Mikromorphologie bei direkten Frontzahnrestaurationen – so gelingen vitale, naturanaloge Reflexionen

Die heutigen zahnärztlichen Techniken zur Wiederherstellung verloren gegangener Zahnsubstanz ermöglichen die Gestaltung von naturanalogen Zahnformen mit ihren farblichen Eigenschaften. Die derzeitigen Komposite verfügen über Materialeigenschaften wie hohe Stabilität und Polierbarkeit sowie über die Möglichkeit, Lichtreflexionen natürlicher Zähne nachzubilden¹. Dies bezieht sich jedoch nicht nur auf die Schichtung von Materialien mit unterschiedlicher Transluzenz, welche ein lebendiges Farbbild entstehen lässt, sondern auch auf die mikromorphologischen Reflexionsstrukturen, die in die äußeren Flächen eingearbeiteten sind. Voraussetzung ist eine naturanaloge Form- und Konturgestaltung. Autor Ulf Krueger-Janson stellt in seinem Beitrag für die Quintessenz Zahnmedizin 6/2023 vor, wie vitale, naturanaloge Restaurationen in der Front gelingen.

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Morphologie von Frontzähnen

Eine wesentliche Eigenschaft der morphologischen Grundstruktur von natürlichen Zähnen ist eine weitgehend ebene Fläche, die bei eugnather Zahnstellung nach vestibulär zeigt und sowohl nach mesial als auch distal abgerundete Konturen aufweist. Diese Konturen lassen im weiteren Verlauf nach palatinal eine ovoide Zahnform entstehen. Der interdentale Kontaktpunkt wird im jugendlichen Gebiss durch die rundlichen Konturbereiche der sich berührenden (angrenzenden) Zähne ausgebildet. Ein weiteres Merkmal stellt die nach distal weisende Schneidekante dar, welche sich von vestibulär und distal zur inzisalen Funktionsfläche hin verjüngt.

Bei der Anfertigung von Kompositrestaurationen ist – neben den abgerundeten Konturmerkmalen (Abb. 1) – die filigrane Gestaltung der Oberfläche eine wesentliche Herausforderung³. Eine natürlich wirkende Rekonstruktion eines Zahns kann nur dann erfolgreich sein, wenn auch die Oberfläche aus verschiedenen Blickwinkeln ein vitales Reflexionsmuster aufweist. Die oberflächlichen Schmelzbereiche sind heute häufig nach erfolgter kieferorthopädischer Behandlung durch die Entfernung der Brackets beschädigt oder glattpoliert und haben ihre natürliche Charakteristik verloren. Eine Einebnung der vestibulären Fläche ist die Folge. Um eine Übersicht über die Variabilität von Reflexionsmustern natürlicher Zähne zu geben, wurden verschiedene Frontzähne abgeformt und anschließend mit einem Spezialmaterial ausgegossen (Abb. 2). Die Fotografie im Munde des Patienten zur Darstellung der reflektierenden Areale stellt sich als schwer dar, da sie aus verschiedenen Winkeln vorgenommen werden muss.

Abb. 1 Gipsmodell: Inzisale Ansicht einer Zahnreihe mit gefächerter Frontzahnstellung. Die mesialen und distalen Krümmungsmerkmale sind gut zu erkennen. Der mesiale Kontaktpunktbereich, welcher durch die seitlichen, abgerundeten Konturen der Schneidezähne gebildet wird, tritt deutlich hervor. Die inzisalen Funktionsbereiche weisen eine sichtbare Breite und gemäß dem mastikatorischen Gebrauch eine glatte flächige Gestalt auf.
Abb. mit freundlicher Genehmigung von Zahntechnikermeister Kurt Reichel/Hermeskeil

Abb. 2a bis c Kunststoffmodelle von natürlichen Zähnen. Außerhalb der Mundhöhle können die Zähne so fotografiert werden, dass die morphologischen Besonderheiten besonders gut zu erkennen sind. Die Mikrostruktur besteht aus den horizontalen Wachstumsrillen, den sogenannten Perikymatien, den vertikalen Rillen und den natürlichen kleinen Eindellungen und „Poren“. Entsprechende Licht­reflexe auf der Zahnoberfläche entstehen durch das Streulicht von der Makrostruktur. Typisch sind die nach mesial stärker gekrümmten Konturen, die bei Abb. 2a und b deutlich hervortreten. Der nach mesial zum Kontaktpunkt hin weisende gekrümmte Bereich ist meist sehr glatt. Erst auf der vestibulären Fläche zeigen sich in der Vertikalen konkave und konvexe Strukturen in Abwechslung, wobei die zentrale konvexe Wölbung stärker ausgebildet sein kann.
Die meisten Zähne weisen horizontale, deutlich erkennbare, wellenartig verlaufende Texturen auf, welche den Wachstumsperioden der Zahnbildung zuzuordnen sind. In seltenen Fällen zeigen sich vertikal verlaufende Schmelzrisse (c und d) ...
Abb. mit freundlicher Genehmigung von Zahntechnikermeister Kurt Reichel/Hermeskeil

Abb. 2d bis e … oder markante Infrakturen. Eine sehr feine, in schmalen Abständen voneinander verlaufende Wellen­struktur stellen die Perikymatien dar, welche Wachstumsrillen ausbilden. Als Retzius-Streifen werden die in starker Vergrößerung sichtbaren, über den gesamten Schmelzmantel verteilten Wachstumslinien des Zahnschmelzes bezeichnet, die von Seite zu Seite parallel zuein­ander verlaufen. Der Abstand von Linie zu Linie beträgt zwischen 4 und 150 μm. Die Perikymatien sind im mikroskopischen Schliffbild bei jugendlichen Zähnen besonders ausgeprägt, im Alter sind sie durch Abrasion kaum noch vorhanden.
Abb. mit freundlicher Genehmigung von Zahntechnikermeister Kurt Reichel/Hermeskeil

Abb. 3 Als geometrische Formvariable zur Darstellung der ellipsoiden Grundform eines Frontzahns wurde die Anfertigung einer Ellipse dargestellt. Zunächst wird auf den breitesten Bereich eine horizontale und im rechten Winkel dazu eine senkrechte Linie auf den Zahn projiziert. Weiter wird die Form einer Ellipse den breiten und Längenparametern – im Umfang des Zahns – angepasst. Deutlich ist zu erkennen, dass dieser zirkumferente Verlauf identisch mit dem einer Ellipse ist. Werden die Parameter der Grundform eines Zahns nicht beachtet, können auch die feinen mikromorphologischen Strukturen nicht zahnanalog erarbeitet werden.
Abb. mit freundlicher Genehmigung von Zahntechnikermeister Kurt Reichel/Hermeskeil

Abb. 4 Bei der Ansicht von inzisal sind die mesialen und distalen Krümmungsbereiche gut zu erkennen, ebenso die feinen labialen konvexen und konkaven Nuancen. Im unteren Bildbereich ist auf den Zahn 21 eine Ellipse auf die Lichtreflexionsleisten projiziert, welche durch den Übergang von der labialen in die seitlichen Flächenanteile gebildet werden. Auch hier gibt es eine Übereinstimmung mit den Formparametern einer Ellipse.
Abb. mit freundlicher Genehmigung von Zahntechnikermeister Kurt Reichel/Hermeskeil

Für die Nachbildung einer natürlichen Morphologie bildet die richtige Ausformung der mesialen und distalen Konturmerkmale eine wichtige Voraussetzung. Die Basisstruktur kann mit einer ellipsoiden Form verglichen werden⁵. Vom breitesten horizontalen Querschnitt eines Zahns nach zervikal gerichtet, entspricht die Zahnform mit einer sehr großen Übereinstimmung einer halben Ellipse (Abb. 3). Ab der horizontalen Achse verläuft die Form nach inzisal hin verjüngend. Wird dies zur grundlegenden Formgestaltung erfüllt, müssen nur noch die feinen morphologischen Übergänge ausgearbeitet werden. Wie bereits beschrieben, verläuft die mesiale Kante in einem steileren Winkel rundlich aus. Der distale Bereich stellt eine größere Herausforderung bei der Anfertigung dar. Die Kontur läuft im flachen Winkel zusätzlich nach inzisal verjüngend zu und muss sehr vorsichtig ausgearbeitet werden, denn schnell ist zu viel abge-schliffen und der Bereich zu kurz konturiert² (Abb. 4). Diese feinen Nuancen ermöglichen jedoch ein natürliches Reflexionsmuster des Zahns und seiner naturanalogen Gestalt, insbesondere dann, wenn ein unilateraler Kantenaufbau der Form des Nachbarzahns nachempfunden werden soll. Fehlen bei der Rekonstruktion mit Komposit diese Merkmale, kann ein solcher „Zahn“ wie ein Fremdkörper wirken und wird optisch leicht detektiert. Sicherlich spielt die Farbgestaltung hier eine ebenso große Rolle und sollte nicht unbeachtet bleiben. Dies gilt besonders dann, wenn im inzisalen Bereich weißliche wolkenartige Strukturen nachgebildet sein sollten.

Abb. 5 Frontzahnreihe: Inzisivi mit den typischen, bereits beschriebenen Formcharakteristika. An Zahn 11 eine vom Autor vor 20 Jahren mesial angefertigte Frontzahnfüllung, die den heutigen farblichen Kriterien nicht mehr entspricht. Alle Merkmale sind gut zu erkennen. Im Schwarz-Weiß-Modus treten die wellenartigen Strukturen (Retzius-Streifen) besonders gut hervor.
Bild: Ulf Krueger-Janson

Abb. 6a und b Frontzahnaufnahmen natürlicher Zähne mit vitaler Formge­staltung; gekrümmte vestibuläre Flächenanteile mit erhaltener welliger Supra­struktur.
Bild: Ulf Krueger-Janson

Abb. 6a und b Frontzahnaufnahmen natürlicher Zähne mit vitaler Formge­staltung; gekrümmte vestibuläre Flächenanteile mit erhaltener welliger Supra­struktur.
Bild: Ulf Krueger-Janson

Die im Weiteren dargestellten Abbildungen sind Fotografien von natürlichen Zähnen. Die Aufnahmen wurden mit zwei Lateralblitzen mit unterschiedlichen Winkeleinstellungen angefertigt, um nach Möglichkeit die morphologischen Besonderheiten darzustellen. Deutlich sind sowohl die vestibulären konkaven und konvexen Bereiche als auch die feinen Linien zu erkennen, die in den Zwischenräumen wellenartig angeordnet sind (Abb. 5 und 6).

Oberflächen- und Farbgestaltung in der Praxis

Wie bereits beschrieben sind für eine natürlich wirkende Rekonstruktion die farblichen wie auch die formgebenden Anteile entscheidend für den integrativen Erfolg. Im Folgenden werden zwei Fälle zur Rekonstruktion einer Schneidekante vorgestellt, bei denen beide Parameter – Farbe und Morphologie – zur Gestaltung einer natürlichen Erscheinungsform erfüllt werden.

Hierbei werden Vorgehensweisen gezeigt, die gemäß der hervorragenden Materialeigenschaften der aktuellen Komposite zielführend eingesetzt werden. Eine Kombination von pastösem und fließfähigen Material (Flow) ermöglicht eine individuelle Gestaltung von Kontur und Farbe¹¹. Auch ein Pulverstrahl kann heute zur gezielten Reduktion von bereits appliziertem Kompositmaterial eingesetzt werden, um intermittierend mit verschiedenen Farben zu schichten. So kann ein bestimmter Bereich – ähnlich wie bei Intarsien – wieder gezielt abgetragen werden, um einer intensiven oder transluzenten Schicht Platz zu machen. Eine individuelle Farbgestaltung wird somit vereinfacht und perfektioniert, ohne zunächst aufwendige Zwischeneinlagen im Aufbau der einzelnen Schichten zu berücksichtigen. Die Reduktion von konturgemäß aufgebautem Komposit wird auch als Cut-back bezeichnet. Diese Vorgehensweise ermöglicht, dass man sich beim Aufbau einer Zahnform primär auf die ohnehin anspruchsvolle Zahnkonturen konzentrieren kann. Als vorteilhaft hat sich eine weitgehende Ausarbeitung beziehungsweise Einebnung der Oberfläche erwiesen. Ein derartiger „Rohling“ kann dann den Erfordernissen entsprechend bearbeitet und farblich optimiert werden.

Durch diese Vorgehensweise wird neben der Form- und Farbgestaltung eine weitere Option ermöglicht. Die Einarbeitung von mikromorphologischen Effekten in die Oberfläche kann nun erfolgen. Die Vorgehensweise wird auf den Abbildungen 7a bis j in einigen Schritten gezeigt. Während des Aufbaus des Frakturbereichs kann mit einer Mischung von Flowables die Oberfläche der Komposit-res-tauration sehr kreativ gestaltet werden. Eine direkte Individualisierung der Farbbereiche kann – analog zur Verwendung der Farbpalette eines Künstlers – mit dem direkten Auftrag und einer Mischung von verschiedenen Farben erfolgen. Das erleichtert die farbliche Integration wesentlich. Passt ein Mischungsverhältnis nicht, kann diese Schicht unproblematisch wieder entfernt werden. Auch hier sollte der Aufbau mit der Farbgestaltung analog zum bereits beschriebenen „Rohling“ erfolgen, damit eine strukturelle Individualisierung im Sinne einer mikromorphologischen Adaption an die dentale Umgebung erfolgen kann⁴.

Abb. 7a bis j Inzisalkantenfraktur durch Sportunfall, das Zahnfragment war leider nicht vorhanden (a). Zur Vorbereitung der direkten Kompositversorgung wurde ein Mock-up mit Silikonschlüssel angefertigt. Ein primärer Schichtaufbau wurde in den Silikonschlüssel mit Schichtung einer Dentinfarbe A3O (Beautifill LS, Shofu-Dental) ange­fertigt (b). Weitere Schichtung mit A2 (Beautifil LS); c). Mit dem nächsten Auftrag wurde bereits eine Farbanpassung mit einer Mischung aus translu­zentem und weißlichem Material (Flow) vorgenommen11 (d). Die Materialien wurden partiell auf der Oberfläche gemischt und der vestibuläre Aufbau vollzogen. Notwendige Reduzierung der inzisalen und vestibulären Bereiche mithilfe eines Cut-back zur Gestaltung der Mamelon­strukturen. Einige aufgetragene Farbbereiche wurden belassen. Die Flächen wurden bereits mit Pulver abgestrahlt (e). Es konnte der weitere farbliche Aufbau wiederum mit einer Mischung von Flow oder auch einer solitären Farbe von transluzentem oder weißlichem Flow-Material vollzogen werden (f). Weitere Ansicht (g). Ein Wellenschliff wurde in die Oberfläche eingearbeitet (h). Nach Ausarbeitung und Politur (i). Eine Mischung von CL (Clear, Venus Diamond, Fa. Kulzer, Hanau) und White (Venus Color, Fa. Kulzer), angefertigt im Dappenglas. Sichtbar wird die Möglichkeit, verschiedene Trübungsgrade zu generieren (j).
Bild: Ulf Krueger-Janson

Abb. 7d bis f Mit dem nächsten Auftrag wurde bereits eine Farbanpassung mit einer Mischung aus translu­zentem und weißlichem Material (Flow) vorgenommen11 (d). Die Materialien wurden partiell auf der Oberfläche gemischt und der vestibuläre Aufbau vollzogen. Notwendige Reduzierung der inzisalen und vestibulären Bereiche mithilfe eines Cut-back zur Gestaltung der Mamelon­strukturen. Einige aufgetragene Farbbereiche wurden belassen. Die Flächen wurden bereits mit Pulver abgestrahlt (e). Es konnte der weitere farbliche Aufbau wiederum mit einer Mischung von Flow oder auch einer solitären Farbe von transluzentem oder weißlichem Flow-Material vollzogen werden (f).
Bild: Ulf Krueger-Janson

Abb. 7g bis i Weitere Ansicht (g). Ein Wellenschliff wurde in die Oberfläche eingearbeitet (h). Nach Ausarbeitung und Politur (i). Eine Mischung von CL (Clear, Venus Diamond, Kulzer) und White (Venus Color, Kulzer), angefertigt im Dappenglas. Sichtbar wird die Möglichkeit, verschiedene Trübungsgrade zu generieren (j).
Bild: Ulf Krueger-Janson

Abb. 7 j Eine Mischung von CL (Clear, Venus Diamond, Kulzer) und White (Venus Color, Kulzer), angefertigt im Dappenglas. Sichtbar wird die Möglichkeit, verschiedene Trübungsgrade zu generieren (j).
Bild: Ulf Krueger-Janson

Bei der Ausarbeitung des Schichtaufbaus (Abb. 7h) wurde ein grober diamantierter, konisch zulaufender Schleifkörper verwendet. Mit geringer Umdrehungszahl und sehr geringem Druck ohne Wasserkühlung kann ein Wellenmuster eingeschliffen werden. Die Körnung des Schleifkörpers sollte gemäß der erwünschten Effekte erfolgen. Auch ein feinkorndiamantierter Schleifkörper erzielt adäquate Ergebnisse. Die Verwendung eines „Torpedos“ schafft gleichzeitig – seiner Form gemäß – konkave Bereiche, die auch wie bereits beschrieben auf der Oberfläche präsent sind. Zur Gestaltung von unterschiedlichen Unebenheiten kann ein grober runder Arkansas-Stein gewählt werden, der ebenfalls mit leichtem Druck zu verwenden ist. Es empfiehlt sich, den Schleifstaub mit dem Luftbläser während der Ausarbeitung zu entfernen, um eine direkte Sichtkontrolle zu ermöglichen. Der zuvor angefertigte Farbaufbau bleibt mit dieser Methode weitgehend erhalten. Die weitere Ausarbeitung erfolgt mit einem Vorpolierer (Venus Supra, Kulzer), der mit sehr geringem Druck eingesetzt wird. Eine trockene Vorpolitur ist ebenfalls möglich. Dabei ist darauf zu achten, das durch eine permanente Kühlung mithilfe einer Absaugung von palatinal und einer Luftkühlung mit gleichzeitiger Beseitigung des Schleifstaubs von vestibulär eine Überhitzung verhindert wird. Durch den geringen Druck bei der Vorpolitur bleiben die eingeschliffenen Strukturen erhalten und werden nur gering eingeebnet. Anschließend erfolgt die Politur bei hoher Umdrehungszahl, ebenfalls mit geringem Druck, aber mit Wasserkühlung mit einem Hochglanzpolierer (Venus Supra, grau, Kulzer). Der verbliebene, unpolierte konkave Bereich des Schliffmusters kann nun mit einer Polierbürste und diamantierter Polierpaste nacharbeitet werden⁹. Nach Ausarbeitung und Politur erscheinen sowohl die äußerlichen Konturbereiche als auch die Oberflächenstrukturen sehr naturanalog.

Bei der Rekonstruktion von Inzisalkanten mit glatten vestibulären Flächen müssen die inzisalen und lateralen Konturmerkmale – wie bereits beschrieben – nach anatomischen Gesichtspunkten herausgearbeitet werden⁷.

Der Übergang zur Restzahnsubstanz sollte ebenfalls glatt und ohne Überstände sowie ohne konkave Übergangsbereiche gestaltet werden. Für den in den Abbildungen 8a bis f dargestellten Fall wurde im inzisalen Bereich mit der Einlage eines hellen Flowables gearbeitet, um die Restaurationen vitaler erscheinen zu lassen. Das Ausarbeiten der vestibulären Fläche kann sehr kontrolliert und flach erfolgen, wenn der oszillierende EVA-Kopf (KaVo) mit einer einseitig belegten diamantierten Feile verwendet wird. Hier kann zur finalen Kontrolle ebenso trocken gearbeitet werden, um den Übergang von Zahnsubstanz zu Komposit zu erkennen. Der Schmelz hat einen minimalen Glanz und das Komposit ist stumpf. Der Übergang kann fließend ausgearbeitet werden, besonders dann, wenn bei der Vorbereitung der abgeschrägte Schmelzbereich anschließend mit Pulverstrahl eingeebnet wurde. Der Übergang verliert damit die durch das rotierende Instrument entstandenen Schlifffacetten und ist nicht mehr detektierbar. Die Bearbeitung mit einem Vorpolierer hat den gleichen Effekt. Die Hochglanzpolitur erfolgt wie bereits beschrieben (Abb. 9).

Abb. 8a bis f Inzisaler Substanzverlust. Rekonstruktion der inzisalen Funktionsfläche nach Wax-up im volljustierbaren Artikulator und Übertragung der Information via Silikonschlüssel. Die Inzisalkante wurde nach anatomisch funktionellen Kriterien wieder aufgebaut. Im inzisalen Funktionsbereich wurde nach Möglichkeit eine kräfteverteilende balancierte Führung angefertigt.
Bild: Ulf Krueger-Janson

Abb. 9a bis c Ein ähnlicher Fall wie in Abb. 7a bis j dargestellt. Auch hier wurde mit der gleichen Vorgehensweise neben der Farbgestaltung auch ein naturadäquates Ergebnis mit mikromorphologischen Besonderheiten erzielt.
Bild: Ulf Krueger-Janson

Bei solchen Vorhaben sind funktionelle Aspekte dringend zu berücksichtigen. In den meisten Fällen ist ein Wax-up in einem volljustierten Artikulator anzufertigen und ein Transfer der Informationen via Silikonschlüssel erforderlich. Bezieht sich der Substanzverlust nur auf den inzisalen Bereich, kann ein anteriores Habit ursächlich sein. Zum Schutz der Restauration sollte bei einem solchen Fall mit der Anfertigung einer Schiene auch die Eingewöhnungsphase erfolgreich unterstützt werden. Anderenfalls müssen rekonstruktive Maßnahmen auch im posterioren Bereich erfolgen, um eine adäquate okklusale Abstützung zu gewährleisten.

Fazit

Für eine natürlich erscheinende Rekonstruktion sollten alle beschriebenen Parameter wie Kontur-, Farb- und Oberflächengestaltung erfüllt sein. Eine Anfertigung mit der Berücksichtigung von nur einem der beschriebenen Parameter wäre kontraproduktiv und würde im Sinne der Mimetik kein gutes Ergebnis entstehen lassen⁶.

Mit den beschriebenen Arbeitsschritten kann die oberflächliche Farbgestaltung der Kompositrestauration sehr effektiv mit der Anfertigung der mikromorphologischen Strukturen kombiniert werden. Des Weiteren weist die direkte und unkomplizierte Farbgestaltung mit Flowables auf eine innovative und kreative Anwendung der neu entwickelten Komposite hin.

Ein Beitrag von Ulf Krueger-Janson, Frankfurt am Main

Literatur auf Anfrage über news@quintessenz.de