Kausimulation: Mit der Digitalisierung in der prothetischen Zahnmedizin etablieren sich zunehmend auch Fertigungsverfahren im Bereich der Totalprothetik. 3D-Druck oder CAD/CAM-Fräsen – digitale Technologien für Totalprothesen sind vorhanden. Doch wie steht es um die Abrasions- und Bruchfestigkeit der gedruckten oder gefrästen Prothesenzähne? Sind die Werte vergleichbar mit dem bewährten Konfektionszahn?

Zusammen mit Flemming Dental Tec – einem modernen Produktions- und Technologiezentrum im Bereich der digitalen Zahnersatzfertigung – haben wir von SD Mechatronik Kausimulationstests an Prothesenzähnen vorgenommen. Die Prothesenzähne wurden aus unterschiedlichen Werkstoffen und nach verschiedenen Fertigungsverfahren hergestellt.

Ermittelt werden sollte die Bruch- und Abrasionsfestigkeit der Prothesenzähne, um so Rückschlüsse für die digitale Fertigung langzeitstabiler Totalprothesen ziehen zu können. Für Flemming Tec ist dies ein wichtiges Indiz, Kunden und deren Patienten nachhaltig mit hochwertigen Totalprothesen zufriedenzustellen.

Verglichen wurden sieben Prüfproben (alle MPG Klasse 2a)
a) Qualitäts-Konfektionszahn
b) Gedruckter Prothesenzahn (2 verschiedene Druckmaterialien)
c) Gefräster Prothesenzahn (4 verschiedene Fräsronden)

Es wurde ein Kausimulationstest vorgenommen, bei dem der Verschleiß der verschiedenen Prothesenzähne (Zyklenanzahl: 1.200.000, entspricht einer simulierten Tragedauer von 5 Jahren) validiert worden ist. Verwendung fand ein Kausimulator Typ CS-4.8 sowie normierte Prüfkörper. Als Antagonist diente ein Stahlkegel, der mit einer vertikalen Belastung von 50 N in den Zahn eindrang. 

Das Abrasionsvolumen jedes Prüfkörpers wurde durch Vorher-Nachher-Scans mittels Röntgen-Computertomographie (µCT) bestimmt. Für das Zusammenführen der Daten (Matching) und die Berechnung des Differenzvolumens anhand des 3D-Vergleichs nutzten wir die Software 3D Slicer. 

Der untersuchte Konfektionszahn hat einen deutlich höheren Verschleiß als die untersuchten Fräs- und Druckermaterialien. Die Kausimulation zeigt einen Verschleiß von zirka 1,5 mm über den gesamten Untersuchungszeitraum. Im Vergleich: Der geringste Verschleiß ist in dieser Untersuchung mit 0,236 mm bei einem gedruckten Prothesenzahn festgestellt worden.