Lektion 16: Abformmaterialien I – Irreversible Hydrokolloide (Alginat) und Gipse

A. Klinische Relevanz

 

Alginat und Gips sind das fundamentale Duo für die Modellerstellung in der Zahnmedizin. Alginat ist das Standardmaterial für alle Situationsabformungen – also für die Erstellung von Planungs-, Dokumentations- und Gegenkiefermodellen. Gips ist der Werkstoff, aus dem diese Modelle gegossen werden. Obwohl sie nicht für die hochpräzise Abformung von Kronenpräparationen geeignet sind, ist ihre korrekte und sorgfältige Handhabung die absolute Voraussetzung für eine exakte Diagnostik, eine fundierte Behandlungsplanung und die Herstellung unzähliger zahnärztlicher Apparaturen (z.B. individuelle Löffel, Schienen). Fehler in diesem ersten, grundlegenden Schritt pflanzen sich durch den gesamten weiteren Behandlungsprozess fort.

 

B. Detailliertes Fachwissen

 

1. Irreversible Hydrokolloide (Alginat)

  • Definition: Ein elastisches Abformmaterial auf der Basis von Salzen der Alginsäure, die aus Braunalgen gewonnen wird.

  • Zusammensetzung (Pulver):

    • Kalium-/Natriumalginat: Das lösliche Alginat, das mit Wasser ein Sol bildet.

    • Kalziumsulfat: Der Reaktionspartner, der zur Gelbildung führt.

    • Trinatriumphosphat: Ein Retardierer (Verzögerer). Er reagiert zuerst mit dem Kalziumsulfat und “beschäftigt” es, was dem Behandler die notwendige Verarbeitungszeit gibt, bevor die eigentliche Abbindereaktion beginnt.

  • Abbindereaktion (Gelbildung): Eine irreversible chemische Reaktion. Das lösliche Kaliumalginat reagiert mit den Kalziumionen zu einem unlöslichen, elastischen Kalziumalginat-Gel.

  • Eigenschaften:

    • Vorteile: Einfache Handhabung, schnelle Abbindung, hydrophil (benetzt feuchte Oberflächen gut), patientenfreundlich (angenehmer Geschmack/Geruch), kostengünstig.

    • Der entscheidende Nachteil: Geringe Dimensionsstabilität. Alginat besteht zu über 80% aus Wasser.

      • Synärese: Bei Lagerung an der Luft gibt es Wasser ab und schrumpft.

      • Imbibition: Bei Lagerung in Wasser nimmt es Wasser auf und quillt auf.

    • Klinische Konsequenz: Eine Alginatabformung muss sofort, idealerweise innerhalb von 15 Minuten, mit Gips ausgegossen werden, um Verformungen zu vermeiden. Sie wird bis dahin in einem feuchten Tuch (nicht in Wasser!) gelagert.

2. Dentale Gipse

  • Chemie: Alle Gipse basieren auf Kalziumsulfat. Sie werden durch Brennen von natürlichem Gipsgestein (Kalziumsulfat-Dihydrat, CaSO₄ · 2H₂O) hergestellt, wobei Wasser ausgetrieben wird.

  • Abbindereaktion: Beim Anmischen mit Wasser findet die Umkehrreaktion statt. Das Kalziumsulfat-Halbhydrat (Pulver) reagiert exotherm zurück zum festen, kristallinen Dihydrat. CaSO₄ · ½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄ · 2H₂O + Wärme

  • Klassifikation nach ISO 6873 (Typ I-V): Die verschiedenen Gipstypen unterscheiden sich durch die Form und Dichte ihrer Pulverpartikel, was den Wasserbedarf und die Endhärte bestimmt.

Typ Bezeichnung Eigenschaften Hauptanwendung
Typ I Abformgips Weich Obsolet
Typ II Alabastergips Weich, porös Montage von Modellen im Artikulator, Vorwälle
Typ III Hartgips Gute Härte und Kantenstabilität Standard für Situations-, Planungs- und Gegenkiefermodelle; Prothetik
Typ IV Superhartgips Sehr hart, hohe Kantenstabilität, geringe Expansion Meistermodelle für hochpräzise Arbeiten (Kronen, Brücken, Inlays)
Typ V Superhartgips, hohe Expansion Wie Typ IV, aber mit erhöhter Abbindeexpansion Zur Kompensation der Schrumpfung von hochschmelzenden NEM-Legierungen

 

C. Klinische Anwendung & Fallbeispiele

 

Der Fehlerkreislauf: “Garbage in, garbage out” Eine unpräzise Alginatabformung (z.B. durch vorzeitiges Entnehmen aus dem Mund oder verzögertes Ausgießen) führt zu einem unpräzisen Gipsmodell. Jede weitere Planung oder Anfertigung auf diesem fehlerhaften Modell (z.B. die Herstellung eines individuellen Löffels oder einer Knirscherschiene) wird zwangsläufig ebenfalls unpräzise sein und im Mund des Patienten nicht passen.

Fallbeispiel: Herstellung von Studienmodellen

  • Szenario: Für eine prothetische Planung werden Modelle von Ober- und Unterkiefer benötigt.

  • Vorgehen:

    1. Abformung: Nach Auswahl passender konfektionierter Löffel wird eine Alginat-Abformung beider Kiefer genommen. Die Abformungen werden auf Blasenfreiheit und vollständige Erfassung aller relevanten Strukturen kontrolliert.

    2. Desinfektion & Lagerung: Die Abformungen werden desinfiziert und sofort in einen verschlossenen Beutel mit einem feuchten Tuch gelegt.

    3. Ausgießen: Innerhalb von 10 Minuten werden die Abformungen im Labor mit Typ-III-Hartgips ausgegossen, wobei das vom Hersteller angegebene Wasser-Pulver-Verhältnis exakt eingehalten wird.

  • Analyse: Alginat ist das perfekte Material für diesen Zweck: schnell, einfach und ausreichend präzise für ein Situationsmodell. Hartgips (Typ III) bietet die notwendige Stabilität für die anschließende Analyse und Planung.

  • Ergebnis: Das Ergebnis sind zwei präzise, kantenstabile Studienmodelle. Sie bilden eine verlässliche Grundlage für die Diagnose, die Kommunikation mit dem Patienten und die Planung der weiteren prothetischen Schritte.

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