Die Klassifizierung der elastischen und starren Abformmaterialien

Welche Abformmaterialien werden in der Zahnheilkunde verwendet und wie werden sie eingeteilt?

Abformmaterialien können in zwei Haupttypen unterteilt werden [1,2]:

1. Elastische Abformmaterialien
2. Starre (oder nicht elastische) Abformmaterialien

Alle Abformmaterialien fallen in eine dieser Kategorien, die sich in ihrer Verwendungsweise nach dem Aushärten in der Mundhöhle unterscheiden.

Elastische Abformmaterialien werden bei weitem am häufigsten verwendet. In bestimmten klinischen Fällen sind jedoch starre Materialien vorzuziehen. Für bestimmte Anwendungen können diese auch in Kombination mit elastischen Materialien verwendet werden.

Elastische Abformmaterialien

Elastische Abformmaterialien können in folgende Typen unterteilt werden:

1. Hydrokolloide – Dazu gehören reversible Hydrokolloide wie Agar-Agar und irreversible Hydrokolloide wie Alginate.

• Elastomere – Dabei handelt es sich um Werkstoffe, die ein ähnliches elastisches Verhalten wie Naturkautschuk aufweisen [3]. Elastomere können je nach chemischer Zusammensetzung in folgende Typen unterteilt werden: Polysulfide, Kondensationssilikone (C-Silikone), Additionssilikone (A-Silikone) und Polyether.
  
  

Sehen wir uns die Eigenschaften, Anwendungen und möglichen Nachteile all dieser Materialarten genauer an.

Reversible Hydrokolloide

Reversible Hydrokolloide wurden früher häufig als Abformmaterialien verwendet. Sie mussten vor der Verwendung auf Verflüssigungstemperatur erhitzt werden[1].

Sie werden als „reversibel“ bezeichnet, weil sie durch Erhitzen so weit erweicht werden können, dass sie jede beliebige Form annehmen.

Die reversible Natur dieser Materialien und die Notwendigkeit von Heizgeräten und speziellen Abformlöffeln mit eingebauten Wasserkühlkreisläufen zum Aushärten der Materialien im Mund haben im Laufe der Jahre dazu geführt, dass Zahnarztpraxen von ihnen Abstand genommen haben. Sie werden jedoch in Dentallaboren weiterhin zur Modellduplizierung verwendet.

Irreversible Hydrokolloide (Alginate)

Bei irreversiblen Hydrokolloiden oder Alignatem handelt es sich um einen Pulvers, das mit Wasser gemischt wird. [4].

Alginate werden aufgrund ihrer einfachen Verarbeitung, niedrigen Kosten, hohen Präzision und Elastizität sehr häufig verwendet. Die Abbindezeiten variieren je nach Alginattyp. [5]

Sie werden für die Erstellung von Abdrücken verschiedenster Art verwendet, beispielsweise für Studienmodelle, für Patienten mit teilbezahntem Kiefer, für kieferorthopädische Produkte und für Modelle von Antagonistenbögen.

Polysulfid-Elastomere

Polysulfide sind hydrophobe Elastomere natürlichen Ursprungs und daher relativ günstig. Darüber hinaus bieten sie hervorragende Reißfestigkeit, Viskosität und Elastizität.

Aufgrund ihrer verlängerten Aushärtungszeiten eignen sie sich für die Erstellung sekundärer, mukodynamischer Abdrücke bei Patienten mit zahnlosem Kiefer.

Aufgrund ihrer begrenzten Dimensionsstabilität sind Zahntechniker allerdings dazu verpflichtet, innerhalb von 30 Minuten nach der Entnahme aus der Mundhöhle Abdrücke anzufertigen [6]. 

Kondensationssilikone

Kondensationssilikone sind Polymere, die aus Polydimethylsiloxan gewonnen werden und in einer Kondensationsreaktion ausgehärtet werden, bei der Alkohol freigesetzt wird [1,2].

Dies führt dazu, dass sich das Material mit der Zeit kontinuierlich zusammenzieht und die Hersteller eine nützliche Dimensionsstabilität von nur 2–3 Tagen angeben [7].

Dank ihrer mechanischen Eigenschaften und Genauigkeit können Kondensationssilikone in allen klinischen Situationen eingesetzt werden, in denen die Herstellung eines Meistermodells erforderlich ist, von der völligen Zahnlosigkeit bis zur Implantologie [8].

Additionssilikone

Additionssilikone sind Polyvinylsiloxane und härten in einer Polyadditionsreaktion aus, bei der keine Nebenprodukte freigesetzt werden. Dies bedeutet, dass Additionssilikone eine hervorragende Dimensionsstabilität aufweisen [9].

Der Katalysator auf Platinbasis reagiert jedoch empfindlich auf bestimmte Proteine im Latex und der Kontakt mit diesen Substanzen kann die Aushärtungszeiten verlängern. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Materialien manuell gemischt werden.[10]

Additionssilikone sind äußerst vielseitige Materialien, da sie unterschiedliche Verarbeitungs-, Abbindezeiten und Viskositäten aufweisen und mit verschiedenen Techniken gemischt werden können [11].

Der hydrophoben Natur der frühen „A-Silikone“ wurde schließlich durch die Zugabe von Tensiden entgegengewirkt, die den Kontaktwinkel mit Wasser verringern und das Material benetzbarer machen.

In Kombination mit der hervorragenden Reißfestigkeit und elastischen Rückstellfähigkeit machen diese Eigenschaften PVSs zu einer guten Wahl für alle klinischen Fälle in den Bereichen Prothetik und Kieferorthopädie.[12]

Möchten Sie mehr erfahren? Entdecken Sie die Unterschiede zwischen Additions- und Kondensationssilikonen.

Polyether

Polyether sind hydrophile Elastomere und gehören zu den steifsten, widerstandsfähigsten und teuersten Abformmaterialien [13].

Sie eignen sich gut für die Abformung von Implantaten, da sie aufgrund ihrer hohen Steifigkeit eine Stabilisierung der Transfers bei Pick-up-Abdrücken ermöglichen. Und weil die Aushärtezeit im Allgemeinen lang ist, haben Zahnarztpraxen ausreichend Zeit, das Material in den Transfers zu positionieren.

Aufgrund ihrer hohen Steifigkeit bei gleichzeitig nur mäßiger Elastizität sind sie für die Abformung mehrerer Implantate weniger geeignet als PVS-Materialien [14,15].

Obwohl die hydrophile Natur dieser Materialien in der Mundhöhle nützlich ist, verringert sie auch die Dimensionsstabilität und macht Polyether weniger stabil als Additionssilikone [7].

Starre Abformmaterialien

Starre Abformmaterialien umfassen:

• Abformgips
• Thermoplastische Paste
• Zinkoxid-Eugenol-Paste.

Abformgips

Abformgips wird aus Calciumsulfat-Beta-Halbhydrat unter Zusatz von Substanzen hergestellt, die die Ausdehnung beim Abbinden verringern, wie etwa Kaliumsulfat, Kaliumchlorid und 4 % Kaliumnitrat [2].

Aufgrund seiner extremen Steifigkeit eignet sich Abformgips für Abformungen des gesamten Kiefers für Implantatprothesen und für Patienten mit zahnlosem Kiefer.

Aufgrund der völligen Abwesenheit von Elastizität ist dieses Material allerdings für den Einsatz bei Unterschnitten und somit immer dann, wenn Zähne vorhanden sind, ungeeignet.

Aufgrund seiner stark hydrophilen Beschaffenheit zieht es alle Wassermoleküle in der Nähe an und absorbiert sie. Dies führt während der Abdrucknahme zu einem extrem trockenen Gefühl im Mund des Patienten.

Thermoplastische Paste

Thermoplastische Pasten werden durch Mischen von natürlichen und synthetischen Harzen, Wachsen, Weichmachern und Füllstoffen hergestellt.

Diese Pasten werden bei Erwärmung plastisch und erstarren wieder bei Rückkehr zur Umgebungstemperatur. Zur Abformung müssen diese Materialien im noch warmen Zustand in den Mund gegeben, fest auf das betroffene Gewebe gedrückt und abkühlen gelassen werden.

Thermoplastische Pasten können zum Abdrucknehmen zahnloser Oberkiefer verwendet werden, am häufigsten werden sie jedoch zum Zuschneiden individueller Abformlöffel für den Einsatz bei Patienten mit zahnlosem Kiefer eingesetzt.

Da das Material im heißen Zustand in den Mund gegeben werden muss, besteht stets Verbrennungsgefahr, daher ist auf eine Überhitzung zu achten.

Zinkoxid-Eugenol-Paste.

Auch die Zinkoxid-Eugenol-Paste ist als starres Abformmaterial von Bedeutung. Aufgrund seiner Konsistenz, die eine korrekte Ausdehnung des Weichgewebes ermöglicht, wird dieses Material für die Erstellung von Sekundärabdrücken bei Patienten mit zahnlosem Kiefer mit individuellen Abformlöffeln und für die Neuauflage von herausnehmbarem Zahnersatz empfohlen.

Die Aushärtung erfolgt über eine Säure-Base-Reaktion und neigt aufgrund des enthaltenen Eugenols zudem dazu, die Schleimhäute des Patienten zu reizen. Aus diesem Grund und um einer Entzündung der Weichteile vorzubeugen, schlagen manche Autoren vor, damit nicht mehr als eine Abformung pro Patient zu nehmen [13].

Zinkoxid-Eugenol ist außerdem ein sehr zerbrechliches Material und kann bereits bei kleinen Unterschnitten brechen. Außerdem verursacht es während der Aushärtungsreaktion Reizungen. Daher ist für die Mischung ein gewisses Maß an Geschick erforderlich und die Mischung kann nur manuell erfolgen.

Schlussfolgerungen

Aufgrund ihrer fortschrittlichen Eigenschaften und hohen Leistungsfähigkeit eignen sich Abformmaterialien für den Einsatz in vielen Bereichen der Zahnmedizin. Trotz ihrer vielen Vorteile erreichen digitale Abdrücke nicht immer denselben Grad an Genauigkeit und Präzision wie ihre physischen Gegenstücke [16,17].

Es ist wichtig, die Eigenschaften der einzelnen Materialarten zu verstehen, zu wissen, wie sie verwendet werden sollten, und ihre potenziellen Nachteile zu erkennen, um hervorragende klinische Ergebnisse zu erzielen.

Zhermack ist seit 40 Jahren ein international führender Hersteller von Alginaten, Gips sowie Kondensations- und Additionssilikonen für Zahnärzte und Zahntechniker.

Das Sortiment an Abformmaterialien von Zhermack erfüllt die Anforderungen von Dentalprofis und umfasst Produkte zum manuellen und automatischen Mischen, für verschiedene Techniken und für alle klinischen Anwendungen.

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Literaturangaben:

[1]      Simionato F. Tecnologie dei materiali dentali. 1.2, 1.2,. Padova: Piccin; 1985.

[2]      Breschi L, et al. Materiali e tecnologie odontostomatologiche. (2011): 95-117. n.d.

[3]      14:00-17:00. ISO 4823:2015. ISO n.d.

[4]      Cervino G, Fiorillo L, Herford AS, Laino L, Troiano G, Amoroso G, et al. Alginate Materials and Dental Impression Technique: A Current State of the Art and Application to Dental Practice. Mar Drugs 2018;17. https://doi.org/10.3390/md17010018.

[5]      https://www.iso.org/standard/6157.html n.d. https://www.iso.org/cms/render/live/en/sites/isoorg/contents/data/standard/06/05/60586.html (accessed July 21, 2022).

[6]      Marcinak CF, Young FA, Draughn RA, Flemming WR. Linear dimensional changes in elastic impression materials. J Dent Res 1980;59:1152–5. https://doi.org/10.1177/00220345800590071001.

[7]      Gonçalves FS, Popoff D a. V, Castro CDL, Silva GC, Magalhães CS, Moreira AN. Dimensional stability of elastomeric impression materials: a critical review of the literature. Eur J Prosthodont Restor Dent 2011;19:163–6.

[8]      Hamalian TA, Nasr E, Chidiac JJ. Impression materials in fixed prosthodontics: influence of choice on clinical procedure. J Prosthodont Off J Am Coll Prosthodont 2011;20:153–60. https://doi.org/10.1111/j.1532-849X.2010.00673.x.

[9]      Nassar U, Oko A, Adeeb S, El-Rich M, Flores-Mir C. An in vitro study on the dimensional stability of a vinyl polyether silicone impression material over a prolonged storage period. J Prosthet Dent 2013;109:172–8. https://doi.org/10.1016/S0022-3913(13)60038-4.

[10]    Walid Y, Al-Ani Z, Gray R. Silicone impression materials and latex gloves. Is interaction fact or fallacy? Dent Update 2012;39:39–42. https://doi.org/10.12968/denu.2012.39.1.39.

[11]    Wilson NH, Cowan AJ, Crisp RJ, Wilson MA. Wastage of a silicone impression material in a general practice setting: a comparison between hand and automixing methods. SADJ J South Afr Dent Assoc Tydskr Van Suid-Afr Tandheelkd Ver 2001;56:233–6.

[12]    Gothwal G, Meena S, Padiyar UN, Sharma HK, Kaurani P, Singh DP. Comparative evaluation of elastic recovery of three different elastomeric impression materials on chemical disinfection and autoclaving: An in vitro study. J Indian Prosthodont Soc 2019;19:345–52. https://doi.org/10.4103/jips.jips_277_19.

[13]    Gherlone E. L’impronta in protesi dentaria. Masson, 2005. n.d.

[14]    Schmidt A, Häussling T, Rehmann P, Schaaf H, Wöstmann B. Accuracy of various impression materials and methods for two implant systems: An effect size study. J Prosthodont Res 2018;62:245–51. https://doi.org/10.1016/j.jpor.2017.10.004.

[15]    Baldissara P, Koci B, Messias AM, Meneghello R, Ghelli F, Gatto MR, et al. Assessment of impression material accuracy in complete-arch restorations on four implants. J Prosthet Dent 2021. https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2020.10.017.

[16]    Knechtle N, Wiedemeier D, Mehl A, Ender A. Accuracy of digital complete-arch, multi-implant scans made in the edentulous jaw with gingival movement simulation: An in vitro study. J Prosthet Dent 2021:S0022391321000196. https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2020.12.037.

[17]    Mangano F, Gandolfi A, Luongo G, Logozzo S. Intraoral scanners in dentistry: a review of the current literature. BMC Oral Health 2017;17:149. https://doi.org/10.1186/s12903-017-0442-x.