-D-Druck, Kompositkronen, CAD/CAM, Bruchfestigkeit, Bruchmuster