Warum Gold der Goldstandard bleibt

Sollte Gold (wieder) stärker als Goldstandard wahrgenommen und in der Therapie berücksichtigt werden? Wir meinen ja. Wenn es um den Zahn stabilisierende Restaurationen mit fast allen Teilkronen und manchen Kronen-Versorgungen im Seitenzahnbereich geht, ist das Material ohnehin immer Goldstandard geblieben. Die Gründe dafür liegen auf der Hand:

Von allen Restaurationsmaterialien, die als Legierungen oder Verbundwerkstoffe vorliegen, bietet Gold 

• die höchste funktionelle Stabilität bei geringster Materialstärke,

• die beste Anpassung an die individuelle Abrasion und Attrition von Schmelz und Dentin,

• die sicherste Biokompatibilität und

• die längste nachgewiesene Funktionszeit bei Teilkronen.

So sind hochgoldhaltige Legierungen nach unserer Auffassung eher zu Unrecht in stetig sinkendem Gebrauch, im Gegensatz zum Zirkon, das sich als Keramikformulierung wegen seiner nicht anpassungsfähigen Härte auch zu Unrecht in stetiger Zunahme befindet.

Pierre Fauchard (1678–1761) schrieb im zweiten Teil seines zweibändigen Lehrbuchs „Le chirurgien dentiste“ („Tractat Von den Zähnen“, Berlin, 1733) zum Gold: „Es gibt etliche, so für besser halten, daß man geschlagen Gold zur Ausfüllung der cariösen Holigkeiten in den Zähnen gebrauchet, als geschlagen Bley oder Zinn.“ Er lehnte aber Gold aus zwei Gründen eher ab: Die Folie ließ sich nicht so gut in der Kavität adaptieren, und es wurden als teure Goldrestaurationen gefärbte Blei- oder Zinnfolien oder auch nur eine äußere Lage Goldfolien betrügerisch benutzt. Umso umfangreicher nutzte Fauchard jedoch Gold für Prothesenkonstruktionen, die er umfangreich mit Scharnieren und Federn weiterentwickelte.

Greene Vardiman Blacks (1836–1915) Auffassung zu Füllungsmaterialien war dagegen 200 Jahre später in seiner „Konservierenden Zahnheilkunde“ [Black, 1914] viel eindeutiger: „Gold sollte stets die erste Stelle einnehmen und sollte das Material sein, das wir immer wählen, wenn es nicht aus bestimmten Gründen [kosmetisch, ökonomisch – Anmerkung der Autoren] kontraindiziert ist. Es nimmt diese Stelle wegen seines Wertes als Füllungsmaterial ein, nicht wegen seiner Kostspieligkeit oder der allgemeinen Anerkennung seiner Reinheit und Unzerstörbarkeit oder wegen jenes Zaubers, der von seiner Verwendung als Münze herrührt“. Blacks Empfehlungen für die Restauration umfassten:

1. Wahl: Gold für die Hämmertechnik, 

2. Wahl: Silberamalgam als Alternative, 

3. Wahl: Porzellan- und Gold-Einlagefüllungen

4. Wahl: Zinkphosphatzemente für provisorische Versorgungen.

Wenn Zähne durch Abrasion und Attrition über ihre lebenslange Funktionszeit dynamisch okklusal und approximal zuerst Schmelz und später auch Dentin verlieren, dann müssen alle Langzeit-Restaurationen diese Veränderungen natürlich mitmachen. So entstand aus der vergleichenden Odontologie der Säugetier-Dentitionen [Gängler, 1986], aus klinischen Schlüsselarbeiten zur longitudinalen Bestimmung der radiologisch-kontrollierten Zahneruption [Ainamo und Ainamo, 1984] und zur Erfassung der kontinuierlichen Eruption über 16 Jahre in der Greifswalder SHIP-O versus SHIP-II-Studie [Wiedemann et al., 2021] ein sicherer Beweis einer begrenzt-permanenten Eruption. Der wurde ergänzt von den 29 Jahre lang klinisch und rasterelektronenmikroskopisch bestimmten okklusalen Abrasions- und Attritionsveränderungen an Composite-gefüllten Zähnen [Montag et al., 2018]. So entstand über fast vier Jahrzehnte hinweg das Konzept der anpassungsfähigen Restaurationen [Gängler et al., 2019].

Dieses beruht auf zwei Säulen: der begrenzt-permanenten Eruption ein Leben lang und der Abrasion und Attrition der Zahnkronen okklusal durch die Kaufunktion, die Nahrungszusammensetzung und approximal allein durch die attritive Reibung der Zähne aneinander. Damit verhält sich die menschliche Dentition genauso wie alle omnivoren Dentionen der „Allesfresser“-Säugetiere. Die Zähne wachsen durch die Alveolenumbildungen langsam, eben begrenzt, um so viel wie okklusal funktionell verloren geht. Die apikale Zementapposition trägt ihren Teil dazu bei. Diese begrenzt-permanente Eruption zeichnet sich durch eine große individuelle Vielfalt und altersabhängige Dynamik aus, die die adäquaten Restaurationsentscheidungen beeinflussen. Mit zunehmendem Lebensalter und mehr erhaltenen Zähnen wird das Konzept umso bedeutungsvoller. Die klinische Konsequenz lässt sich einfach ableiten: Das für Restaurationen zu wählende Material sollte sich an die individuellen Abrasionsmuster, die Kauaktivität sowie die Karies- und Parodontitis-Erfahrungen anpassen können.

Hochgoldhaltige Legierungen wurden zwischen 1990 und 2022 in zwölf retrospektiven Studien klinisch bewertet. Die größte (1.325 Teilkronen) und über den längsten Zeitraum (35 Jahre) durchgeführte Studie stammt aus diesem Jahr von einer Kooperation niedergelassener Praxen mit den Universitäten Freiburg und Berlin [Rehm et al., 2022]. Dabei wurde eine Erfolgsrate von 93,9 Prozent bei einer mittleren Beobachtungszeit von 18,8 +/- 5,7 Jahren erreicht.

Im Vergleich von Silberamalgam-Füllungen zu Composite-Füllungen war die Erfolgsrate nach zwölf Jahren Funktionszeit 75,6 Prozent versus 84,7 Prozent [Opdam et al., 2010], also leicht besser für Composite-Füllungen, aber deutlich schlechter als bei ausgedehnten Gold-Teilkronen. Im Cochrane-Report von 2021 sind Composite-Versorgungen mit Amalgam-Füllungen nahezu gleich erfolgreich bewertet.

Folgt man dem biologischen Konzept der anpassungsfähigen Restaurationen in allen vier kauaktiven Sextanten, so ergibt sich eine natürliche Reihung der Materialien:

• Composite-Füllungsmaterialien haben über 30 Jahre erfolgreiche klinisch-kontrollierte Studien vorzuweisen [Pallesen und van Dijken, 2015; Montag et al., 2018]. Sie folgen der individuellen Abrasion und Attrition in den Kavitätenklassen I und II mit geringer und mittlerer Ausdehnung durch stetige klinische und rasterelektronenmikroskopische Verbesserung der okklusalen Grenzbeziehungen, mit niedrigem Randkaries-Risiko und kosmetisch optimaler Farbanpassung.

• Hochgoldhaltige Legierungen haben mit ihrer Härte und Duktilität über mehr als 30 Jahre ebenso viele erfolgreiche klinisch-kontrollierte Studien vorzuweisen [Studer et al., 2000; Rehm et al., 2022]. Für ausgedehnten Substanzverlust, der zu Teilkronen führt, sind sie optimal geeignet.

• Silberamalgame sind durch Composite-Materialien verdrängt worden. Wenngleich Amalgame durch zunehmende Verwendungseinschränkungen politisch ausgesteuert werden, bleiben sie rein zahnmedizinisch gesehen trotzdem eine Goldalternative bei der Versorgung ausgedehnter Dentinverluste.

• Dentalkeramiken: Die In-vitro-Abrasionsrate von monolithischen Zirkon-Restaurationen an der Oberfläche ist deutlich niedriger als die von Feldspat-Porzellan oder selbst von Schmelz. Eine neuere Metaanalyse [Aljomard et al., 2022] stellt das als wünschenswerte Eigenschaft dar, obwohl das gerade das Gegenteil von anpassungsfähigen Restaurationen ist, die sich doch den dynamisch verändernden Zahnmustern anpassen sollten und eben nicht umgekehrt. Außerdem fehlen klinisch belastbare und longitudinal kontrollierte Studien über mehr als 25 Jahre.

Goldguss-Restaurationen haben ihre Hauptindikation in der Versorgung der Black-Kavitätenklasse II und werden entsprechend der Defektausdehnung und des Restaurationsumfangs in Inlay, Onlay, Overlay und Teilkrone unterteilt.

Jede Gold-Restauration sollte von einer Motivation zu guter Mundhygiene, reduzierter Kariesaktivität sowie von stabilen parodontalen Verhältnissen begleitet werden. Tatsächlich ist die Gold-Restauration von stark zerstörten Zähnen mit ihren optimal gestaltbaren gingivalen und subgingivalen Übergängen auch besonders dann indiziert, wenn eine hohe Karies- oder Parodontitiserfahrung in der Vergangenheit vorlag. Ausschlaggebend ist immer die zahnmedizinische und nicht die materialkundliche Prognose.

Gold-Restaurationen sind in der Regel nicht als Primärversorgungen indiziert. Mittelgroße Kavitäten der Black-Klassen I + II wurden in der Vergangenheit häufig mit ein- oder mehrflächigen Inlay-Restaurationen versorgt. Die Weiterentwicklung der Composite-Technologie und die damit verbundene defektorientierte Präparation und Schonung von Zahnhartsubstanz sowie der Wunsch der Patienten nach zahnfarbenen Restaurationen hat zu einer sehr eng umrissenen Indikation für diese Einlagefüllungen geführt. Kavitäten der Black-Klasse II mit tief subgingivalen approximalen Defekten, bei denen mit plastischen Füllungsmaterialien kein Approximalkontakt hergestellt werden kann und der okklusale Defekt geringer als einen halben Höckerabstand beträgt, fallen in dieses enge Indikationsspektrum.

Rein intraokklusal verankerte Inlays sind unter dem Primat der Zahnhartsubstanzschonung kontraindiziert und nur noch bei sehr seltenen Allergien auf andere plastische Füllungsmaterialien anzuwenden. Overlays und Teilkronen hingegen sind bei ausgedehnten Hartsubstanzdefekten an Prämolaren und Molaren zum Aufbau von Approximalkontakten und postendodontisch zur Vermeidung von Frakturen indiziert (Abbildung 1).

Die Teilkrone unterscheidet sich vom Overlay durch die Stufenpräparation am tragenden Höcker und ist demzufolge defektabhängig oder zur Gewinnung retentiver Zahnareale indiziert. Onlays haben aufgrund der fehlenden oralen und bukkalen Anschrägungen und der damit entstehenden fragilen und sichtbaren Zementfuge heute keine Indikation mehr.

Bei den Präparationsanforderungen steht stets das Gebot des Zahnsubstanzerhalts im Vordergrund. Die Präparation soll eine gute Retention des Gussobjekts am Zahn ermöglichen, eine hohe Stabilität gewährleisten und einen optimalen Randschluss ermöglichen. Idealerweise liegen die Präparationsgrenzen supragingival und damit im pflegbaren Bereich, wenn dies der Zahnhartsubstanzdefekt zulässt.

Inlays werden rein intrakoronal verankert, während Overlays und Teilkronen eine intra- und eine extrakoronale Retention aufweisen. Die Präparationselemente, zum Beispiel der okklusale Kasten, finden sich in der Grundpräparation vom Inlay bis zur Teilkrone wieder.

Beim Inlay erfolgt die okklusale Präparation mit einem abgerundeten diamantierten Zylinder oder einem leicht konischen Instrument (6-Grad-Schleifkörper) entlang der ehemaligen Hauptfissur. Die Kavität wird mit einem formgleichen rotierenden Instrument finiert oder mit Handinstrumenten (Schmelzmeißeln) nachgearbeitet. Der entstehende Kasten ist minimal 1,5 mm tief und umfasst in bukko-oraler Richtung maximal die Hälfte des Höckerabstands. Die Kavitätenwände weisen idealerweise eine Divergenz von drei bis sechs Grad, bei tiefen Kapitänen von sechs bis zwölf Grad auf. Der Kavitätenboden folgt minimalinvasiv den Karieszonen beziehungsweise nach Trauma dem Frakturverlauf und wird obligatorisch am vitalen Zahn mit einer Zement-Unterfüllung plan mit leicht abgerundeten Innenkanten gestaltet.

Untersichgehende Stellen sind unbedingt zu vermeiden. Der Abstand zur Randleiste sollte mindestens 1,5 mm betragen. Eine eindeutige zirkuläre okklusale Anschrägung von 30 bis 45 Grad, die mit einem flammenförmigen Finierdiamanten präpariert wird, ermöglicht eine Minimierung der Zementfuge und einen optimalen Randschluss. Die Restaurationsränder liegen außer bei Inlays sowieso nicht im Bereich okklusaler Kontakte. Wenn sich doch für ein Inlay entschieden wird, dann nehmen adaptationsfähige Goldlegierungen die individuelle okklusale Abrasion trotzdem gut auf.

Bei mehrflächigen Restaurationen richtet sich die Ausdehnung des approximalen Kastens nach dem ursprünglichen Kontaktpunkt beziehungsweise der wohl häufigeren altersadäquaten Kontaktfläche zum Nachbarzahn. Diese attritiv entstandene Kontaktfläche als Ergebnis einer lebenslangen approximalen tribologischen Abrasion wird mit anpassungsfähigen Gold-Legierungen deutlich besser und einfacher erreicht als mit allen anderen Restaurationsmaterialien (Abbildung 5). Die Präparation des approximalen Kastens erfolgt mit einem zylindrischen, rotierenden Instrument, entsprechend der Präparation und der Einschubrichtung des okklusalen Kastens. Zirkulär wird der Kasten mit einem Hohlschliff / einer Anschrägung gefasst, der die Auflösung des Approximalkontakts gewährleistet. Die Präparation des Hohlschliffs erfolgt mit einem flammenförmigen Finierinstrument. Die okklusale Anschrägung geht übergangslos in die approximale Anschrägung über.

Die okklusale Reduktion von 1 mm parallel zur Höckerneigung gewährleistet eine ausreichende Materialstärke und Stabilität der Teilkrone beziehungsweise des Overlays. Die Präparation des okklusalen sowie der approximalen Kästen erfolgt entsprechend den Vorgaben der Inlay-Präparation. Die Einschubrichtung von okklusalen und approximalen Kästen muss identisch sein und parallel zur Zahnachse liegen.

Auf der Höhe des Zahnäquators wird am tragenden Höcker eine circa 1 mm breite Stufe mit einem zylindrischen Diamanten präpariert, die bukkale und linguale/palatinale Grübchen einfasst. Die Stufe wird mit einer 1 – 2 mm breiten Anschrägung umfasst, die in die approximalen Hohlschliffe mündet. Mithilfe der approximalen Anschrägung wird eine minimal 0,5 mm breite Separation zum Nachbarzahn erzielt. Am Scherhöcker wird eine Abschrägung von 30 bis 45 Grad präpariert, die die Verbindung zum approximalen Hohlschliff darstellt und somit den Präparationsrand definiert und vervollständigt.

Das Overlay unterscheidet sich zur Teilkronenpräparation nur durch das Fehlen der Stufenpräparation am tragenden Höcker. Hier wird sowohl der bukkale als auch der linguale/palatinale Höcker mit einer Abschrägung gefasst (Abbildung 2).

Je nach Defektausdehnung ist ein Abweichen von den vorgestellten standardisierten Präparationsvorgaben möglich und notwendig. Liegen zum Beispiel äquigingivale Zahnhartsubstanzdefekte vor, ist eine Hohlkehlpräparation optional möglich. Ebenso ist bei ausreichender Retention und Stabilität des tragenden Höckers einer Overlay-Präparation der invasiveren Teilkronen-Präparation der Vorzug zu geben.

Neben den konventionell-analogen Methoden stehen für Goldlegierungen inzwischen auch digitale Workflows zur Verfügung. Die „Abformung“ per Intraoralscanner liefert für kurze Kieferabschnitte eine sehr gute Genauigkeit. In vivo wurden nur geringe Fehler von 10 bis 20 µm berichtet [Revilla-Leon et al., 2021]. Wenn ein Randspalt im Bereich von 50 µm als ausreichend angesehen wird, können IO-Scanner bedenkenlos zur Datenakquise eingesetzt werden.

Ebenso relevant für eine „passende“ Restauration ist die korrekte digitale Kieferrelationsbestimmung, für deren Genauigkeit allerdings bisher keine einzelnen In-vivo-Studienberichte vorliegen. Die Schwierigkeit liegt darin, dass bei der Kieferrelationsbestimmung mehr oder weniger fest zugebissen wird – ein schwer quantifizierbarer Parameter. Beim Einnehmen der habituellen Okklusion werden die physiologische Zahnbeweglichkeit und weitere elastische Effekte wie die Verwindung der Unterkieferspange oder die Gelenkresilienz wirksam, die beim Scan unter geöffnetem Kiefer nicht oder mit anderen Parametern vorliegen. Eine systematische Methode, diese Elastizitäten mit guter Zielgenauigkeit im digitalen Modell zu berücksichtigen, ist bisher nicht einvernehmlich empfohlen worden. Im vorliegenden Fall (Abbildungen 3 und 4) wurden die Kontaktareale digital einradiert – ähnlich wie in der konventionellen Zahntechnik.

Weitere klinische Fehlerquellen sind unwillkürliche UK-Bewegungen und insbesondere unbemerkte Laterotrusionsbewegungen während des Einführens des Scankopfes.

Aus der Vielzahl denkbarer analoger sowie digitaler Workflows und deren Kombinationen kommen für die Produktion von Goldrestaurationen drei Wege in Betracht: 

• das Fräsen eines ausbrennbaren Gussobjekts mit anschließendem konventionellem Goldguss, 

• das Drucken eines ausbrennbaren Gussobjekts mit anschließendem konventionellem Goldguss und 

• das direkte Fräsen der Goldkrone aus einem industriell vorproduzierten Rohling (Blank).

Während die Erstellung von Güssen aus gefrästen Objekten zu ebenso exakten Randschlüssen führt wie bei der Verwendung von klassisch aufgewachsten Kronen, hat die Umsetzung gedruckter Objekte nach derzeitiger Evidenzlage noch deutliche Schwächen und führt zu Randspalten von mehr als 120 µm [Munos et al., 2017, Lalande et al., 2018]. Der Fräsprozess hat schon seit einiger Zeit seine Ebenbürtigkeit gegenüber dem klassischen Gießverfahren belegt, allerdings hängt aufgrund der Form des Fräsers die Randgenauigkeit von der zu fräsenden Form ab; scharfe Innenwinkel setzen durch die Begrenztheit des Fräserdurchmessers der Frästechnik Grenzen [Johnson et al., 2017]. Unter der Prämisse der sich derzeit rasant entwickelnden Technologien kann eine tragfähige Empfehlung für das „beste“ Verfahren nur bedingt gegeben werden. Im vorliegenden Fall wurde die direkte Frästechnik gewählt, die zudem den Vorteil höchster (industriell produzierter) Reinheit des Fräsrohlings bietet und ein Werkstück frei von Lunkern und anderen Gussfehlern verspricht.

Eine weitere Produktionsmethode stellt das Lasersintern dar, das hinsichtlich der Genauigkeit bereits vielversprechende Ergebnisse hatte [Quante et al., 2008] – diese Methode wird allerdings derzeit im Bereich hochgoldhaltiger Legierungen nicht am Markt angeboten. Sie könnte in Zukunft helfen, den enormen Aufwand beim Fräsen von Goldlegierungen und anschließender Rückgewinnung der Späne einzusparen.

Werden polymerisierende Befestigungsmaterialien in Pulpanähe verwendet, setzen diese über einen langen Zeitraum Restmonomere über die dünne Dentindecke in die Pulpa frei, was chronische Entzündungszustände, Degenerationen und Nekrosen auslösen kann. Um diese Risiken zu vermeiden, empfiehlt sich die Befestigung mit Zement.

Um 1890 erfindet Dr. Otto Hoffmann „Zinc Phosphat Cement“, gründet 1892 mit dieser Formulierung eine Manufaktur und wird zu einem Pionier der Berliner Dentalindustrie. Die weltweite Einführung findet in Blacks Hauptwerk bereits 1914 Eingang, und Zinkphosphatzement normalhärtend und schnellhärtend führt bis heute seinen Siegeszug fort. Als Dentinersatz ist er zusammen mit Glasionomerzementen zweifellos der beste Pulpaschutz und das Befestigungsmaterial mit der höchsten Biokompatibilität. Goldrestaurationen können meist nur mit Zementen sinnvoll, weil monomerfrei, befestigt werden.

Die Herstellung und Insertion von Gold-Restaurationen, die über anderthalb Jahrhunderte und insbesondere in den vergangenen zwei Jahrzehnten in zahlreichen wissenschaftlichen Arbeiten zum Okklusions- und Randverhalten, zur Biokompatibilität und zu den langen Funktionszeiten nachuntersucht worden sind, stellt ein sicheres, standardisiertes und reproduzierbares Behandlungsverfahren dar, das mit innovativen Komponenten der Digitalisierung kombiniert werden kann. Ein grundlegender Vorteil des digitalen Datensatzes ist, dass sich unabhängig vom Produktionsverfahren mehrere identische Werkstücke herstellen lassen – vom Anprobewerkstück aus preiswertem Material über die Fertigung von Langzeitprovisorien bis zum definitiven Zahnersatz. 

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