Lektion 13: PMMA-basierte Kunststoffe für die Prothesenherstellung

A. Klinische Relevanz

Polymethylmethacrylat (PMMA) ist der seit Jahrzehnten unangefochtene Standardwerkstoff für die Herstellung von Prothesenbasen (dem “rosa Anteil” des herausnehmbaren Zahnersatzes). Es ist das Material, das die Kaufunktion, den Halt und die Ästhetik für Millionen von zahnlosen und teilbezahnten Patienten wiederherstellt. Das Verständnis seiner chemischen Grundlagen, der unterschiedlichen Verarbeitungsverfahren (heiß vs. kalt) und seiner materialspezifischen Vor- und Nachteile ist entscheidend, um die Qualität einer Prothese zu beurteilen, Reparaturen durchzuführen und Patienten über die richtige Pflege aufzuklären.

B. Detailliertes Fachwissen

1. Das Material: Polymethylmethacrylat (PMMA)

• Chemie: PMMA ist ein thermoplastischer Kunststoff. Er wird durch die radikalische Polymerisation seines Monomers, des Methylmethacrylats (MMA), hergestellt.

• Lieferform: Typischerweise als Pulver-Flüssigkeits-System:

  • Pulver: Vorpolymerisierte PMMA-Kügelchen, die den Initiator (z.B. Benzoylperoxid) enthalten.

  • Flüssigkeit: Flüssiges MMA-Monomer, das einen Aktivator enthält.

2. Verarbeitungsverfahren und ihre Konsequenzen

• a) Heißpolymerisation (Heat-curing):

  • Verfahren: Das Pulver-Flüssigkeits-Gemisch wird im teilplastischen Zustand in eine Hohlform (Küvette) gepresst und dann über mehrere Stunden unter Druck in einem Wasserbad erhitzt (polymerisiert).

  • Anwendung: Das Goldstandard-Verfahren zur Herstellung der Basis von neuen, definitiven Prothesen.

  • Vorteile:

    • Hoher Konversionsgrad: Es werden nahezu alle Monomere umgesetzt.

    • Geringer Restmonomergehalt: Führt zu einer überlegenen Biokompatibilität.

    • Überlegene mechanische Eigenschaften: Das Material ist dichter, fester und abriebbeständiger.

    • Bessere Farbstabilität.

• b) Kaltpolymerisation (Cold-curing / Autopolymerisation):

  • Verfahren: Die Polymerisation wird durch eine chemische Reaktion zwischen Initiator und Aktivator bei Raumtemperatur gestartet.

  • Anwendung: Hauptsächlich für Reparaturen, Unterfütterungen und provisorische Versorgungen.

  • Nachteile:

    • Geringerer Konversionsgrad: Es verbleibt ein höherer Anteil an Restmonomer im ausgehärteten Kunststoff.

    • Biokompatibilität: Der höhere Restmonomergehalt kann bei sensibilisierten Patienten zu allergischen Reaktionen (Kontaktstomatitis) oder Schleimhautreizungen führen.

    • Unterlegene mechanische Eigenschaften: Das Material ist poröser, weniger fest und weniger farbstabil als Heißpolymerisate.

3. Klinisch relevante Eigenschaften von PMMA

• Vorteile: Einfache und kostengünstige Verarbeitung, gute Ästhetik (lässt sich individualisieren), gute Polierbarkeit, einfache Reparierbarkeit.

• Nachteile:

  • Polymerisationsschrumpfung: Muss im Labor kompensiert werden, um eine gute Passung zu erzielen.

  • Geringe Schlagzähigkeit: PMMA ist spröde und kann bei einem Sturz brechen.

  • Porosität: Mikroporositäten können als Reservoir für Mikroorganismen (insbesondere Candida albicans) dienen und bei mangelnder Hygiene zu Prothesenstomatitis und Mundgeruch führen.

C. Klinische Anwendung & Fallbeispiele

Die Bedeutung der Prothesenhygiene: Aufgrund der Porosität des Materials muss dem Patienten eindringlich die Notwendigkeit einer täglichen, gründlichen mechanischen Reinigung der Prothese (außerhalb des Mundes mit einer Prothesenbürste) erklärt werden, um die Anlagerung von Biofilm und die Entstehung von Pilzinfektionen zu verhindern.

Fallbeispiel: Die gebrochene Prothese

• Szenario: Ein Patient erscheint in der Praxis mit seiner in zwei Hälften zerbrochenen Unterkiefer-Totalprothese. Er benötigt eine schnelle Reparatur, da er beruflich auf die Prothese angewiesen ist.

• Analyse: Es handelt sich um eine typische Fraktur in der Mittellinie. Eine Reparatur im Labor mit Heißpolymerisat wäre die stabilste Lösung, würde aber bedeuten, dass der Patient mindestens einen Tag zahnlos wäre.

• Klinische Konsequenz & Therapie der Wahl: Eine direkte Reparatur am Stuhl (“chairside”) mit einem Kaltpolymerisat.

  1. Reposition: Die Bruchstücke werden exakt reponiert und temporär fixiert.

  2. Präparation: Die Bruchfläche wird leicht erweitert und angeschrägt, um die Oberfläche für den neuen Kunststoff zu vergrößern.

  3. Reparatur: Selbsthärtender PMMA-Kunststoff wird angemischt und in den Bruchspalt eingebracht. Die Aushärtung erfolgt oft in einem Drucktopf, um die Porosität zu minimieren.

  4. Ausarbeitung & Politur: Nach der vollständigen Aushärtung wird der reparierte Bereich glattgeschliffen und auf Hochglanz poliert.

• Ergebnis: Die Prothese ist innerhalb einer Stunde wieder funktionstüchtig. Der Patient wird darüber aufgeklärt, dass die Reparaturstelle eine potenzielle Schwachstelle darstellt. Der Fall demonstriert die unverzichtbare Rolle der Kaltpolymerisate für schnelle und effiziente Reparaturen im Praxisalltag.