In-vitro-study to the dimensional accuracy of Implant Impressions in dependence of material, technique and tray

Abstract

1. Summary Statement of the problem: An often debated issue is still existing concerning implant impression techniques, the trays to be used and the impression materials. The precise transfer of the intraoral relationships of implants to laboratory working models is central to the success of an implant born prosthesis. The purpose of this in-vitro-study is to evaluate the accuracy of two impression materials with two impression techniques and three various impression trays. These three aspects were considered important for the accuracy of implant impressions made of a master model. Materials and Methods: A master model was designed to simulate a representative clinical situation. Impressions were made by using two techniques: (1) open tray impression technique (pick-up) and (2) closed tray impression technique (snap-fit). The trays varied: (a) prototype tray (K), (b) custom tray (I) and (c) Miratray®Implant (M). All trays were used for both impression techniques, except for the Miratray®Implant, which only was used for the open tray impression technique. Two impression materials were used: (i) a polyether (Impregum™) and (ii) a vinylsiloxanether (Identium®) . Of each tray type there were 10 impressions taken with the polyether and 10 impressions taken with the vinylsiloxanether. At the end there were all together 60 impressions. To assess the dimensional changes that may have occurred during impression taking and the fabrication of the casts, a coordinate measuring machine (Zeiss Prismo) was used to compare the casts with the implant master model. The coordinate machine recorded in the X-, Y-, Z-dimensions, with a precision of 1 μm. The measurements of the Angulation (in degrees) took place. Results: Comparing the master model to the various casts produced, the 95% confidence interval (CI) was used. Both techniques, materials and trays achieved this in the X-direction. In the Y-direction the open tray impression technique with the prototype and the custom tray, using Identium® did not achieve the 95% confidence interval as well as the closed tray impression technique, using the custom tray with Identium®. In the height only the custom tray, the open tray impression technique using Impregum™ and only in the position 46 achieved the 95% CI. In the angulations the confidence intervals were achieved in 46 x to z, 36 x to z and 32 y to z. By comparing the various casts produced to each other, the outcomes achieved with the two impression materials were similar. Significant differences were seen for the prototype tray (between the two impression materials) regarding the heights. The outcomes achieved with the three impression trays K, I, M with Impregum™ were similar. Significant differences were seen in 32 Z Height (K1-K10 vs. I1-I10) The outcomes achieved with the three impression trays K, I, M with Identium® were similar. Significant differences were seen in 46 Z Height (K11-K20 vs. I11-I20 and I11-I20 vs. M11-M20) and 34, 36 Z Height (K11-K20 vs. I11-I20) Conclusion: Within the limitations of this study, the exact reproduction of implant positions in a cast obtained from an impression was not possible even under idealized and standardized conditions. A perfect impression seems to be impossible. But as yet, no definition or parameters for horizontal nor vertical nor angular discrepancies have been established as to what constitutes to a passive fit. Yet in daily practice, the used techniques seem to be acceptable under clinical conditions.

1. Zusammenfassung Fragestellung: In der zahnmedizinischen Implantologie stellt sich die Frage, mit welchem Abformverfahren, Abformlöffel und Abformungsmaterial die besten Ergebnisse zu erzielen sind, um die intraorale Implantatsituation auf laborgefertigte Arbeitsmodelle mit größter Genauigkeit zu übertragen, damit eine spannungsfrei einzugliedernde Restauration angefertigt werden kann. Das Ziel dieser In-vitro-Studie war die Untersuchung der Übertragungspräzision von zwei Abformmaterialien, zwei Abformungsverfahren und drei Abformlöffeln. Material und Methodik: Es wurde ein Urmodell hergestellt, das die klinische Situation darstellen soll. Am Urmodell wurden Abformungen durchgeführt mit zwei Verfahren: (1) offenes Verfahren und (2) geschlossenes Verfahren. Es wurden drei verschiedene Abformlöffel verwendet: (a) Prototyp (K), (b) Individueller Löffel (I) und (c) Miratray®Implant (M). Alle Löffel wurden für beide Verfahren angewendet, außer der Miratray®Implant-Löffel, dieser wurde nur für das offene Verfahren angewendet. Zwei Abformungsmaterialien wurden verwendet: (i) ein Polyether (Impregum™) und (ii) ein Vinylsiloxanether (Identium®). Mit jedem Löffeltyp wurden jeweils 10 Abformungen mit dem Polyether durchgeführt und 10 mit dem Vinylsiloxanether. Insgesamt wurden also 60 Abformungen durchgeführt. Zur Beurteilung der Genauigkeit der hergestellten Modelle im Vergleich zu einem Urmodell wurde ein drei-dimensionales Achsen-Koordinaten-Messgerät (Zeiss Prismo) verwendet. Die Vermessungen von linearen Abweichungen erfolgten in x-, y- und z-Dimension (Präzision 1 μm); zusätzlich wurden auch Winkelmessungen (Grad) durchgeführt. Ergebnisse: Beim Vergleich des Urmodelles mit den hergestellten Modellen wurde das 95% Konfidenz-Intervall angewendet. Beide Abformverfahren, beide Abformmaterialien und alle Abformlöffel erreichten das Konfidenz-Intervall in der x-Dimension. Bei den Kombinationen offenes Verfahren, Prototyp-Löffel, Identium® und offenes Verfahren, Individueller Löffel, Identium® und geschlossenes Verfahren, Individueller Löffel, Identium® wurde das Konfidenz-Intervall in der y-Dimension nicht erreicht. Die einzige Kombination, die in der z-Dimension (Höhe) das Konfidenz-Intervall erreicht hat, war ein offenes Verfahren mit einem individuellen Löffel, Verwendung von Impregum™ in Position 46. Bei den Winkelmessungen wurde das Konfidenz-Intervall erreicht bei 46 x zu z, 36 x zu z, 32 y zu z. Beim Vergleich der zwei Abformmaterialien getrennt für die drei verschiedenen Löffeltypen, ergaben sich signifikante Unterschiede zwischen beiden Abformmaterialien bei Verwendung des Prototyplöffels in der z-Dimension (Höhe). Beim Vergleich der drei verschiedenen Löffeltypen getrennt für die beiden Abformungsmaterialien, ergaben sich signifikante Unterschiede bei Verwendung von Impregum™ in Position 32 z-Dimension (K1-K10 vs. I1-I10). Beim Vergleich der drei verschiedenen Löffeltypen getrennt für die beiden Abformungsmaterialien, ergaben sich signifikante Unterschiede bei Verwendung von Identium® in 46 z-Dimension (K11-K20 vs. I11-I20 und I11-I20 vs. M11-M20) und 34, 36 z-Dimension (K11-K20 vs. I11-I20). Diskussion: Unter Rücksichtnahme auf die Rahmenbedingungen der Studie, kann festgehalten werden, dass eine absolut exakte Reproduktion einer intraoralen Implantatsituation auf laborgefertigte Arbeitsmodelle selbst unter idealen standardisierten Bedingungen nicht möglich ist. Bislang gibt es allerdings keine verbindlichen Vorgaben darüber, wie stark eine Abweichung sein darf, um noch einen spannungsfreien Sitz einer Restauration auf Implantaten (passive fit) zu gewährleisten. Die tägliche Praxis zeigt aber, dass die Verfahren unter klinischen Maßstäben akzeptabel zu sein scheinen.