LERNFELD 4 Kariologie. LERNFELD 4 Kariologie. Füllungsmaterialien. Füllungsmaterialien Kunststoffe. Kunststoffe als Füllungsmaterialien.

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1 LERNFELD 4 Kariologie Füllungsmaterialien LERNFELD 4 Kariologie Füllungsmaterialien Kunststoffe Kunststoffe als Füllungsmaterialien Die Komposite setzen sich aus Monomeren und Polymeren zusammen! Die Polymerisation geschieht durch Katalysatoren oder durch ultraviolettes Licht bestimmter Wellenlängen

2 Monomere sind langkettige Einzelmoleküle aus gleichartig aufgebauten Stoffen Polymere sind Stoffe, die aus vielen Monomeren durch Polymerisation zu großen Molekülen chemisch verbunden sind. Polymerisation ist die chemische Reaktion, bei der die Monomere und Polymere durch Katalysatoren (Härter, usw.) oder ultraviolettes Licht zu großen Molekülen chemisch verbunden werden. Die kaum zu überschaubare Vielzahl an Kompositen, haben eines gemeinsam: sie bestehen aus Polymethacrylaten. Unterschieden werden die Komposite durch ihre verschiedenen Arten und Größen der Füllkörper. (Quarze, Gläser, Keramik, Aluminiumoxid, usw.) Damit die Polymere und die Füllstoffe sich verbinden können, sind sogenannte Silane in den Kompositen. Diesen Prozess der chemischen Verbindung nennt man Silanisieren Die Füllkörper sind notwendig, da ohne sie die Komposite zu 'weich' wären und sie eine zu hohe Polymerisationsschrumpfung hätten. Je nach Größe und Art der Füllkörper liegt die Polymerisationsschrumpfung der zahnärztlichen Komposite zwischen 0,5 und 3%

3 Woraus setzen sich die Komposite zusammen? Aus langkettigen Molekülen, den Monomeren und Polymeren, die chemisch durch Polymerisation entstehen. Was ist eine Polymerisation? Eine Polymerisation ist eine chemische Reaktion, bei der Monomere und Polymere durch Katalysatoren (Härter, Reaktionsauslöser) oder durch ultraviolettes Licht zu großen Molekülen verbunden werden. Was sind Monomere und Polymere? Monomere sind langkettige Einzelmoleküle, die aus gleichartigen Stoffen aufgebaut sind; Polymere sind große Moleküle, die aus vielen Monomeren durch Polymerisation chemisch verbunden sind.

4 Die in der Zahnmedizin verwendeten Kunststoffe, die Komposite haben welche Grundkunststoffe gemeinsam und wodurch unterscheiden sich die verschiedenen Komposite? Die Komposite bestehen aus Polymethacrylaten, die sich durch die Verschiedenheit der Füllkörper unterscheiden. Wie werden die Füllkörper chemisch mit den Polymeren verbunden? Durch sogenannte Silane, die chemische Reaktion zwischen Polymeren und Füllkörper nennt man Silanisieren. Warum sind die Füllkörper in den Kompositen notwendig? Damit die Komposite dem Kaudruck entsprechend hart sind und damit durch die Füllkörper die Polymerisationsschrumpfung verringert wird.

5 Man unterscheidet Komposite in Makrofüllerkomposite Mikrofüllerkomposite Hybridkomposite (Nanofüller-Komposite) Makrofüllerkomposite sind konventionelle Komposite, die nur große Füllkörper (Makrofüller) aus Quarz, Glas oder Keramik mit einer Größe über 1 Mikrometer (1µm = 0,001mm) Mikrofüllerkomposite sind Komposite, die feinste Füllkörper (Mikrofüller) aus Siliziumdioxid (SiO2) mit einer Größe von 0,01-0,04 µm haben. Hybridkomposite Der Wortteil "Hybrid" soll ausdrücken, dass sich die Füllkörper aus mehren Einzelkomponenten zusammensetzen: Eine Vermengung der Mikrofüllern und der Gläser aus den Makrofüllern sollen optimale physikalische Eigenschaften bewirken ohne die jeweiligen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Die Nanofüller - Komposites gehören auch zu den Hybrid-Kompositen,die Füllkörpergrößen unter 1 µm haben Alle schrumpfreduzierten (auch mit "Vorpolymerisaten)" Komposite haben immer noch eine geringe Polymerisationsschrumpfung, die aber in einem Bereich liegt, die adhäsive Maßnahmen trotzdem notwendig macht.

6 Adhäsive Maßnahmen Das Prinzip der Adhäsive besteht darin, dass ein niedrigvisköses Kunststoff-Monomer ("flüssiger Kunststoff"; als Haftvermittler) einen Verbund zwischen der Zahnhartsubstanz (Schmelz, Dentin) einerseits und dem entsprechenden Füllungsmaterial andererseits eingeht. Hierzu muss die Zahnoberfläche entsprechend vorbehandelt ("konditioniert") werden! Die Adhäsivtechnik: Durch Aufbringung einer Säure (meist 30-40%-ige Phosphorsäure; Ätzgel) über einen Zeitraum von 20 bis 40 Sekunden auf die Zahnsstrukturen wird eine oberflächliche Schicht von ca. 10 µm abgetragen und Rauhigkeiten von etwa 30 µm Tiefe geschaffen (Fachbegriff "Etching"). Die dadurch bedingte Oberflächenvergrößerung bieten eine bessere Benetzbarkeit für sog. Haftvermittler (Bezeichnungen: Bondings, Adhäsive). Der Haftvermittler - ein niedrigvisköser Kunststoff - fließt in die aufgelösten Strukturen ein und ergibt nach Aushärtung eine mikromechanische Verankerung, an dessen gegenüberliegenden Oberfläche das eigentliche Füllungsmaterial eine chemische Verbindung eingeht.

7 All-in-one Adhäsive ("Ein-Schritt-Haftvermittler") sind weiterentwickelte Primer, welche eine Konditionierung mit Säure ("Anätzen") und ein zusätzliches Bonding überflüssig machen. Nach einigen Untersuchung besteht kein Unterschied in der Qualität der späteren Füllungen zwischen selbstätzenden Adhäsivsystemen im Vergleich zu den One-Bottle-Adhäsivsystemen. Eine gewisse Inkompatibilität besteht bei diesen Adhäsiv-Systemen mit chemisch härtenden ("Zwei-Pasten-Gemisch") Kompositen und beeinflusst vor allem das Bonding an Dentin. Um die Polymerisationsschrumpfung gering zu halten, muss außer den adhäsiven Maßnahmen bei der Verarbeitung mit Kompositen darauf geachtet werden, dass die Komposite Schicht für Schicht aufgetragen und dazwischen polymerisiert werden. Bei zu großen Schichtstärken kommt es zu Spannungen im Zahn, die entweder zu Rissen oder offenen Füllungsrändern führen können. Vorteile Ästhetik Keine bekannten Nebenwirkungen Zahnsubstanz schonend Nachteile Zeitaufwand Schrumpfung beim Polymerisieren Verfärbung Lebensdauer

8 Welche unterschiedlichen Komposite werden in der Füllungstherapie verwendet? Makrofüller-Komposite, Mikrofüllerkomposite, Hybridkomposite, dazu gehören die Nanofüller- Komposite. Was sind Makrofüllerkomposite? Das sind konventionelle Komposite, die nur große Füllkörper (Makrofüller) aus Quarz, Glas, Keramik mit einer Größe über 1 Mikrometer (1 µm = 0,001mm) Was sind Mikrofüller-Komposite? Das sind Komposite, die feinste Füllkörper (Mikrofüller) aus Siliziumdioxid (SiO2) mit einer Größe von 0,01-0,04 µm (Mikrometer)

9 Was sind Hybridkomposite? Eine Vermengung der Mikrofüllern und der Gläser aus den Makrofüllern. Sie sollen optimale physikalische Eigenschaften bewirken ohne die jeweiligen Nachteile der Makro~ und Mikrofüllern in Kauf zu nehmen. Dazu gehören auch die Nanofüller-Komposite, die Füllkörpergrößen unter 1 µm haben. Welche Maßnahmen sind in der Füllungstherapie notwendig, um die Polymerisationsschrumpfung auszugleichen? Es müssen adhäsive Verfahren angewendet werden, um die Komposite mit den Zahnhartsubstanzen eng zu verbinden. Was sind adhäsive Maßnahmen? Das Prinzip der Adhäsive besteht darin, dass ein niedrigvisköses Kunststoff-Monomer ("flüssiger Kunststoff"; Haftvermittler) einen Verbund zwischen der Zahnhartsubstanz (Schmelz, Dentin) einerseits und dem entsprechenden Füllungsmaterial andererseits eingeht. Hierzu muss die Zahnoberfläche entsprechend vorbehandelt ("konditioniert") werden!

10 Wie funktioniert die Adhäsivtechnik? Durch Aufbringung einer Säure (meist 30-40%-ige Phosphorsäure; Ätzgel) über einen Zeitraum von 20 bis 40 Sekunden auf die Zahnsstrukturen wird eine oberflächliche Schicht von ca. 10 µm abgetragen und Rauhigkeiten von etwa 30 µm Tiefe geschaffen (Fachbegriff "Etching"). Was sind sog. All-in-one-Adhäsive? Das sind weiterentwickelte Primer, sogenannte "Ein- Schritt-Haftvermittler", welche eine Konditionierung mit Säure ("Anätzen") und ein zusätzliches Bonding überflüssig machen. Was ist die wichtigste Maßnahme in der Komposite-Füllungstherapie, um die Polymerisationsschrumpfung so gering wie möglich zu halten? Um die Polymerisationsschrumpfung gering zu halten, muss außer den adhäsiven Maßnahmen bei der Verarbeitung mit Kompositen darauf geachtet werden, dass die Komposite Schicht für Schicht aufgetragen und dazwischen polymerisiert werden. Bei zu großen Schichtstärken kommt es zu Spannungen im Zahn, die entweder zu Rissen oder offenen Füllungsrändern führen können.

11 Füllungsmaterialien werden verwendet, um eine Kavität im Zahn zu verschließen und die ursprüngliche Form wieder herzustellen. Nach den verschiedenen Anwendungsbereichen unterscheidet man: provisorische Füllungsmaterialien Unterfüllungsmaterialien Füllungsmaterialien Wurzelfüllmaterialien Je nach Anforderung an die Füllungsmaterialien werden unterschiedliche Bedingungen an den Einsatz geknüpft: gute biologische Verträglichkeit. (Materialverträglichkeit) genügende Festigkeit und Härte gegenüber mechanischen Einwirkungen Form- und Volumenkonstanz gute Haftung, bzw. guter Verbund (Dichtigkeit) des Füllungsmaterials an die Zahnhartsubstanz. Undurchlässigkeit für Flüssigkeiten der Mundhöhle, Medikamente und Bakterien Widerstandsfähigkeit gegenüber aggressiven Nahrungs- und Genussmittel, Speichel und Bakterien. geringes Wärme- und Kälteleitvermögen. sehr gute Farbbeständigkeit des Füllungsmaterials gute Farbgestaltungsmöglichkeiten zum Anpassen an die Zahnfarbe gute Entfernbarkeit ohne Schädigung des Zahnes leichte Verarbeitung, sichere Dosierung, zuverlässige Anmischverfahren. Gute biologische Verträglichkeit - Das bedeutet: Unschädlichkeit für die Zahnhartsubstanzen, die Pulpa, Gingiva und natürlich auch für den Gesamtorganismus. Das fordert, dass das Füllungsmaterial keine zu hohe Dosis an toxischen Substanzen enthält, die den Schmelz, das Dentin oder die Pulpa direkt oder über die Dentinkanälchen angreift. Zum Beispiel: keinen zu hohen Quecksilberanteil im Amalgam keine zu hohe Konzentration von Monomeren im Kunststoff keine zu hohe Dosis von Phosphorsäure in Unterfüllungszementen keine zu hohe Dosis von Eugenol in Unterfüllungszementen keine zu hohe Dosis von Aldehyden (Konservierungsstoffe) Die Materialien sollen sich biologisch auch mit der Gingiva, mit der Mundschleimhaut und mit dem Speichel vertragen. Das heißt, dass die Materialien nicht in Lösung mit dem Speichel gehen darf und heruntergeschluckt werden könnten. Die Oberflächenstruktur soll so biologisch glatt sein, dass kein Gewebe geschädigt wird.

12 Genügende Festigkeit und Härte gegenüber mechanischen Einwirkungen d.h. dass der Füllungswerkstoff bei Kaubelastungen dem Druck und den Scherbewegungen der Gegenzähne gewachsen ist, formstabil bleibt und nicht frakturiert. Das bedeutet, dass bei den Black-Klassen I + II eigentlich nur Amalgam, Gold~ oder Keramikinlays in Frage kommen. Einige moderne Kunststoffe sind im Seitenzahnbereich heute schon bedingt einsetzbar, wenn es dabei auch auf die Ausdehnung der Kavität ankommt. Im Frontzahnbereich müssen die Füllungswerkstoffe ausreichende Festigkeit gegen äußere mechanische Einwirkungen, wie Besteckkontakte und Stöße zum Beispiel einer Flasche, besitzen. Form- und Volumenkonstanz Die einmal gegebene Form soll erhalten bleiben! Bei älteren Amalgamen ergab sich ein sogenannter Flow durch die Einwirkung des Kaudrucks. Die thermische Kontraktion und Expansion des Füllungswerkstoffes soll so gering sein, damit sich keine Spaltbildung an den Kavitätenrändern ergibt. Von den Kunststoffen wird verlangt, dass sie sich bei hohem Kaudruck und bei Scherbewegungen nicht verformen und ihr Volumen behalten! Gute Haftung, bzw. guter Verbund des Füllungsmaterials an die Zahnhartsubstanz. Bei den plastischen Füllungswerkstoffen soll eine gute Adhäsion (bestimmte Art der Haftung) an die Zahnsubstanzen gegeben sein. Beim Amalgam wird durch die richtige Konsistenz des angemischten Stoffes und das richtige Stopfen die Adaptation (Anpassungsfähigkeit) an den Kavitätenboden und die Kavitätenwände erreicht. Amalgam ist richtig angemischt und verarbeitet, wenn man beim Füllunglegen das Schneeballknirschen hört!! Bei den heutigen Kunststoffen wird die Adhäsion und die Adaptationsfähigkeit durch die modernen Bondingsysteme erreicht. Merke: Es gibt keine chemische, sondern nur physikalische Verbindungen zwischen Füllungswerkstoffen und Zahnsubstanzen!!

13 Undurchlässigkeit für Flüssigkeiten der Mundhöhle, Medikamente und Bakterien Dies bedeutet, dass der Füllungswerkstoff so dicht und widerstandsfähig sein muss, damit kein Speichel und darin gelöste Stoffe (z.b. Medikamente), keine aufgenommenen heiße, kalte oder aggressive Flüssigkeiten ihn durchdringen oder auflösen können. Zemente werden ausgelaugt und lösen sich auf die Dauer durch den Speichel auf. Amalgame werden bei falscher Verarbeitung porös und korrodieren. Falsche Verarbeitungstechniken beim Legen der Kunststoffmaterialien machen sie brüchig und porös. Widerstandsfähigkeit gegenüber aggressiven Nahrungs- und Genussmittel, Speichel und Bakterien. Die Forderung nach Widerstandsfähigkeit betrifft vor allem die heute nicht mehr gebräuchlichen Zemente und die modernen Kunststoffe. Die chemische Zusammensetzung der Kunststoffe muss eine Widerstandsfähigkeit gegen die oben genannten Substanzen gewährleisten. Amalgam, Gold~ und Keramikinlays erfüllen diese Forderung am Besten. geringes Wärme- und Kälteleitvermögen Diese Forderung an den Füllungswerkstoff dient zum Schutz der Pulpa. Wird diese Forderung nicht optimal eingelöst, muss eine isolierende Unterfüllung gelegt werden! Das bedeutet, dass metallische Materialien wie Gold und Amalgam bei pulpennahen Kavitäten mit einer Zementunterfüllung (die thermische Reize nicht weiterleiten) versorgt werden müssen.

14 sehr gute Farbbeständigkeit des Füllungsmaterials Diese Forderung betrifft hauptsächlich die vielfältigen Angebote bei den Kunststoffpräparaten! Was nützt das beste Material, wenn es sich aus welchen Gründen auch immer verfärben kann. Diese Gründe können die Verfärbung von innen her (also durch die chemische Zusammensetzung) oder von außen (physikalische Faktoren) sein. (Deswegen müssen auch Kunststofffüllungen nach dem Bleachen auch erneuert werden, weil sie sich nicht Bleichen, bzw. Aufhellen lassen!!) gute Farbgestaltungsmöglichkeiten zum Anpassen an die Zahnfarbe Beim Auswählen der auf dem Markt befindlichen Kunststoffe sollte darauf geachtet werden, dass die Materialien in verschiedenen vielfältigen Farben angeboten werden und sich auch untereinander gut schichten lassen! Diese Forderung wird bei manchen preiswerten Kunststoffen nicht erfüllt. gute Entfernbarkeit ohne Schädigung des Zahnes Durch Einsatz der heute guten, durchzugskräftigen Turbinen ist dieser Forderung eigentlich immer genüge getan! Problematisch ist eigentlich nur beim Entfernen von zahnfarbenen Restaurationen, zu erkennen, wo die Grenze vom Material zum Schmelz, bzw. zum Dentin ist. Man sollte deswegen als unterste Schicht auf das Dentin eine dünne ganz weiße Schicht legen, das erleichtert nicht nur schöne Farbgebung für den Zahn, sondern lässt den Behandler beim Entfernen der Füllung die Grenze zum Dentin erkennen.

15 leichte Verarbeitung, sichere Dosierung, zuverlässige Anmischverfahren Diese Forderung an Füllungsmaterialien wird vor allem von der Zahnarzthelferin geschätzt, denn was passiert, wenn das Material schlecht vorbereitet, falsch dosiert oder schlecht angemischt ist??? Dann gibt s paar hinter die Löffel!! Unterfüllungsmaterialien: Phosphatzemente: - Es ist schon lange bekannt, daß das Dentin auch aus Phosphaten aufgebaut ist. Daraus hat sich ergeben, dass als Schutz für die Pulpa vor allem unter Amalgamfüllungen, teilweise auch unter Kunststofffüllungen Phosphatzemente gelegt werden. Der Zement besteht aus Zinkoxid und Magnesiumoxid. Er ist ein fein gemahlenes mineralisches Bindemittel, das nach dem Anspateln (!!!) mit 55%-iger Phosphorsäure erhärtet. Anwendungen der Phosphatzemente: Unterfüllung Befestigung von Kronen und Brücken temporäre Verschlüsse oder provisorische Füllungen Zink-Eugenol-Zemente: (EUGENOL = Nelkenöl!!) Hierbei wird das Zinkoxid mit Eugenol angespatelt (!!). Dieser Zement wird aber nicht so hart wie der Phosphatzement und sollte nur als dünne Schicht unter eine Füllung gelegt werden. Er bleibt eher elastisch. Das Eugenol hat eine beruhigende heilende Wirkung auf die Pulpa. Eugenol-Zemente nicht unter Kunststofffüllungen legen. Das Eugenol enthält Weichmacher-Substanzen für die Kunststoffe. Die Zinkoxid-Eugenol-Zemente (ZOE) bestehen zu ca. 70% aus Zinkoxid, dem noch Harze und andere Zinkverbindungen beigemischt sind. Die Flüssigkeit besteht zu 85% aus Eugenol (synthetisches Nelkenöl) und ca. 15% Pflanzenöl. Anwendungsgebiete der ZOE-Zemente sind dünne Schicht als Unterfüllung provisorischer Verschluss (als vorübergehende Heilfüllung) temporäre Kronenbefestigung

16 Carboxylatzement (z.b. Durelon ) Das Pulver besteht im wesentlichen wie die Phosphatzemente auch aus Zinkoxid. Die Flüssigkeit ist dagegen keine verdünnte Phosphorsäure, sondern mit Wasser verdünnte Polyacrylatsäure. Die Anwendungsgebiete entsprechen dem der Phosphatzemente: Unterfüllung Befestigung von Kronen und Brücken temporäre Verschlüsse oder provisorische Füllungen Die Carboxylatzemente haben gegenüber den Phosphatzementen folgende Vorteile: Sie binden ohne nennenswerte Wärmeentwicklung ab Sie sind pulpenschonend und losen keinen Säureschock aus Sie sind weniger empfindlich gegen Flüssigkeit und haften besser! Ein Nachteil ist die anspruchsvolle Verarbeitung. Sie müssen sehr genau dosiert werden, um gute Materialeigenschaften zu erhalten! Die Verarbeitung der Zemente: Das Pulver wird stets in die Flüssigkeit eingespatelt!! Nicht umgekehrt! (Doppelendespatel verwenden!!) Zu Beginn werden zunächst nur kleine Mengen Portionen Pulver unter lang ausstreichenden Spatelbewegungen eingemischt. Anschließend können die Portionen zunehmend größer werden, bis die gewünschte Konsistenz erreicht ist. Für Füllungszwecke werden die Zemente dick angespatelt; für Kronen~ und Brückenbefestigungen dagegen relativ dünn. Bei den Carboxylatzementen (Durelon) Dosierhilfen für die Flüssigkeit (z.b.: Tropfpipette) benutzen, weil für die Mischungen wenig Polyacrylatsäure benötigt wird. Bei den Eugenol-Zementen keinen Flüssigkeitsüberschuss produzieren, weil zu hohe Konzentration toxisch wirken kann. Bei wärmeentwickelnden Zementen (Phosphatzement) große kühle Glasplatte zum Ableiten der Wärme benutzen. Bei CaOH demineralisiertes bzw. steriles Wasser zum Anmischen benutzen. Bei Calxyl (Fertigprodukt) kühl aufbewahren. EBA-Zemente (Äthoxybenzoesäure-Zement) Zusammensetzung: Das Pulver besteht wie die ZOE-Zemente vorwiegend aus Zinkoxid, dem zur Steigerung der Festigkeit Füllstoffe wie Quarz oder Aluminiumoxid beigemischt sind. Die Flüssigkeit enthält zu ca. 60% Äthoxybenzoesäure ( engl.: Ethoxy- Benzoic-Acid = EBA) und zu 40% Eugenol. Anwendung: EBA-Zemente können als Unterfüllungszemente und zur Befestigung von Kronen und Brücken verwendet werden. Dabei ist zu beachten, dass diese Zemente keine sehr hohe Endfestigkeit erreichen. Verarbeitung: entspricht den ZOE-Zementen. Cave: Nicht im Kontakt mit Kunststoffinlays oder ~füllungen verwenden!

17 Es gibt noch die Silikat~ und Silikophosphatzemente, aber die sind heute kaum noch in Verwendung. Glasionomerzement (GIZ) Zusammensetzung: Das Pulver besteht aus Aluminiumsilikatglas mit einem Zusatz von Kalzium und Fluorid. Die Flüssigkeit besteht aus 50%-igen Polyacrylatsäuren. Anwendung: GIZ hat wie Dentinkleber eine gute Haftung an der Zahnhartsubstanz und setzen Fluorid frei (gegen Sekundärkaries). Sie sind nicht okklusionstragende, definitive Füllungen geeignet. Glasionomerzemente enthalten neben Säuren auch verschiedene Ionen wie Aluminium oder Strontium. In den Hybridglasionomerzementen sind zusätzlich Kunststoffanteile enthalten. Diese Werkstoffe können als Langzeitprovisorien und bei Milchzähnen in den meisten Fällen verwendet werden. Verarbeitung: genaues Mischungsverhältnis beachten!!