Eigenschaften von Zirkonverstärkter Lithium
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Der Produktname CELTRATM steht für eine neue Generation hochfester dentaler Glaskeramik und definiert eine neue Materialklasse mit der Bezeichnung „Zirkonverstärkte Lithium-Silikat Keramik“ (ZLS). CELTRATM wird als Press-, Verblend- und CAD/CAM-Variante erhältlich sein. CELTRATM Duo ist ein CAD/CAM-Block, der speziell für die Chairside-Anwendung mit CEREC* entwickelt wurde. CELTRA Duo TM GLASKERAMIK GLASKERAMIK 14:30 MIN 13:00 MIN 120 MPA 13:00 MIN Schleifen120 MPA 210 MPA 210 MPA CELTRATM Duo LITHIUM DI-SILIKAT LITHIUM DI-SILIKAT MIN CELTRATM Duo 14:30 MIN MIN MPA Abb. 2 Mittlere Festigkeit (MPa) und Prozesszeiten (Min.) von Schleifen CELTRATM Duo (standardisierte Seitenzahnkrone mit Blockgröße 14) im Vergleich zu herkömmlicher Glaskeramik1 14:30 MIN MPA MIN Der 10%ige Anteil von Zirkonoxid ist nahezu in atomarer Größenordnung aufgelöst. Die dadurch hervorgerufenen Strukturmerkmale in ZLS führen zu besonderen Eigenschaften dieser Materialklasse: • Hohe intrinsische Festigkeit von 420 MPa1 • Leichtere Beschleifbarkeit im auskristallisierten Zustand • Hohe Transluzenz und Opaleszenz und damit sehr gute ästhetische Eigenschaften 14:30 MIN 13:30 MIN MIN MPA Abb. 1 Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen geschliffener Keramikproben links: Lithiumdisilikat mit überwiegend großen Kristallen (dunkel) rechts: ZLS mit feiner Kristallstruktur (dunkel) und großem Glasanteil (hell) MIN CELTRATM Duo 13:30 MIN MPA Deutlich kleiner als bei herkömmlichen Lithiumdisilikatkeramiken MINMPA CELTRATM Duo ist ein CAD/CAM Block, der auf Basis der oben beschriebenen Eigenschaften von ZLS speziell für die Chairside-Anwendung mit CEREC* entwickelt wurde. CELTRATM Duo kann wegen der leichteren Beschleifbarkeit von ZLS im voll auskristallisierten Zustand in der Schleifeinheit des CEREC*-Systems verarbeitet werden. Somit entfällt ein Kristallisationsbrand und CELTRATM Duo kann unmittelbar nach Beendigung des Schleifvorganges poliert und adhäsiv eingegliedert werden, was sich besonders für die Anfertigung von Inlays und Onlays anbietet. Durch die hohe intrinsische Festigkeit im Auslieferungszustand von 420 MPa1 besteht nach der Bearbeitung in der CEREC*Schleifeinheit immer noch eine Festigkeit von 210 MPa1, die über der von herkömmlicher Glaskeramik liegt (Abb. 2). Durch einen Glasurbrand kann sogar nahezu wieder die im Auslieferungszustand vorhandene intrinsische Materialfestigkeit (420 MPa1) mit 370 MPa1 erreicht werden (Abb. 3). Letzteres bietet sich besonders für die Anfertigung von Kronen an. MPA MIN Neben Lithiumoxid und Siliziumdioxid enthält CELTRATM etwa 10% Zirkoniumdioxid (ZrO2), das hochdispers gelöst in der Glasphase der Keramik vorliegt. Dadurch wird eine Auskristallisation des Zirkonoxides vermieden, was die hohe Transluzenz und Opaleszenz dieser neuen Materialklasse ermöglicht. Das von Zirkonoxidkeramik gewohnte eher opake Erscheinungsbild wird so verhindert. Weiterhin werden durch den hochdispersen Anteil an ZrO2 wesentlich mehr Keime für die Bildung der Kristallphase erzeugt und durch die günstigeren thermodynamischen Kenndaten bereits bei geringerer Energiezufuhr die Bildung von Kristallisationskeimen angeregt (Abb. 1). Es entstehen eher viele kleinere Kristallite als wenige große, weshalb die Glasphase bei der ZLSGlaskeramik einen größeren Anteil im Vergleich zu herkömmlicher Lithiumdisilikatkeramik einnimmt. Die gebildeten Kristalle (Abb. 1, rechts: ca. 0,6-0,8 µm) sind deutlich kleiner als bei Lithiumdisilikatkeramik (Abb. 1, links: 2,5 µm). MIN MPA Was ist CELTRATM Duo? MPA Eigenschaften von Zirkonverstärkter Lithium-Silikat Keramik (ZLS) Schleifen Schleifen 13:00 MIN 27:30 MIN 370 MPA 13:00 MIN 27:30 MIN 29:00 MIN 29:00 MIN Kristallisation Kristallisation 370 MPA 13:00 MIN 55:30 MIN 360 MPA 13:00 MIN 55:30 MIN 360 MPA Glasurbrand Glasurbrand Abb. 3 Mittlere Festigkeit (MPa) und Prozesszeiten (Min.) von CELTRATM Duo (standardisierte Seitenzahnkrone mit Blockgröße 14) im Vergleich zu Lithiumdisilikat Keramik1 CELTRATM Duo ist in den Varianten HT (high translucency) und LT (low translucency) erhältlich. HTBlöcke sind während der Entwicklung auf die Herstellung von Inlays, LT-Blöcke für die Herstellung von Kronen abgestimmt worden. Bei oberflächlicher Betrachtung können erfahrenen CELTRA TM Duo 370 MPA Farbe A2 Farbe A2 Inlay CEREC*-Anwendern die CELTRATM Duo Blöcke zunächst etwas dunkler bzw. chromatischer als geSignifikant schlechter wohnt erscheinen Ohne (Abb.separate 4). Dieses liegt im alsmateriXP BOND® Lichthärtung derder Abstimmung der alimmanenten Opaleffekt und + Self Cure Activator 0 Adhäsivschicht 100 im Hinblick Einfärbung auf die angestrebte +zahnärztCalibra® XP BOND® + SCA liche Restauration begründet (Abb. 4). + Calibra® Vita Mark II* 3:00 MIN 27:30 Block MIN 29:00 MIN 100 Randspaltanalyse bei Keramikinlays nach thermo-m CELTRATM Duo im Vergleich mit anderen Systemen Ästhetische Eigenschaften 50 13:00 MIN 55:30 MIN RANDSPALTENINTEGRITÄT (%) MPA RANDSPALTENINTEGRITÄT (%) 210 MPA Ohne separate Lichthärtung der Adhäsivschicht in situ ** ** e.max* 1 50 2 Quelle: Frankenberger R, et al., Luting of ceramic inlay self-etch cements, Dental Mater (2007), doi: 10.1016/j Kein eigetragenes Warenzeichen der DENTSPLY Intern Farbe A2 0 ED Primer * Multilink Prime + Panavia F 2.0 * + Multilink2* XP BOND® + SCA + Calibra® 360 MPA Inlay Kristallisation ** Glasurbrand 1 Quelle: Frankenberger R, et al., Luting of ceramic inlays in vitro: Marginal quality of self-etch and etch-a self-etch cements, Dental Mater (2007), doi: 10.1016/j.dental.2007.04.003 Kein eigetragenes Warenzeichen der DENTSPLY International, Inc 2 370 MPA Bruchlast bei Frontzahnkronen 725 766 Abb. 4 Chamäleon Effekt von CELTRA Duo auf Basis der hohen Transluzenz und Opaleszenz. Zu beachten ist, dass 700 der Block dadurch zunächst dunkler erscheint, die geschliffene Restauration aber der zur ersetzenden Zahnfarbe entspricht.3 MEDIAN BRUCHLAST (N) 0 MPA 800 TM Mechanische Eigenschaften Bei einem Versuch an der Universität Heidelberg wurden Frontzahnkronen aus CELTRATM Duo (glasiert), Lithiumdisilikat (e.max*) und Feldspatkeramik (Vita Mark II*) an der Inzisalkante von oral belastet. Die Kronen wurden auf CoCr-Stümpfen mit einem Kompositzement fixiert. Eine Hälfte wurde auf statische Festigkeit überprüft und die andere Hälfte nach Temperaturwechsellast (5°C / 55°C 6.000 Zyklen) mechanisch 1,2 Millionen mal mit 86 N belastet. Anschließend wurde die Festigkeit der Kronen bis zum kompletten Versagen mechanisch geprüft. Hierbei wird nicht nur die Festigkeit bis zum Bruch untersucht (Abb. 5), sondern auch das Auftreten von ersten Defekten im Gerüst durch akustische Detektion aufgenommen, z.B. Risse, die schon bei geringeren Belastungen entstehen. Dieser Versuch zeigt, dass bei CELTRATM Duo erste Risse bzw. Schädigungen vor Alterung erst bei deutlich höherer Belastung (667 N) auftreten als bei Lithiumdisilikat (525 N). Nach Alterung zeigt CELTRATM erste Risse erst bei 742 N und Lithiumdisilikat schon bei 402 N. CELTRATM Duo zeigte bei Verwendung einer Glasur keinen statistisch signifikanten Abfall der Belastbarkeit nach Alterung 485 500 400 300 Bruchlast bei Frontzahnkronen 800 725 CELTRATM vor Alterung 766 700 600 701 nach Alterung e.max* Temperaturw 55°C, 6000 Kauzyklen m 554 Quelle: S. Rues, D. Müller, M. Schmitter, Universität Heid 485 Daten auf Anfrage erhältlich. 500 400 372 300 200 100 0 701 600 (von vorher 725 N auf 766 N „gealtert“) in dieser Kau200 simulation im Vergleich zu Lithiumdisilikat (von vor100 her 701 N auf 485 N gealtert) und Feldspatkeramik (Alterung von 554 N auf 372 N). 0 MEDIAN BRUCHLAST (N) MIN CELTRATM e.max* Vita Mark II* Abb. 5 Bruchlast in Newton (Median) bei Frontzahnkronen nach 1,2 Millionen Zyklen mechanischer Belastung der Inzisalkante von oral vor nach thermischer Wechselbadbelastung Temperaturwechselbäder 5°C auf vor und Alterung (TWB, 55°C/5°C)2 55°C, 6000 St., danach 1,2 Mio. nach Alterung Kauzyklen mit 70 N. Quelle: S. Rues, D. Müller, M. Schmitter, Universität Heidelberg 2012, Daten auf Anfrage erhältlich. Technische Daten zu CELTRATM Duo CELTRATM Duo direkt aus der CEREC MCXL* und poliert WAK 500°C [*10 1/K] CELTRATM Duo mit Glasurbrand ca. 11,8 -6 Intrinsische Biegefestigkeit bei Auslieferung [MPa] 420 Biegefestigkeit [MPa] 210 E-Modul [GPa] 370 ca. 70 Risszähigkeit (SENVB) [MPa∙m-0,5] 2,0 Härte [HV] ca. 700 Chem. Löslichkeit [µg/cm2] < 40 (intrinsisch) Kristallisationstemperatur [°C] < 20 (Löslichkeit Glasur) ist bereits final kristallisiert Erweichungstemperatur [°C] ca. 800 Transformationstemperatur [°C] ca. 620 Dichte [g/cm3] 2,6 Adhäsive Befestigung mit dem CELTRATM Cementation System RANDSPALTENINTEGRITÄT (%) Das CELTRATM Cementation System besteht aus Zudem sind noch Silan zur Vorbehandlung der dem Etch&Rinse Adhäsiv XP BOND® , dem zugehö- CELTRATM Duo Restauration und Ätzgel für die Anrigen Self Cure Activator und dem Kompositzement wendung des Adhäsivs in der Etch&Rinse Technik Calibra® in den Farben Transluzent und Medium. Der enthalten. Self Cure Activator sorgt dafür, dass sich das eigentlich lichthärtende XP BOND® mit dual- und chemisch Es bestehen immer wieder Zweifel daran, ob ein Adhärtenden Kompositen verbindet. In Kombination mit häsiv noch genügend Leistung entfaltet, wenn auf Calibra entsteht darüber hinaus ein dual-härtendes die separate Lichthärtung der Adhäsivschicht verBefestigungssystem bei dem zu Gunsten der Ein- zichtet wird. Frankenberger et al.4 untersuchten desRandspaltanalyse bei Keramikinlays nach thermo-mechanischer Wechsellast1 passung auf die separate Lichthärtung der Adhäsiv- halb die Randqualität von Keramik-Inlays, die mit schicht verzichtet werden kann. unterschiedlichen Zementierungssystemen befestigt wurden. Die Prüfkörper wurden für 100.000 Zyklen Signifikant schlechter ** als Ohne separate einem thermo-mechanischen Belastungstest unterXP BOND® Lichthärtung der + Self Cure Activator Adhäsivschicht zogen („Quasimodo“ Kausimulator, Universität Erlan100 + Calibra® gen). Hierbei wies XP BOND® + Self Cure Activator + ** ** Calibra® keinen signifikanten Unterschied zwischen chemischer Härtung und Lichthärtung auf. Auch 50 der Unterschied zu Variolink II* + Syntac* war nicht signifikant. Die Randspaltanalyse zeigte jedoch für XP BOND® + Self Cure Activator + Calibra® signifi0 kant bessere Ergebnisse als bei den ebenfalls geteED Primer * XP BOND® Multilink Primer* Syntac Classic* steten Systemen Panavia F2.0* und Multilink*(Abb. 6). + Panavia F 2.0 * + SCA + Multilink * + Variolink II* 2 2 + Calibra® Abb. 6: Anteil von perfektem Rand in Dentin und Schmelz bei Keramikinlays nach Kausimulation mit thermo-mechanischer Wechsellast. Quelle: Frankenberger R, et al., Luting of ceramic inlays in vitro: Marginal quality of self-etch and etch-and-rinse adhesives versus 4 self-etch cements, Dental Mater (2007), doi: 10.1016/j.dental.2007.04.003 Kein eigetragenes Warenzeichen der DENTSPLY International, Inc Bruchlast bei Frontzahnkronen interne Messungen, 3-Punkt Biegefestigkeit, Daten auf Anfrage erhältlich Rues, D. Müller,766 M. Schmitter, Universität Heidelberg 2012, Daten auf Anfrage erhältlich. 800 3 725 Ergebnisse eines Anwendertests mit insgesamt 125 Restaurationen, Ergebnisse auf Anfrage erhältlich 701 4 700 Frankenberger R, et al., Luting of ceramic inlays in vitro: Marginal quality of self-etch and etch-and-rinse adhesives versus self-etch cements, Dent Mater. 2008 Feb;24(2):185-91 * Kein eingetragenes Warenzeichen von DENTSPLY International Inc. 600 1 2 554 500 400 485 372 K79101445-00 2 BRUCHLAST (N) 1 Weitere Informationen: www.dentsply.de oder DENTSPLY Ser vice - Line 08000 -735000 (gebührenfrei).
