Rapid Layer Technology (RLT) uses computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) to manufacture a veneer layer that is adhesively bonded to the zirconia framework, avoiding firing steps during the fabrication process and thus preventing build-up of residual stresses. This work studied, using sliding contact fatigue, the in vitro lifetime of restorations produced using RLT compared with restorations produced using conventional veneering techniques. Zirconia copings were veneered with a conventional hand-layering method (VM9) using a fast (n = 16) or a slow (n = 16) cooling protocol, or with RLT. For the latter, the veneers were CAD/CAM fabricated using a feldspathic reinforced-glass (Vitablocs Mark II; n = 16) or a polymer-infiltrated reinforced-glass network (Enamic; n = 16) and adhesively bonded to the zirconia frameworks. Crowns thus obtained were submitted to sliding contact fatigue against a steatite indenter in a chewing simulator until failure. A Kaplan–Meier survival analysis was conducted. None of the handlayered restorations survived after a 2 9 106-cycle interval, whereas no fractures in the RLT groups were observed. Vitablocs Mark II veneers survived for a longer testing period (3.5 9 106 cycles) than their Enamic counterparts (2.5 9 106 cycles) owing to their superior wear behavior. The RLT represents an efficient method to veneer zirconia frameworks by reducing processing steps and, more importantly, increasing the lifetime of the restorations.

Zielsetzung: Polykristallines Zirkonoxid (3Y-TZP) eignet sich aufgrund seiner hohen Biegefestigkeit sehr gut als Gerüstmaterial für Vollkeramik-Kronen und -Brücken. Dieser opake Gerüstwerkstoff genügt jedoch oftmals nicht den ästhetischen Anforderungen der Zahnmedizin, weshalb dieser mit transluzenteren Keramiken verblendet wird. Die Verblendung von Zirkonoxid wird klassischerweise mit abgestimmten Verblendkeramiken in verschiedenen Schichten aufgebrannt. Dieser Prozess ist aufgrund seiner Komplexität fehleranfällig und schwierig automatisierbar. Auf der Suche nach wirtschaftlichen Alternativen entstand die Rapid-Layer-Technologie (RLT), bei der eine monolithische Verblendstruktur adhäsiv mit einem Zirkonoxid-Gerüstmaterial verbunden wird. Um dieses neuartige Herstellungsverfahren wissenschaftlich einordnen zu können, war das Ziel dieser Studie, die Lebensdauer von klassisch hergestellten Zahnkronen (Schlickertechnik) mit den Kronen der Rapid-Layer-Technologie (RLT) in einer experimentellen Kausimulation zu testen und vergleichend zu bewerten.

Material und Methode: Die vier Testgruppen bestanden aus jeweils 16 Prüfkörpern. Alle Kronen hatten Zirkonoxid-Gerüste, welche aus Weißling-Ronden im CAD/CAM-Verfahren hergestellt und anschließend gemäß den Herstellerangaben (T = 1530°C, t = 2 h) zu einem 0,7 mm starkem Grundgerüst gesintert wurden. Beim RLT-Verfahren wurden die Verblendstrukturen ebenfalls mittels CAD/CAM-Prozessschritten in der ersten Gruppe aus Feldspat-Rohlingen (VMII, n = 16) und in der zweiten Testgruppe aus Blöcken einer Hybridkeramik (ENA, n = 16) geschliffen. Nachdem die Oberfläche der geschliffenen Verblendschalen unter Wasserkühlung mit Diamantpolierern poliert worden war, wurde das innere Lumen mit 5%igem Keramik-Ätzgel für 60 Sekunden geätzt und danach mit Wasser und Luft gesäubert. Nach dem Silanisieren der Verblendseite und dem Sandstrahlen der Gerüstseite wurden beide Teile mit einem selbstadhäsiv-dualhärtendem Befestigungs-Komposit verklebt und mit einer Polymerisationslampe für 60 Sekunden lichtgehärtet. Die Zirkonoxid-Gerüste der anderen beiden Testgruppen wurden von einem Zahntechniker mit einer Feinstruktur-Feldspat-Keramik (VM9®, Vita Zahnfabrik) nach Herstellerangaben in Hand geschichtet. Nach dem Glanzbrand wurden die Kronen unterschiedlich schnell abgekühlt, so dass die Gruppe „FC“ (fast cooling) mit einer hohen Abkühlgeschwindigkeit von 45 °C/s und die Gruppe „SC“ (slow cooling) mit einer niedrigen Abkühlgeschwindigkeit von 0,5 °C/s resultierte. Künstliche Zahnstümpfe wurden aus Dentalkomposit hergestellt und für 14 Tage in destilliertem Wasser gelagert. Die Kronen aller Gruppen wurden auf diese Stümpfe mit einem selbstadhäsiv-dualhärtendem Befestigungskomposit befestigt und für weitere 7 Tage in destilliertem Wasser gelagert. Die Kronen wurden im Kausimulator mit einer Frequenz von 1.5 Hz und einer Prüflast von 200 N in 38°C destilliertem Wasser zyklisch belastet. Als Antagonist diente jeweils eine neue Steatit-Kugel mit einem Durchmesser von 6,25 mm. Alle Kronen wurden bis zum Versagen in Form von Abplatzungen (Chippings) der Keramik oder Erreichen der Verschleißgrenze getestet. Die Merkmale der Oberflächendefekte wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop analysiert und die Lebensdauer der Kronen in einer Kaplan-Meier-Betrachtung statistisch ausgewertet.

Ergebnisse: In den beiden VM9-Gruppen traten an allen Kronen großflächige Abplatzungen auf: In der Gruppe „FC“ der schnell abgekühlten Kronen traten diese Chippings bereits zwischen 2,63 x 103 und 3,07 x 105 Zyklen auf, wohingegen die Kronen der Gruppe „SC“ zwischen 3,42 x 104 und 2,15 x 106 Zyklen überstanden. Bei den RLT-Gruppen traten in beiden Versuchsgruppen keine vergleichbaren Abplatzungen auf, jedoch musste die Kausimulation nach 2,5 x 106 Zyklen (ENA) bzw. 3,5 x 106 Zyklen (VMII) aufgrund großflächiger Verschleißerscheinungen der Verblendstrukturen beendet werden. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von Kronenquerschnitten (VM9) zeigten kohäsive Abplatzungen innerhalb der Verblendungskeramik. Bei den RLT-Kronen konnten sich Risse durch die Verblendung bis zur adhäsiven Verbindungsschicht und dort entlang der Grenzfläche zwischen Verblendung und Befestigungs-Komposit ausbreiten.

Schlussfolgerung: Die Rapid-Layer-Technologie ist eine effiziente Methode für die Verblendung von Zirkonoxid-Gerüststrukturen. Es fallen weniger Herstellungsschritte an und die Lebensdauer einer Restauration wird erhöht. Der Verschleiß der Hybridkeramik (ENA) war größer als bei der Feldspat-Keramik (VMII). Dies äußerte sich in einer um den Faktor 1 x 106 reduzierten Zyklenzahl für ENA in der Kausimulation. Aufgrund fortschreitender Digitalisierung kann die Rapid-Layer-Technology eine wirtschaftliche Alternative und Ergänzung in der Zahnmedizin darstellen.