Der Einfluss der Gewindegangzahl und des Drehmoments auf die Vorspannkraft der Implantat-Abutment-Verbindung bei Zirkoniumdioxid-Implantaten und -Abutments
Authors:   , Wengner Geraldine Brigitte 
Published: February 2022

Für eine erfolgreiche Behandlung mit implantatprothetischen Therapiekonzepten ist eine stabile Implantat-Abutment-Verbindung entscheidend. Vor allem die Abutmentschraube als komplikationsanfälligste Komponente dieser Verbindung steht im Mittelpunkt zahlreicher wissenschaftlicher Untersuchungen. Implantate und Komponenten aus Zirkoniumdioxid sind schon seit einigen Jahren auf dem Markt erhältlich. Dennoch gibt es keine Studien, die sich mit der Vorspannkraft von Schrauben bei Implantaten und Abutments aus Zirkoniumdioxid beschäftigen. Ebenso wurden bisher noch keine Schrauben mit Feingewinde im Bereich der Implantologie untersucht. Die vorliegende Studie soll den beschriebenen Forschungsbedarf abdecken. Um zu ermitteln, in wieweit die Schraubengeometrie Einfluss auf die Vorspannkraft bei Implantat-Abutment-Verbindungen aus Zirkoniumdioxid hat, wurden verschiedene Schrauben hergestellt. Mit einem Schraubenkopfwinkel von 90° wurden Schrauben mit Feingewinde (M1,4x0,2) und 2, 4 und 6 Gewindegängen produziert. Zur Variation des Schraubenkopfwinkels wurden Schrauben mit Feingewinde und 4 Gewindegängen sowie einem Schraubenkopfwinkel von 30° und 60° hergestellt. Es wurden Gewindehülsen als Implantat-Analog und Schraubenkopfauflagen aus Zirkoniumdioxid extern hergestellt und eingekauft (Firma Microceram, Meißen, Deutschland). Um die Vorspannkraft der Verbindung messen zu können, wurden die Prüfkörper in eine zu diesem Zweck entwickelte Messeinheit integriert. Die Messeinheit besteht aus einem Gerüstzylinder, der als Rahmenkonstrukt dient. Im Inneren des Gerüstzylinders befindet sich die Gewindehülse als Implantat-Analog in einem Spannfutter, das in direkter Verbindung mit dem Messsensor steht. In einer Fassung über der Gewindehülse befindet sich die Schraubenkopfauflage als Abutment-Analog. Gewindehülse und Schraubenkopfauflage stehen dabei nicht in direktem Kontakt. Erst durch die Versuchsschrauben kommt diese Verbindung zustande. Die Zugkraft, die beim Anziehen der Schraubenverbindung entsteht, wird vom Sensor registriert. Er leitet daraus die Vorspannkraft der Verbindung ab. Jede Prüfverbindung wurde mit vier aufeinander folgenden Anzugsdrehmomenten angezogen (15 Ncm, 20 Ncm, 25 Ncm und 30 Ncm). Nach jedem Anzugsvorgang erfolgte die Messung der Vorspannkraft. Die Messwerte sind somit in Abhängigkeit des Anzugsdrehmoments erhoben worden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Gewindegangzahl der Schrauben keinen Einfluss auf die erzielte Vorspannkraft der Verbindung hat. Die gemessenen Vorspannkräfte bei Schrauben mit 2, 4 und 6 Gewindegängen weisen einen nahezu linearen Einfluss des Anzugsdrehmoments auf die Vorspannkraft nach: Je höher das Anzugsdrehmoment, desto höher auch die ermittelte Vorspannkraft. Der Schraubenkopfwinkel hingegen zeigte einen Einfluss auf die Vorspannkraft. Bei einem sehr steilen Schraubenkopfwinkel von 30° wurden die geringsten Werte für die Vorspannkraft ermittelt, bei einem Schraubenkopfwinkel von 90° die Höchsten. Die Ergebnisse dieser Studie wurden mit Ergebnissen einer anderen Versuchsgruppe verglichen, die im selben Versuchsaufbau Schrauben mit gleicher Konfiguration, aber Regelgewinde (M1,6x0,35) statt Feingewinde und größerem Schraubendurchmesser untersuchten. Im Vergleich der Ergebnisse ergab sich kein Vorteil im Bezug auf die erzielte Vorspannkraft bei Schrauben mit Feingewinde. Schrauben mit 2 Gewindegängen lieferten eine ähnliche Vorspannkraft wie Schrauben mit 4 oder 6 Gewindegängen. Dies legt die Möglichkeit nahe, kürzere Schrauben und somit kürzere Implantate zu entwickeln, um aufwendige Augmentationsmaßnahmen bei geringer Restknochenhöhe umgehen zu können. Vorher müssen jedoch weitere Untersuchungen folgen, um die Stabilität von Schrauben mit 2 Gewindegängen zu überprüfen.