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Hiebsch, Markus H.J. (2006): Statische Kontraktionsspannung und Härtebestimmung bei unterschiedlichen Polymerisationskonzepten. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Auswirkung verschiedener Polymerisationskonzepte von Halogen- bzw. LED-Lampen auf die Kontraktionsspannung im Komposit Mit dieser Untersuchung soll das Ziel verfolgt werden, Aussagen über die statische Kontraktionsspannung in ein und demselben Komposit, unter dem Einfluss verschiedener Polymerisationskonzepte diverser Lichtquellen, zu treffen. Dabei ist es wichtig, eine möglichst vollständige Durchhärtung in allen Schichten, eine hohe Konversionsrate des Monomers bei möglichst geringen Spannungszuständen im Komposit, in einer für die Praxis vernünftigen Belichtungszeit, zu erreichen. Somit wurden im ersten Teil dieser Studie die Lichtkonzepte zweier verschiedener sich auf dem Markt befindlichen Halogen-Lampen (Astralis 10 und Elipar Trilight), sowie zweier verschiedener LED-Lampen (Elipar Freelight und GC e-light) verglichen, wobei letztere einen Prototyp darstellte. Es wurden zunächst alle Konzepte in einem statischen Polymerisationsschrumpfverfahren über 300 s ohne Kompensation untersucht. Es stellte sich heraus, dass die Konzepte mit der größten Lichtintensität – beide Halogen-Lampen - auch die höchsten Spannungen im Komposit aufwiesen. Die niedrigsten Spannungen wiesen die verschiedenen Konzepte der LED-GC e-light auf. Trotz einer weiteren Belichtung der Konzepte dieser Lampe von 40 s mit 400mW/cm², wurden nach insgesamt 460 gemessenen Sekunden nochmals eine deutliche Steigerung der Spannungswerte erbracht, wobei aber die Werte der Halogen-Lampe Astralis 10 nicht erreicht werden konnten. Eine Belichtung mit sehr hoher Intensität von Anfang an bewirkt demnach eine sehr große Schrumpfung und Spannungsbildung im Komposit, das auf den adhäsiven Verbund negative Auswirkungen hat. Auffallend ist, dass alle Lampen, deren Konzepte einen exponentiellen Verlauf haben, die niedrigsten Werte aufwiesen. Durch die daher herabgesetzte Polymerisationsgeschwindigkeit wird das Nachfließen des Materials verlängert, wodurch bis zum Erreichen des Gelpunktes innere Spannungen im Komposit - bei einem höheren Vernetzungsgrad - abgebaut werden können. Ein spannungsreduzierender Effekt wurde somit nachweisbar. Der zweite Teil der Studie beschäftigte sich sowohl mit der Durchhärtung an der Oberfläche, als auch der Härte in 2 mm Tiefe, da dieser Wert als ideale Schichtstärke angesehen wird. Um die Durchhärtungswerte zu bestimmen, wurde als indirektes Maß die Härtemessung nach Vickers durchgeführt. Die Versuche zeigten eine Abhängigkeit des Polymerisationsgrades der Proben von der Polymerisationsdauer, sowie Intensität innerhalb der vergleichbaren Konzepte und der Art der Polymerisationsgeräte. Dabei erreichten beide LED-Lampen die geringsten Härtewerte. Das beste Ergebnis für eine relativ kurze Belichtungszeit von 24 s bei einer geringen Schrumpfspannung und einer guten Aushärtung - selbst an der Unterseite der Probe - zeigte das Pulse 10.2-Konzept der GC e-light. Einzig eine Ausnahme im Vergleich zu den übrigen Lampen bildet das Soft A-Konzept der GC e-light. Allein durch die Belichtungzeit von 40 s war hier eine ausreichende Tiefenaushärtung gewährleistet. Der Vergleich beider Halogen-Lampen zeigt bei der Astralis 10 generell größere Durchhärtungsergebnisse als bei vergleichbaren Konzepten der Elipar Trilight, was auf die sehr hohe Anfangsintensität zurückzuführen ist. Die Werte an der Ober- bzw. Unterseite verhielten sich signifikant untereinander. Aufgrund der höheren Schrumpfspannungen aber auch der größeren Tiefendurchhärtung der Halogen-Lampen im Vergleich zu den LED-Lampen, ist zum jetzigen technischen Entwicklungszeitpunkt dieser hier verwendeten Lampen keine Empfehlung für einen bestimmten Lampentyp auszusprechen.