WISSENSCHAFT / KLINISCHE FORSCHUNG logo 40 • das CAMLOG Partner-Magazin • Juni 2017 logo 40 • das CAMLOG Partner-Magazin • Juni 2017 6 7 Das CERALOG Implantatsystem ist das innovative Produkt einer starken Kooperation zwischen der CAMLOG Biotechnologies AG und Axis biodental SA, einem Hightech-Unternehmen, das sich auf die Entwicklung keramischer Dentalimplantate spezialisiert hat. Das Resultat dieser Entwicklung ist die ideale Kombination aus Werkstoff, Oberflächeneigenschaften und Design in Form des innovativen Konzepts des CERALOG Implantatsystems. CERALOG basiert auf einer über 10-jährigen Forschungs- und Entwicklungsarbeit zum Vorteil des Patienten. Neben dem ursprünglichen Monobloc Design umfasst das Portfolio auch die CERALOG Hexalobe Implantate, die ersten zweiteiligen Keramikimplantate mit reversibel verschraubbaren PEKK-Abutments. WISSENSCHAFT / KLINISCHE FORSCHUNG CERALOG® IMPLANTATSYSTEM − ZAHLEN UND FAKTEN AUF EINEN BLICK Françoise Peters BSc. MPH, Dr. sc. tech. Markus Kraft, Frédéric Wehrli MSc., Basel Zirkoniumdioxid – das Implantatmaterial Die CERALOG Implantate sind aus yttriumstabilisiertem tetragonalem Zirkoniumdioxid (Y-TZP) gefertigt [1] – einem in der Dentalindustrie und anderen anspruchsvollen Anwendungsgebieten häufig verwendeten Keramikwerkstoff. Zirkoniumdioxid ist ein chemisch inertes Material, das sich besonders gut als Implantatmaterial eignet. Dank eines zusätzlichen Prozessschrittes, der als heiß-isostatisches Pressen (HIP) bezeichnet wird, bietet es eine herausragende Kombination von exzellenten mechanischen Eigenschaften und hoher Festigkeit (Abb. 1). PEKK – das Abutment-Material Polyetherketonketon (PEKK) ist ein Hochleistungspolymer, das zur Gruppe der Polyaryletherketone (PAEK) gehört. Es vereint exzellente mechanische Festigkeit mit hervorragenden thermischen Eigenschaften und chemischer Stabilität [2]. Als Implantatmaterial wird PEKK größtenteils für CMF-Anwendungen wie die rekonstruktive Schädelchirurgie und für Anwendungen an der Wirbelsäule, z. B. Wirbelkörperfusion, Stäbe für die posteriore Lendenwirbelkörper-Fusion, eingesetzt (Abb. 2). Die Biokompatibilität des Implantatmaterials PEKK ist von der Firma Oxford Performance Materials, Inc. gemäß ISO-Norm 10993-1 nachgewiesen worden [3]. PEKK vs. PEEK Auch wenn PEKK und PEEK (Polyetheretherketon) eine ähnliche chemische Struktur haben und zur selben Kunststoffgruppe (PAEK) gehören, so zeigt PEKK doch signifikant verbesserte Eigenschaften für die Anwendung in der Implantologie: • Größere mechanische Stabilität • Höhere Kriechfestigkeit • Druckfestigkeit um bis zu 80 % überlegen gegenüber PEEK • Geringere Neigung zur Wasseraufnahme (Abb. 3) Hexalobe – ein ideales Implantat-Abutment-Design Das Design der CERALOG Hexalobe Implantat-Abutment-Verbindung wurde in enger Zusammenarbeit mit der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne (EPFL) entwickelt. Simulationen nach der Finite-Elemente-Methode zeigen, dass die Hexalobe Verbindung die am besten geeignete Form darstellt, um ein Drehmoment auf ein Keramikimplantat zu übertragen [4]. Im Vergleich zu einer herkömmlichen hexagonalen Verbindung werden mit der Hexalobe Verbindung, bei einem Antriebswinkel von 0°, die Drehmomentübertragung optimiert und radiale Belastungen verringert (Abb. 4 a–d). Duale Oberflächentextur CERALOG Implantate werden mittels Keramikspritzguss-Verfahren (CIM = Ceramic Injection Molding) produziert. Diese Technologie ermöglicht es, komplexe Formen 0 500 1000 1500 2000 Druckfestigkeit (MPa) Zugfestigkeit (MPa) Scherfestigkeit (MPa) Elastizitätsmodul (GPa) Abb. 1: Vergleich der wichtigsten statischen mechanischen Eigenschaften von Titan Grade 4 und Y-TZP Zirkoniumdioxid [Herkunft–Titan: Titan Grade 4 MatWeb (http://www.matweb.com) | Zirkoniumdioxid: Y-TZP Zirkoniumdioxid, AXIS biodental SA] Abb. 2: Übersicht zu Polymeren und ihren Eigenschaften: PEKK als Hochleistungspolymer zeigt eine hervorragende Kombination von Eigenschaften. PEEK PET PBT POM PE Teilkristallin PA PP LCP PES PSU PC PMMA ABS PS SAN Amorph Verbesserung der Eigenschaften PEI Konstruktionspolymere Hochleistungspolymere Massenpolymere PEKK Abb. 3: Vergleich der Haupteigenschaften von PEKK und PEEK [Herkunft: PEKK: OXPEKK®-IG 300 (implantierbar), OPM Inc. | PEEK – OPTIMA LT1 (implantierbar), Invibio Inc.] PEKK PEEK Elastizitätsmodul (GPa) 4.5 4.1 Zugfestigkeit (MPa) 138 100 Biegefestigkeit (MPa) 193 165 Druckfestigkeit (MPa) 207 135 Bruchdehnung (%) > 30 40 Schmelztemperatur (°C) 360 340 Wasserabsorption nach 24h (%) < 0.2 0.5 Dichte (g/cm3) 1.3 1.3 Abb. 4: Die Hexalobe Verbindung (a) bewirkt im Vergleich zur Sechskantverbindung eine deutliche Reduktion des Beanspruchungsniveaus während dem Aufbringen eines Drehmoments (c-d). Als Folge davon zeigt sich eine signifikante Zunahme des maximalen übertragbaren Drehmoments (b). 0 50 100 150 200 Ncm Hexalobe Verbindung Hexagonal Verbindung (a) (b) (c) (d) Titan Zirkoniumdioxid
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