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Objectives: To prove the biocompatibility of biomaterials applied in biomedical devices, in vitro testing is crucial to render a material fit for medical application. The material of choice for dental implants is commercially pure titanium (cp-Ti), while other materials such as zirconia and polyetheretherketone (PEEK) are considered highly promising due to their functional and esthetic properties. The aim of this study was to determine whether PEEK with defined mean surface roughness and composition could achieve results equal to titanium or zirconia.
Materials and methods: Disks measuring 14 mm in diameter and 1 mm in thickness made from cp-Ti, yttria-stabilized zirconia (Y-TZP), and filled PEEK with a smooth surface finish were used for cell culture experiments. Human fetal osteoblasts (hFOB) were cultured in vitro on each material to observe changes after 1, 3, and 7 days regarding cell viability and lactate dehydrogenase (LDH) release. Additionally, mRNA expression of proliferative factors PCNA and Ki67 and cellular adhesion (vinculin mRNA expression and immunofluorescence staining) were analyzed after 3 days in the culture.
Results: In hFOB cultures, adhesion and viability were decreased on PEEK platelets, while LDH release remained stable. No significant difference was observed in cp-Ti and Y-TZP when compared to the control.
Conclusions: The performance of cp-Ti and Y-TZP was equal to the control in all tests. It seems that highly polished PEEK in this particular composition cannot be recommended for osseointegrated implant applications due to decreased osteoblast attachment. Further investigations are recommended, especially in surface structures optimized for osseointegration.

Das Ziel dieser Studie war die Bestimmung des Zellwachstums humaner Osteoblasten auf Polyetheretherketon (PEEK)-Oberflächen mit definierter Rauigkeit und geometrischer Beschaffenheit im Vergleich zu Standardoberflächen aus Titan- und Zirkonoxid.
Methode: Für die Zellexperimente wurden Plättchen mit einem Durchmesser von 14 mm und einer Dicke von 1 mm aus den Materialien Reintitan (cp-Ti), Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid (Y-TZP) und PEEK mit jeweils glatter Oberfläche verwendet. Auf allen drei Oberflächen wurden humane fetale Osteoblasten (hFOB) gezüchtet, um nach einem, drei und sieben Tagen die Zellvitalität, die Laktatdehydrogenase-Freisetzung (LDH), PCNA, Ki67 mRNA-Expression und Vinculin-Expression zu bestimmen.
Ergebnisse: Zelladhäsion und Vitalität waren auf PEEK-Oberflächen im Vergleich zu den Kontrolloberflächen reduziert. Zwischen den Titan- und Zirkonoxid-Oberflächen konnte kein signifikanter Unterschied beobachtet werden.
Schlussfolgerung: Reintitan und Zirkonoxid sind gemäß der Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung im Hinblick auf die zellulären Parameter als gleichwertig anzusehen. Hingegen erscheinen bei den untersuchten PEEK-Proben aufgrund der reduzierten Zelladhäsion und Vitalität, vor allem für zukünftige osseointegrative Anwendungsgebiete, noch weitere Untersuchungen mit modifizierten Oberflächen sinnvoll.

Keywords: biocompatibility, osteoblasts, polyetheretherketone, PEEK, titanium, zirconia
Biokompatibilität, Osteoblasten, Polyetheretherketon, PEEK, Titan, Zirkonoxid

Objectives: Computer-aided technologies can help to minimize clinical complications of zirconia-based restorations such as veneering porcelain fractures. The aim of this study was to evaluate different veneering approaches for zirconia single crowns regarding contact wear, fracture strength, and failure mode.
Methods: Six different types of computer-aided design (CAD) crowns were manufactured and conventionally cemented on 10 metal dies each: three groups with a zirconia framework and a CAD/CAM-fabricated veneering cap ("digital veneering system": DVS, CAD-on, Infix CAD), zirconia-based crowns with pressed veneering caps (Infix Press), zirconia framework containing the dentin layer with only the incisal enamel material added (dentin-core), and conventional substructure with powder buildup veneering porcelain (layering technique). All specimens were submitted to artificial aging (120,000 mechanical cycles, 50 N load, 0.7-mm sliding movement, 320 thermocycles). After contact wear was measured with a laser scanning system, fracture resistance and failure mode were examined using a universal testing machine and a scanning electron microscope. Statistical analysis was performed at a significance level of 5%.
Results: No statistical difference was revealed regarding the contact wear of the restorations (P = 0.171; ANOVA). No significant difference was found regarding the fracture resistance of the crowns (P = 0.112; ANOVA). Failure analysis revealed three different failure patterns: cohesive veneering fracture, adhesive delamination, and total fracture, with a characteristic distribution between the groups.
Significance: All tested specimens survived artificial aging and exhibited clinically acceptable wear resistance and fracture resistance. Digital veneering techniques offer a promising, time- and cost-effective manufacturing process for all-ceramic restorations and may usefully complement the digital workflow.

Zielsetzung: Computerunterstützte Technologien können dabei helfen, klinische Komplikationen zirkonbasierter Restauration - wie beispielsweise Frakturen der Verblendkeramik - zu minimieren. Ziel dieser Studie war es, verschiedene Verblendverfahren keramischer Zirkoneinzelkronen im Hinblick auf Abrasionsverhalten, Bruchfestigkeit und Frakturmodus zu untersuchen.
Methodik: Es wurden sechs verschiedene Gruppen digital designter Kronen hergestellt und konventionell auf je zehn Metallstümpfe zementiert: drei Gruppen mit Zirkongerüst und CAD/CAM-generierter Verblendung ("digital veneering system" = DVS, CAD-on, Infix CAD), zirkonbasierte Kronen mit gepressten Verblendkappen (Infix Press), Zirkongerüst lediglich mit aufgebrachter Schmelzschicht ("Dentinkern") und konventionelles Gerüst mit aufgeschichteter Verblendmasse ("Schichttechnik"). Alle Prüfkörper erfuhren einen künstlichen Alterungsprozess (120.000 Kauzyklen, 50 N Belastung, 0,7 mm Gleitbewegung, 320 Thermozyklen). Nach Lasermessung der Abrasion wurden die Bruchfestigkeit und die Versagensmuster mithilfe einer Universalprüfmaschine, sowie rasterelektronenmikroskopisch untersucht. Die statistische Analyse erfolgte auf einem Signifikanzniveau von 5 %.
Ergebnis: Es konnten keine statistisch signifikanten Unterschiede hinsichtlich des Abrasionsverhaltens der Restaurationen ermittelt werden (p = 0,171; ANOVA). Die Differenzen bezüglich der Bruchfestigkeit der Kronen waren statistisch nicht signifikant (p = 0,112; ANOVA). Die Ausfallanalyse offenbarte drei verschiedene Frakturmodi: kohäsive Verblendfraktur, adhäsive Delamination und vollständige Fraktur mit charakteristischer Verteilung zwischen den Prüfgruppen.
Signifikanz: Alle getesteten Prüfkörper überstanden den künstlichen Alterungsprozess und offenbarten ein klinisch akzeptables Abrasions- und Bruchverhalten. Digitale Verblendtechniken ermöglichen dabei einen vielversprechenden, zeit- und kosteneffektiven Fertigungsprozess vollkeramischer Restaurationen und können den digitalen Workflow wertvoll vervollständigen.

Keywords: CAD/CAM, all-ceramic, chipping, digital veneering, single crown, zirconia
CAD/CAM, Vollkeramik, Chipping, digitale Verblendung, Einzelkrone, Zirkonoxid

Aim: The aim of this in vivo study was to measure antagonist wear caused by polished monolithic posterior zirconia crowns over a 24-month period using the intraoral digital impression (IDI) technique.
Materials and methods: Thirteen zirconia crowns were placed in nine patients. The crowns and adjacent teeth were captured using an intraoral scanner (Lava C.O.S.). The corresponding antagonist teeth and the respective neighboring teeth were also scanned. Scanning was performed immediately after the restoration (baseline) as well as 12 and 24 months after crown placement. Geomagic Qualify software was used to superimpose the follow-up data sets onto the corresponding baseline data set, identify wear sites, and measure maximum vertical height loss in each individual wear site. Overall antagonist wear was then determined as the mean of wear rates measured in all of the individual antagonist units. In addition, wear rates in enamel and ceramic antagonists were analyzed as part of the scope of this study.
Results: The maximum mean wear with standard deviation (SD) in the overall sample with a total of nine patients, 13 antagonist units, and 98 evaluable wear sites was 86 ± 23 µm at 12 months, and 103 ± 39 µm at 24 months. The maximum mean wear in the enamel antagonist subgroup was 87 ± 41 µm at 12 months, and 115 ± 71 µm at 24 months; and in the ceramic antagonist subgroup 107 ± 22 µm at 12 months, and 120 ± 27 µm at 24 months.
Conclusions: The wear rates determined in this study are comparable to those of existing studies. The IDI technique of wear analysis can be carried out in a practical manner and produces useful results.

Ziel: Das Ziel dieser In-vivo-Studie bestand darin, den von polierten monolithischen Zirkonoxid-Seitenzahnkronen verursachten Antagonistenverschleiß über einen Zeitraum von 24 Monaten auf Basis der intraoralen digitalen Abformung zu messen.
Material und Methoden: Bei neun Patienten wurden dreizehn Zirkonoxidkronen eingegliedert. Diese wurden inklusive ihrer Nachbarzähne mittels Intraoralscanner (Lava C.O.S.) dreidimensional erfasst. Desgleichen wurden die dazugehörigen Antagonistenzähne sowie deren Nachbarn ebenfalls gescannt. Die Untersuchungen fanden nach Eingliederung [Baseline], nach 12 Monaten und nach 24 Monaten statt. Diese Datensätze wurden im Programm Geomagic Qualify mit dem jeweils entsprechenden Baseline-Datensatz überlagert, die Verschleißareale identifiziert und der maximale vertikale Höhenverlust jedes einzelnen Verschleißareals gemessen. Nachdem je Antagonisteneinheit der Mittelwert des Höhenverlustes berechnet wurde, konnte der mittlere Gesamtverschleiß ermittelt werden. Zusätzlich fand eine Auswertung der in diese Untersuchung inkludierten Schlifffacetten aus Schmelz und Keramik statt.
Ergebnisse: Der maximale mittlere Verschleiß bei neun Patienten mit insgesamt dreizehn Antagonisteneinheiten und 98 auswertbaren Verschleißarealen belief sich nach 12 Monaten auf 86 µm (SD ± 23 µm) und nach 24 Monaten auf 103 µm (SD ± 39 µm). Der maximale mittlere Verschleißwert bei den ausgewerteten Schmelzanteilen betrug 87 µm (SD ± 41 µm) nach 12 Monaten und 115 µm (SD ± 71 µm) nach 24 Monaten. Der Antagonistenverschleiß der keramischen Flächen betrug 107 µm (SD ± 22 µm) nach 12 Monaten und 120 µm (SD ± 27 µm) nach 24 Monaten.
Schlussfolgerung: Die in dieser Studie ermittelten Verschleißraten lassen sich in Bezug auf bestehende Studien einordnen. Die Verschleißanalyse auf Basis des intraoralen Scans mit entsprechender Auswertung lässt sich praxisnah durchführen und führt zu sinnvollen Werten.

Keywords: wear, zirconia, monolithic, antagonist, clinical, digital, intraoral scan
Verschleiß, Zirkonoxid, monolithisch, Antagonist, klinisch, digital, Intraoralscan

Marginal integrity is important for the longevity of a restoration. An increase in the marginal discrepancy after cementation contributes adversely to the longevity of a restoration. In the past, the preferred method to overcome this discrepancy was to create internal space for the cement by using a number of coats of a die-spacing material. In the digital age, however, this method is no longer the only option. Currently, an amount of die spacer is engineered into the computer program and forms part of the milling process. The present study attempted to identify the optimal setting of the Spacer parameter that a) is necessary for the complete cementation of a Cerec milled all-ceramic crown, and b) does not compromise the strength of the crown postcementation.

Ein dichter Rand ist für die Langlebigkeit dentaler Restaurationen von entscheidender Bedeutung, während ein infolge der Zementierung vergrößerter Randspalt die Lebensdauer herabsetzt. In der Vergangenheit bestand die bevorzugte Methode zur Verhinderung eines schlechten Randschlusses darin, mit einem Distanzlack einen internen Spaltraum zu erzeugen: Eine bestimmte Anzahl von Lackschichten hielt den Raum für den Zement frei. Im Digitalzeitalter ist dies nicht mehr die einzige Option. Gegenwärtig wird eine virtuelle Distanzlackschicht in der Software berücksichtigt und beim Fräsen umgesetzt. Die vorliegende Studie hatte zum Ziel, den optimalen Wert für den Distanzlackparameter (Spacer) zu ermitteln, der den erforderlichen Raum für die vollständige Zementierung einer vollkeramischen Cerec-Krone bereitstellt, ohne die Festigkeit der zementierten Krone herabzusetzen.

Keywords: cement space, die spacer, CAD/CAM, Cerec, crown seating, crown strength, all-ceramic crown, parameters
Zementfuge, Distanzlack, Spacer, CAD/CAM, Cerec, Kronenpassung, Kronenfestigkeit, Vollkeramikkrone, Parameter

Purpose: The purpose of this study was to determine whether there is a significant difference in the fracture strengths of hybrid computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) blocks and fiber posts for post and core restorations in both ferrule and nonferrule pulpless mandibular canines.
Materials and method: Forty extracted human mandibular canines were divided into ferrule and nonferrule groups and restored with hybrid CAD/CAM blocks using either the CAD/CAM system or fiber posts (control). Thus, there were four subgroups of ten specimens each. A 45-degree oblique load was applied with a crosshead of 0.5 mm/min, and the fracture loads were recorded. The mode of fracture was evaluated using an optical microscope at 3× magnification, and the data were tabulated and statistically analyzed using the Mann-Whitney U test and the t test, respectively, for the existence of significant difference at a 0.05 significance level.
Results: No statistically significant difference was found between the fracture strength under oblique loading when using hybrid CAD/CAM blocks and fiber posts in both ferrule and nonferrule groups. The failure mode distribution of the nonferrule group presented no unfavorable failures, whereas failures in the ferrule groups were spread out between the Favorable and Unfavorable groups.
Conclusions: The results show that hybrid CAD/CAM blocks can be considered as an alternative restorative system in post and core restorations. Further basic and clinical research should be conducted to support the improvement of this system.

Objetivo: A finalidade deste estudo foi determinar se existe uma diferença significativa nas resistências à fratura entre blocos híbridos para CAD/CAM e pinos de fibra em restaurações intrarradiculares de caninos inferiores despolpados com e sem férula.
Materiais e Métodos: Quarenta caninos inferiores humanos extraídos foram divididos em grupos com férula e sem férula e restaurados com blocos híbridos para CAD/CAM através de um sistema CAD/CAM ou pinos de fibra (controle); assim, havia quatro subgrupos de dez espécimes cada. Uma carga oblíqua de 45 graus foi aplicada a uma velocidade de 0.5 mm/minuto, e as cargas de fratura foram registradas. O modo de fratura foi avaliado através de microscópio óptico com ampliação de 3x, e os dados foram classificados e analisados estatisticamente pelo teste-U de Mann-Whitney e o teste t, respectivamente, para existência de diferença estatisticamente significante de 0,05.
Resultados: Não houve diferença estatística significativa entre a resistência à fratura sob carga oblíqua com o uso de blocos híbridos para CAD/CAM ou pinos de fibra, tanto nos grupos com férula como nos grupos sem férula. A distribuição do modo de falha do grupo sem férula não apresentou falhas desfavoráveis, ao passo que, nos grupos com férula, as falhas se distribuíram entre os grupos Favoráveis e Desfavoráveis.
Conclusões: Os resultados demonstram que os blocos híbridos para CAD/CAM podem ser considerados um sistema alternativo para restauração intrarradicular. Novas pesquisas laboratoriais e clínicas devem ser feitas para o aperfeiçoamento deste sistema.

Keywords: CAD/CAM, post and core, anatomic posts, digital impression, fracture resistance
CAD/CAM, Pino intrarradicular, Pinos anatômicos, Moldagem digital, Resistência à fratura

The increasing use of dental implants rather than fixed cantilever bridges for standard dental restorations has led to the development of multiple materials in this field. The goal in modern dentistry in recent years has been to achieve results in implantology that match the natural dentition in esthetics and function. Constant efforts have been made to achieve a perfect emergence profile, and to individualize the surrounding periimplant soft tissue. Powder-free digital scanning is now possible, which allows for the computer-assisted design/computer-assisted manufacturing (CAD/CAM) of ready-to-fit customized immediate implant abutments in various appropriate materials. Since lithium disilicate can be used as a hybrid abutment for restorations, many patients today can more easily afford a customized solution. Apart from the esthetic advantages in the transition area of the crown, the microscopic characterization of the emergence profile is also relevant. Numerous research studies have shown that the optimal surface of titanium abutments is neither too rough nor too smooth. Following these studies, various methods have been used to establish the same proven roughness for zirconia and lithium disilicate surfaces. The present study looks at different polishing methods and glaze firing processes.

Die zunehmende Insertion dentaler Implantate als Standardlösung bei der Versorgung von Lückengebissen zieht die Entwicklung zahlreicher Materialien in diesem Bereich nach sich. Das Ziel der modernen Zahnheilkunde besteht schon länger darin, sowohl ästhetisch als auch funktionell immer naturidentischere Ergebnisse im Bereich der Implantate zu ermöglichen. Hier liegt der Fokus in dem Bemühen um ein möglichst perfektes Emergenzprofil am Übergang zwischen Gingiva und Knochen. Gleichzeitig erlauben digitale Abformungen puderfrei die Aufnahme auch intraoperativ, sodass mit geeignetem Material auch eine sofortige individuelle Versorgung möglich ist. Die Freigabe von Lithiumdisilikat für Hybridabutment-Strukturen schließt hier die Lücke im Sinne einer kosteneffizienten individuellen Versorgung. Über die makroskopische Gestaltung hinaus interessiert auch die mikroskopische Ausformung des Implantataufbaus. Ausgehend von zahlreichen Untersuchungen über die optimale Oberflächenbeschaffenheit von Titan-Abutments, aus denen hervorgeht, dass eine zu glatte Oberfläche ebenso wenig gute Ergebnisse in der Gingivaanhaftung erzielt wie eine zu raue, versucht man empirisch dieselbe Rauigkeit an der Oberfläche von Zirkoniumdioxid und an der Oberfläche von Lithiumdisilikat zu erzielen. Dabei kommen unterschiedliche Behandlungsmethoden zum Einsatz: von der Politur bis zum Glanzbrand.

Keywords: surface roughness, dental abutment, lithium disilicate, emergence profile
Oberflächenrauigkeit, Dentalabutment, Lithiumdisilikat, Emergenzprofil

The objective of this follow-up study was to examine the performance of Cerec 1 inlays and onlays in terms of clinical quality over a mean functional period of 25 years. Out of 200 Cerec 1 inlays and onlays placed consecutively in 108 patients in a private practice between 1989 and early 1991, 141 restorations could be reevaluated in 65 patients after up to 26 years and 10 months. All ceramic inlays and onlays had been generated chairside using the Cerec 1 method, and had been seated adhesively using bonding composite. At follow-up examinations, the restorations were classified based on modified United States Public Health Service (USPHS) criteria. According to the Kaplan-Meier analysis, the success rate of Cerec 1 inlays and onlays dropped to 87.5% after up to 27 years. In 19 patients, a total of 23 failures were found. Of these failures, 78% were caused by either ceramic fractures (65%) or tooth fractures (13%). The reasons for the remaining failures were caries (18%), and endodontic problems (4%). Three-surface restorations had a significantly higher failure risk (P < 0.05) than one-, two-, and four-surface restorations, and restorations in premolars presented a lower failure risk than those in molars. The survival probability of 87.5% after up to 27 years of clinical service of Cerec 1 computer-assisted design/computer-assisted manufacturing (CAD/CAM) restorations made of Vita Mark I feldspathic ceramic proved to be highly acceptable in private practice.

Das Ziel dieser Follow-up-Studie war es, das klinische Verhalten von Cerec 1-Inlays und -Onlays über eine Funktionsperiode von 25 Jahren zu untersuchen. Von 200 Cerec 1-Inlays und Onlays, welche fortlaufend bei 108 Patienten in einer Privatpraxis zwischen 1989 und Anfang 1991 eingesetzt wurden, konnten bei 65 Patienten 141 Restaurationen nach einem Zeitraum von bis zu 26 Jahren und 10 Monaten klinisch nachkontrolliert werden. Alle keramischen Inlays und Onlays wurden direkt am Patientenstuhl in einer Sitzung mit der Cerec 1-Methode hergestellt und dann adhäsiv mit einem Befestigungskomposit eingesetzt. Bei der klinischen Nachkontrolle wurden die Restaurationen anhand von modifizierten USPHS-Kriterien klassifiziert. Die Überlebenswahrscheinlichkeit der Cerec-Inlays und -Onlays sank, berechnet mit der Kaplan-Meier-Analyse, nach 27 Jahren auf 87,5 %. Bei 19 Patienten wurden insgesamt 23 Misserfolge gefunden. 78 % dieser als Misserfolg gewerteten Restaurationen zeigten entweder Keramikfrakturen der Inlays (65 %) oder Zahnfrakturen (13 %). Die Gründe für die weiteren Misserfolge waren Karies (18 %) und endodontische Probleme (4 %). Dreiflächige Restaurationen zeigten eine signifikant (p<0,05) höhere Misserfolgswahrscheinlichkeit als 1-, 2- und 4-flächige Restaurationen. Restaurationen in Prämolaren wiesen eine geringere Misserfolgswahrscheinlichkeit auf als in Molaren. Die Überlebensrate von 87,5 % nach bis zu 27 Jahren für Cerec 1-Restaurationen aus Vita Mark 1-Feldspatkeramik ist für den Einsatz in der Praxis vollkommen akzeptabel.

Keywords: feldspathic ceramic, CAD/CAM, Cerec 1, chairside, survival estimate, long-term results
Feldspatkeramik, CAD/CAM, Cerec 1, Überlebenswahrscheinlichkeit, Langzeitresultate