Keramiska material har länge använts inom tandvården för framställning av tandersättningar. Keramer har många goda egenskaper som gör dem särskilt lämpliga att använda i munnen. Viktigast är kanske att de är biokompatibla, det vill säga att de inte skadar omgivande vävnader, att de inte ger upphov till allergier eller utgör någon risk för förgiftning och att de inte bryts ner i den miljö i vilken de är tänkta att fungera. Särskilt intressanta bland keramerna är porslin som förutom nämnda fördelar har optiska egenskaper som liknar tandemaljens. Detta har bidragit till att dentalt porslin sedan många år används för att ge olika typer av tandersättningar ett ytskikt med tandliknade utseende. Broar är fastsittande tandersättningar som används när man behöver ersätta förlorade tänder. Det idag mest använda materialet för framställning av tandbroar är så kallad "metallkeramik", en kombination av en metallegering, ofta högädel, och ett porslin. Den viktigaste rollen som metallegeringen spelar är att förstärka porslinet så att det motstår de belastningar som förekommer i munnen. Metallegeringar har emellertid flera nackdelar. Dels finns det en risk att patienten är allergisk mot någon av legeringsmetallerna om de läcker ut. Metallers optiska egenskaper begränsar dessutom möjligheterna att få tandersättningarna så tandlika som man många gånger önskar, vilket försvårar förutsättningarna att framställa tandersättningar med gott estetiskt resultat. Sedan mer än 40 år har forskning pågått för att utveckla helkeramiska material som har egenskaper som tillåter framställning av broar utan metallunderstöd. Olika metoder och material har testats, men resultaten har många gånger varit nedslående; broar har spruckit efter en allt för kort tid i funktion. Inte förrän 1985 kom ett material som verkade kunna fungera och som hade teoretiska hållfasthetsvärden långt över de traditionella keramernas. Nittonhundranittiotvå presenterades flera laboratoriestudier med samma slutsats - nu fanns ett material som verkade vara tillräckligt starkt för att kunna användas till broframställning; glasinfiltrerad aluminiumoxid. Man betonade dock att kliniska långtidsstudier behövdes innan materialet kunde rekommenderas för allmänt bruk. Föreliggande arbete består av 5 delarbeten, samtliga rörande helkeramiska broar eller material som används i broarna. Delarbete 1, 3 och 5 är laboratoriestudier medan delarbete 2 och 4 är kliniska studier. I delarbete 1 undersöktes dels vilken inprovningsmetod som ger högst hållfasthet hos porslin (göra bron helt färdig på laboratoriet alternativt att prova den i munnen som halvfabrikat innan bron färdigställs), dels vilken typ av tillslipning man bör göra av tänderna som skall bära bron för att få högst brohållfasthet (s.k. skulderpreparation alternativt chamferpreparation (hålkälsprofil). Delarbete 2 är en klinisk 5-årsuppföljning av broar framställda i glasinfiltrerad aluminiumoxid och delarbete 3 jämför hållfastheten hos 2 olika bromaterial (aluminiumoxid och zirkoniumdioxid). Delarbete 4 är en klinisk 2- årsuppföljning av broar framställda i zirkoniumdioxid och slutligen delarbete 5 jämför helkeramiska broars hållfasthet beroende på om de är förankrade med tänder eller tandimplantat. Utöver dessa delarbeten finns en sammanställning av kliniska resultat från delarbete 2 och 4 efter 11±1 år (glasinfiltrerad aluminiumoxid) respektive 3 år (zirkoniumdioxid). Slutsatserna från avhandlingen är att små broar baserade på aluminiumoxid kan framställas med acceptabelt kliniskt resultat, men att hållfastheten över tid inte är lika bra som för motsvarande broar i metallkeramik. Zirkoniumdioxidbaserade broar med storlek upp till 5 tänder uppvisar lyckandefrekvenser motsvarande metallkeramik inom ramen för den tid föreliggande studie pågått. Laboratorieavsnitten i avhandlingen ger följande slutsatser: Inprovning av porslin i mun på patient bör inte göras innan glansbränning av porslinet gjorts. Vidare bör skulderpreparation väljas framför chamferpreparation för att motstå höga belastningar i bettet. Zirkoniumdioxid är starkare än aluminiumoxid, särskilt efter förbelastning, men ytporslinet på en zirkoniumoxidkrona spricker vid ungefär samma belastning som en aluminiuoxidkrona spricker genom båda skikten (både kärna och ytporslin). Slutligen antyder resultaten i delarbete 5 att helkeramiska broar bör kunna göras på implantat med minst lika bra hållfasthet som på naturliga tänder. Resultaten från laboratoriestudierna behöver emellertid bekräftas i kliniska studier innan metoden kan rekommenderas för allmänt bruk.

Background: The development of refined, tougher, and stronger ceramic core materials in recent years has led to the wider use of new, strong all-ceramic systems based on oxide ceramics. Results from in-vitro studies investigating the use of oxide ceramics in shorter all-ceramic fixed partial dentures (FPDs) have been positive, but clinical studies and additional in-vitro studies are needed to confirm the advisability of such procedures. Aims: One aim of this thesis was to investigate whether aluminabased and zirconia-based material systems are adequate for use in shorter (≤ fiveunit) FPDs and to evaluate the clinical results. Additional aims were to investigate how to achieve optimal fracture strength in an all-ceramic FPD by varying the try-in procedure, the cervical shape of the abutments, and the support of the FPD (abutment teeth or dental implants). The final aim was to compare the strength of a zirconia material system with that of an alumina equivalent with known long-term clinical performance. Materials and Methods: Two clinical studies investigating one aluminabased and one zirconia-based material system were performed. Twenty posterior, three-unit FPDs (glass-infiltrated alumina) were followed for 5 years and 20 three–fiveunit FPDs (HIP zirconia) for 2 years. Long-term follow-ups were made after 11+/-1 (glass-infiltrated alumina) and 3 years (HIP zirconia). In three in-vitro studies, the following variables were investigated: 1a) the flexural strength of porcelain specimens depending on whether they were exposed to saliva before the glaze firing (n=20) or first after the glaze firing (n=20), 1b) the fracture strength of three-unit all-ceramic FPDs (glass-infiltrated alumina) supported by abutments prepared with cervical shoulder preparations (n=9) and abutments with cervical chamfer preparations (n=9), 2) the fracture strength of crowns (n=30) made of a zirconia material system (densely sintered zirconia) and of crowns (n=30) of an alumina material system (densely sintered alumina) that had undergone three different pre-treatment modalities (water storage only; water storage and cyclic pre-loading; water storage, cyclic pre-loading, and thermocycling), 3) the fracture strength of all-ceramic FPDs (densely sintered alumina) supported by simulated teeth (n=12) or by dental implants (n=12). Results: The success rate of the clinical alumina study was 90% after 5 years. Six (+/-1) years later (after a total of 11+/-1 years), the success/survival rate was 65%. In the second clinical study, the success rates of the 2- and 3-year follow-ups were 100%. In the three in-vitro studies, the following results were found: 1a) the mean flexural strength of the specimens in the group that was exposed to saliva first after glazing was significantly higher (P < 0.001) than that of the specimens in the group that was exposed to saliva before glazing, 1b) the FPDs luted on shoulder preparations resisted higher loads than the FPDs luted on chamfer preparations (P = 0.051), 2) total fractures were more frequent in the alumina than in the zirconia group (P < 0.001), 3) FPDs loaded on implants resisted higher loads (mean = 604 N, SD=184 N ) than FPDs loaded on abutment teeth (mean= 378 N, SD=152 N, P = 0.003). Conclusions: This thesis justifies the use of shorter alumina- (≤ three-unit) and zirconia-based (≤ five-unit) FPDs as the clinical results are acceptable. The clinical performance of alumina is, however, not as good as that of comparable high-gold alloy based porcelain-fused-to-metal FPDs concerning fracture resistance. Within the limitations of the in-vitro studies: Saliva exposure of porcelain before glaze firing should be avoided to optimize the strength of the porcelain. Shoulder preparations can be beneficial for the strength of all-ceramic FPDs compared to chamfer preparations, as can support by dental implants compared to abutment teeth. The fracture mode of alumina crowns (total fractures) differs from that of zirconia crowns (veneer fractures), suggesting that the zirconia core is stronger than the alumina core.