Tandtechnische aspecten van de vervaardiging van kronen en bruggen

Transcriptie

1 E.J. Wiersema, C.M. Kreulen, P. Latzke, D.J. Witter, N.H.J. Creugers Thema: Kronen en bruggen 9 Tandtechnische aspecten van de vervaardiging van kronen en bruggen Bij de vervaardiging van kronen en bruggen is een goede communicatie nodig tussen tandarts en tandtechnicus. Wederzijds inzicht in de (on)mogelijkheden van de beschikbare behandelmethoden en de tandtechniek vormt de basis voor deze communicatie. De vervaardiging van kronen en bruggen bestaat uit 4 fasen: het vastleggen van de benodigde (gebits)informatie, de tandtechnische bewerkingsfase, de tandtechnische ontwerpfase en de tandtechnische vervaardigingsfase. Deze fasen kunnen analoog of (semi) digitaal worden uitgevoerd. Baanbrekende ontwikkelingen zijn computer aided design en computer aided manufacturing (CAD/ CAM) en computergestuurde freesmachines. Samenhangend hiermee zijn 3 vervaardigingsmethoden te onderscheiden: de praktijkmethode, de laboratoriummethode en de freescentrummethode. Toegepaste materialen zijn metaallegeringen en keramiek, terwijl kunststof wordt gebruikt voor tijdelijke prothetische constructies en interimconstructies. Omdat de materiaalkeuze in de analoge procedure beperkt is en CAD/CAM meer keuzen biedt, zal de digitale procedure naar verwachting steeds meer terrein winnen. De verwachting is dat dit ook een kwaliteitsimpuls zal geven. Wiersema EJ, Kreulen CM, Latzke P, Witter DJ, Creugers NHJ. Tandtechnische aspecten van de vervaardiging van kronen en bruggen Ned Tijdschr Tandheelkd 2014; 121: doi: /ntvt Inleiding Het vakgebied tandtechniek is onmisbaar bij de vervaardiging van kronen en bruggen. Om de vervaardiging van kronen en bruggen mogelijk te maken, verstrekt een tandarts (driedimensionale) informatie over de anatomie en fysiologie van het occlusiesysteem waarin 1 of meer gebitselementen zijn geprepareerd voor 1 of meer vaste prothetische constructies. Tevens bepaalt een tandarts, vaak in overleg met een tandtechnicus, de kleurschakeringen (gebits)informatie vastleggen van en de mate van translucentie van de gebitselementen. Met tandtechnische deze en eventueel aanvullende informatie gaat vervolgens bewerkingsfase tandtechnische een tandtechnicus de kroon ontwerpfase of de brug ontwerpen en vervaardigen. Meestal levert een tandtechnicus ook tussenproducten en hulpmiddelen tandtechnische vervaardigingsfase als individuele afdruklepels, gebitsmodellen, tijdelijke prothetische constructies en proefopstellingen. Vanwege de intensieve samenwerking bruggen. is een goede communicatie tussen tandarts en tandtechnicus essentieel. Wederzijds inzicht in de (on)mogelijkheden van de beschikbare behandelmethoden en de tandtechniek vormt de basis voor deze communicatie en helpt een tandarts bij de indicatiestelling van kronen en bruggen en de daartoe uit te voeren (be)handelingen. Lange tijd was de analoge procedure door middel van conventionele afdrukken, gipsmodellen en handmatige vormgeving van kronen en bruggen de enig beschikbare procedure. Daarbij worden metaalkronen volgens de verloren-wasmethode gegoten en wordt porselein opgebakken. Sinds de mogelijkheid bestaat gebitsmodellen te digitaliseren, volgden en volgen nieuwe ontwikkelingen in de tandtechniek elkaar snel op. De beschikbaarheid van computer aided design en computer aided manufacturing (CAD/ CAM), die in de industrie al een belangrijke plaats hadden verworven, leidde tot de inzet van computergestuurde analoge procedure conventionele afdruk bewerken analoog gebitsmodel wasmodel verloren-wasmethode opbakken Leerdoelen Na het lezen van dit artikel: - kent u de 4 fasen voor het tandtechnisch vervaardigen van kronen en bruggen; - kent u de 3 vervaardigingsmethoden van CAD/CAM; - kent u de beide procedures (analoog en semidigitaal) om digitale informatie te verkrijgen over het geprepareerde gebitselement en diens omgeving; - kent u de ontwerp- en vervaardigingsfase van de analoge en (semi)digitale aanpak; - kent u de verschillende materialen en hun eigenschappen voor de vervaardiging van kronen en bruggen langs de analoge of de (semi)digitale procedure. semidigitale procedure digitaliseren gebitsmodel constructie gefreesd uit was basisstructuur kroon of brug digitale procedure digitale afdruk bewerken digitaal gebitsmodel CAD (ontwerpen) CAM (vervaardigen) Afb. 1. Stroomschema van de analoge, de semidigitale en de digitale procedure voor de vervaardiging van kronen en 278

2 a b Afb. 2. Schermafbeelding van een digitaal gebitsmodel dat is opgebouwd uit driehoeksvlakken. Afb. 3. De cervicale preparatiegrens van een configuratie ten behoeve van een metaalkroon is aan de rechter helft vrijgelegd en gekerfd (a) en voor een keramiekkroon alleen vrijgelegd (b). freesmachines (Miyazaki et al, 2009). Een freesmachine kan aanwezig zijn in het tandtechnisch laboratorium waarmee een tandarts werkt of in de tandartspraktijk zelf. Het frezen of slijpen op basis van digitale informatie heeft de verwerking van nieuwe materialen mogelijk gemaakt, zoals het slijpen of frezen van vaste prothetische constructies uit blokken industrieel vervaardigd keramiek (Wiskott, 2011). Daarnaast zijn door de adhesieve bevestigingsmethoden van kronen en bruggen nieuwe materialen geïntroduceerd die vervolgens tot andere ontwerpen van kronen en bruggen hebben geleid (Baltzer, 2008). In dit artikel worden eerst de verschillende fasen van de vervaardiging van kronen en bruggen beschreven. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen de analoge en de digitale procedure of een combinatie van die 2 procedures, de zogenoemde semidigitale procedure. Daarna wordt informatie verstrekt over de verschillende materialen waarvan kronen en bruggen kunnen worden vervaardigd. Vervaardiging van kronen en bruggen De vervaardiging van kronen of bruggen bestaat uit 4 fasen, te weten de fase van het vastleggen van de benodigde (gebits)informatie, de tandtechnische bewerkingsfase, de tandtechnische ontwerpfase en de tandtechnische vervaardigingsfase. Deze fasen kunnen analoog, digitaal of semidigitaal worden uitgevoerd (afb. 1). In de analoge procedure vallen het ontwerpen en het vervaardigen van een kroon of een brug vrijwel samen, terwijl dit in de digitale procedure 2 duidelijk te onderscheiden onderdelen zijn. Als bij deze vervaardiging wordt gebruikgemaakt van CAD/CAM worden 3 vervaardigingsmethoden onderscheiden (Beuer et al, 2008): - De praktijkmethode. Hierbij is een tandarts de enige actor. Deze maakt een digitale afdruk, ontwerpt de kroon of de brug digitaal volgens het behandelplan en vervaardigt de prothetische constructie met een computergestuurde freesmachine. De methode is niet wezenlijk verschillend van de 2 andere methoden. - De laboratoriummethode. Hierbij wordt een conventionele of een digitale afdruk gemaakt door de tandarts en het ontwerpen en het vervaardigen van de prothetische constructie, digitaal dan wel conventioneel, geschiedt door een tandtechnicus. - De freescentrummethode. Hierbij wordt in een freescentrum op basis van een digitaal gebitsmodel een halffabricaat voor een kroon of een brug vervaardigd, de zogenoemde basisstructuur ( framework ). Een tandtechnicus brengt vervolgens op conventionele (analoge) wijze een laag keramiek aan op de basisstructuur. Fase 1: vastleggen van (gebits)informatie De verschillende configuraties van geprepareerde gebitselementen voor kronen en bruggen zijn in een ander thema-artikel aan de orde gekomen (De Baat et al, 2014). De configuratie van een geprepareerd gebitselement sluit aan bij het ontwerp en de daarbij behorende materialen van de kroon of de brug waarvoor is gekozen in het behandelplan. Na het prepareren worden conventionele of digitale afdrukken gemaakt om informatie over het occlusiesysteem, waaronder de configuratie(s), vast te leggen (Wiersema et al, 2013a). De tandarts levert tevens informatie over het gewenste ontwerp, het materiaal en de kleurschakering van de kroon of de brug. Dit laatste onderdeel van de benodigde informatie komt vaak tot stand door samenspraak tussen tandarts en tandtechnicus en uiteraard de desbetreffende patiënt. Analoog Analoge gebitsmodellen worden verkregen door conventionele analoge afdrukken uit te gieten met een slijtvast en dimensionaal stabiel steengips (type IV) of met een kunstharsversterkt gips (Kenyon et al, 2005). De gebitsmodellen worden zo vervaardigd dat de (geprepareerde) gebitselementen individueel uitneembaar en reponeerbaar zijn om tandtechnische handelingen mogelijk te maken. In de meeste gevallen worden de onderdelen door zaagsneden van elkaar gescheiden (zaagmodel). Met een pin- of traysysteem blijven de posities van de onderdelen ten opzichte van elkaar zo goed mogelijk gewaarborgd. De gebitsmodellen worden in de juiste maxillomandibulaire relatie in een articulator gemonteerd (Wiersema et al, 2013b). 279

3 Afb. 4. Zaagmodel met pinsysteem waarbij de gipsconfiguraties zijn gekerfd en voorzien van een laklaag. Afb. 5. Geprint kunststof gebitsmodel met uitneembare configuratie. (Semi)digitaal Digitale gebitsmodellen worden op 2 manieren verkregen. De eerste manier behelst het digitaliseren van analoge gebitsmodellen met een extraorale tactiele of optische scanner. Dit wordt meestal gedaan in een tandtechnisch laboratorium (Persson et al, 2006; Wiskott, 2011). Bij de tweede manier worden digitale afdrukken gemaakt met een intraorale optische scanner. In beide gevallen worden voor de samenstelling van het digitale beeld punten van het gescande oppervlak verzameld in een driedimensionaal assenstelsel. Computerprogramma s verbinden deze punten tot driehoeksvlakken zodat een digitaal gebitsmodel ontstaat (afb. 2) (Rudolph et al, 2002). Extraoraal gedigitaliseerde analoge gebitsmodellen zijn tegenwoordig nauwkeuriger dan intraoraal verkregen digitale gebitsmodellen, met respectievelijk 10 μm en 50 μm nauwkeurigheid (Flügge et al, 2013). Desondanks zijn intraoraal verkregen digitale gebitsmodellen nauwkeurig genoeg om te dienen als basis voor de vervaardiging van kronen en bruggen (Vögtlin et al, 2012). Fase 2: tandtechnische bewerkingsfase Zowel in de analoge als de digitale procedure worden de gebitsmodellen eerst bewerkt. Bij beide procedures geldt dat de cervicale preparatiegrens ( finish line ) van de configuraties duidelijk op het gebitsmodel zichtbaar moet zijn om een goede cervicale aansluiting van de kroon op een pijlerelement te realiseren. Analoog Het verloop van een subgingivaal gelokaliseerde cervicale preparatiegrens is op een gipsmodel soms moeilijk te zien. Daarom verdient het aanbeveling dat de tandarts die de preparatie heeft uitgevoerd de preparatiegrens zelf markeert. Als de preparatiegrens goed zichtbaar is, kan een tandtechnicus deze ook markeren. Om de preparatiegrens op het gebitsmodel goed zichtbaar te maken, wordt eerst het gips dat de gingiva representeert met een frees verwijderd tot circa 2 mm onder de preparatiegrens. Apicaal van de preparatiegrens wordt vervolgens met een glazuurmes of grote excavator het gips gekerfd zodat hier een ondermijning ontstaat (afb. 3a). Het ontstane kerfvlak vergemakkelijkt in de vervaardigingfase de randafwerking. Door het verwijderen van gips bij het kerven, gaat informatie over de anatomie van de gingiva verloren. Daarom wordt uit de afdruk een tweede gebitsmodel vervaardigd waarbij niet apicaal van de preparatiegrens wordt gekerfd en de weergave van de gingiva intact blijft. Vervolgens wordt ruimte voor een bevestigingscement gecreëerd door tot op 0,5 mm van de preparatiegrens op de gipsconfiguratie een laklaag ( die spacer ) aan te brengen (afb. 4) (Olivera en Saito, 2006). Ook wordt van de approximale contactvlakken van de buurelementen ongeveer 0,1 mm afgenomen om later in de klinische situatie stevige interdentale contacten te verkrijgen. Voor een brug wordt de processus alveolaris op het gebitsmodel ter plaatse van het contact met een brugtussendeel in geringe mate geradeerd. Daardoor zal in de klinische situatie het brugtussendeel de mucosa iets indrukken zodat ter plaatse een goede aansluiting met de mucosa wordt verkregen. Omdat informatie over de lokale resiliëntie van de mucosa moeilijk is te communiceren, is het raadzaam dat de tandarts deze gebieden op het gebitsmodel radeert. (Semi)digitaal Bij het scannen van een gebitsmodel kan het gips ter plaatse van de gingiva de zichtbaarheid van de preparatiegrens van een geprepareerd gebitselement belemmeren en daarom wordt dit gipsdeel verwijderd. Het gebitsmodel wordt echter niet gekerfd (afb. 3b). Bij de intraoraal gescande afdruk is de preparatiegrens al op het digitale gebitsmodel detecteerbaar als dat gebied adequaat intraoraal is gescand. Bij beide methoden wordt de preparatiegrens van het geprepareerde gebitselement in het digitale model op het beeldscherm gemarkeerd. Het digitale gebitsmodel dat met een mondscanner wordt verkregen, wordt verder bewerkt door de software die behoort bij de mondscanner, of handmatig door een (tand) technicus. Een onvolledige weergave van niet kritische, niet-geprepareerde gebitselementen kan door de software 280

4 a b a b Afb. 6. Schematische voorstelling van het contact van een brugtussendeel met de mucosa; vormgeving met een groot en bol (a) en een klein en gemodificeerd (b) contactgebied. Afb. 8. Schermafbeelding van een digitaal ontworpen kroon (a) en van een aan de hand daarvan benodigde basisstructuur (b). Afb. 7. Schermafbeelding van een ontwerp voor een brug waarbij de verhoudingen van een connectorgebied zijn aangegeven. worden aangevuld teneinde een volledig beeld te krijgen. Ontbrekende informatie op kritische plaatsen, zoals de preparatiegrens van een configuratie of de approximale vlakken van buurelementen, kan echter niet voorspelbaar worden toegevoegd. De software geeft dan aan waar meer scaninformatie nodig is. Door middel van de software wordt ruimte gecreëerd voor het bevestigingscement. Overbodige gegevens, zoals die van wattenrollen, niet-relevante weke delen of vingers die tijdens de intraorale scan zijn gedetecteerd, worden uit het bestand verwijderd. Om de kroon of de brug na vervaardiging te kunnen controleren en afwerken, kan van het digitale gebitsmodel een geprint of gefreesd kunststof gebitsmodel worden gemaakt (afb. 5). Fase 3: tandtechnische ontwerpfase Bij het ontwerpen van een kroon of een brug oriënteert een tandtechnicus zich in eerste instantie op de vraagstelling en aanwijzingen van de desbetreffende tandarts en op de (morfologie van de) overige gebitselementen in het occlusiesysteem. Voor een goede vormgeving is het nodig aandacht te besteden aan alle morfologische aspecten, zoals dragende en niet-dragende knobbels, cristae, fissuren, fossae en opstaande vlakken, mede omdat de occlusale vormgeving van belang is voor de occlusie en de articulatie. De approximale vormgeving is enerzijds van belang voor occlusale stabiliteit en anderzijds voor bescherming van de gingivapapillen tegen voedselimpactie. Ook moet de vormgeving van kronen of bruggen adequate gebitsreiniging mogelijk maken. Bij een brug wordt de buccolinguale/-palatinale afmeting van een brug(tussen)deel liefst kleiner gehouden dan die van het oorspronkelijke gebitselement. Ook de vormgeving en de grootte van het contactgebied met de mucosa moet afhankelijk van de locatie individueel worden ontworpen om te voldoen aan de eisen van esthetiek en reinigbaarheid (afb. 6). Afhankelijk van het gekozen materiaal en de grootte van het diasteem moet het ontwerp voorzien in bepaalde horizontale en verticale afmetingen van de verbindingen tussen de kronen op de pijlerelementen en het brugtussendeel of de brugtussendelen, de zogenoemde connectorgebieden (afb. 7) (Salimi et al, 2012). Een driedelige oxidekeramiekbrug heeft in het front een minimaal oppervlak van de doorsnede van het connectorgebied van 7 mm² nodig en in de zijdelingse delen van 9 mm² (Laverman, 2007). Voor het ontwerp van een kroon of een brug is het materiaal waarvan deze wordt vervaardigd van wezenlijk belang. Een kroon die uit 1 materiaal wordt vervaardigd (monolithisch), bijvoorbeeld uit lithiumdisilicaat of metaal, wordt direct naar de gewenste anatomie ontworpen. Voor een kroon of een brug vervaardigd uit een combinatie van materialen, bijvoorbeeld een combinatie van metaal of zirkoniumdioxide met opgebakken porselein/keramiek, 281

5 Afb. 9. Analoog vervaardigd, afneembaar wasmodel ten behoeve van een metaalkroon op gebitselement 47. Afb. 10. Geprint kunststof model waarvan de laagsgewijze opbouw zichtbaar is. wordt eerst een basisstructuur ontworpen en vervaardigd. De beste ondersteuning voor de laag porselein/keramiek wordt verkregen als de basisstructuur een gelijkmatige dikte van deze laag mogelijk maakt (afb. 8b) (Guess et al, 2013). Uitgangspunt daarbij is occlusaal een laag opgebakken porselein/keramiek van 1-1,5 mm dikte en voor de opstaande vlakken een laag van 0,6 tot 1 mm dikte. Uitgaande van een dikte van 0,5 tot 1 mm voor metaal en 0,8 tot 1 mm voor oxidekeramiek betekent dit dat, afhankelijk van de locatie, 1,5-2,5 mm ruimte beschikbaar moet zijn. Als te weinig ruimte beschikbaar is, wordt de vorm van de prothetische constructie meer geprononceerd dan de oorspronkelijke anatomie omdat de prothetische constructie vanwege de belastbaarheid nu eenmaal een bepaalde dikte nodig heeft (De Baat et al, 2014). Mocht dit probleem dreigen, dan kan het nodig zijn dat de tandarts wordt gevraagd de configuratie van de geprepareerde gebitselementen aan te passen. Analoog Het analoog ontwerpen valt grotendeels samen met de vervaardiging van een prothetische constructie of een basisstructuur. De gewenste vormgeving wordt gerealiseerd door het handmatig aanbrengen van was op de configuratie van het model van 1 of meer geprepareerde gebitselementen. Dit zogenoemde opwassen wordt stapsgewijs gedaan volgens een bepaald patroon, uitgaande van de toekomstige functie van de prothetische constructie in occlusie en articulatie. Uiteindelijk ontstaat een afneembaar wasmodel (afb. 9). Digitaal Bij digitaal ontwerpen wordt een computermuis gebruikt in plaats van instrumentarium voor het opwassen. De software kan op verschillende manieren ondersteuning geven bij het ontwerpen. Zo bestaat er software die op basis van de morfologie van de buurelementen een ontwerpvoorstel doet door de best passende vormgeving uit een databank van diverse gebitselementen te selecteren. Ook zijn er functies waarbij de morfologie van een bestaand gebitselement wordt gekopieerd of gespiegeld naar het geprepareerde gebitselement. De door de software voorgestelde ontwerpen zijn daarna te individualiseren. Als een basisstructuur wordt toegepast, wordt toch eerst de volledige prothetische constructie ontworpen (afb. 8a). Vanuit dat ontwerp berekent de software de ideale vorm van de basisstructuur (afb. 8b). Fase 4: tandtechnische vervaardigingsfase De tandtechnische vervaardigingsfase van een prothetische constructie die uit 1 materiaal bestaat, verloopt an- a b c Afb. 11. Computergestuurde freesmachine waarin een schijf van was is gemonteerd (a). Schijf van zirkoniumdioxide met gefreesde basisstructuren, kronen en bruggen (b). Gefreesd kunststof model met een gefreesde en gesinterde basisstructuur van zirkoniumdioxide op gebitselement 16 (c). 282

6 Afb. 12. Monolithische partiële keramiekkroon op een eerste premolaar in een kunststof gebitsmodel. Afb. 13. Met een penseel aanbrengen van de keramieklaag op een basisstructuur. ders dan die van een prothetische constructie met een basisstructuur. In het laatste geval wordt de basisstructuur, digitaal dan wel analoog vervaardigd, bedekt met porselein/keramiek. Dit gebeurt laagsgewijs en modellerend. Vervolgens vindt sintering plaats in een oven en dit wordt glazuren of opbakken genoemd. Analoog Het wasmodel wordt omgezet in het materiaal van de prothetische constructie volgens de verloren-wasmethode. Hiertoe wordt het wasmodel aan een gietkanaal en conus van was bevestigd (de gietvoet) waarna het geheel in een cilindervormige moffel wordt geplaatst en wordt omgeven met een hittebestendige inbedmassa. Door verhitting van het geheel tot meer dan 70 C verbrandt de was restloos in de moffel en ontstaat een lege ruimte die de vorm heeft van het wasmodel. Deze ruimte wordt gevuld met vloeibaar gemaakt metaal of door onder hoge druk persen van vloeibaar porselein/keramiek. Na afkoeling worden de moffel en de inbedmassa verwijderd en de gietvoet weggeslepen. Daarna kan de kroon, de brug of de basisstructuur worden afgewerkt. Digitaal Het digitale ontwerp van een kroon, een brug of een basisstructuur wordt softwarematig geschikt gemaakt voor het materiaal waarvan deze zal worden gemaakt. De digitale procedure ( rapid manufacturing ) is te verdelen in een procedure waarbij materiaal wordt toegevoegd (additie) en een procedure waarbij materiaal wordt verwijderd (subtractie). Voorbeelden van de additieprocedure zijn stereolithografie en selectieve lasersintering waarbij een prothetische constructie of een gebitsmodel computergestuurd laagsgewijs wordt opgebouwd het zogenoemde printen - door respectievelijk polymerisatie van een vloeibaar kunststof en smelten van een metaalpoeder volgens een belichtingspatroon van een laser (afb. 10) (Van Noort, 2012). Een voorbeeld van de subtractieprocedure is het computergestuurd slijpen of frezen uit een industrieel vervaardigde schijf van metaal, keramiek of kunststof. De prothetische constructie kan ook worden gefreesd uit een schijf was (afb. 11). Dit wasmodel kan vervolgens handmatig worden geïndividualiseerd en volgens de eerder beschreven methode analoog worden vervaardigd. Uit in vitro en in vivo uitgevoerd onderzoek is gebleken dat de randaansluiting van digitaal vervaardigde kronen en bruggen binnen klinisch geaccepteerde normen valt (Quante et al, 2008; Örtorp et al, 2011; Contrepois et al, 2013; Kim et al, 2013; Schaefer et al, 2013; Song et al, 2013). Controle en afwerking Vanzelfsprekend wordt de kwaliteit van een vervaardigde kroon of brug allereerst gecontroleerd op het gebitsmodel (afb. 12). Daarbij gaat het niet alleen om controle van de randaansluiting, maar ook om de vormgeving in relatie tot de andere gebitselementen van het occlusiesysteem. Soms is gebruik van het tweede gebitsmodel hierbij nodig. De binnenzijde van de kroon of de brug wordt zodanig tandtechnisch bewerkt dat adequate hechting van een bevestigingscement mogelijk is (Kreulen et al, 2013a). Over het algemeen worden (niet adhesief te bevestigen) kronen en bruggen met een metaal- of zirkoniumdioxidebasisstructuur aan de binnenzijde gezandstraald en eventueel behandeld met een primer (Inokoshi et al, 2013). De mechanische eigenschappen van zirkoniumdioxide worden door zandstralen niet negatief beïnvloed, mits kleine partikels en een lage druk worden gebruikt (Kern et al, 2009; Chintapalli et al, 2014). De binnenzijde van (adhesief te bevestigen) silicaatkeramiekkronen en -bruggen wordt geëtst met 5% hydrofluoridezuur en eventueel behandeld met silaan (Torres et al, 2009; Brum et al, 2011; Pattanaik en Wadkar, 2011). Het buitenoppervlak van kronen en bruggen wordt hoogglans gepolijst zodat attritie van antagonistische gebitselementen zoveel mogelijk beperkt blijft (Kreulen et al, 2013b). Materialen voor kronen en bruggen De keuze voor een materiaal waarvan een kroon of een brug wordt vervaardigd, wordt bepaald aan de hand van een scala aan criteria. Van de kant van de patiënt zijn dit voornamelijk esthetische wensen en kosten. Van de kant van de tandarts zijn dit biologische en mechanische cri- 283

7 teria als biocompatibiliteit, benodigde afname van harde gebitsweefsels en belastbaarheid van de prothetische constructie. Metaal Gietbare metaallegeringen waren lange tijd het enige materiaal voor kronen en bruggen. Tegenwoordig worden metalen echter ook zonder gietmethode in de digitale vervaardigingsprocedure gefreesd of geprint. Goud is het meest edele en daardoor het meest biocompatibele metaal dat voor kronen en bruggen wordt gebruikt (O Brien, 2009). Omdat zuiver goud relatief zacht is, worden daaraan metalen als koper, zilver, platina en palladium toegevoegd om de hardheid maar ook de sterkte, het smeltpunt en de kleur te beïnvloeden. Een legering die een gewichtspercentage van 78 tot 87 aan goud bevat, wordt vooral gebruikt voor solitaire (partiële) kronen (Van Noort, 2007). Legeringen met een lager gewichtspercentage aan goud worden vooral gebruikt voor basisstructuren en funderingsrestauraties. Alternatieve metaallegeringen zijn bijvoorbeeld kobalt-chroom of zilver-palladium. Een zilver-palladiumlegering wordt ook wel spaarlegering genoemd in verband met de relatief lage kosten. Sommige alternatieve legeringen bevatten nikkel dat in verband wordt gebracht met lokale of systemische toxische reacties of immuunreacties (Feilzer et al, 2013). Keramiek Keramiek is een verzamelnaam voor een bijzondere groep biocompatibele materialen die bestaat uit 2 chemische elementen, waarvan ten minste 1 geen metaal is, die door verhitting of druk zijn samengevoegd. Het oudste, in de tandheelkunde toegepaste keramiek is porselein en dat heeft een buigsterkte van ongeveer 100 MPa (Miyazaki en Hotta, 2011). Porselein is een veldspaatkeramiek dat bestaat uit veldspaat, kwarts en kaolien. Dit mengsel wordt verhit in een oven en afgekoeld in water en daardoor ontstaan zogenoemde glasfritten. Dit poeder wordt met water gemengd en met een penseel aangebracht op een gipsconfiguratie voor een monolithische kroon of op een basisstructuur (afb. 13). Hierna wordt het materiaal in een oven verhit tot juist onder het smeltpunt van keramiek. De keramiekpartikels vloeien hierdoor gedeeltelijk samen. Deze omzetting van de poeder-waterconsistentie door verhitten wordt sinteren genoemd (O Brien, 2009; Wiskott, 2011). Indien porselein op een metalen basisstructuur wordt gebakken, moet om vervorming van het metaal te voorkomen de oventemperatuur ongeveer 100 C lager zijn dan het smeltpunt van de metaallegering. Het sinteren van opbakporselein gaat gepaard met ongeveer 40% volumekrimp. Daardoor kunnen microfracturen ( microcracks ) ontstaan (Hämmerle et al, 2009). Dat maakt het nodig naderhand een glaslaag op te bakken. In de beschikbare keramieken worden 2 hoofdgroepen onderscheiden: silicaatkeramiek en oxidekeramiek. Silicaatkeramiek is onder te verdelen in veldspaatkeramiek en glaskeramiek. Oxidekeramiek is onder te verdelen in glas- Afb. 14. Gedeeltelijk gesinterde blokken keramiek gemonteerd in een freesmachine. geïnfiltreerd keramiek en polykristallijn oxidekeramiek (Laverman, 2007). Kenmerkend verschil is dat silicaatkeramiek veel glaspartikels bevat, terwijl oxidekeramiek (nagenoeg) glasvrij is. In een silicaatkeramiek liggen de silicaatpartikels ongeordend en dit zorgt voor een zekere translucentie waardoor de prothetische constructie een natuurlijk uiterlijk heeft. Tegelijkertijd zorgt deze ongeordende structuur voor een beperkte sterkte. Veldspaatkeramiek wordt nog sporadisch gebruikt voor fineerrestauraties en als opbakkeramiek. Door de toevoeging van leuciet, een kaliumaluminium-silicaat, ontstaat een opbakkeramiek dat wat thermische expansie betreft gunstigere eigenschappen heeft voor de sterkte van een prothetische constructie met een basisstructuur. De translucentie van silicaatkeramiek kan een nadelige eigenschap zijn omdat de kleur van de prothetische constructie wordt beïnvloed door de (afwijkende) kleur van zijn pijlerelement(en). Gebruik van een opaker kan het doorschemeren van verkleurde pijlerelementen maskeren. Een specifiek type glaskeramiek is lithiumdisilicaat, bijvoorbeeld IPS e.max. Lithiumdisilicaat is sterker dan de andere silicaatkeramieken door een grotere buigsterkte van omstreeks 350 MPa. Het wordt toegepast voor kronen in het front en de zijdelingse delen en voor driedelige bruggen in het front (Beuer et al, 2008). Het materiaal is niet sterk genoeg om monolithisch te worden toegepast voor bruggen in de zijdelingse delen. Lithiumdisilicaat wordt zowel geperst in een persoven door middel van de verlorenwasmethode, als geslepen uit industrieel vervaardigde, gedeeltelijk gesinterde keramiekblokken, de zogenoemde blauwe fase (afb. 14). Na het slijpen wordt het keramiek volledig gesinterd waardoor de definitieve sterkte wordt verkregen en de kleur omslaat van blauw naar tandkleurig. Hierbij treedt nagenoeg geen krimp op (Hämmerle et al, 2009). In het algemeen geldt dat silicaatkeramiek door 284

8 Afb. 15. Monolitisch ontworpen bruggen van zirkoniumdioxide voor het sinteren (links) en na het inkleuren, sinteren en polijsten (rechts). de glaspartikels goed etsbaar is met hydrofluoridezuur en dat na silaniseren het materiaal geschikt is voor adhesieve bevestiging. Silicaatkeramiek is pas na het cementeren met een composietcement sterk genoeg om te worden belast in occlusie en bij articulatie. Polikristallijn oxidekeramiek is door het ontbreken van glaspartikels niet translucent en kan niet worden geëtst voor adhesieve bevestiging. Daartegenover staat dat het door de geordende ligging van de oxidepartikels veel sterker is dan silicaatkeramiek met een buigsterkte die groter is dan 900 MPa (Al-Amleh et al, 2010). Door de grote buigsterkte is het materiaal vooral geschikt als basisstructuur voor kronen en drie- of vierdelige bruggen (Sailer et al, 2007). In de esthetische zone wordt oxidekeramiek, als basisstructuur, bedekt met een laag silicaatkeramiek. Tegenwoordig kan het witte oxidekeramiek worden ingekleurd waardoor de esthetische eigenschappen verbeteren en het monolithisch kan worden toegepast. Het meest toegepaste oxidekeramiek is zirkoniumdioxide. Dit materiaal heeft bij kamertemperatuur een monokliene kristalstructuur waarbij de kristallen volgens een parallellogram zijn geordend. Een bijzondere eigenschap is dat door toevoeging van een stabilisator, bijvoorbeeld yttriumoxide, bij kamertemperatuur ook een tetragonale (rechthoekige) kristalstructuur mogelijk is. Tetragonaal zirkoniumdioxide heeft een kleinere kristalstructuur dan monoklien zirkoniumdioxide. Als een zirkoniumdioxidekroon of -brug wordt geplaatst, bevindt het materiaal zich in de tetragonale kristalstructuur. Zodra door spanning in het materiaal een microfractuur in het oppervlak ontstaat, treedt lokaal transformatie van de tetragonale naar de monokliene kristalstructuur op. Verdere fractuurvorming wordt geremd door vergroting van de kristalstructuur ter plaatse. Omdat dergelijke reparaties eenmalig zijn en omdat fracturen kunnen worden veroorzaakt door bijvoorbeeld slijpen of door geforceerd klinisch passen, is een correcte klinische werkwijze essentieel (Curtis et al, 2006). Oxidekeramiek wordt bij gebruik van CAD/CAM bewerkt als het nog zacht is, dat wil zeggen voor het sinteren. Door sinteren en afkoelen krimpt het materiaal met ongeveer 25% (afb. 15) (Al-Amleh et al, 2010). Het ontwerp wordt daarom voorafgaand aan de vervaardiging van de prothetische constructie softwarematig proportioneel vergroot. Het is nauwelijks mogelijk gesinterd, hard oxidekeramiek te frezen omdat dit veel van de freesmachine vergt, 4 keer langer duurt en mogelijk microfracturen induceert. Kunststof Kunststof wordt niet algemeen gebruikt voor kronen en bruggen. Voor directe vervaardiging van tijdelijke prothetische constructies is polymethylmethacrylaat de meest gebruikte kunststof. Polymethylmethacrylaat kan echter ook op indirecte wijze worden toegepast, namelijk voor interimconstructies die voor langere tijd moeten functioneren. Doordat polymethylmethacrylaat een ongevulde kunststof is, is de slijtageweerstand gering en dus minder geschikt voor occlusiedragende interimconstructies. Gevulde kunststof, composiet, is slijtvaster en kan daarom wel voor indirecte interimconstructies worden gebruikt. Composieten die worden gebruikt voor directe restauraties kunnen voor dit doel ook indirect worden toegepast. Er zijn echter ook speciaal hiervoor ontwikkelde indirect toepasbare composieten met een verhoogde vulgraad beschikbaar. De consequentie van een hoge vulgraad is dat hoge eisen worden gesteld aan de conversie om een zo volledig mogelijke polymerisatie te verkrijgen. Daarom wordt de polymerisatie geoptimaliseerd door de interimconstructie in een oven gedurende circa een kwartier bij 110 C extra te polymeriseren. Bij de digitale procedure is het mogelijk interimconstructies uit grotere volumes van verschillende typen kunststof te frezen, zoals composiet en polyetheretherketon (PEEK). Het voordeel van industrieel vervaardigde blokken of schijven kunststof is de homogeniteit van het materiaal. Hoewel de kunststof volledig is uitgehard, is het goed slijpbaar en bij uitstek geschikt voor CAD/CAM. Vergeleken met keramiek behoeft het in de ontwerpfase geen correctie van de afmetingen vanwege volumekrimp bij de latere sintering. Als de voortekenen niet bedriegen, heeft polyetheretherketon zelfs de potentie om op termijn te worden toegepast voor duurzamere prothetische constructies (Stawarczyk et al, 2013). Slotbeschouwingen De digitalisering op het gebied van de vervaardiging van kronen en bruggen met behulp van CAD/CAM gaat niet aan tandartsen voorbij. Van de 3 vervaardigingsmethoden sluiten de laboratorium- en de freescentrummethode het meest aan op de (gedeeltelijk) analoge procedure voor de vervaardiging van vaste prothetische constructies. De praktijkmethode maakt dat een tandarts bijna onafhankelijk van een tandtechnicus vaste prothetische constructies kan vervaardigen. Nadeel is de benodigde investering in een scanner en een freesmachine. De digitale procedure kent momenteel nog steeds een afsluitende analoge procedure, namelijk de afwerking van de prothetische constructie aan het eind van de tandtechnische vervaardigingsfase. Daarmee is deze procedure dus nog niet compleet digitaal. Indien wordt begonnen met een analoge afdruk, dan is het vervolg van de vervaardigingsprocedure deels digitaal en deels analoog. Bij een digitale afdruk als uitgangspunt heeft de vervaardiging met behulp van CAD/CAM de overhand. Welke handelingen digitaal en welke analoog wor- 285

9 den gedaan, wordt mede bepaald door de materiaalkeuze en de voorhanden zijnde tandtechnische mogelijkheden. Omdat de materiaalkeuze in de analoge procedure beperkt is en CAD/CAM meer keuzen biedt, zal de digitale procedure naar verwachting steeds meer terrein winnen. Bovendien heeft de digitale procedure een aantal grote voordelen ten opzichte van de analoge. Bewaren, hergebruiken, intact houden en uitwisselen van gebitsmodellen is eenvoudig. Ondersteuning van computerprogramma s maakt het mogelijk efficiënt kronen en bruggen te ontwerpen, te kopiëren en te individualiseren. In de toekomst zullen krachtberekeningen voor basisstructuren mogelijk zijn die de voorspelbaarheid van het klinisch functioneren van een grote prothetische constructie vergroten. Digitalisering vereenvoudigt de communicatie tussen tandarts en tandtechnicus. Zo kan over het ontwerp van een kroon of een brug per met beelden worden gecommuniceerd alvorens de prothetische constructie wordt vervaardigd. De verwachting is dat gestandaardiseerde digitale procedures de kwaliteit verhogen en op termijn de kosten zullen verlagen (Miyazaki et al, 2009). Literatuur * Al Amleh B, Lyons K, Swain M. Clinical trials in zirconia: a systematic review. J Oral Rehabil 2010; 37: * Baat C de, Witter DJ, Meijers CCAJ, Vergoossen ELM, Creugers NHJ. Op kronen en bruggen uitgeoefende krachten en het weerstaan daarvan 1. Retentie en resistentie. Ned Tijdschr Tandheelkd 2014; 121: * Baltzer A. Allceramic singletooth restorations: choosing the material to match the preparation preparing the tooth to match the material. Int J Comput Dent 2008; 11: * Beuer F, Schweiger J, Edelhoff D. Digital dentistry: an overview of recent developments for CAD/CAM generated restorations. Br Dent J 2008; 204: * Brum R, Mazur R, Almeida J, Borges G, Caldas D. The influence of surface standardization of lithium disilicate glass ceramic on bond strength to a dual resin cement. Oper Dent 2011; 36: * Chintapalli RK, Mestra Rodriguez A, Garcia Marro F, Anglada M. Effect of sandblasting and residual stress on strength of zirconia for restorative dentistry applications. J Mech Behav Biomed Mater 2014; 29: * Contrepois M, Soenen A, Bartala M, Laviole O. Marginal adaptation of ceramic crowns: a systematic review. J Prosthet Dent 2013; 110: * Curtis AR, Wright AJ, Fleming GJ. The influence of surface modification techniques on the performance of a YTZP dental ceramic. J Dent 2006; 34: * Feilzer AJ, Kleverlaan CJ, Prahl C, Muris J. Systemische reacties op in de mond toegepaste metaallegeringen. Ned Tijdschr Tandheelkd 2013; 120: * Flügge TV, Schlager S, Nelson K, Nahles S, Metzger MC. Precision of intraoral digital dental impressions with itero and extraoral digitization with the itero and a model scanner. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2013; 144: * Guess PC, Bonfante EA, Silva NR, Coelho PG, Thompson VP. Effect of core design and veneering technique on damage and reliability of YTZPsupported crowns. Dent Mater 2013; 29: * Hämmerle C, Sailer I, Thoma A, Halg G, Suter A. Dental ceramics. Essential aspects for clinical practice. New Malden: Quintessence Publishing Co, * Inokoshi M, Poitevin A, De Munck J, Minakuchi S, Van Meerbeek B. Bonding effectiveness to different chemically pretreated dental zirconia. Clin Oral Investig 2013 Nov 27. Epub ahead of print. * Kenyon BJ, Hagge MS, Leknius C, Daniels WC, Weed ST. Dimensional accuracy of 7 die materials. J Prosthodont 2005; 14: * Kern M, Barloi A, Yang B. Surface conditioning influences zirconia ceramic bonding. J Dent Res 2009; 88: * Kim KB, Kim WC, Kim HY, Kim JH. An evaluation of marginal fit of threeunit fixed dental prostheses fabricated by direct metal laser sintering system. Dent Mater 2013; 29: e91-e96. * Kreulen CM, Wolke JGC, Baat C de, Creugers NHJ. Bevestiging van kronen en bruggen. Ned Tijdschr Tandheelkd 2013a; 120: * Kreulen CM, Spijker A van t, Kuin D, Baat C de, Creugers NHJ. Contactslijtage in relatie tot kronen en bruggen. Ned Tijdschr Tandheelkd 2013b; 120: * Laverman JV. Volledig keramische restauraties. Houten: Prelum Uitgevers, * Miyazaki T, Hotta Y, Kunii J, Kuriyama S, Tamaki Y. A review of dental CAD/CAM: current status and future perspectives from 20 years of experience. Dent Mater J 2009; 28: * Miyazaki T, Hotta Y. CAD/CAM systems available for the fabrication of crown and bridge restorations. Aust Dent J 2011; 56 (Suppl. 1): * Noort R van. Introduction to dental materials. Philadelphia: Elsevier Health Sciences, * Noort R van. The future of dental devices is digital. Dent Mater 2012; 28: 312. * O Brien WJ. Dental materials and their selection. Chicago: Quintessence Publishing, * Olivera AB, Saito T. The effect of die spacer on retention and fitting of complete cast crowns. J Prosthodont 2006; 15: * Örtorp A, Jönsson D, Mouhsen A, Vult von Steyern P. The fit of cobaltchromium threeunit fixed dental prostheses fabricated with four different techniques: a comparative in vitro study. Dent Mater 2011; 27 : * Pattanaik S, Wadkar AP. Effect of etchant variability on shear bond strength of all ceramic restorations an in vitro study. J Indian Prosthodont Soc 2011; 11: * Persson A, Andersson M, Oden A, SandborghEnglund G. A threedimensional evaluation of a laser scanner and a touchprobe scanner. J Prosthet Dent 2006; 95: * Quante K, Ludwig K, Kern M. Marginal and internal fit of metalceramic crowns fabricated with a new laser melting technology. Dent Mater 2008; 24: * Rudolph H, Quaas S, Luthardt RG. Matching point clouds: limits and possibilities. Int J Comput Dent 2002; 5 : * Sailer I, Fehér A, Filser F, Gauckler LJ, Lüthy H, Hämmerle CH. Fiveyear clinical results of zirconia frameworks for posterior fixed partial dentures. Int J Prosthodont 2007; 20: * Salimi H, Mosharraf R, Savabi O. Effect of framework design on fracture resistance of zirconium oxide posterior fixed partial dentures. Dent Res J (Isfahan) 2012; 9: * Schaefer O, Kuepper H, Thompson GA, Cachovan G, Hefti AF, Guentsch A. Effect of CNCmilling on the marginal and internal fit of dental 286

10 ceramics: a pilot study. Dent Mater 2013; 29: * Song TJ, Kwon TK, Yang JH, et al. Marginal fit of anterior 3unit fixed partial zirconia restorations using different CAD/CAM systems. J Adv Prosthodont 2013; 5: * Stawarczyk B, Beuer F, Wimmer T, et al. Polyetheretherketone A suitable material for fixed dental prostheses? J Biomed Mater Res Part B 2013; 101: * Torres SM, Borges GA, Spohr AM, Cury AA, Yadav S, Platt JA. The effect of surface treatments on the microshear bond strength of a resin luting agent and four allceramic systems. Oper Dent 2009; 34: * Vögtlin C, Schulz G, Deyhle H, et al. Comparison of denture models by means of micro computed tomography. Basel: Biomaterials Science Center,/University of Basel, * Wiersema EJ, Kreulen CM, Creugers NHJ. De conventionele en de digitale afdrukmethode voor kronen en bruggen. Ned Tijdschr Tandheelkd 2013a; 120: * Wiersema EJ, Kreulen CM, Baat C de, Witter DJ, Creugers NHJ. Bepaling en registratie van de maxillomandibulaire relatie bij de vervaardiging van kronen en bruggen. Ned Tijdschr Tandheelkd 2013b; 120: * Wiskott HWA. Fixed prosthodontics principles and clinics. London: Quintessence Publishing, Summary Technical aspects of treatments with single- and multi-unit fixed dental prostheses For the manufacture of single- and multi-unit fixed dental prostheses, effective communication between dentist and dental technician is required. Mutual insight concerning the (im)possibilities of available treatments and technical options is prerequisite for this communication. The manufacture of singleand multi-unit fixed dental prostheses involves 4 phases: recording the required detailed information on the relevant teeth and the occlusal system, the technical adjustments, the technical design and the technical fabrication. These phases can be accomplished through an analogue or (semi)digital procedure. Pioneering developments are computer aided design and computer aided manufacturing (CAD/CAM), and computerised milling machines. Associated with this are 3 manufacturing methods which can be distinguished: the dental practice method, the dental laboratory method and the milling centre method. Materials applied are metal alloys and ceramics, while resins are used for provisional and transitional constructions. Due to the fact that the choice of material in the analogue procedure is limited, CAD/CAM offers more options, the digital procedure is expected to gain ground gradually. It is expected that this development will provide an impulse to higher quality. Bron E.J. Wiersema, C.M. Kreulen, P. Latzke, D.J. Witter, N.H.J. Creugers Uit de vakgroep Orale Functieleer van het Radboud universitair medisch centrum in Nijmegen Datum van acceptatie: 13 maart 2014 Adres: E.J. Wiersema, Radboudumc, postbus 9101, 6500 HB Nijmegen ernst-jan.wiersema@radboudumc.nl Dankbetuiging De auteurs danken de heer F.W.A. Delfos voor het beschikbaar stellen van afbeeldingen 2, 7, 8, 11b en 11c. 287