Entwicklung und experimentelle Anwendungsprüfung keramischer und polymer-keramischer Zahnersatzwerkstoffe aus polymeren Werkstoffvorstufen

Der erste Teil dieser Arbeit umfaßt Teilergebnisse aus der Entwicklung plastisch verarbeiteter keramischer und polymerkeramischer Zahnersatzwerkstoffe sowie kompatibler Verfahrenstechniken zu deren Verarbeitung. Aus einem gießfähigen Polysiloxan-Titan-Aluminiumoxid-Titanborid-Precursorgemisch wurden in Anlehnung an ISO 6872 stäbchenförmige Biegeprüfkörper hergestellt und anschließend unter Stickstoffatmosphäre pyrolytisch keramisiert. Nach randomisierter Aufteilung in 2 Gruppen wurden 36 Stäbchen auf Endmaß (22,0 mm x 5,0 mm x 1,5 mm) geläppt. Die übrigen Prüfkörper wurden zuvor auf 1,0 mm planparallel reduziert und mit einem partikelverstärkten Polysiloxan-Komposit unilateral überschichtet. Als Kontrollen dienten jeweils 36 äquivalente unverblendete In-Ceram- und Empress-Prüfkörper. Experimentelle Zielgröße war die kritische Elastizitätsgrenze, welche in Überlastanordnung in 4-Punkt-Biegeanordnung ermittelt wurde. Die erhaltenen Bruchspannungen der unterschiedlichen Test- und Kontrollgruppen entstammten nicht derselben Grundgesamtheit. Signifikante Unterschiede zwischen den reaktionspyrolytisch gefertigten und den In-Ceram-Biegestäbchen wurden nicht festgestellt. Der Widerstand gegenüber einer überkritischen Versagensprovokation ließ sich durch Überschichtung der Reaktionspyrolyse-Proben mit Siloxan-(Polymer-)komposit weiter signifikant steigern. Im zweiten Teil der Arbeit wurde das Bruchverhalten intakter und restaurierter Prämolaren in Überlastversuchsanordnung an drei Testgruppen mit je 12 mittels standardisierter mod-Inlays restaurierten Zähnen (adhäsive Empress-Inlays, konventionell zementierte Reaktionspyrolyse-Inlays, konventionell zementierte Reaktionspyrolyse-Inlays mit stegförmiger Polysiloxankompositstruktur innerhalb der mod-Längsfissur) und zwei äquivalenten Kontrollgruppen (intakte Prämolaren, konventionell zementierte Empress-Inlays) nach vorausgegangener thermozyklischer Wechselbelastung untersucht. Die induzierten Versagensereignisse waren ausnahmslos durch eine Fraktur des am Füllungsrandbereich belasteten bukkalen Höckers an der Schmelz-Zement-Grenze gekennzeichnet, wobei die ursprüngliche Stabilität der intakten Zähne mit keiner Restauration wiederhergestellt werden konnte. Die versagensauslösende Last war bei den mittels Reaktionskeramik-Inlays restaurierten Zähnen signifikant geringer als nach Versorgung mit adhäsiven Empress-Inlays. Die günstige Auswirkung der Mehrphasen-(Polymerkomposit-Keramik-)Struktur konnte auch bei Inlayrestaurationen verifiziert werden. Mit der Polymerkeramik liegt ein möglicher neuer Zahnersatzwerkstoff vor, der hier erstmals in Form von mod-Inlays experimentell getestet wurde. Trotz des für erste Entwickungsergebnisse überraschend hohen Widerstands gegenüber der überlastinduzierten Versagensprovokation, welcher sich nicht signifikant von dem der mit konventionell eingegliederten Empress-Inlays restaurierten Zähne unterschied, bedarf es weiterer werkstofftechnischer Verbesserungen und experimenteller Anwendungsprüfungen.