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Oberthür, Marie-Thérèse (2014): Reparatur methacrylatbasierter dentaler Restaurationskomposite unter Einsatz von Schallaktivierung. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät
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Abstract

Mit der Etablierung der adhäsiv befestigten Komposite in der Zahnheilkunde wurde ein Weg hin zu minimalinvasiven Therapieansätzen eingeschlagen. Die Schonung der Zahnhartsubstanz rückte in den Mittelpunkt (Tyas et al. 2000). Allerdings weisen auch diese modernen zahnärztlichen Werkstoffe nur eine begrenzte Lebensdauer auf. Zahnärzte verbringen einen Großteil ihrer Behandlungszeit mit der Erneuerung defekter oder insuffizienter Füllungen (Fernández et al. 2011). Mit jeder Re-Restauration geht jedoch wertvolle Zahnhartsubstanz verloren, was zur Gefährdung der Integrität der Pulpa und somit zur Notwendigkeit weiterer zeitintensiver und für den Patienten ökonomisch sowie psychisch belastender Therapiemaßnahmen führen kann. Eine Möglichkeit, diese Entwicklung aufzuhalten oder zumindest zu verlangsamen ist, partiell insuffiziente Restaurationen nicht sofort zu erneuern, sondern, wenn möglich, zu reparieren (Kamann & Gängler 2000). Die vorliegende Arbeit soll zum bisherigen Wissensstand über die Kompatibilität verschiedener (methacrylatbasierter) Komposite beitragen und eine Entscheidungshilfe für oder gegen bestimmte Reparaturmaterialien- und Methoden darstellen. Als neuer Ansatzpunkt wurde der Einsatz von Schallaktivierung zur Reduzierung der Viskosität und Veränderung des Fließverhaltens der Reparaturkunststoffe untersucht. Die fünf methacrylatbasierten Komposite Grandioso Flow (Voco), Clearfil Majesty Posterior (Kuraray), Clearfil Majesty Esthetic (Kuraray), Estelite Sigma Quick (Tokuyama) und SonicFill (Kerr) fanden jeweils als Substrat- und Reparaturmaterial Verwendung. Sie wurden sowohl mit sich selbst als auch mit jedem der vier anderen Kunststoffe kombiniert. Eine Hälfte der zylinderförmigen Proben wurde auf konventionelle Art mithilfe von Handinstrumenten hergestellt, bei der anderen Hälfte kam das Handstück SonicFill zur schallaktivierten Applikation des Reparaturmaterials zum Einsatz. Als Haftvermittler dienten ein Silane Primer und ein Adhäsiv (Optibond FL, beide Kerr). Vor der Reparatur wurden die Proben zwei Monate in bidestilliertem Wasser bei 37°C einem artifiziellen Alterungsprozess unterworfen. Anschließend wurden die Oberflächen mit Siliziumkarbidpapier der Körnung 400 angeraut und mit Phosphorsäure gereinigt. Nach Auftragen der Haftvermittler und der neuen Kompositschichten erfolgte erneut eine Lagerung über zwei Monate in bidestilliertem Wasser. Um vergleichende Aussagen treffen zu können, wurden positive Kontrollgruppen für alle Restaurationsmaterialien hergestellt. Zur Evaluierung der Haftfestigkeit des Verbundes wurde ein Makro-Scherversuch durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass verschiedene Materialkombinationen zu sehr unterschiedlichen Haftfestigkeitswerten führten. Mehrere Kombinationen überschritten den in der Literatur genannten Richtwert von 18-20 Megapascal (Puckett et al. 1991) und könnten möglicherweise somit intraoral erfolgreich für Reparaturen eingesetzt werden. Der Einfluss des Reparaturmaterials auf die Scherhaftfestigkeit (partielles Eta-Quadrat = 0,219) war höher als der des Substratmaterials (partielles Eta-Quadrat = 0,126) und des Schalleinsatzes bei der Verarbeitung des Reparaturwerkstoffes (partielles Eta-Quadrat = 0,015). Dies bedeutet für den behandelnden Zahnarzt die Möglichkeit, den Erfolg einer Reparatur selbst beeinflussen zu können. Insgesamt erwies sich Clearfil Majesty Posterior als das Reparaturmaterial, welches sowohl relativ zur Kontrollgruppe gesehen als auch in absoluten Zahlen die höchsten Werte erzielte. Es war gleichzeitig das am höchsten gefüllte der untersuchten Materialien. Diese Beobachtung steht in Widerspruch zu den Ergebnissen einer früheren Studie, wonach hochgefüllte Komposite aufgrund schlechterer Benetzungsfähigkeit zu niedrigeren Haftfestigkeiten führten (Baur & Ilie 2012), jedoch in Übereinstimmung mit der Untersuchung von Boyer et al. (Boyer et al. 1984). Betrachtet man die Frakturmuster der abgescherten Proben, fällt auf, dass es hauptsächlich zu adhäsiven Brüchen kam. Gemischte und kohäsive Brüche traten vor allem in Zusammenhang mit hohen Haftfestigkeitswerten auf. Sie häuften sich bei den Proben der positiven Kontrollgruppen. Außerdem fiel auf, dass gleich hohe Haftfestigkeitswerte nicht immer auch zu identischen Frakturverläufen führten, wie auch Maneenut et al. schon beobachtet hatten (Maneenut et al. 2011). Im Einklang mit den Ergebnissen anderer Autoren (Gregory et al. 1990; Maneenut et al. 2011) schnitten in der vorliegenden Untersuchung homotype Reparaturen insgesamt nicht besser ab als heterotype. Die bei homotypen Reparaturen erzielten Haftfestigkeitswerte variierten zwischen 41,6 % und 72,5 % der kohäsiven Mittelwerte. Bei der Verarbeitung der Materialien ließ sich feststellen, dass nicht alle Materialien gleichermaßen durch die Schallaktivierung beeinflusst wurden. Clearfil Majesty Posterior zeigte kaum eine Veränderung der Viskosität. Da sich SonicFill von Clearfil Majesty Posterior den Füllstoffgehalt nach Herstellerangaben betreffend im Vergleich mit den anderen drei Materialien am meisten unterscheidet, könnte der Füllstoffgehalt eines Komposits bei der Verwendung von Schall zur Viskositätsveränderung eine größere Rolle spielen als die Zusammensetzung und Gestalt der Füllkörper. Nur Estelite Sigma Quick zeigte als Reparaturmaterial insgesamt bessere Ergebnisse nach schallaktiviert durchgeführter Reparatur. Möglicherweise lässt sich diese Beobachtung auf den Aufbau der Füllerfraktion zurückführen. Die Füllkörper wiesen eine nahezu einheitliche Größe und kugelrunde Form auf, wodurch sich Estelite Sigma Quick stark von den anderen Materialien unterschied. Auch SonicFill, ein Material, das für den Einsatz mit dem SonicFill-Handstück entwickelt wurde, lieferte höhere Haftfestigkeitswerte bei konventioneller Verarbeitung. Dies lässt sich eventuell darauf zurückführen, dass für die vorliegende Studie eine plan geschliffene Substratoberfläche ohne Möglichkeit zur Makroretention verwendet wurde. Andererseits reicht die manuelle Bearbeitung eines Komposits durch Edelstahlinstrumente möglicherweise bereits aus, um die thixotropen Eigenschaften des Materials schon in ausreichendem Maße zu aktivieren und die Fließeigenschaften sowie die Benetzung der Oberfläche optimal zu modifizieren. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass einige Komposite das Potential zur Viskositätsverringerung durch den Einsatz eines Schallhandstücks aufweisen. Die Empfehlung, diese Methode zur Reparatur einzusetzen, kann jedoch nur eingeschränkt und teilweise für das Material Estelite Sigma Quick oder die schallaktivierte Reparatur von Füllungen aus Estelite Sigma Quick und SonicFill mit Clearfil Majesty Posterior erfolgen. In den meisten Fällen ist Clearfil Majesty Posterior (konventionell verarbeitet) als Reparaturmaterial zu empfehlen. Weitere Studien an Zahnhartsubstanz und Kavitäten, die die Möglichkeit zur Makroretention aufweisen und bessere Fließeigenschaften des Reparaturmaterials verlangen, sollten folgen. Ebenso sollte näher untersucht werden, welche physikalischen und chemischen Auswirkungen die Schallaktivierung auf Dentalkunststoffe hat.