W. Weilenmann
Dr. med. dent.
Walter Weilenmann
eidg. dipl. Zahnarzt
dipl. Natw. ETH

Mitglied SSO, SSGS
und SSO-Zürich.

Frakturen bei Amalgam

Neben alten Amalgamfüllungen entstehen häufig Höcker- und Zahnfrakturen. Weshalb?
  1. Amalgam klebt nicht am Zahn und verstärkt die angebohrten Höcker nicht.
  2. Sie werden beim Kauen und Knirschen zyklisch belastet und minimal verbogen.
  3. Dabei entstehen im Dentin nach etwa 20 Jahren Haarrisse (Ermüdung).
  4. Das Risswachstum schwächt den Zahn immer mehr und führt zur Fraktur.
Haarriss
Karies
Pulpa
Amalgam
Karies und normale Pulpa
unbemerkter kleiner Haarriss
nach 5-10 Jahren:
wenig Grauverfärbung und Obliteration, Risswachstum
nach 20-30 Jahren:
tiefe Verfärbung, Pulpa obliteriert, Höckerfraktur

Die Grauverfärbung des Zahnes zeigt die Ermüdung an. Das zyklische Dehnen des Randspaltes erhöht nämlich die Spaltkorrosion. Metallionen verfärben den Zahn und werden zur Pulpa gepumpt. Diese zieht sich vorzeitig zurück (Obliteration) und spürt deshalb meistens nichts vom Risswachstum. Amalgamfüllungen mit grauem Hof sollte man durch Komposit ersetzen.

Inhalt:

Motiv:

Die Literatur fragt immer noch, ob Amalgam oder Komposit länger hält, wie hier 2014: Direct composite resin fillings versus amalgam fillings for permanent or adult posterior teeth. Man fand keine Schädlichkeit des Quecksilbers. Auch die Korrosion erwies sich als unauffällig. Auch da untersuchte man jedoch keine 20-jährigen Amalgamfüllungen in vivo. Sie weisen aber häufig starke Schäden auf, so dass viele Zahnärzte die betroffenen Zähne nicht mehr reparieren können und sie extrahieren und mit Implantaten ersetzen wollen.

Vielleicht kann ich mit dieser Seite eine Skepsis gegen alte Amalgamfüllungen wecken und ihre schädlichen Folgen verhüten helfen.

Prinzip der Ermüdung
Jedes Material ermüdet, wenn es genügend oft mit hoher Kraft belastet wird. Jede Belastung dehnt die Moleküle eines Materials etwas. Aber an einer Schwachstelle (= dünnste Stelle) entstehen hohe Spannungen pro Volumen (Spannungsspitzen). Die Moleküle werden überdehnt und brechen plötzlich. Zunächst bilden sich nur mikroskopisch kleine Haarrisse. Durch das Risswachstum werden sie grösser und von Auge sichtbar. Gleichzeitig wird die Schwachstelle immer schwächer und beschleunigt sich das Risswachstum.
Ermüdungsfrakturen wegen Dauerbelastungen sind viel häufiger als Gewaltfrakturen wegen Unfällen.

Wöhlerkurve bei Zähnen

W&oumlhlerkurve

Rot: Gewaltfraktur wegen einem Unfall.
Grau: Ermüdungsfraktur beim geschwächten Zahn. Die Ermüdung entsteht nach zahlreichen Belastungen mit hoher Kaukraft. Dabei verformt die Kaukraft die Höcker und verursacht Haarrisse. Die weiteren Kauzyklen bewirken ein Risswachstum. Es schwächt den Zahn zunehmend und endet mit einer Ermüdungsfraktur.
Grün: Gesunde Zähne halten der Kaubelastung ein Leben lang stand.

Schwachstelle Karies

Haarriss 36-jährige Patientin (03.06.2019 / 2715)
Zähne mit erhöhter Ermüdung

Knirschen bedeutet hohe Kaukräfte (bis 5'000 N) UND viele Belastungen

Kaugummi-Kauen verdoppelt die Zahl der Belastungen.

Steile Höcker bewirken wegen ihrer Geometrie beim Kauen von zäher Nahrung eine hohe Spaltkraft.

Karies schwächt den Zahn. Es entstehen Haarrisse im Schmelz über der Karies.

Amalgam, egal wie klein, schwächt den Zahn wie eine Karies. Es entstehen Haarrisse im Dentin unter der Füllung.

Wurzelbehandlungen schwächen den Zahn durch das tiefe Ausbohren und durch die Austrocknung.

Prinzip der Spaltkorrosion
Spaltkorrosion Der Spalt zwischen dem Amalgam und dem Zahn ist etwa 20-50 μm breit. Wäre er trocken, so gäbe es keine Spaltkorrosion. Er ist jedoch offen, und Wasser und Sauerstoff dringen ein. Der Sauerstoff bewegt sich frei im Wasser und oxidiert das Amalgam (Sauerstoffkorrosion). Es entlässt Zinn-, Zink- und Kupferionen sowie Elektronen. Deshalb sinkt der pH (saures Milieu im Spalt) und demineralisiert das Dentin im Spalt.
Oxidation:Reduktion:Korrosion:
4 Me → 4 Me+ + 4 e-   4 e- + O2 + 2 H2O → 4 OH-   4 Me+ + 4 OH- → 4 Me(OH)
16Spaltkorrosion1161.jpg

Spaltkorrosion

78-jähriger Patient (26.06.2019 / 1161), Zahn -5

links: Röntgenbild des Amalgamaufbaus

Mitte: Der 32-jährige Amalgamaufbau aus Ana 2000®, ein Non-Gamma-2-Phasen-Amalgam mit nur wenig Korrosion, das heute noch verkauft wird.

rechts: Amalgam entfernt. Schwarzer Belag = Korrosionsprodukte.

handgeschrieben: Eintrag in der Krankengeschichte von 1987

links: Die Korrosionsprodukte sind weitgehend entfernt. Sie dringen stellenweise jedoch so tief ins Dentin ein, dass die Entfernung zu viel Zahnsubstanz kosten würde. An der Basis des verbleibenden Höckers ist ein langer Haarriss. Auch er ist schwarz verfärbt.

rechts: Die neue Füllung aus Komposit. Der schwarze Haarriss ist auch auf der Zungenseite sichtbar.

Haarrisse neben 1-flächigem Amalgam
20Haarriss_O_2460.jpg
Weisheitszahn 38 mit etwa 30-jähriger 1-flächiger Amalgamfüllung. Er wird nur auf dem mesiobukkalen Höcker belastet (rechts unten im Bild). Die Patientin knirscht sehr stark. Schmerzen seit 4 Tagen, subjektiv beurteilt beim Zahn 36, der eine tiefen Zahnhalsdefekt hat.
Zwei Wochen später kommt sie wieder. Der Schmerz ging ununterbrochen weiter. Nun schmerzt der Zahn 38 bei kalter Luft und bei gezielter Belastung sofort ziemlich stark. Der Haarriss ist tief und liegt genau in der Mitte unter der Füllung. Zwei Tage nach der Kompositfüllung war der Schmerz weg.
Haarriss unter 1-flächigem Amalgam
Rx des gespaltenen Zahns
okay
Patientin 59 J. / 04.06.2019 / 2460 / Zahn 38
erfolgreich seit 1765 Tagen
Haarrisse neben 2-flächigem Amalgam
30Haarriss_OD_4236.jpg
Haarriss unter 2-flächigem Amalgam
okay
Patientin 52 J. / 03.06.2019 / 4236 / Zahn 45
erfolgreich seit 1766 Tagen

Abgebildet ist ein etwa 35-jähriges Amalgam am Zahn 5-. Der Haarriss ist schlangenlinienförmig auf der lingualen Seite. Er beginnt am Rand mit einem schwarz verfärbten Einriss und endet in der Höckermitte mit einem langen weissen Haarriss. Dazwischen wurde er unabsichtlich ausgebohrt bis auf einen winzigen Abschnitt, der als weisser Punkt sichtbar geblieben ist. Offenbar ist dieser Haarriss erst 1-2 Millimeter tief.

Haarrisse neben 3-flächigem Amalgam
40Haarriss_MOD_7648.jpg
Haarriss unter 3-flächigem Amalgam
okay
Patient 52 J. / 13.06.2019 / 7648 / Zahn 14
erfolgreich seit 1756 Tagen

Abgebildet sind zwei Prämolaren mit Amalgam. Beide haben Haarrisse, die schon von aussen sichtbar sind:

Haarrisse
50Haarriss_MOD_255.jpg
Haarriss unter 3-flächigem Amalgam
okay
Patientin 61 J. / 10.10.2018 / 255 / Zahn 36
erfolgreich seit 2002 Tagen

Beachte: Der Füllungsrand ganz links im Bild sieht gut aus, obwohl sich darunter Haarrisse gebildet haben.

Haarrisse zeigen

Am_quer

Skizze:
Beim Kauen entstehen Spannungsspitzen immer dort, wo das Dentin am dünnsten ist. Das ist entweder seitlich (1 - bei dünnen Höckern) und/oder mittig (2 - bei dünnem Pulpadach).

Rasche Ermüdung über Wurzelfüllungen
70Am&WB_7712.jpg
Schöne Wurzelfüllung
Zerbrochener Zahn mit grauem Hof (Defektfraktur)
Fertige Kompositfüllung
Fraktur über Wurzelfüllung
okay
Patient 40 J. / 19.06.2019 / 7712 / Zahn 46
erfolgreich seit 1750 Tagen

Zuerst brach die zungenseitige Höckerwand, zehn Tage später ein wangenseitiger Höcker.

WB & Amalgam
Berechnung der Durchbiegung

Die Verformung der Höcker neben 3-flächigem Amalgam

 Kaukraft ∗ Füllungstiefe3 
Biegung =   3
E-Modul ∗ Flächenträgheitsmoment I
Durchbiegung

E-Modul (1 GPa = 1'000 N/mm2)

Dispersalloy® 52 GPa
Dentin 15 GPa
(Schmelz 81 GPa)
(Komposit 11 GPa)

Flächenträgheitsmoment I

Balken rechteckig: Länge * Breite3 mm4
12
Höckerwand Molar
(Länge 1 cm)  30 N ∗ 21 mm3
15'000 N/mm2 ∗ 22.5 mm4
 = 1.9 μm Biegung
Höcker Prämolar
(Länge 6 mm)  30 N ∗ 21 mm3
15'000 N/mm2 ∗ 13.5 mm4
 = 3.2 μm Biegung
  
Zahnlänge
[mm]		Höckerbreite
[mm]		 Füllungstiefe
[mm]		 Kaukraft
[N]		Biegung
[μm]
124 5 30 = 1.3(Kauen)
124 5 300= 13.0(Knirschen)
6 4 5 30 = 2.6(Kauen)
6 4 5 300= 26.0 (Knirschen)
= 1.9
Zum Vergleich:
Der Randspalt von Amalgamfüllungen ist 20 bis 50 μm gross.
Kaukräfte

30 Newton: durchschnittliche Speisekonsistenz
300 Newton: Knirschen
3000 Newton: maximales Knirschen

Beschleunigte Spaltkorrosion

Die Haarrisse vermindern die Festigkeit des Zahnes. Die Höcker verbiegen sich immer mehr, und der Randspalt wird immer mehr belüftet und bewässert. Das erhöht die Spaltkorrosion und pumpt die Korrosionsprodukte in die Haarrisse, Dentinkanäle und in die Tiefe zur Pulpa.

Beschleunigtes Risswachstum

Horizontale Haarrisse:
Die meisten Haarrisse verlaufen horizontal zur Seite und sind einige Millimeter lang. Bei jedem kräftigen Biss werden sie ein bisschen grösser, die Höckerbasis kleiner und der Zahn schwächer.

Vertikale Haarrisse:
Einige Haarrisse entstehen in den zentralen Fissuren neben 1- oder 2-flächigen Amalgamfüllungen. Es ist naheliegend, dass sie unter der Füllung in Richtung Pulpa wachsen. Die Korrosionsprodukte im vertikalen Haarriss kommen der Pulpa immer näher und stören sie immer mehr.

Karies und Flächenträgheitsmoment

Eine approximale initiale Karies (Kreidefleck) schwächt den Zahn wie ein Haarriss in der Fissur, reduziert zudem aber auch noch die Länge und Breite der Höckerbasis.

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erstellt: 01.06.2019 - 23.02.2024