Materialval vid implantatprotetik

BAKGRUND

Även om man i tidiga studier av de moderna, skruvformade implantaten noggrant beskrev kirurgisk och protetisk behandlingsgång var man ytterst knapphändig i diskussionerna kring materialval för suprakonstruktionerna. Mer eller mindre uttalat kopierade man de koncept som vid tiden gällde för tandretinerade konstruktioner: guldakryl, olika metallkeramer och så småningom helkeramer.

Parallellt med detta utvecklades också framställningsteknikerna; från gjutet till svetsning av prefabricerade komponenter, fräst, gnisteroderat, laser-eller elektronstrålesintrat och kombinationer av dessa olika tekniker, oftast genom olika CAD/CAM-procedurer.

MATERIALUTVECKLING INOM IMPLANTATPROTETIK

Materialutvecklingen har under årens lopp följt olika vägar, ofta flera samtidigt:

• Kostnader
• Hållfasthet
• Passform
• Biokompatibilitet
• Estetik

Kostnader

Det kan förefalla självklart att undvika guld och andra dyra ädelmetaller om man vill reducera kostnader för en suprakonstruktion på implantat.

Nya framställningstekniker med kostsamma scannrar, ugnar eller fräs- och sintringsutrustning måste dock också tas i beaktande, likaså för tandteknikern tidskrävande arbetsmoment.

Hållfasthet

Fasadfrakturer tillhör de vanligaste rapporterade komplikationerna på implantatkonstruktioner. En bettskena som frakturprofylaktisk åtgärd kan ofta vara nödvändigt. Huruvida patienten är en ”hårdbitare” är ofta väldigt svårt att uppskatta, speciellt när flera eller alla tänder saknas eller när slitfacetter saknas på kvarvarande tänder. Det är också känt att en tandlös patient inte kan bedöma hur hårt hon eller han biter ihop med samma precision som en betandad.

Gör man suprakonstruktionerna mer motståndskraftiga mot frakturer kan risken för frakturer på implantatkomponenter som broskruvar istället öka, frakturer som oftast är mer komplicerade att åtgärda än frakturer på själva suprakonstruktionen.

Vid alla typer av frakturer är problemen enklare att hantera om man har en skruvretinerad och inte en cementerad suprakonstruktion.

Passform

Även om man bör eftersträva god passform på implantatretinerade kronor och broar har ingen studie visat vad som är optimalt. Det finns heller ingen konsensus om vilka konsekvenser en bristfällig passform kan få; alltifrån bakterieläckage, mucosit och benförluster till ökad frakturrisk i suprakonstruktionen har diskuterats.

Man har också diskuterat betydelsen av att använda distanser eller inte i samband med bristfällig passform på kronan eller bron. Det vetenskapliga underlaget är dock magert och inte heller här finns några entydiga slutsatser.

Biokompatibilitet

Inga material är inerta. Titan är väldokumenterat biokompatibelt men för andra material är det vetenskapliga underlaget ofta knapphändigt. In vitro-studier har visat att epitelceller och fibroblaster påverkas mindre negativt av titan än av kobolt-kromlegeringar men att frigjorda metallpartiklar av olika slag kan stimulera inflammationsmediatorer. Huruvida detta har någon klinisk betydelse är dock oklart.

Djurförsök har visat att distanser i titan, aluminiumoxid och zirkoniumdioxid gav en normal mjukvävnadsläkning medan dentalt porslin och guld störde denna läkning. Studier på kobolt-krom saknas i detta avseende.

Det vetenskapliga stödet för att använda andra material än titan, och i någon mån guld och zirkoniumdioxid, utifrån kliniska studier är också bristfälligt.

Estetik

I takt med ökade krav på hög estetik, inte bara funktion, har utvecklingen gått mot ökat användande av både keramiska fasader på metallkonstruktioner och helkeramiska lösningar. Det vetenskapliga underlaget för detta är i de flesta avseenden bristfälligt och långtidsstudier saknas ofta.

Att cementera konstruktioner istället för att skruvretinera dem har ibland motiverats med att man vill undvika synliga skruvhål. Olika tekniker där man kan vinkla skruvgenomgångarna har dock presenterats, likaså planeringsverktyg som underlättar optimal implantatplacering.

Vid behandlingsplanering måste inte minst det vertikala utrymmet för kronan eller bron beaktas; alla patienter accepterar inte synlig metall på en ocklusalyta.

TILLGÄNGLIGA MATERIAL

• Guldakryl
• Titanakryl
• Komposit som fasadmaterial
• Metallkeramik (framför allt guld-, titan- och koboltkromlegeringar)
• Zirkoniumdioxid med eller utan påbränt porslin
• Andra keramer

Guldakryl

I början av 1980-talet implementerades implantatbehandling av helt tandlösa underkäkar inom specialisttandvården i Sverige. Så småningom fick också vidareutbildade allmäntandläkare arbeta med implantatprotetik.

Guldlegeringar med akrylfasader var ”the gold standard”; man kopierade helt enkel det koncept som hade gällt för tandburna broar. En förbättrad funktion sågs som det primära, estetiken var mindre viktig. Det fanns också en (miss)uppfattning om att akryl på ocklusalytorna skulle verka stötdämpande och lindra belastningen av implantaten.

Titanakryl

Guld är emellertid kostsamt och så småningom började man ersätta guldlegeringarna med gjutna titankonstruktioner. Eftersom titan är ytterst svårt att gjuta sökte man andra sätt att framställa titanskeletten. En utveckling av sammansvetsning av prefabricerade titankomponenter skedde i olika steg. Dessa skelett krävde dock ofta tidsödande tillslipningar innan akrylaten och proteständerna kunde fästas och de var också klumpiga med påföljd att det blev svårt för patienten att hålla rent kring de färdiga broarna. Frakturer i svetsfogarna förekom också.

Så småningom lanserades gnisterosions- och frästekniker med påföljd att man kunde arbeta utifrån mer homogena titanpuckar och till stor del undvika de porositeter som var vanliga vid gjutteknik. Passformen förbättrades också, åtminstone i jämförelse med de gjutna guldbroarna.

Med den så kallade Cresco-tekniken presenterades en metod där gjutna titanskelett kapades i parallella horisontalplan och försågs med prefabricerade delar mot implantaten, delar som sedan också kapades horisontellt för att sedan lasersvetsas samman med titanskelettet. Härigenom kompenserade man för de dimensionsförändingar som uppkommer när ett göt svalnar och metoden har också kommit att användas för andra metallegeringar.

På senare tid har olika additativa tekniker utvecklats för framställning av metallskellett både för odontologiskt och ortopediskt bruk i främst CP (commersially pure) titan, titan- och kobolt-kromlegeringar. Med dessa tekniker smälts metallpulver samman till önskad form med hjälp av elektron- eller laserstrålar.

Komposit som fasadmaterial

I takt med utvecklingen av kompositer har dessa kommit att användas som tand- och tandköttsersättningsmaterial på metallkonstruktioner. Dessa material kan vara mer slitageresistenta än akrylater men tenderar ändå att mattas med tiden.

Fall där man kombinerat keramer med kompositer på olika delar av metallkonstruktioner har också presenterats.

Metallkeramik

Med ökade estetiska krav, både från tandläkare och patienter, har efterfrågan av keramer som fasadmaterial ökat. Implantat sitter dock stumt, ankylotiskt i benet och den ökade risken för porslinsfrakturer jämfört med tandstödda konstruktioner vid hård belastning måste beaktas vid behandlingsplaneringen.

Alla typer av metallkeramiska material, med alla dessas för- och nackdelar, som används inom tandstödd protetik har kommit att användas också inom implantatprotetik, dock ofta utan att det finns några kliniska långtidsstudier som stödjer användandet.

Zirkoniumdioxid (zirkonia)

Zirkoniumdioxid, och då oftast yttriumstabiliserat och tätsintrat, har presenterats som alternativ till metallegeringar för mindre (upp till tre-fyra led) tand- och implantatretinerade konstruktioner. Zirkonia har också visat sig vara ytterst vävnadsvänligt. Eftersom keramer alltid innehåller defekter som med tiden kan initiera sprickbildning är zirkonias unika spricktillväxthämmande egenskaper ytterst värdefulla.

Som för alla keramer har frågetecken satts för åldrandeeffekter, vad som händer med materialen på lång sikt.

För att förbättra estetiken hos de annars opaka zirkoniamaterialen har påbränt porslin kommit att användas. Ytliga så kallade chippingfrakturer i porslinet är mycket vanligt förekommande i de långtidsstudier av främst tandstödda konstruktioner som har presenterats.

På senare tid har emellertid högtranslucenta och monoklina zirkoniamaterial med bättre estetiska egenskaper, men också utan ytporslin, lanserats.

Zirkonia har också kommit att användas som ett alternativ till titandistanser, framför allt i del- eller singelimplantatfall. Studier indikerar att de båda distansmaterialen kan fungera lika bra på kort sikt men långtidsuppföljningar saknas.

Andra keramer

Till singelimplantat har alla typer av material som används inom tandstödd protetik kommit att användas, så också kronor i aluminiumoxid och olika glaskeramer. Det vetenskapliga stödet för användandet av dessa båda keramer på implantat är dock begränsat.

REFERENSER

Adell R, Lekholm U, Rockler B, Brånemark PI. A 15-year study of osseointegrated implants in the treatment of the edentulous jaw. Int J Oral Surg. 1981 Dec;10(6):387-416

Andersson B, Bergenblock S, Fürst B, Jemt T. Long-term function of single-implant restorations: a 17- to 19-year follow-up study on implant infraposition related to the shape of the face and patients’ satisfaction. Clin Implant Dent Relat Res. 2013; 15(4):471-80

Anusavice K (ed.): Phillip’s science of dental materials. St Louis, Missouri: Elsevier; 2014

Brånemark PI, Hansson BO, Adell R, Breine U, Lindström J, Hallén O, Öhman A: Osseointegrated implants in the treatment of the edentulous jaw. Experience from a 10-year period. Scand J Plast Reconstr Surg Suppl 1977, 16:1-132

Cavalcanti AN, Foxton RM, Watson TF, Oliveira MT, Giannini M, Marchi GM. Y-TZP ceramics: key concepts for clinical application. Oper Dent. 2009; 34(3):344-51

Göthberg C, Bergendal T, Magnusson T. Complications after treatment with implant-supported fixed prostheses: a retrospective study. Int J Prosthodont. 2003; 16(2):201-7

Helldén LB, Ericson G, Olsson CO: The Cresco Bridge and implant concept: presentation of a technology for fabrication of abutment-free, passively fitting superstructures. Int J Periodontics Restorative Dent 2005, 25(1):89-94

Hosseini M, Worsaae N, Schiødt M, Gotfredsen K. A 3-year prospective study of implant-supported, single-tooth restorations of all-ceramic and metal-ceramic materials in patients with tooth agenesis. Clin Oral Implants Res. 2013; 24(10):1078-87

Jemt T, Lindén B: Fixed implant-supported prostheses with welded titanium frameworks. Int J Periodontics Restorative Dent 1992, 12(3):177-184

Kapos T, Evans C. CAD/CAM technology for implant abutments, crowns, and superstructures. Int J Oral Maxillofac Implants. 2014; 29 Suppl:117-36

Kassapidou M, Franke Stenport V, Hjalmarsson L, Johansson CB. Cobalt-chromium alloys in fixed prosthodontics in Sweden. Acta Biomaterialia Odontologica Scandinavica 2017:3(1):53-62

Sabaliauskas V, Juciute R, Bukelskiene V, Rutkunas V, Trumpaite-Vanagiene R, Puriene A: In vitro evaluation of cytotoxicity of permanent prosthetic materials. Stomatologija 2011, 13(3):75-80

Sailer I, Philipp A, Zembic A, Pjetursson BE, Hämmerle CH, Zwahlen M. A systematic review of the performance of ceramic and metal implant abutments supporting fixed implant reconstructions. Clin Oral Implants Res. 2009; 20 Suppl 4:4-31

Sing SL, An J, Yeong WY, Wiria FE. Laser and electron-beam powder-bed additive manufacturing of metallic implants: A review on processes, materials and designs. J Orthop Res. 2016 Mar;34(3):369-85. doi: 10.1002/jor.23075. Epub 2015 Oct 29. Review.

Teigen K, Jokstad A: Dental implant suprastructures using cobalt-chromium alloy compared with gold alloy framework veneered with ceramic or acrylic resin: a retrospective cohort study up to 18 years. Clin Oral Implants Res 2012; 23(7):853-860

Welander M, Abrahamsson I, Berglundh T: The mucosal barrier at implant abutments of different materials. Clin Oral Implants Res 2008,;19(7):635-641

Zinelis S. Effect of pressure of helium, argon, krypton, and xenon on the porosity, microstructure, and mechanical properties of commercially pure titanium castings. J Prosthet Dent 2000; 84(5):575-582

Örtorp A, Jemt T, Bäck T, Jälevik T: Comparisons of precision of fit between cast and CNC-milled titanium implant frameworks for the edentulous mandible. Int J Prosthodont 2003; 16(2):194-200