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Int J Comput Dent 20 (2017), No. 1     13. Mar. 2017
Int J Comput Dent 20 (2017), No. 1  (13.03.2017)

Page 53-64, PubMed:28294205, Language: English/German


Fracture resistance of different implant abutments supporting all-ceramic single crowns after aging
Mechanische Festigkeit verschiedener prothetischer Konzepte auf Einzelzahnimplantaten

Stimmelmayr, Michael / Heiß, Philipp / Erdelt, Kurt / Schweiger, Josef / Beuer, Florian
Objective: To test the mechanical properties of three different restorative materials for implant abutments supporting all-ceramic single crowns.
Materials and methods: Thirty implants with butt-joint connections were distributed into three test groups: Group A with 10 one-piece zirconia abutments, Group U with 10 titanium abutments, and Group T with 10 titanium-zirconia hybrid abutments. Monolithic zirconia single crowns were cemented and artificially aged. The crowns were loaded at a 30-degree angle in a universal testing machine until fracture or bending. Additionally, after removal of the restorations, the implant-abutment interface of the fixtures was inspected using a scanning electron microscope (SEM).
Results: In Group A, the abutments failed on average at 336.78 N, in Group U at 1000.12 N, and in Group T at 1296.55 N. The mean values between Groups T and U (P = 0.009), and between Group A and Groups T and U (P < 0.001) were significantly different. The abutments in Group A failed early due to fractures of the internal parts and parts close to the implant neck. In Groups T and U, failures occurred due to bending of the implant neck.
Conclusion: This experimental study proves that hybrid and titanium abutments have similar mechanical properties. One-piece abutments made of zirconia showed significantly lower fracture resistance.

Zielsetzung: Das Ziel dieser In-vitro-Untersuchung bestand darin, drei verschiedene Abutmentkonzepte auf Einzelzahnimplantaten auf ihre mechanische Belastbarkeit zu untersuchen.
Material und Methode: Zur Anwendung kamen 30 Implantate mit einer Butt-Joint-Implantat-Abutment-Innenverbindung. Es wurden drei Prüfgruppen mit jeweils zehn Implantaten erstellt. Versuchsgruppe A wurde mit zehn monolithischen Zirkonoxid-Abutments, Versuchsgruppe U mit zehn Titan-Abutments und die Versuchsgruppe T mit zehn durch metallische Zwischenstrukturen verstärkten Zirkonoxid-Hybrid-Abutments versorgt. Auf alle 30 Abutments wurden monolithische Zirkonoxidkronen zementiert. Die Prüfkörper wurden nach künstlicher Alterung in einer Universalprüfmaschine in einem Winkel von 30° zur Implantatachse bis zu einem definierten Endpunkt belastet. Der Endpunkt war beim Unterschreiten eines ersten Belastungsmaximums beziehungsweise einer endgültigen Deformation der Prüfkörper (2 mm Wegstrecke) erreicht. Nach Abnahme der Suprastrukturen wurden anschließend die Auswirkungen der künstlichen Alterung und der Bruchversuche auf die Implantatschultern mithilfe eines Rasterelektronenmikroskops betrachtet.
Ergebnisse: Die Versagenslast lag im Mittel für die Versuchsgruppe A bei 336,78 N, für die Versuchsgruppe U bei 1000,12 N und für die Versuchsgruppe T bei 1296,55 N. Die Versagenslast zwischen der Versuchsgruppe T und U war signifikant (p = 0,009). Höchstsignifikant war der Vergleich der Ergebnisse der Versuchsgruppe A zu T und A zu U (p ? 0,001). Der Versagensmodus der Versuchsgruppe A äußerte sich in einer vorzeitigen Fraktur der Zirkonoxid-Abutments im Bereich der Implantatschulter und der intraimplantären Abutmentanteile. Die Versuchsgruppen U und T zeigten eine plastische Deformation im Halsbereich der Implantate.
Schlussfolgerung: Die Untersuchung konnte zeigen, dass vollkeramische Abutments mit einer metallischen Zwischenstruktur ähnliche mechanische Ergebnisse wie Titan-Abutments aufweisen. Einteilige Zirkonoxid-Abutments zeigten signifikant niedrigere Festigkeitswerte.

Keywords: implant-supported restorations, single tooth implant, CAD/CAM abutments, hybrid abutment, abutment material, implant shoulder, zirconia
Implantatversorgung, Einzelzahn, CAD/CAM-Abutments, Titanbasis, Abutmentmaterial, Implantatschulter, Zirkonoxid

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