Reparatur methacrylatbasierter dentaler Restaurationskomposite unter Einsatz von Schallaktivierung

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.