Innovation und Problemlösung mit der Synea Power Edition von W&H

Das Konzept, rotierende Werkzeuge zum Schneiden harter Materialien wie Granit zu verwenden, ist mindestens 6.000 Jahre alt. Bereits 25.000 v. Chr. benutzten unsere Vorfahren handgeführte Steinbohrer, um Muscheln zu durchbohren, ohne sie zu zerbrechen. Diese Werkzeuge bestanden in der Regel aus Feuerstein und wurden gegen das zu durchbohrende Objekt gedrückt und dann mit niedriger Geschwindigkeit und relativ hohem Drehmoment hin und her gedreht. Leistungsstarke moderne Handstücke haben das Prinzip der variablen Geschwindigkeit und des hohen Drehmoments weiterentwickelt, um präzise Schnitte in viel härtere Materialien wie Zirkoniumdioxid zu ermöglichen.

Die Wissenschaft der Restaurationsmaterialien entwickelt sich rasch weiter und treibt die Innovation bei der Entwicklung von Werkzeugen voran. Langlebige Materialien wie Zirkoniumdioxid haben zunehmend das Potenzial, die Ästhetik und Funktion echter Zähne nachzuahmen. Mit diesen robusten Materialien ist ein Bedarf an Fortschritten in der Technologie des Rotationsschneidens entstanden, da die zerstörende Demontage die sicherste und am wenigsten traumatische Option zur Entfernung einer defekten Krone bleibt.

Die Verwendung von Zirkoniumdioxid in der restaurativen Zahnmedizin

Zirkoniumdioxid (ZrO2) ist aufgrund seiner Biokompatibilität, hohen Bruchzähigkeit und Röntgensichtbarkeit zu einem beliebten Werkstoff in der restaurativen Zahnmedizin geworden. Bei zahnmedizinischem Zirkoniumdioxid handelt es sich in der Regel um einen modifizierten tetragonalen Yttriumoxid (Y2O3)-Zirkoniumdioxid-Polykristall (Y-TZP), da er bessere mechanische Eigenschaften und eine höhere Bruchfestigkeit als andere Keramiken aufweist. Derzeit werden verschiedene Formeln entwickelt, um sowohl die Ästhetik als auch die Haltbarkeit weiter zu verbessern.

Trotz der Vorteile von Zirkoniumdioxid ist ein Versagen der Restauration aufgrund einer Kronenfraktur nach wie vor möglich. In einer kürzlich durchgeführten Umfrage wurde die Schwierigkeit der Entfernung oder des Ersatzes von Zirkoniumdioxid als einer der größten Nachteile der Verwendung von Zirkoniumdioxid als prothetisches Material genannt.

Die Werkstoffkunde ist ein wichtiger Aspekt der Bohrwissenschaft, und die verschiedenen Werkstoffe werden anhand der Mohs-Härteskala nach ihrer Härte beschrieben. Zirkoniumdioxid hat den Härtegrad 8,8 und ist damit etwa so hart wie Wolframkarbid, das häufig für Bohrer verwendet wird. Diamant rangiert auf der Mohs-Skala bei 10, und es hat sich gezeigt, dass supergrobe Diamantfräser beim Schneiden von Zirkoniumdioxid effektiver sind als andere, obwohl die größere Kraft, die zum Schneiden von Zirkoniumdioxid erforderlich ist, immer noch zu häufigem Fräserverschleiß führt.

Reibung und Wärme

Das Verhältnis zwischen Drehmoment und Geschwindigkeit auszugleichen und gleichzeitig die Auswirkungen der Reibung zu beherrschen, ist eine enorme Herausforderung beim Schneiden sehr harter Materialien. Aufgrund der sehr hohen Temperaturen, die bei intraoralen Eingriffen entstehen, besteht ein erhöhtes Risiko für thermische Schäden am Patienten.

Der Bohrer in einem modernen Handstück kann mit Geschwindigkeiten von 200.000 bis 400.000 Umdrehungen pro Minute rotieren, und die damit verbundene Reibung kann das Zielmaterial vor dem Abkühlen auf 240 °C erhitzen. In Tests wurde gezeigt, dass ein intrapulpaler Temperaturanstieg von 5,5℃ für 10 Sekunden irreversible Schäden am Pulpagewebe verursacht. Um thermische Schäden am Patienten zu vermeiden, verfügen Hochgeschwindigkeitshandstücke über eine Funktion zum Versprühen von gekühltem Wasser, wobei das Wasser normalerweise durch das Werkzeug fließt und während des Schneidens durch Löcher im Kopf auf die Oberfläche gesprüht wird.

Die im Handstück selbst erzeugte Wärme ist beim Schneiden von hartem Material höher, was dazu führen kann, dass sich das Wasser erhitzt, was den Patienten und/oder den Bediener des Handstücks verletzen kann. Je schneller die Durchflussrate des Kühlmittels, desto effektiver wird die Temperatur niedrig gehalten. Die normale Sprührate beträgt 15 ml/min. Eine Erhöhung auf 25 ml/min verringert nicht nur das Risiko thermischer Schäden, sondern verbessert auch nachweislich die Schneidleistung und hält die Bohrer sauberer.

Der Vorsprung

W&H ist seit 1890 ein weltweit führendes Unternehmen in der Entwicklung und Herstellung von medizintechnischen Produkten. Ihr neues Synea Power Edition wurde speziell für die Bearbeitung der härtesten Materialien entwickelt, die heute in der Zahnmedizin verwendet werden, einschließlich Zirkoniumdioxid. Die Schneideeffizienz wird durch das optimale Verhältnis von Drehmoment und Drehzahl maximiert, was ihn zur optimalen Lösung für hochentwickelte Keramikmaterialien wie Zirkoniumdioxid macht. Seine überragenden Kühleigenschaften ermöglichen eine Durchflussrate von über 50 ml/min - mehr als das Dreifache der normalen Sprührate - und sorgen so für mehr Sicherheit und verbesserte Haltbarkeit.

Innovationen in einem Technologiebereich erfordern oft, dass andere Technologien schnell voranschreiten, um mit ihnen Schritt zu halten. Solange sich die Materialwissenschaften weiterentwickeln, um eine größere Robustheit der Restauration zu erreichen, wird die Innovation bei Handstücken, die für neue klinische Anforderungen entwickelt werden, zweifellos ebenfalls zunehmen.

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