International Journal of Computerized Dentistry
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Int J Comput Dent 12 (2009), No. 2     (16.03.2009)

Int J Comput Dent 12 (2009), No. 2  (16.03.2009)

Page 119-130, Language: English/German


Biomechanical Examination of Inlay Geometries - Is There a Basic Biomechanical Principle?
Biomechanische Untersuchung von Inlaygeometrien - Gibt es ein biomechanisches Grundprinzip?

Arnetzl, Gerwin V. / Arnetzl, Gerwin
Purpose: In this in vitro study, all-ceramic inlays were subjected to a static strength test. The material used in this case was Vita Mark II® ceramic (Vita-Zahnfabrik, Bad Säckingen, Germany). The goal of the study was to evaluate two different inlay preparations with differently designed ceramic inlays resulting from it, to determine which offered the greatest possible resistance in static fracture loading tests. Materials and Methods: Tooth 36 on the model, provided with a standard preparation with a level floor, served as the test object. Two inserts were produced: one with classical preparation pattern, the other with a modified shape of the cavity floor. In one inlay design, the cavity floor was designed according to the guidelines valid for all-ceramic inlay restorations; in the second inlay design, a differently shaped cavity floor was selected to exclusively meet the requirements of the ceramic material. Impressions were then taken, and inlays were designed and produced by means of CAD/CAM technology. Results: Lower fracture strength with mean fracture load values of ca 66.6 N was shown for traditional inlay preparations with a cavity floor segment designed as box. The mean fracture strength of the inlay design consisting of the same material with a hemispherical cavity floor segment was 84.9 (N), 27.5% greater. Conclusion: The question arises whether it is possible, independently of the ceramic used, to achieve an increase in strength by modifying the design of the inlay.

Ziel: In dieser In-vitro-Untersuchung wurden vollkeramische Inlays einem statischen Festigkeitstest unterzogen. Das dabei verwendete Material war Vita Mark II® Keramik (Vita-Zahnfabrik, Bad Säckingen). Ziel der Untersuchung war es, eine Inlaypräparation mit daraus resultierenden unterschiedlich gestalteten Inlays aus Keramik zu evaluieren, die einen größtmöglichen Widerstand gegenüber statischen Bruchbelastungstests bieten. Material und Methode: Auf einem Modell diente der mit einer Standardpräparation mit einem ebenen Boden versehene Zahn 36 als Testobjekt. Es wurden zwei Inserts hergestellt: eines mit klassischem Präparationsmuster, das andere mit modifizierter Kavitätenbodenform. Bei dem einen Inlaydesign wurde der Kavitätenboden nach den für eine vollkeramische Inlayversorgung gültigen zahnmedizinischen Regeln gestaltet, bei dem zweiten Inlaydesign wurde eine differente Gestaltung des Kavitätenbodens gewählt, welche ausschließlich den Vorgaben des Materials Keramik folgte und deren Ziel es war, diese Regeln bestmöglich umzusetzen. Danach erfolgte die Abformung, Konstruktion und Herstellung mittels CAD/CAM-Technologie. Resultate: Die geringere Bruchfestigkeit mit mittleren Bruchlastwerten um 66,6 Newton (N) zeigte sich bei der traditionellen Inlaypräparation mit einem als Kasten ausgeführten Kavitätenbodensegment. Das aus demselben Material bestehende Inlaydesign, mit einem halbkugelförmigen Kavitätenbodensegment wies eine knapp 27,5 Prozent höhere Festigkeit aus, und lag im Mittel bei 84,9 Newton (N). Konklusion: Es stellte sich die Frage, ob es unabhängig von der verwendeten Keramik, möglich ist, eine Festigkeitssteigerung zu erreichen, in dem man die Gestaltung des Inlays modifiziert.

Keywords: preparation design, FE analysis, inlay design
Präparationsdesign, FE-Untersuchung, Inlaydesign

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