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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 ke- ramischer Dentalimplantate spezialisiert hat. Das Resultat dieser Entwicklung ist die ideale Kombination aus Werkstoff, Oberflächeneigenschaften und Design in Form des innovativen Konzepts des CERALOG Implan- tatsystems. 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 yttrium- stabilisiertem tetragonalem Zirkoniumdi- oxid (Y-TZP) gefertigt [1] – einem in der Den- talindustrie und anderen anspruchsvollen Anwendungsgebieten häufig verwendeten Keramikwerkstoff. Zirkoniumdioxid ist ein chemisch inertes Material, das sich beson- ders gut als Implantatmaterial eignet. Dank eines zusätzlichen Prozessschrittes, der als heiß-isostatisches Pressen (HIP) bezeichnet wird, bietet es eine herausragende Kom- bination von exzellenten mechanischen Ei- genschaften und hoher Festigkeit (Abb. 1). PEKK – das Abutment-Material Polyetherketonketon (PEKK) ist ein Hoch- leistungspolymer, das zur Gruppe der Po- lyaryletherketone (PAEK) gehört. Es vereint exzellente mechanische Festigkeit mit hervorragenden thermischen Eigenschaf- ten und chemischer Stabilität [2]. Als Im- plantatmaterial wird PEKK größtenteils für CMF-Anwendungen wie die rekonstrukti- ve Schädelchirurgie und für Anwendungen an der Wirbelsäule, z. B. Wirbelkörperfusi- on, Stäbe für die posteriore Lendenwirbel- körper-Fusion, eingesetzt (Abb. 2). Die Biokompatibilität des Implantatmateri- als PEKK ist von der Firma Oxford Perfor- mance Materials, Inc. gemäß ISO-Norm 10993-1 nachgewiesen worden [3]. PEKK vs. PEEK Auch wenn PEKK und PEEK (Polyether- etherketon) eine ähnliche chemische Struktur haben und zur selben Kunststoff- gruppe (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 Im- plantat-Abutment-Verbindung wurde in enger Zusammenarbeit mit der Eidgenössi- schen Technischen Hochschule in Lausanne (EPFL) entwickelt. Simulationen nach der Finite-Elemente-Methode zeigen, dass die Hexalobe Verbindung die am besten geeig- nete Form darstellt, um ein Drehmoment auf ein Keramikimplantat zu übertragen [4]. Im Vergleich zu einer herkömmlichen he- xagonalen Verbindung werden mit der Hexalobe Verbindung, bei einem Antriebs- winkel von 0°, die Drehmomentübertra- gung optimiert und radiale Belastungen verringert (Abb. 4 a–d). Duale Oberflächentextur CERALOG Implantate werden mittels Ke- ramikspritzguss-Verfahren (CIM = Ceramic Injection Molding) produziert. Diese Tech- nologie 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 hervorra- gende Kombination von Eigenschaften. PEEK PET PBT POM PE Teilkristallin PA PP LCP PES PSU PC PMMA ABS PS SAN Amorph Verbesserung der Eigenschaften PEI Konstruktions- polymere Hochleistungs- polymere Massen- polymere 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