Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Zahnmedizin an der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm

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1 Universitätsklinikum Ulm Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde Klinik für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. med. dent. Bernd Haller Spaltreduktion und Höckerstabilisierung durch Self-Etch-Adhäsive und Bulk-Fill-Technik? Multifunktionale Qualitätsprüfung von Klasse-II- Kompositrestaurationen mit einem neuartigen In-vitro-Modell Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Zahnmedizin an der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm Vorgelegt von Alexander Markus Merz Reutlingen 2015

2 Amtierender Dekan: Prof. Dr. Thomas Wirth 1. Berichterstatter: Prof. Dr. Bernd Haller 2. Berichterstatter: Prof. Dr. Anita Ignatius Tag der Promotion:

3 Die Widmung wurde aus Gründen des Datenschutzes entfernt.

4 I Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis... III 1. Einleitung Einführung Dentale Komposite Einflussfaktoren der Schrumpfungsspannungen und Möglichkeiten der Spannungsreduktion Bulk-Fill-Technik und Bulk-Fill-Komposite Bondingsysteme und Adhäsivtechnik Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Bondingsystemen Problemstellung und Ziel der Untersuchung Material und Methode Herstellung der Proben Künstliche Alterung Bestimmung der externen Adaptation im Rasterelektronenmikroskop Bestimmung der internen Adaptation im Rasterelektronenmikroskop Bestimmung der Frakturfestigkeit (Bruchlast) Versuchsplan Statistische Datenauswertung Ergebnisse Übersicht Randanalysen an den allseitig schmelzbegrenzten Klasse-II- Kompositfüllungen Randanalysen an den lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Klasse-II-Kompositfüllungen Ergebnisse der Spaltanalysen entlang der internen Kavitätenwände nach Thermocycling Ergebnisse der Bruchlastmessungen... 72

5 II 3.6 Korrelationen zwischen Bruchlast und externer bzw. interner Spaltbildung Diskussion Übersicht Untersuchte Bondingsysteme und Füllungstechniken Diskussion der Methoden Diskussion der Ergebnisse Schlussfolgerungen Zusammenfassung Literaturverzeichnis Anhang Verwendete Materialien und Geräte

6 III Abkürzungsverzeichnis µm Mikrometer 10-MDP 10-Methacryloyloxydecyl-Dihydrogenphosphat Abb. Abbildung Bis-GMA Bisphenol-A-Glycidylmethacrylat bzw. beziehungsweise ca. circa C-Faktor Konfigurationsfaktor d. h. das heißt et al. et alii evtl. eventuell Gew. Gewicht GPa Gigapascal h Stunde ISO International Organization for Standardization Kap. Kapitel ma Milliampere min Minute ml/min Milliliter pro Minute mm Millimeter mm/min Millimeter pro Minute mm² Quadratmillimeter MOD Mesial-Okklusal-Distal MPa Megapascal mw/cm² Milliwatt pro Quadratzentimeter N Newton nm Nanometer Nr. Nummer o. g. oben genannte/r ph Pondus hydrogenii REM Rasterelektronenmikroskop s Sekunde Tab. Tabelle

7 IV U/min Umdrehungen pro Minute versch. verschiedene Vol. Volumen x Vergrößerungsfaktor z. B. zum Beispiel

8 1. Einleitung 1 1. Einleitung 1.1 Einführung In der modernen restaurativen Zahnheilkunde gehören direkte adhäsive Kompositrestaurationen zur täglichen Routine. Restaurationen aus Komposit werden schon seit Längerem nicht mehr nur im ästhetisch anspruchsvollen Frontzahnbereich eingesetzt, sondern auch im kaulasttragenden Seitenzahnbereich, wo sie das Standardfüllungsmaterial Amalgam zunehmend verdrängen (Opdam et al., 2010). Komposite sind aufgrund ihres zahnfarbenen Aussehens (Zimmerli et al., 2010), ihrer mechanischen Belastbarkeit (Ferracane, 2011) und ihres Vermögens, geschwächte Zahnsubstanz adhäsiv zu stabilisieren, (Coelho-De-Souza et al., 2010) ein ideales Restaurationsmaterial für die oben dargestellten klinischen Situationen. Die Anforderungen an adhäsive Restaurationen sind ein dichter und beständiger Randschluss gegenüber dem oralen Milieu (externe Adaptation), eine dichte Versiegelung der Dentinwunde (interne Adaptation), die Stabilisierung der restlichen Zahnsubstanz (Frakturfestigkeit) und adhäsive Retention. Werden diese Anforderungen nicht erfüllt, können Komplikationen die Folge sein. Bei der Verwendung von Kompositen entsteht, bedingt durch eine geringe Schrumpfung des Materials während der Polymerisation, Schrumpfungsstress (Davidson und Feilzer, 1997). Das Ergbenis des Schrumpfungsstresses können Mikrospalten im Bereich der Zahn-Füllung-Grenzfläche sein (Braga und Ferracane, 2004). In der Praxis zeigt sich diese Problematik in Form von Sekundärkaries (Sarrett, 2005), Randverfärbungen, Temperaturempfindlichkeiten bis hin zu inflammatorischen Veränderungen des Pulpagewebes als Folge des Eindringens bakterieller Stoffwechselprodukte (Bergenholtz, 1977). Eine Folge insuffizienter Dentinversiegelung kann im Auftreten von postoperativen Hypersensibilitäten zum Vorschein kommen (Brännström, 1984; Eick und Welch, 1986). Eine unzureichende adhäsive Stabilisierung kann dazu führen, dass es in großen, temporär gefüllten Kavitäten zu folgenschweren Frakturen der Zahnhartsubstanz kommt. In Kavitäten ohne makroretentive Verankerungselemente, zum Beispiel bei keilförmigen Defekten, ist die Adhäsion des Füllungsmaterials an der Zahnhartsuzstanz unabdingbar für die Vermeidung von Füllungsverlusten, während dieser Aspekt bei Kavitäten im Seitenzahnbereich angesichts der unter

9 1. Einleitung 2 sich gehenden Kariesexkavation meist nur eine untergeordnete Rolle spielt. Aufgrund der oben genannten Probleme, die durch die Polymerisationsschrumpfung des Komposits entstehen können, darf das Komposit nur in Verbindung mit der Adhäsivtechnik verarbeitet werden. Die Adhäsivtechnik beinhaltet eine zum Teil mehrstufige Vorbehandlung der Zahnhartsubstanzen. Nach der Applikation des Adhäsivs wird die Kavität üblicherweise in mehreren Kompositschichten mit jeweils separater Lichtpolymerisation gefüllt. Dadurch ist die Kompositfüllungstechnik mit einem hohen Zeitaufwand und hoher Techniksensitivität verbunden. Den Wünschen des praktisch tätigen Zahnarztes nach Vereinfachung, Zeitersparnis und weniger Arbeitsschritten bei der Anwendung adhäsiver Restaurationstechniken wird durch die aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Bondingsysteme und der Komposittechnologie sichtbar Rechnung getragen. Im Bereich der Bondingsysteme gehen aktuelle Entwicklungen über die Zusammenfassung der erforderlichen drei Teilarbeitsschritte (Konditionieren, Primerapplikation, Bondingvorstrich) zu zwei Arbeitschritten bis hin zu einem Arbeitsschritt (Van Meerbeek et al., 2011). Auf dem Gebiet der Kompositmaterialien wurden sogenannte Bulk-Fill-Komposite entwickelt, die es dank Modifikationen von Matrix und Füllerkörpern ermöglichen sollen, auch große Kavitäten nicht wie bisher in mehreren kleinen Schichten mit jeweils separater Polymerisation zu füllen, sondern mit einer großen Portion (Bulk) und einmaliger Polymerisation (Manhart und Hickel, 2014). Dabei stellt sich die grundsätzliche Frage, ob eine Vereinfachung der Restaurationstechniken nicht automatisch zu Qualitätseinbußen führt. Für die präklinische Einschätzung der Leistungsfähigkeit adhäsiver Restaurationen sind In-vitro-Versuche nach wie vor unabdingbar. Das ideale Ausgangsmaterial zur Herstellung von Testkavitäten sind extrahierte menschliche Zähne. Die für die In-vitro-Modelle benötigten Zähne sollten jedoch weitgehend unversehrt und intakt sein, um optimale Voraussetzung für die Testreihen bieten zu können. Die heutigen weitreichenden Möglichkeiten des Zahnerhalts stehen jedoch im Gegensatz zu der Forderung der Unversehrtheit des Zahnes. Dies macht die Ressource extrahierter menschlicher Zahn zu einem wertvollen und begrenzten Gut (Sirisha et al., 2014), welches so effizient wie möglich genutzt werden muss. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Qualitätsprüfung von Klasse-II-Kompositrestaurationen nach Anwendung vereinfachter Bonding- und Füllungstechniken.

10 1. Einleitung Dentale Komposite Zusammensetzung Allgemeines Dentale Komposite bestehen grundsätzlich aus einer Mischung von anorganischen Füllstoffen mit einer organischen Matrix. Hauptbestandteil der organischen Matrix sind Kunstharze, mit denen die Füllpartikel im ausgehärteten Zustand über eine haftvermittelnde Verbundschicht chemisch verbunden sind (Kunzelmann, 2008). Weitere Bestandteile der organischen Matrix sind Initiatoren, Inhibitoren, Stabilisatoren und Pigmente Kunstharzmatrix Die Kunstharzmatrix besteht aus einer Reihe unterschiedlicher Monomere, die durch ihre Eigenschaften und Komposition das Verhalten des Werkstoffes bestimmen und zugleich auch einen möglichen Ansatzpunkt für Weiterentwicklungen darstellen (s. Kap ) (Van Landuyt et al., 2007). Zu den gebräuchlichsten Monomeren zählen die langkettigen Dimethacrylate, wie das aromatische, hochvisköse und hydrophobe Bisphenol-A-Glycidylmethacrylat (Bis-GMA) (Ferracane, 2011). Die große Kettenlänge von Bis-GMA bewirkt im Vergleich zu einfachen Acrylaten eine reduzierte Polymerisationsschrumpfung, allerdings nimmt auch die Viskosität mit steigender Kettenlänge stark zu, was die Verarbeitungseigenschaften des Komposits beeinträchtigen würde. Aus diesem Grunde wurden der Matrix Formulierung kurzkettige Verdünnermonomere wie zum Beispiel Triethylenglycoldimethacrylat hinzugefügt (Ferracane, 1995; Peutzfeldt, 1997). Oxoniumgruppen und Sauerstoffatome an dem formal hydrophoben Monomer verleihen dem Monomer eine gewisse Hydrophilie, was eine erhöhte Wasseraufnahme zur Folge hat und damit zur Quellung der Polymermatrix führen kann (Ferracane, 2011). Letztendlich bestimmt die herstellerabhängige Komposition die mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften des Komposits, wie Vernetzungsgrad, Konversionsrate, Farbbeständigkeit, Verschleiß, Polymerisationskontraktion und Kompatibilität zum verwendeten Bondingsystem (Van Landuyt et al., 2007).

11 1. Einleitung Anorganische Füllkörper Als anorganische Füllstoffe in Dentalkompositen finden Quarz, Glas, Keramik und pyrogenes Siliziumdioxid Anwendung (Chen, 2010). Anhand der Größe lassen sich Füllpartikel in Makrofüller ( µm), Mikrofüller (0,001-0,1 µm) und Nanofüller (<100 nm) unterscheiden. Der Gehalt an anorganischen Füllkörpern beeinflusst die Eigenschaften des Werkstoffes maßgeblich. Mit einer Erhöhung des anorganischen Füllkörperanteils geht eine Senkung des Anteils an organischer Matrix einher. Die Viskosität nimmt mit steigendem Füllkörperanteil zu, gleichzeitig sinken die Polymerisationsschrumpfung, die Wasseraufnahme und der thermische Ausdehnungskoeffizient (Ge et al., 2005; Kleverlaan und Feilzer, 2005). Mit zunehmendem Füllkörperanteil wird außerdem eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit beobachtet (Chung, 1990). Ausschlaggebend für die vollständige Polymerisation einer Kompositschicht ist die Anzahl der Photonen, die an der Unterseite der jeweiligen Schicht ankommen. Dabei hat die Geometrie der Füllkörper einen bedeutenden Einfluss auf die Lichtdurchlässigkeit des Werkstoffes (s. Kap. 1.4) Verbundphase Um einen stabilen Verbund zwischen den eher hydrophilen anorganischen Füllkörpern und der eher hydrophoben organischen Matrix zu schaffen, kommen bifunktionelle Silane, wie zum Beispiel 3-Methacryloxipropyltrimethoxysilan, zum Einsatz (Chen, 2010). Die kovalente Integration der Füllkörper in die organische Matrix erhöht die mechanischen Eigenschaften erheblich (Chen, 2010). Dennoch bleibt dieser Verbund eine Schwachstelle. Durch Hydrolyse können Füllkörper desintegrieren und verloren gehen, was einen erhöhten Verschleiß nach sich zieht Klassifikation der Komposite Die konventionellen Komposite lassen sich durch die Art und Größe der verwendeten Füllpartikel folgendermaßen einteilen (Ernst und Willershausen, 2003; Ferracane, 2011): Makrofüllerkomposite Mikrofüllerkomposite Hybridkomposite

12 1. Einleitung 5 Makrogefüllte Komposite enthalten Füllpartikel in einer Größe von 0,1-100 µm. Aufgrund ihres schlechten Verschleißverhaltens und ihrer starken Neigung zu Plaqueakkumulation kommen diese Komposite heute nicht mehr zur Anwendung. Mikrogefüllte Komposite enthalten Füllpartikel in einer Größenordnung von unter 1 µm. Eine weitere Unterteilung in homogene und inhomogene Mikrofüllerkomposite ist möglich. Bei den homogenen Mikrofüllerkompositen handelt es sich um Mikrofüller in einer organischen Matrix. Vorteilhaft sind die gute Polierbarkeit und der beständige Glanz, nachteilig ist der hohe Anteil an organischer Matrix und die damit verbundene erhöhte Polymerisationsschrumpfung (Ferracane, 2011). Mit der Einführung von meist splitterförmigen Vorpolymerisaten in die organische Matrix (inhomogene Mikrofüllerkomposite) wurde versucht, dieses Problem zu lösen. Der durch Copolymerisation geschaffene Verbund zwischen Vorpolymerisaten und Matrix bleibt jedoch eine Schwachstelle (Blackham et al., 2009), sodass inhomogene Mikrofüllerkomposite heutzutage nur noch für die Versorgung von Zahnhalsdefekten empfohlen werden (Ernst und Willershausen, 2003), während sie für okklusionstragende Seitenzahnrestaurationen ungeeignet sind. Hybridkomposite bestehen aus Makrofüllern (gemahlenen Glaspartikeln) in einer mit Mikrofüllern (pyrogenem Siliziumdioxid) verstärkten organischen Matrix (Kunzelmann, 2008). Eine weitere Unterteilung gelingt durch die durchschnittliche Partikelgröße in Hybridkomposite (<10 µm), Feinpartikelhybridkomposite (<5 µm), Feinsthybridkomposite (<3 µm) und Submikrometerhybridkomposite (<1 µm) (Ernst und Willershausen, 2003). Ihre guten mechanischen und physikalischen Eigenschaften machen Hybridkomposite zu einem universell einsetzbaren Restaurationsmaterial (Ferracane, 2011). Nachfolgende Entwicklungen bewirkten eine stetige Verkleinerung der Füllkörper, um deren Volumenanteil weiter zu erhöhen. Dies sollte sich positiv auf Werkstoffeigenschaften wie Polymerisationsschrumpfung und Festigkeit auswirken. Ergebnis dieser Entwicklung waren die sogenannten Nanofüller (<100 nm) (Chen, 2010). Als Nanofüller bezeichnet man kugelförmige Partikel und Nanomer-Agglomerate, die über das Sol-Gel-Verfahren oder Pyrolyse hergestellt werden (Chen, 2010). Durch Kombination der Nanotechnologie mit Hybridkompositen entstanden die sogenannten Nano-modifizierten Hybridkomposite, welche in klinischen Studien

13 1. Einleitung 6 ähnlich gute Ergebnisse wie Feinpartikelhybridkomposite erzielten (Ernst et al., 2006) Kompositpolymerisation Formal werden drei Polymerisationsmechanismen unterschieden: Bei der Autopolymerisation müssen zwei Komponenten miteinander gemischt werden, die über eine Redox-Reaktion zur Polymerisation der freien Monomere führen. Bei der Lichtpolymerisation wird ein enthaltener Photoinitiator mit geeignetem Absorptionspektrum durch Bestrahlung mit Blaulicht ( nm) zur Radikalbildung angeregt. Die Dualhärtung verbindet beide Mechanismen miteinander. Heute kommt bei definitiven Kompositrestaurationen vor allem die Lichtpolymerisation zum Einsatz. Dualhärtende und autopolymerisierende Komposite werden bei Stumpfaufbauten oder Zementierung von Stiften und Kronen verwendet. Während der Polymerisation von Dentalkompositen verbinden sich freie Methacrylat-Monomere über ungesättigte Kohlenstoffverbindungen zu größeren Makromolekülen. Durch eine radikalische Reaktion entsteht so innerhalb kurzer Zeit ein festes Polymernetzwerk. Vor der Polymerisation werden die freien Monomere über elektrostatische Kräfte zusammengehalten. Die radikalische Polymerisation führt zu kovalenten Bindungen zwischen den freien Monomeren, was zur Folge hat, dass sich der Abstand zwischen den Molekülen im Vergleich zu den freien Molekülen deutlich verkleinert (Kunzelmann, 2008). In der Anfangsphase der radikalischen Polymerisation sind die Moleküle noch frei beweglich (Gel-Phase). Durch die Ausbildung kovalenter Bindungen kommt es zu einer Verkürzung des intermolekularen Abstandes. Dieser Vorgang verläuft spannungsfrei, solange das Komposit nicht an der Schrumpfung gehindert wird, weil freie, bewegliche Monomermoleküle nachfließen können (Davidson und De Gee, 1984). Nach Überschreiten des Gel-Punkts ist ein Nachfließen von Monomermolekülen nicht mehr möglich, sodass die Schrumpfung den Aufbau von Schrumpfungsspannungen im Komposit bzw. bei Anwendung der Adhäsivtechnik- entlang der Grenzfläche Komposit/Zahn bewirkt. Das Ausmaß der Schrumpfungsspannungen hängt von verschiedenen Faktoren ab, die im Folgenden besprochen werden sollen. Aus diesen Faktoren lassen sich auch verschiedene Möglichkeiten zur Herabsetzung bzw. Kontrolle der Schrumpfungsspannungen ableiten.

14 1. Einleitung Einflussfaktoren der Schrumpfungsspannungen und Möglichkeiten der Spannungsreduktion Kavitätengeometrie und Schichttechnik Die Entwicklung von Polymerisationsstress wird durch die Geometrie der Kavität und die angewandte Fülltechnik, den sogenannten Konfigurations-Faktor (C- Faktor), beeinflusst. Der C-Faktor beschreibt das Verhältnis der mit Komposit gebundenen zu den ungebundenen Flächen (Feilzer et al., 1987). Ein hoher C- Faktor, also viele mit Komposit benetzte Flächen, führen zu einem Anstieg des Polymerisationsstresses. Um den C-Faktor und den damit verbundenen Polymerisationsstress gering zu halten, sollte die Kavität mit mehreren Schichten Komposit gefüllt werden (Carvalho et al., 1996). Das Prinzip der Mehrschichttechnik basiert darauf, dass mehrere Schichten (maximale Stärke 2 mm) in die Kavität appliziert werden und jede einzelne Schicht separat polymerisiert wird (Davidson, 1986; Lutz et al., 1991). Der Vorteil dieses Vorgehens ist, dass die geringe Volumenschrumpfung der ersten Schicht durch die nachfolgende Schicht kompensiert wird. Am Ende kommt nur die Polymerisationsschrumpfung der letzten Schicht zum Tragen. Die zeitintensive Mehrschichttechnik gilt allgemein als Goldstandard der Füllungstechnik (Ferracane, 2011; Park et al., 2008; Schneider et al., 2010). Eine zeitsparende Alternative zur Mehrschichttechnik ist die Applikation einer großen Portion (Bulk) von Komposit in die Kavität, die sogenannte Bulk-Fill-Technik. Wird herkömmliches Komposit in der Bulk-Fill-Technik verarbeitet, führt diese zu einem unzureichenden Resultat und ist deswegen nicht zulässig (Van Ende et al., 2013). Bei der Polymerisation eines großen Kompositvolumens kommt die lineare Schrumpfung deutlich zum Tragen und führt zur Entwicklung von hohem Schrumpfungsstress, was eine Ablösung von den Kavitätenwänden (Spalten) und Zahndeformationen zur Folge haben kann (Park et al., 2008). Das herkömmliche Komposit ist wenig transluzent, weshalb auch bei der Mehrschichttechnik die Schichtstärken auf maximal 2 mm begrenzt sind, um eine vollständige Polymerisation gewährleisten zu können. Wird ein großes Volumen Komposit lichtpolymerisiert, so führt dies zu mangelnder oder gänzlich fehlender Polymerisation der tieferen Schichten (Rueggeberg et al., 1993). Eine Abnahme

15 1. Einleitung 8 der mechanischen und physikalischen Eigenschaften (Calheiros et al., 2008; Ferracane et al., 1997) sowie eine Reduktion der Biokompatibilität (Gupta et al., 2012) sind die Folge. Diese Probleme führten zur Entwicklung von schrumpfungsstressreduzierten Kompositen, von denen ein Teil auch die Verarbeitung in Bulk-Fill-Technik zulässt Elastizitätsmodul des Komposits Bei der Betrachtung des Polymerisationsstresses spielt nicht nur die lineare Schrumpfung des Komposits eine entscheidende Rolle, sondern auch das Elastizitätsmodul (E-Modul) des Komposits (Kleverlaan und Feilzer, 2005). Das Produkt aus E-Modul und linearer Schrumpfung ergibt die Polymerisationsschrumpfungskraft, welche letztendlich entscheidend für den auftretenden Polymerisationsstress ist (Ernst et al., 2004). Überschreitet die Polymerisationsschrumpfungskraft die Verbundkraft des Komposits zur Zahnhartsubstanz, kann es zur Bildung von Mikrospalten entlang der externen und internen Kavitätenwände kommen mit Sekundärkaries und postoperativer Hypersensibilität als möglichen Folgen (Condon und Ferracane, 2000). Bei einer hohen Haftvermittlung der Verbundschicht wird die Polymerisationskraft auf die Zahnhartsubstanz übertragen, was Rissbildungen (Braga und Ferracane, 2004) und reduzierte mechanische Stabilität der Zahnsubstanz zur Folge haben kann. Die beiden Faktoren lineare Schrumpfung und E-Modul ergeben mögliche Ansatzpunkte zur Optimierung des Systems. Dabei ist das Verhalten der beiden Faktoren umgekehrt proportional. Eine Reduktion der linearen Schrumpfung durch Erhöhung des Füllkörperanteils (Pearson und Bouschlicher, 2001), was eine Verringerung der schrumpfenden organischen Matrix bedeutet, führt automatisch zu einem erhöhten E-Modul (Rullmann et al., 2012). Dies würde bedeuten, dass die Polymerisationsschrumpfungskraft und der damit sich entwickelnde Stress letzten Endes gleich bleiben Flexible Kavitätenwände (Lining-Technik) Bei der Polymerisation entsteht ein Schrumpfungsstress, der bei der Überschreitung eines kritischen Wertes zur Ablösung des Füllungsmaterials von

16 1. Einleitung 9 den Kavitätenwänden führen kann. Eine Methode, diesen auftrennenden Schrumpfungsstress teilweise zu kompensieren, ist das Aufbringen eines fließfähigen Komposits (Flow-Komposit) mit reduziertem E-Modul an Kavitätenwänden und -boden. Dieses Vorgehen wird als Lining-Technik bezeichnet. Durch ihr reduziertes E-Modul wirken Flow-Komposite als elastischer Puffer zwischen Kavitätenwand und Füllungsmaterial (M et al., 2010; Van Meerbeek et al., 1993), was eine Entlastung des Komposit-Zahnverbundes während der Polymerisation bewirkt. Ein weiterer Vorteil dieser Technik ist die verbesserte Primäradaptation des Füllungskomposits (Yoshikawa et al., 1999), vor allem in Kavitäten mit einer komplexen Geometrie. Durch die Applikation einer 0,5 mm dicken Schicht Flow-Komposit kann das Auftreten von Mikrospalten zwischen Kavitätenwänden und Füllungsmaterial verringert werden. Dadurch wird das Risiko postoperativer Hypersensibilitäten herabgesetzt und die Haltbarkeit der Restauration erhöht (Behle, 1998; Leevailoj et al., 2001) Art der Härtung und Geschwindigkeit der Polymerisation Bei der Autopolymerisation entstehen die Radikale langsamer als bei der Lichtpolymerisation. Dies hat ein langsameres Kettenwachstum zur Folge, was bedeutet, dass der Gel-Punkt später erreicht wird und so längere Zeit freie Monomere nachfließen können. Die Auswirkung einer langsamen Polymerisation ist, dass weniger Spannungen aufgebaut werden. Außerdem können beim Anmischen der beiden Komponenten Lufteinschlüsse entstehen, die als freie Flächen fungieren und so ebenfalls zur Spannungsreduktion beitragen. Die geringeren Konversionsraten und die damit reduzierten mechanischen Eigenschaften, Biokompatibilität und Farbbeständigkeit sowie die Unmöglichkeit der Intervallpolymerisation haben dazu geführt, dass sich die Photopolymerisation bei der Kompositfüllungstechnik durchgesetzt hat. Bei der Lichthärtung polymerisiert die Kompositschicht innerhalb weniger Sekunden. Diese schnelle Aushärtung führt zu höheren Spannungen als die Autopolymerisation. Die sogenannte Soft-Start-Polymerisation soll mit einer anfänglichen niedrigen Lichtintensität das Erreichen des Gel-Punktes verzögern und so zu einer Reduktion der Spannungen führen. Allerdings konnten einige Untersuchungen zeigen, dass die Soft-Start-Polymerisation keine vorteilhaften

17 1. Einleitung 10 Auswirkungen hat, sodass sie heute als obsolet angesehen werden kann (Chan et al., 2008; Hardan et al., 2008) Herabsetzung der Schrumpfungsspannungen durch Modifikation der Kompositzusammensetzung Modifikationen der Matrix Ringöffnende Monomere Mit der Entwicklung der sogenannten Silorane wurde der herkömmliche Weg der radikalischen Polymerisation über Methacrylatmonomere verlassen und ein gänzlich neuer Weg eingeschlagen. Die Polymerisation wird über eine kationische Ringöffnung der reagierenden Moleküle bewerkstelligt, was dazu führt, dass die Bindungsstellen innerhalb des Moleküls sich voneinander entfernen und näher an die Bindungsstellen anderer Moleküle rücken. Dadurch konnte erstmals eine Polymerisationsschrumpfung von weniger als 1 Vol.-% erreicht werden (Weinmann et al., 2005). Da im Falle der Silorane der Füllkörperanteil unverändert hoch geblieben ist, folgte daraus eine Reduktion der Polymerisationsschrumpfungskraft um 50%. Allerdings wurde beobachtet, dass die Stressentwicklung nicht geringer ausfiel als bei anderen Kompositen (Marchesi et al., 2010) Monomere zur Steuerung des Elastizitätsmoduls Eine andere Möglichkeit zur Reduktion der Schrumpfungskraft liegt in der Manipulation des E-Moduls. Mit der Entwicklung eines neuartigen Urethan- Monomers, welches eine elastische Zwischenkette besitzt, konnte das E-Modul ohne großen Eingriff in den Füllkörperanteil so eingestellt werden, dass daraus eine deutliche Reduktion der Schrumpfungskräfte resultierte (Marchesi et al., 2010). Polymerisationsmodulatoren Ein anderer Weg, die Schrumpfungskraft zu reduzieren, ist die Zugabe von Polymerisationsmodulatoren mit erhöhtem Molekulargewicht (Ilie und Hickel, 2011), welche in der Lage sind, mit den Photoinitiatoren zu interagieren und

18 1. Einleitung 11 dadurch den Polymerisationsvorgang zu verlängern. Dies bedeutet eine verlängerte Gel-Phase, was der Entwicklung von Polymerisationsstress entgegenwirkt Modifikationen der Füllstoffe Zu Beginn der Entwicklung schrumpfungsreduzierter Komposite versuchten viele Hersteller, durch Erhöhung des Füllstoffanteils die Menge an schrumpfender Matrix zu reduzieren. Durch Einführung der Nano-Füller war es möglich, einen Fülleranteil von Gew.-% zu erzielen (Chen, 2010). Den Ausführungen aus Kapitel folgend wurde jedoch schnell erkannt, dass durch derart hohe Fülleranteile auch das E-Modul stark erhöht wird und die resultierende Schrumpfungskraft letztendlich gleich bleibt. Eine andere Modifikation der Füllstoffe stellen Präpolymerisate dar. Dank der Integration von Nanofüller in ein Glas-Matrix-Polymer konnte der Füllstoffanteil deutlich erhöht werden (Chen, 2010). Durch die Präpolymerisation wird ein Teil der Schrumpfung in den Herstellungsprozess verlagert und kommt so bei der Aushärtung der Kompositschicht nicht mehr zum Tragen. Es konnte gezeigt werden, dass dies tatsächlich zu einer Reduktion des Schrumpfungsstresses führt (Bauer et al., 2003). 1.4 Bulk-Fill-Technik und Bulk-Fill-Komposite Unter Bulk-Fill-Technik versteht man das Füllen einer Kavität mit einer großen Portion ( Bulk ) Komposit und eine einmalige Lichtpolymerisation. Abhängig vom Produkt sind dabei Schichtstärken von 4-5 mm möglich (Czasch und Ilie, 2013; Manhart et al., 2010). Dieses Vorgehen gewährt im Vergleich zur Schichttechnik mit herkömmlichem Komposit und jeweils separater Polymerisation der Schichten einen deutlichen Zeitgewinn. Voraussetzungen für die Verarbeitung von Kompositen in Bulk-Fill-Technik sind eine ausreichende Polymerisation auch in tiefen Schichten und eine größtmögliche Reduktion von auftretenden Schrumpfungsspannungen während der Polymerisation. Die in den Abschnitten bis dargestellten Entwicklungen können zwar zu einer Herabsetzung der Schrumpfungsspannungen führen, allerdings erlauben sie damit allein noch nicht die Verarbeitung der Werkstoffe in der Bulk-Fill-Technik. Hierfür muss eine ausreichende Polymerisation auch in den tiefen Schichten

19 1. Einleitung 12 gewährleistet sein. Dies ist der Fall, wenn die Konversionsrate an der Basis der Schicht 80% der Oberseite entspricht (El-Damanhoury und Platt, 2014). Eine dafür notwendige Erhöhung der Transluszenz gelingt zum Beispiel durch Änderungen im Bereich der Füllkörper (Ilie et al., 2013b; Lee, 2008). Abgerundete Füllkörper streuen das Licht sehr viel weniger und ermöglichen somit eine ausreichende Polymerisation auch in tiefen Schichten (Arikawa et al., 2007; Satterthwaite et al., 2012). Auch eine Vergrößerung der Füllkörper wirkt sich positiv auf die Lichtstreuung aus. Große Füllkörper beanspruchen eine geringere Grenzfläche (Brechungsfläche) zwischen Füller und Matrix, die für die Streuung von Licht verantwortlich ist (Ilie et al., 2013b). Eine andere Möglichkeit ist die Reduktion des Füllkörperanteils zugunsten einer höheren Transluzenz. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass sich mechanische und physikalische Eigenschaften sowie die Polymerisationsschrumpfung nachteilig verändern. Der Nachteil der Polymerisationsschrumpfung kann durch eine wie oben besprochene Modifikation der Matrix teilweise ausgeglichen werden. Eine weitere Methode, die sichere Polymerisation großer Kompositinkremente zu gewährleisten, ist die Erhöhung der Lichtempfindlichkeit von Photoinitiatoren. Es wurden Photoinitiatoren entwickelt, die bei Kontakt mit Photonen zwei Radikale anstatt einem freisetzen und somit eine effektivere Polymerisation bieten (Moszner et al., 2008). Dentalkomposite, die bei der Polymerisation einen geringen Schrumpfungsstress entwickeln und gleichzeitig eine ausreichende Härtung großer Schichtstärken (4-5 mm) zulassen, werden als Bulk-Fill-Komposite bezeichnet (Manhart und Hickel, 2014). Bulk-Fill-Komposite können mittels ihrer Viskosität in zwei Gruppen eingeteilt werden: Niedrigvisköse, fließfähige Bulk-Fill-Komposite Diese Komposite sind durch ihren reduzierten Füllkörperanteil und die vergleichsweise großen Füller für sehr niedrigen Polymerisationsstress optimiert (Manhart und Hickel, 2014). Daraus resultieren eine größere Oberflächenrauigkeit, höhere Abrasion und ein geringes E-Modul (Ilie et al., 2013a). Aus diesem Grund erfordern fließfähige Bulk-Fill-Komposite eine okklusale Deckschicht aus einem ausreichend gefüllten und dadurch mechanisch belastbaren Komposit. Ferner erlaubt diese Deckschicht eine einfachere Modellation der Kaufläche.

20 1. Einleitung 13 Hochvisköse, modellierbare Bulk-Fill-Komposite Diese Komposite verfügen über einen ausreichend hohen Füllstoffanteil und damit über eine genügend hohe mechanische Festigkeit, sodass sie bis an die okklusale Oberfläche reichen können. Antworten auf offene Fragen im Zusammenhang mit Bulk-Fill-Kompositen, wie der Einfluss der veränderten Matrix- und Füllerchemie auf Degradationsprozesse und ihre Folgen, müssen noch durch klinische Studien erbracht werden. Erste Ergebnisse sehen für einzelne Produkte jedoch vielversprechend aus (Manhart et al., 2010). 1.5 Bondingsysteme und Adhäsivtechnik Einführung In der modernen Zahnmedizin ist es trotz aller Bemühungen bis heute noch nicht gelungen, ein Dentalkomposit zu entwickeln, das keine Schrumpfung aufweist. Die Aufgabe dentaler Bondingsysteme ist die Vorbehandlung der Zahnhartsubstanz zur Aufnahme eines Werkstoffes, der während der Polymerisation schrumpft. Dabei soll das Bondingsystem einen sicheren und dauerhaften Verbund zwischen Zahnsubstanz und Füllungswerkstoff vermitteln, ohne Spalten infolge der Volumenschrumpfung des Dentalkomposits (Haller und Blunck, 1999). Die grundsätzliche Funktionsweise dentaler Bondingsysteme beruht auf der Schaffung von Mikroporositäten in Schmelz und Dentin, welche in weiteren Arbeitsschritten mit Harz-basierten Monomeren gefüllt und polymerisiert werden. Dadurch wird eine mikromechanische Verbindung der Adhäsivschicht zum Zahngewebe geschaffen (Van Meerbeek et al., 2003). Seit ihrer Einführung durch Buonocore 1955 hat die Adhäsivtechnik bedeutende Fortschritte gemacht (Ozer und Blatz, 2013; Perdigão, 2007). Der sichere und beständige Verbund zwischen Komposit und den zwei sehr unterschiedlichen Geweben Schmelz und Dentin bleibt jedoch die Schwachstelle (Breschi et al., 2008). Der Verbund zum eher hydrophoben Schmelz hat sich als beständig erwiesen, allerdings scheint ein beständiger Verbund zum hydrophilen Dentin eine größere Herausforderung und nur durch verhältnismäßig komplizierte und zeitintensive Applikationsverfahren möglich zu

21 1. Einleitung 14 sein (Van Meerbeek et al., 2011). Aus diesem Grund haben aktuelle Entwicklungen eine Vereinfachung des Bondingsystems zum Ziel (Cardoso et al., 2011) Schmelzhaftung Es war Buonocore, der 1955 herausgefunden hat, dass sich durch Konditionieren der Schmelzoberfläche mit 30-40%iger Phosphorsäure eine Haftung des Komposits erzielen lässt (Buonocore, 1955). Bei der Konditionierung entstehen Mikrorauigkeiten, die zu einer Oberflächenaktivierung führen und die Benetzbarkeit der Schmelzoberfläche erhöhen (Crawford et al., 1987). Dabei ist es von Vorteil, wenn die sich im Schmelz befindlichen Prismen quer zu ihrer Längsachse in Kontakt zur Phosphorsäure kommen, weil Prismenkerne im Vergleich zur Prismenperipherie eine erhöhte Löslichkeit besitzen. Dies kann abhängig von der Kavitätengeometrie durch eine Anschrägung des Präparationsrandes erzielt werden (Opdam et al., 1998). Die künstlich erzeugten Mikroporositäten werden schließlich durch ein niedrig-visköses Adhäsiv infolge von Kapillarkräften infiltriert. Die so vorbehandelte Oberfläche besitzt eine ausreichende Haftkraft, um der Polymerisationsschrumpfungskraft des Komposits entgegenzuwirken (Davidson et al., 1984). Die Adhäsion von Komposit zu Schmelz hat sich in den letzten Jahren als sicher und langlebig gezeigt (Van Meerbeek et al., 2011). Eine Ursache dafür ist der grundsätzlich hydrophobe Charakter von Schmelz und Komposit, der eine ähnliche Verarbeitung ermöglicht Dentinhaftung Dentin als Substrat Im Gegensatz zum Schmelz handelt es sich beim Dentin um ein weniger mineralisiertes Gewebe mit höheren Anteilen an organischen Bestandteilen und Wasser. Dieser heterogene Aufbau des Dentins (Eick et al., 1991) macht es schwieriger, einen zuverlässigen Haftverbund aufzubauen, als im gleichförmiger aufgebauten Schmelz. Das Dentin wird durchzogen von sigmoidal verlaufenden Dentintubuli, die in der Pulpaperipherie entspringen und im Bereich der Schmelz-

22 1. Einleitung 15 Dentin-Grenze enden. Sie beinhalten neben Odontoblastenfortsätzen auch Dentinliquor. Der Dentinliquor ist für die intrinsische Feuchtigkeit des Dentins verantwortlich (Pashley, 1996) und verhindert, dass ein hydrophobes Material wie Komposit einen Verbund zur hydrophilen Oberfläche aufbauen kann. Den Hauptanteil des Dentins bildet das zwischen den Dentintubuli liegende intertubuläre Dentin, welches aus Kollagen und Hydroxylapatit zusammengesetzt ist. Es grenzt sich zu dem um die Dentintubuli liegenden peritubulären Dentin durch einen geringeren Anteil an Hydroxylapatit ab. Bei der zahnärztlichen Präparation von Dentin und Schmelz entsteht eine Schmierschicht (smear layer). Diese setzt sich im Falle von Dentin aus Hydroxylapatit-, Kollagen- und Zelltrümmern zusammen (Eick et al., 1970). Die Schmierschicht verstopft die Tubuli und beeinflusst die Adhäsion und die Permeabilität des Dentins (Pashley und Pashley, 1991). Der Vorteil einer reduzierten Dentinpermeabilität liegt darin, dass es zu weniger Austritt von Dentinliquor kommt, welcher sich für den hydrophilen Charakter des Dentins verantwortlich zeigt. Es wurde jedoch gezeigt, dass das Belassen der Schmierschicht zu einem inadäquaten Verbund mit dem Dentin führt (Suyama et al., 2013). Grundsätzlich besteht das Problem der Dentinhaftung darin, dass sich ohne Vorbehandlung kein zuverlässiger Verbund zwischen dem hydrophoben Komposit und der hydrophilen Oberfläche des Dentins etablieren lässt. Die adhäsive Vorbehandlung gliedert sich formal in drei Arbeitsschritte: Erzeugung von Mikroporositäten (Konditionierung), Primerinfiltration und Adhäsiv-Applikation Prinzipielle Arbeitsschritte für die Etablierung der Komposit-Dentinhaftung Konditionierung Mithilfe von Säuren werden im Dentin Mikroporositäten geschaffen, welche in nachfolgenden Arbeitsschritten mit Monomeren gefüllt werden. Bei der Phosphorsäure-Konditionierung wird die Schmierschicht, einschließlich der in die Tubuli gepressten Schmierpfropfen (smear plugs), entfernt. Bei der Konditionierung mit Säuren kommt es zu einer Demineralisation der Dentinoberfläche. Werden nun niedrig-visköse Monomere (Primer, Adhäsiv) auf die künstlich erzeugte mikroporöse Dentinoberfläche aufgebracht, entsteht durch

23 1. Einleitung 16 Diffusion die sogenannte Hybridschicht, bestehend aus Monomeren und Zahngewebe (Nakabayashi et al., 1982). Die Hybridschicht ist nach der Polymerisation in der Lage, über verbliebene ungesättigte Doppelbindungen einen Verbund zum nachfolgend applizierten Komposit aufzubauen. Die Dentinkonditionierung mit Auflösung der Schmierschicht kann auf zwei Wegen geschehen. Beim sogenannten Etch-and-Rinse-Verfahren geschehen die Entfernung der Schmierschicht von Schmelz und Dentin und die Erzeugung von Mikroporositäten mithilfe einer eigens aufgetragenen Säure meist in Form eines 30-40%igen Phosphorsäure-Gels. Nach einer genau vorgeschriebenen Zeit wird das Ätzgel samt allen gelösten Reaktionsprodukten mit Wasser abgespült. Das Resultat dieses Vorgehens sind eine Demineralisation des Dentins mit Freilegung eines empfindlichen Kollagennetzwerkes und gleichzeitig die Eröffnung der Dentintubuli bis in eine Tiefe von 5-10 µm (Pashley et al., 1993). Bei der anderen Variante der Dentinkonditionierung, der sogenannten Selbstkonditionierung, erfolgt die Konditionierung im Zuge der Primer-Applikation, wobei die Primer für diesen Zweck entsprechend modifiziert sein müssen (Van Landuyt et al., 2007). Die ersten selbstkonditionierenden Primer enthielten als konditionierendes Agens Maleinsäure. Da Maleinsäure jedoch nur eine schwache Säure ist, waren diese Primer nur für die Dentinkonditionierung geeignet, während der Schmelz nach wie vor mit Phosphorsäure geätzt werden musste. Für die gemeinsame Ätzung von Dentin und Schmelz werden saure Monomere verwendet, die durch Veresterung von methacrylatbasierten Monomeren mit Phosphor-, Phosphon- oder Carbonsäuren gewonnen werden. Die Tiefe der Demineralisation und der Auflösungsgrad der Schmierschicht sind abhängig vom ph des Konditionierungsmittels. Bei Verwendung von Konditionierungsmitteln mit milder Azidität kommt es zu keiner Freilegung eines Kollagennetzwerkes und Schmierpfropfen bleiben in den Tubuli zurück (Van Meerbeek et al., 2011). Ein Abspülen mit Wasser ist bei diesen Bondingsystemen nicht erforderlich, die deshalb auch als Non-Rinse-Systeme bezeichnet werden. Applikation des Primers Primer enthalten amphiphile Monomere, wie 2-Hydroxyethylmethacrylat, die in Wasser, Ethanol oder Azeton gelöst sind. Nach der Substratkonditionierung

24 1. Einleitung 17 werden Primer aufgetragen und das Lösungsmittel verdampft, sodass ein dünner Monomerfilm zurückbleibt. Die Aufgabe des Primers besteht darin, Wasser aus dem interfibrillären Raum des Kollagennetzwerkes zu verdrängen und ihn mit Monomeren zu füllen. Dies verhindert einerseits den Kollaps des empfindlichen Kollagennetzwerks und erhöht andererseits die Benetzbarkeit des hydrophilen Kollagennetzwerks durch die Imprägnierung mit hydrophoben Monomeren (Pashley et al., 2011). Erst diese Primerinfiltration erlaubt den späteren Verbund zwischen Dentinoberfläche und dem Adhäsiv. Genaue Kenntnisse über das Lösungsmittel des Primers sind von Bedeutung für den langfristigen Erfolg einer adhäsiven Restauration. Azetonhaltige Primer besitzen infolge ihres hohen Dampfdrucks eine sehr gute Wasserverdrängung, jedoch sind sie nicht in der Lage, ein übertrocknetes, kollabiertes Kollagennetzwerk wieder aufzurichten. Um ihre Wirkung entfalten zu können, benötigen sie eine feuchte Dentinoberfläche (Pereira et al., 2001; Van Landuyt et al., 2008). Primer auf Wasserbasis sind in der Lage, ein infolge von Übertrocknung kollabiertes Kollagengeflecht wieder aufzurichten (Tay et al., 1997), allerdings lässt der niedrige Dampfdruck von Wasser die notwendige Verdampfung aus dem Interfibrillarraum nur erschwert zu (Ikeda et al., 2005). Ein Verbleiben von Wasser in der Hybridschicht kann zu Polymerisationsinhibition der Primer- und Adhäsivmonomere führen (Cadenaro et al., 2005). Ein erhöhter Wassergehalt leistet auch hydrolytischen Degradationsprozessen der Kollagenfibrillen und des Polymernetzwerkes Vorschub (Breschi et al., 2008). Genaue Kenntnisse über die molekularen Mechanismen der Adhäsionserzeugung erlauben eine bestmögliche Verarbeitung der Bondingsysteme und schaffen die Voraussetzung für den klinischen Erfolg der Restauration. Applikation des Adhäsivs Der eigentliche Haftvermittler, das Adhäsiv, wird nach Konditionierung und Primerinfiltration auf die Dentinoberfläche aufgetragen. Dort aufgetragen sickert das Adhäsiv in das vorbehandelte Dentin ein und bildet die Hybridschicht (Nakabayashi et al., 1982). Die Festigkeit und Beständigkeit der Hybridschicht hängen vom Vernetzungsgrad und der Eindringtiefe der Monomere ab (Haller, 1994) sowie vom Restgehalt an Lösungsmittel (Van Landuyt et al., 2005). Finger und Ahlstrand konnten zeigen, dass bereits eine 1 µm starke Hybridschicht

25 1. Einleitung 18 ausreichend ist, um eine wesentliche Haftkraft zu erreichen (Finger und Ahlstrand, 2001). Die Hybridisierung des vorbehandelten Dentins ist nur dann erfolgreich, wenn das Kollagengeflecht nicht kollabiert ist und die interfibrillären Räume offen bleiben, sodass das Adhäsiv bis in den Bereich des nicht-demineralisierten Dentins vordringen kann. Die in den freigelegten Dentintubuli eingesickerten Monomere bilden Kunststoffzapfen (resin tags) aus, welche für die Haftkraft eine untergeordnete Rolle haben (Lohbauer et al., 2008; Pashley et al., 2011). Durch Obturation der Dentintubuli verhindern diese Kunststoffzapfen jedoch das Eindringen von Dentinliquor in die Hybridschicht, was sich vorteilhaft auf die Beständigkeit des Verbundes und die Kompositadaptation (Tay und Pashley, 2003a) auswirkt. Außerdem können dadurch auch intratubuläre Flüssigkeitsverschiebungen verhindert werden, die sich infolge der Reizung von Aδ-Fasern als stechender Schmerz in Form einer postoperativen Hypersensibilität manifestieren können (Brännström und Aström, 1972) Klassifikation von Bondingsystemen Kriterien für die Klassifikation der Bondingsysteme Bondingsysteme können anhand der Art der Schmierschichtentfernung und der Anzahl der Arbeitsschritte in vier Gruppen eingeteilt werden (Haller und Blunck, 1999). Bei der Art der Schmierschichtauflösung unterscheidet man zwischen einer vollständigen Auflösung und Entfernung der Schmierschicht durch Phosphorsäure mit anschließendem Abspülen (Etch-and-Rinse-Bondingsysteme) und einer Auflösung der Schmierschicht durch saure Monomere (selbstkonditionierende Bondingsysteme). Gelöste Rückstände der Schmierschicht werden bei selbstkonditionierenden Bondingsystemen (Self-Etch-Bondingsysteme) in die Adhäsivschicht einpolymerisiert (Van Meerbeek et al., 2011). Hinsichtlich der Anzahl der Arbeitsschritte wird zwischen dem Aufbringen des eher hydrophilen Primers und dem Auftragen des eher hydrophoben Adhäsivs unterschieden. Werden diese Arbeitsschritte nicht voneinander getrennt, sondern durch eine Lösung erbracht, spricht man von einem Primer-Adhäsiv. Tabelle 1 gibt einen Überblick über die sich ergebenden vier Gruppen.

26 1. Einleitung 19 Tabelle 1 Klassifikation der Bondingsysteme Etch-and-Rinse- Bondingsysteme Selbstkonditionierende Bondingsysteme Drei-Schritte Zwei-Schritte Zwei-Schritte Ein-Schritt 1. Phosphorsäure 2. Primer 3. Adhäsiv 1. Phosphorsäure 2. Primer-Adhäsiv 1. selbstkonditionierender Primer 1. Selbstkonditionierendes 2. Adhäsiv Primer-Adhäsiv Etch-and-Rinse-Bondingsysteme Bei den Etch-and-Rinse-Bondingsystemen erfolgt die Ätzung von Schmelz und Dentin durch gelförmige, eingefärbte Phosphorsäure (30-40%ig). Bei dieser Form der Konditionierung werden die Schmierschicht und die Schmierpfropfen der Tubuli mit dem nachfolgenden Abspray-Schritt vollständig entfernt (Van Meerbeek et al., 2003). Des Weiteren wird Hydroxylapatit bis zu einer gewissen Tiefe vollständig entfernt, was zu einer Exposition des Kollagennetzwerkes führt (Pashley et al., 2011). Nach der Konditionierung weist das Dentin jedoch nur eine geringfügig erhöhte Oberflächenenergie auf, sodass zusätzlich ein Primer aufgetragen werden muss, der die Benetzbarkeit verbessert (Van Meerbeek et al., 2005). Im Anschluss führt das Aufbringen des Adhäsivs zur Ausbildung einer Hybridschicht und Kunststoffzapfen in den Tubuli, sogenannte Resin tags (Pashley und Pashley, 1991). Um eine vereinfachte Anwendung zu erreichen, wurden Primer und Adhäsiv zu einer Lösung zusammengefasst. Die Kavität wird dennoch mit Phosphorsäure konditioniert und anschließend mittels eines Primer-Adhäsiv- Gemischs (Ein-Flaschen-Adhäsiv) vorbehandelt. Obwohl die initialen Haftwerte im Schmelz und Dentin vergleichbar waren mit denen von Drei-Schritt-Etch-and- Rinse-Bondingsystemen (De Munck et al., 2003b; Inoue et al., 2001), zeigten Langzeituntersuchungen eine deutlich verschlechterte Haftkraft und Beständigkeit des Verbundes, vor allem im Dentin bei Anwendung der Zwei-Schritt-Etch-and- Rinse-Bondingysteme (De Munck et al., 2003a). Als Ursache wird die nicht

27 1. Einleitung 20 ausreichende Penetrationstiefe des Primer-Adhäsivs im freigelegten Kollagennetzwerk angesehen (Van Meerbeek et al., 1999). Es verbleiben sehr kleine Hohlräume und Spalträume (Nanoleakage) in der unvollständigen Hybridschicht, in die Wasser aus unzureichend versiegelten Dentintubuli (Sauro et al., 2009) oder über die externen Ränder eindringen kann. Eine wässrige Umgebung ist Voraussetzung für hydrolytische Degradationsprozesse von Kollagen und Polymermatrix, was eine Verschlechterung der Haftkraft und Langlebigkeit des Verbundes nach sich zieht (Hashimoto et al., 2003; Tanaka et al., 1999; Tay und Pashley, 2003b). Auch postoperative Hypersensibilitäten können eine Folge von unvollständiger Hybridisierung sein (Haller, 2009) Selbstkonditionierende Bondingsysteme Bei dieser Art von Bondingsystemen wird keine separate Konditionierung mit anschließendem Absprayen benötigt. Die Konditionierung erfolgt über saure Monomere, die eine weniger starke Erhöhung der Dentinpermeabilität verursachen als Etch-and-Rinse-Systeme (Hashimoto et al., 2004). Die Erzeugung von Mikroporositäten findet gleichzeitig mit der Monomerinfiltration statt, sodass zu keinem Zeitpunkt ein ungeschütztes Kollagengeflecht vorliegt (Van Meerbeek et al., 2011). Dies reduziert das Auftreten postoperativer Hypersensibilitäten und führt zu einer verringerten Behandlerabhängigkeit (Miyazaki et al., 2000). Im Unterschied zu Etch-and-Rinse-Systemen erlauben selbstkonditionierende Bondingsysteme eine kürzere und weniger techniksensitive Verarbeitung (Haller, 2013). Milde selbstkonditionierende Zwei-Schritt-Systeme erzielen nur ca. 65% der Haftkraft von Etch-and-Rinse-Systemen im Schmelz (Rathke et al., 2013), jedoch ist die Haftkraft zum Dentin vergleichbar (Van Landuyt et al., 2009). Auch die Beständigkeit des mit selbstkonditionierenden Zwei-Schritt-Systemen erzielten Dentinverbundes wird günstig beurteilt. Die Ursache dafür liegt in der unvollständigen Entfernung des Hydroxylapatitmantels der empfindlichen Kollagenfasern. Es konnte gezeigt werden, dass ein Zusatz von funktionellen Monomeren (z. B. 10-Methacryloyloxydecyl-Dihydrogenphosphat (10-MDP)), die mit den Calciumionen des Hydroxylapatits durch ionische Wechselwirkungen interagieren können, die Dauerhaftigkeit des Verbundes erhöhen (Ozer und Blatz, 2013; Sarr et al., 2010; Van Meerbeek et al., 2011). Das Auftragen eines

28 1. Einleitung 21 lösungsmittelfreien, hydrophoben Adhäsivs im zweiten Schritt sorgt für eine hydrophobe Versiegelung (Breschi et al., 2008). Bei selbstkonditionierenden Ein-Schritt-Systemen (All-in-One-Adhäsive) handelt es sich um Mixturen aus hydrophilen und hydrophoben Monomeren sowie saure Monomeren. Die applizierte Lösung erfüllt alle drei Aufgaben: Konditionierung, Primer- und Adhäsiv-Auftragung (Haller und Blunck, 2003). All-in-One-Adhäsive bestehen zu einem großen Anteil aus Wasser, welches als Dissoziationsmedium für die Säuregruppen der selbstkonditionierenden Monomere fungiert. Dieses Wasser verbleibt in der Hybridschicht und sorgt in wasserreichen Arealen für eine unvollständige Polymerisation, was sich in reduzierten initialen Haftwerten widerspiegelt (Tay und Pashley, 2003a). Selbst nach der Polymerisation stellt die Hybridschicht eine permeable Membran dar, die Wasser aus der Umgebung oder dem Dentin aufnimmt (Tay et al., 2004b) und so beschleunigt Degradationsprozessen unterworfen ist. Von allen Bondingsystemen zeigen die Ein-Schritt-Systeme die niedrigsten Haftwerte (Sarr et al., 2010) und die geringste Verbundbeständigkeit im Dentin (Walter et al., 2012). 1.6 Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Bondingsystemen Aufgaben der Adhäsivtechnik Ein Bondingsystem hat die Aufgabe, einen Verbund zwischen Zahnhartsubstanz und Komposit herzustellen. Es gibt klinische Situationen, zum Beispiel Eckenaufbauten (Klasse-IV-Kavitäten) und nicht-kariöse Zahnhalsdefekte (Klasse- V-Kavitäten), in denen in der Regel keine makroretentiven Verankerungselemente vorhanden sind. Hier wird die Retention der Füllung alleine durch die Wirksamkeit der Adhäsivtechnik vermittelt. Der adhäsive Verbund des Komposits mit Schmelz und Dentin soll ferner der Polymerisationsschrumpfung des Komposits entgegenwirken und so ein Ablösen des Komposits von den Kavitätenwänden verhindern. Im Randbereich kann ein mangelhafter oder fehlender Verbund zur Zahnhartsubstanz zu Randspalten mit Verfärbungen, Sekundärkaries (Sarrett, 2005) oder Entzündungsreaktionen der Pulpa führen (Bergenholtz, 1977). Eine suffiziente Versiegelung des Dentins entlang der Kavitätenwände durch die Adhäsivschicht verhindert das Auftreten postoperativer Hypersensibilitäten

29 1. Einleitung 22 (Brännström, 1984; Eick und Welch, 1986; Haller, 1999). Nicht zu unterschätzen ist die Tatsache, dass durch einen innigen adhäsiven Verbund zwischen Zahnhartsubstanz und Füllungsmaterial auch eine Stabilisierung der verbleibenden Zahnhartsubstanz erzielt werden kann (Coelho-De-Souza et al., 2010) In-vitro-Evaluation adhäsiver Restaurationssysteme In-vitro-Studien stellen im Hinblick auf die rasante Entwicklung auf dem Gebiet der Bondingsysteme und Komposite ein unerlässliches Instrument für die präklinische Evaluation dieser dentalen Werkstoffe dar (Dietschi et al., 2013a). Die physikalischen Eigenschaften der Werkstoffe werden vor allem in standardisierten Versuchsmodellen nach ISO-Normen evaluiert (ISO, 2009). Andere klinisch relevante Qualitätsindikatoren adhäsiver Restaurationssysteme, wie externer Randschluss, Dentinversiegelung (interne Adaptation) und Stabilisierungsvermögen, werden mehrheitlich in nicht-standardisierten Versuchsmodellen untersucht (Heintze und Zimmerli, 2011a). Dabei werden in der Regel ein, selten zwei interessierende Parameter an einer Probe (extrahierter Zahn) untersucht. Ein Nachteil dieses Vorgehens besteht darin, dass die Durchführung von Korrelationsberechnungen zwischen verschiedenen Parametern nicht möglich ist. Außerdem stellt sich die Beschaffung brauchbaren Zahnmaterials bei den heutigen Möglichkeiten des Zahnerhalts (Sirisha et al., 2014) als zunehmendes Hindernis dar. Aus diesen Gründen ist anzustreben, möglichst viele interessierende Parameter an ein und derselben Probe zu untersuchen und damit die Ressource extrahierter Zahn möglichst effektiv zu nutzen.

30 1. Einleitung Problemstellung und Ziel der Untersuchung Das Ziel dieser Studie war es, ein multifaktorielles In-vitro-Modell zu entwickeln, welches die externe und interne Adaptation sowie die Bruchlast (Frakturfestigkeit) von Klasse-II-Kompositrestaurationen mit Rändern im Schmelz und im Dentin in Abhängigkeit von der Füllungstechnik und vom Bondingsystem untersucht und dabei eine möglichst effiziente Nutzung der zur Verfügung stehenden extrahierten humanen Zähne gewährleisten soll. Im Einzelnen wurden folgende Fragen untersucht: Welchen Einfluss haben Vereinfachungen der Bondingtechnik auf die externe und interne Adaptation sowie auf die Frakturfestigkeit von standardisierten Klasse-II-Kompositrestaurationen? Wie wirkt sich bei den Vereinfachungen der Verzicht auf die Ätzung mit Phosphorsäure aus und welchen Einfluss hat darüber hinaus die Zusammenfassung von Primer und Adhäsiv zu sogenannten All-in-One-Adhäsiven? Schließlich galt das Interesse möglichen Unterschieden zwischen verschiedenen handelsüblichen All-in-One-Adhäsiven. Getestet wurde die Nullhypothese, dass das verwendete Bondingsystem keinen signifikanten Einfluss auf die Zielparameter (Randspaltbildung, interne Spaltbildung, Bruchlast) hat. Welchen Einfluss hat eine zeitsparende Bulk-Fill-Technik mit einem Bulk- Fill-Komposit auf die externe und interne Adaptation sowie auf die Frakturfestigkeit von standardisierten Klasse-II-Kompositrestaurationen? Getestet wurde die Nullhypothese, dass die angewandte Kompositfüllungstechnik keinen signifikanten Einfluss auf die Zielparameter (Randspaltbildung, interne Spaltbildung, Bruchlast) hat.

31 2. Material und Methode Material und Methode 2.1 Herstellung der Proben Auswahl der Testzähne Es wurden 90 karies- und füllungsfreie, klinisch intakte extrahierte Molaren mit weitgehend abgeschlossenem Wurzelwachstum ausgewählt. Bis zum Zeitpunkt der Präparation wurden diese in 1%iger Chloraminlösung kühl gelagert. Vor der Präparation der Testkavitäten wurden die Molaren gründlich gereinigt und von Weichgewebs- und Knochenresten sowie Zahnstein und Konkrementen befreit. Danach sind die Zähne noch einmal auf Defekte untersucht worden. Zwischen diesen Arbeitsschritten wurden die extrahierten Molaren in physiologischer Kochsalzlösung gelagert, um ein Austrocknen zu verhindern Präparation der Testkavitäten Pro Versuchsgruppe sollten zehn Klasse-II-Kavitäten (MOD) präpariert werden. Die Präparation der Testkavitäten erfolgte unter Zuhilfenahme einer Lupenbrille (Carl Zeiss; Vergrößerung 2,5 x, Arbeitsabstand 350 mm) und einer noniusfähigen Schieblehre zur Überprüfung der Abmessungen. Die Grundform der Testkavität ist eine Klasse-II-Kavität (MOD) mit einem zervikalen Rand im Schmelz und einem Rand im Dentin. Die Kavität wurde so präpariert, dass die Zahnwand des zu belastenden Höckers im Bereich des Kastenbodens eine Stärke von ca. 2,3 mm (Toleranz 0,1 mm) und somit unter klinischen Gesichtspunkten einen Stabilisierungsbedarf aufwies. Die Ausdehnung des okklusalen Kastens in bukko-oraler Richtung betrug 5 mm, die Tiefe, gemessen am Höckerabhang des zu belastenden Höckers, 4 mm. Die zervikalen Kavitätenränder lagen bei den schmelzbegrenzten Kavitäten ca. 1 mm koronal, bei den dentinbegrenzten Kavitäten ca. 0,5 mm apikal der Schmelz- Zement-Grenze. Die Tiefe der approximalen Kästen in Richtung Pulpa betrug 1-1,5 mm. Die Grundpräparation der Kavitäten, deren Abmessungen 0,5-1 mm kleiner waren als die Zielmaße, sowie das Anlegen von Retentionsrillen im Wurzelbereich erfolgten mit einem walzenförmigen Diamantschleifer (mittlere Korngröße: 125 µm;

32 2. Material und Methode 25 Komet Nr. 837KR 31414) in einem Schnelllaufwinkelstück (24CV, KaVo) unter permanenter Kühlung mit Wasserspray (30 ml/min). Die Feinpräparation bis zur Erreichung der Zielmaße mit einer Toleranz von 0,1 mm wurde mit einem walzenförmigen Diamantfinierer (mittlere Korngröße: 30 µm; Komet Nr. 8837KR 31414) durchgeführt (s. Abb. 1). Um Qualitätsverluste infolge einer Abnutzung der Schleifkörper zu vermeiden, wurden diese nach jeweils zehn Testkavitäten gegen neue ausgewechselt. 2,3 mm 4 mm 4 mm 2,3 mm 5 mm 5 mm Abbildung 1 Schematische Darstellung der standardisierten Klasse-II- Testkavitäten mit Abmessungen. Links: allseitig schmelzbegrenzte Approximalkavität; rechts: gemischte Approximalkavität (lateral schmelzbegrenzt, zervikal dentinbegrenzt) Einbetten der Zähne in Aufnahmehülsen Zum Legen der Füllung sowie für die Messung der Frakturfestigkeit wurden die präparierten Zähne mit Autopolymerisat (Technovit, Heraeus Kulzer) in Messinghülsen mit 15 mm Höhe, 12 mm Innendurchmesser und 1 mm Wandstärke eingebettet. Hierzu wurden die Messinghülsen zunächst mit einer dünnen Schicht Vaseline (Weißes Vaselin, Winthrop Arzneimittel) isoliert und danach auf einer Glasplatte mit Klebewachs (ResinWax, Henry Schein) fixiert. Die Isolierung mit Vaseline diente dem erleichterten Ausbetten der Proben aus der Messinghülse, um sie, wie in Kap beschrieben, sägen zu können. Das Autopolymerisat wurde nach Herstellerangaben angemischt und in die fixierte Metallhülse gefüllt. Der präparierte Zahn wurde mittels Adhäsiv und eines Ohrhygienestäbchens an einer schwenkbaren Apparatur (s. Abb. 2) befestigt, bis

33 2. Material und Methode 26 ca. 2 mm zum dentinbegrenzten approximalen Kastenrand vorsichtig in die Masse gesteckt und so ausgerichtet, dass die axialen Kavitätenwände orthogonal und die transversalen Wände parallel zur Glasplatte zu liegen kamen (s. Abb. 2). Nach der Aushärtung des Einbettkunststoffes wurden die Proben in physiologischer Kochsalzlösung zwischengelagert. Abbildung 2 Ausgerichtete Probe. Die gewünschte Ausrichtung der Proben wurde mithilfe feststellbarer Kugelgelenke erzielt Anlegen der Matrize Die Metallmatrize (Automatrix, Dentsply DeTrey) wurde durch den Automatrix- Matrizenspanner so um den Zahn gelegt, dass der koronale Rand der Matrize die Höckerspitzen um ungefähr 0,5 mm überragte. So wurde sichergestellt, dass eine anatomisch korrekte Okklusalfläche gestaltet werden konnte. Zervikal wurde die Matrize bidigital so an die Kavitätenränder gedrückt, dass ein dichter Abschluss an den zervikalen Stufen gewährleistet war. Dadurch sollte das Legen einer weitgehend überschussfreien Füllung ermöglicht werden. Nach dem Füllen der approximalen Kästen und der Herstellung einer Klasse-I-Kavität, wie in Kap beschrieben, wurde die Probe in eine künstliche Zahnreihe eingebaut, um eine bessere Gestaltung der Okklusalfläche zu ermöglichen und um intraorale Lichtverhältnisse bei der approximal-zervikalen Lichthärtung simulieren zu können.

34 2. Material und Methode Applikation der Bondingsysteme Es wurden insgesamt vier verschiedene Bondingsysteme ausgewählt, um mögliche Einflüsse des Bondingsystems auf die Zielvariablen (externe Adaptation, interne Adaptation, Bruchlast) zu überprüfen. Jedes der vier Bondingsysteme kam bei 20 Testkavitäten zur Anwendung. Die Komponenten der untersuchten Bondingsysteme wurden für jede Probe frisch aus den Behältern entnommen und exakt nach Herstellerangaben verarbeitet (s. Tab. 2-9) OptiBond FL Tabelle 2 Zusammensetzung von OptiBond FL (Herstellerangaben) Code Typ Inhaltsstoffe Primer: OF Etch-and-Rinse Hydroxyethylmethacrylat 3 Schritte Glyceroldimethacrylat Phthalsäuremonomethacrylat Kampferchinon Ethanol Wasser Adhäsiv: Bisphenolglycidylmethacrylat Hydroxyethylmethacrylat Glyceroldimethacrylat Barium-Aluminium-Silikate Silikatglas Natriumhexaflourosilikat Kampferchinon

35 2. Material und Methode 28 Tabelle 3 Verarbeitungsanleitung für OptiBond FL laut Herstellerangaben (Kerr) Verarbeitung von OptiBond FL Ätzgel: Auf Schmelz 30 s und Dentin 15 s applizieren Mit Wasser 15 s absprayen 3 s mit Druckluft verblasen Primer: Mit Kerr Applikator Tip auf Dentin einmassieren (20 s) Mit sanftem Luftstrom 5 s verblasen, um Lösungsmittel zu verdampfen Adhäsiv: Mit Kerr Applikator Tip auftragen 15 s sanft einmassieren Mit sanftem Luftstrom verteilen, Ausdünnen vermeiden 20 s lichthärten OptiBond XTR (Kerr) Tabelle 4 Zusammensetzung von OptiBond XTR (Herstellerangaben) Code Typ Inhaltsstoffe Primer: OX Self-Etch Azeton (25-30%) 2 Schritte Ethylalkohol (4-15%) Hydroxyethylmethacrylat Adhäsiv: Ethylalkohol (20-30%) Alkyldimethacrylat-Harz (47-68%) Bariumaluminoborosilikatglas (5-15%) Siliziumdioxid (3-10%) Sodiumhexafluorosilikat (0.5-3%)

36 2. Material und Methode 29 Tabelle 5 Verarbeitungsanleitung für OptiBond XTR laut Herstellerangaben (Kerr) Verarbeitung von OptiBond XTR Primer: Mit Applikator Tip auf Schmelz und Dentin auftragen und 20 s einmassieren Mit mittelstarkem Luftstrom 5 s ausdünnen Adhäsiv: Flasche kurz schütteln Mit Applikator Tip unter leichten Streichbewegungen 15 s auftragen Mit sanftem Luftstrom 5 s ausdünnen 10 s lichthärten Clearfil S 3 Bond Plus Tabelle 6 Zusammensetzung von Clearfil S 3 Bond Plus (Herstellerangaben) Code Typ Inhaltsstoffe Primer-Adhäsiv: S3 Self-Etch Bisphenolglycidylmethacrylat 1 Schritt 2-Hydroxyethylmethacrylat Ethanol Natriumfluorid 10-Methacryloyloxydecyl- Dihydrogenphosphat Hydrophiles aliphatisches Dimethylacrylat Hydrophobes aliphatisches Dimethylacrylat Kolloidale Kieselerde dl-kampferchinon Beschleuniger Initiatoren Wasser

37 2. Material und Methode 30 Tabelle 7 Verarbeitungsanleitung für Clearfil S 3 Bond Plus nach Herstellerangaben (Kuraray) Primer-Adhäsiv: Verarbeitung von Clearfil S 3 Bond Plus Innerhalb von 7 min nach Aufbringen auf die Lichtschutzplatte verarbeiten Mit Applikator Tip die gesamte Kavität benetzen und 10 s einwirken lassen Mit sanftem Luftstrom ca. 5 s trocknen, bis sich Bond nicht weiter ausbreitet 10 s lichthärten (>300 mw/cm 2 ) AdheSE One F Tabelle 8 Zusammensetzung von AdheSE One F (Herstellerangaben) Code Typ Inhaltsstoffe Primer-Adhäsiv: ONE Self-Etch Bis-Acrylamid 1 Schritt Bismethacrylamiddihydrogenphosphat 2-(Acryloylamino)-bernsteinsäure Propan-2-ol 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure Kaliumfluorid Tabelle 9 Verarbeitungsanleitung für AdheSE One F laut Herstellerangaben (Ivoclar vivadent) Primer-Adhäsiv: Verarbeitung von AdheSE One F Entfernung der VivaPen-Kappe und Aufstecken der VivaPen-Brushkanüle Mehrmaliges Betätigen des Klickmechanismus, bis die Spitze der Brush-Kanüle mit AdheSE One F benetzt ist Am Schmelz beginnend wird die gesamte Kavität vollständig benetzt und 20 s lang einmassiert Mit starkem Luftstrom verblasen, bis ein glänzender, unbeweglicher Flüssigkeitsfilm entsteht 10 s lichthärten (>500 mw/cm 2 )

38 2. Material und Methode Legen der Füllungen Um eine mögliche Abhängigkeit der Zielvariablen (externe Adaptation, interne Adaptation, Bruchlast) vom verwendeten Kompositmaterial (s. Tab. 10) zu überprüfen, wurden die Kavitäten bei angelegter Matrize mit einem Bondingsystem vorbehandelt und jeweils die Hälfte mit einem herkömmlichen Nanohybrid-Komposit (Tetric EvoCeram, Ivoclar vivadent) und einem Kavitätenlining mit Flow-Komposit (Tetric EvoFlow, Ivoclar vivadent) bzw. mit einem schrumpfungsreduzierten Bulk-Fill-Komposit (Tetric EvoCeram Bulk Fill, Ivoclar vivadent) gefüllt. Zusätzlich wurden zehn Proben hergestellt, bei denen die Kavität ungefüllt blieb. Diese dienten als Negativkontrolle für die Bruchlasttests. Die Lichtleistung der verwendeten LED-Polymerisationslampe (bluephase, Ivoclar vivadent) wurde vor jeder Testreihe, das heißt nach jeweils zehn Proben, mit einem Radiometer (bluephasemeter, Ivoclar vivadent) überprüft, um zu gewährleisten, dass eine Lichtintensität von mindestens 1000 mw/cm² erreicht wurde Kompositfüllungen mit Tetric EvoCeram in Mehrschichttechnik Nach Verarbeitung des Bondingsystems gemäß den Herstellerangaben wurde zunächst an der schmelzbegrenzten zervikalen Stufe eine horizontale Schicht mittels Heidemannspatel (DF270R, Aesculap) und Flachstopfer (DE125, Aesculap) eingebracht und an die Kavitätenwände adaptiert, bis eine Stärke von 1 mm erreicht wurde, und 20 s mit Licht gehärtet. Danach folgte die Modellation einer maximal 1 mm starken Schale bis auf Randleistenniveau, die 20 s aus schrägem Winkel mit Licht gehärtet wurde. An der dentinbegrenzten zervikalen Stufe wurde eine horizontale Schicht mittels Heidemannspatel (DF270R, Aesculap) und Flachstopfer (DE125, Aesculap) eingebracht und an die Kavitätenwände adaptiert, bis eine Stärke von 1 mm erreicht wurde, und 20 s mit Licht gehärtet. Anschließend folgte eine horizontale Schicht mit 2 mm Stärke, die ebenfalls 20 s lichtgehärtet wurde. Danach folgte die Modellation einer maximal 1 mm starken Schale bis auf Randleistenniveau, die 20 s aus schrägem Winkel mit Licht gehärtet wurde. Nach dem beschriebenen Füllen der approximalen Kavitäten bis auf Randleistenniveau blieb ein okklusaler Kasten übrig (s. Abb. 3), der nach Abnahme der Matrize analog einer Klasse-I-Kavität gefüllt wurde (s. Abb. 3).

39 2. Material und Methode 32 Zunächst wurde im Sinne eines Kavitätenlinings eine ca. 0,5 mm dicke Schicht Flow-Komposit (TetricEvoFlow, Ivoclar vivadent) auf den okklusalen Kastenboden appliziert und 20 s mit einer LED-Polymerisationslampe (bluephase, Ivoclar Vivadent) ausgehärtet. Danach folgte eine 2 mm dicke horizontale Schicht und abschließend zwei schräge Schichten. Die Lichthärtung jeder Schicht betrug 20 s, wobei der Lichtleiter direkt auf den Höckerspitzen abgestützt wurde. Nach dem Abnehmen der Matrize wurden die approximalen Ränder von vestibulär und oral je 20 s in der künstlichen Zahnreihe mit Licht gehärtet. Abbildung 3 Schematische Darstellung der approximalen Schichttechnik im mesio-distalen Schnitt (oben) und der okklusalen Schichttechnik im oro-vestibulären Schnitt (unten) bei Anwendung der Mehrschichttechnik Kompositfüllungen mit Tetric EvoCeram Bulk Fill in Bulk-Fill-Technik Nach Verarbeitung des Bondingsystems gemäß den Herstellerangaben wurden

40 2. Material und Methode 33 zunächst an der zervikalen Stufe mehrere Portionen des Komposits (Tetric EvoCeram Bulk Fill, Ivoclar vivadent) mittels Heidemannspatel (DF270R, Aesculap) und Flachstopfer (DE125, Aesculap) eingebracht und an die Kavitätenwände adaptiert, bis eine Gesamtstärke von 4 mm erreicht war (s. Abb. 4). Diese Schicht wurde 10 s lichtgehärtet. Nun wurde die Restkavität, die aufgrund der Standardabmessungen noch maximal 4 mm tief war, mit einer letzten Portion gefüllt, die vom mesialen bis zum distalen Matrizenband verlief (s. Abb. 4). Auch diese Schicht wurde 10 s lichtgehärtet. Gemäß den Angaben des Herstellers genügen bei einer Schichtstärke von 4 mm 10 s einer LED-Lampe mit mindestens 1000 mw/cm 2. Dementsprechend wurde jede Schicht nur 10 s gehärtet, wobei der Lichtleiter direkt auf den Höckerspitzen abgestützt wurde. Nach dem Abnehmen der Matrize wurden die approximalen Ränder von vestibulär und oral je 10 s in der künstlichen Zahnreihe mit Licht gehärtet. Abbildung 4 Schematische Darstellung der Schichttechnik im mesio-distalen Schnitt bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik. Schmelz (blau), Dentin (weiß), Pulpa (rot).

41 2. Material und Methode 34 Tabelle 10 Zusammensetzung der verwendeten Komposite (Herstellerangaben) Code Komposit Verarbeitungs- Inhaltsstoffe (Hersteller) technik Urethandimethacrylat, EC Tetric EvoCeram Mehrschicht- Bisphenolglycidylmethacrylat (Ivoclar vivadent) technik (17-18 Gew.-%) Bariumglas, Ytterbiumflourid, Mischoxid, Präpolymer (82-83 Gew.-%) Additive, Katalysatoren, Stabilisatoren und Pigmente Bisphenolglycidylmethacrylat ECF Tetric Kavitätenlining Urethandimethacrylat, EvoCeramFlow Decamethylendimethacrylat (Ivoclar vivadent) (38 Gew.-%) Briumglas, Ytterbiumflourid, hochdisperses Siliciumdioxid Mischoxid, Copolymer (62 Gew.-%) Additive, Katalysatoren, Stabilisatoren und Pigmente Urethandimethacrylat, ECB Tetric EvoCeram Bulk-Fill-Technik Bisphenolglycidylmethacrylat Bulk Fill (20-21 Gew.-%) (Ivoclar vivadent) Bariumglas, Ytterbiumfluorid, Mischoxid, Präpolymer (79-81 Gew.-%) Additive, Katalysatoren, Stabilisatoren und Pigmente Ausarbeitung und Politur Die gefüllten Kavitäten wurden außerhalb der künstlichen Zahnreihe unter Zuhilfenahme einer Lupenbrille mit flexiblen Scheiben (Sof-Lex, 3M ESPE) grob

42 2. Material und Methode 35 (ohne Wasserkühlung), mittel (ohne Wasserkühlung), fein (mit Wasserkühlung) und superfein (mit Wasserkühlung) in einem blauen Handstück (20 CV, KaVo) bei maximal U/min ausgearbeitet und auf Hochglanz poliert. Im Anschluss wurden alle Ränder unter Verwendung einer Lupenbrille (Carl Zeiss; Vergrößerung 2,5 x, Arbeitsabstand 350 mm) auf Überschüsse kontrolliert und gegebenenfalls nachbearbeitet. Die Ausarbeitung der zehn Proben jeder Versuchsgruppe erfolgte jeweils innerhalb von 24 Stunden nach dem Legen der Füllungen. Bis zur Ausarbeitung wurden die Proben in physiologischer Kochsalzlösung im Kühlschrank bei 5 C gelagert. Im Anschluss an die Ausarbeitung wurden die Zähne bis zur ersten Abformung der Ränder zunächst für 14 Tage bei 5 C im Kühlschrank und danach weitere 14 Tage bei 37 C im Wärmeschrank aufbewahrt. 2.2 Künstliche Alterung Temperaturwechselbelastung Bei der Temperaturwechselbelastung wurden die Testzähne 2000-mal abwechselnd in Wasserbäder mit 5 C und 55 C eingetaucht. Der Zyklus setzte sich wie folgt zusammen: 20 s in einem Kaltwasserbehälter (WECD 1V, Haake, D-Karlsruhe) 5 s Abtropfzeit 4 s Transport zwischen den Wasserbehältern 20 s in einem Warmwasserbehälter (WECD 1V, Haake, D-Karlsruhe). Die Dauer eines Temperaturzyklus betrug somit 49 Sekunden. Aus 2000 Zyklen resultierte eine Gesamtdauer der thermischen Wechselbelastung von rund 27 Stunden. 2.3 Bestimmung der externen Adaptation im Rasterelektronenmikroskop Replikaherstellung Die rasterelektronenmikroskopische Beurteilung der Füllungsränder erfolgte anhand von Kunstharzreplikas. Hierfür wurden Replika von den Proben sowohl vor thermischer Belastung, also direkt nach Ausarbeitung der Füllungen, als auch nach künstlicher Probenalterung hergestellt. Die gefüllten Testzähne wurden

43 2. Material und Methode 36 sorgfältig mit einer Zahnbürste gereinigt, um verschmutzungsbedingte Ungenauigkeiten der Replika zu verhindern. Nach Trocknung der Testzähne mit einem Luftbläser wurden die approximalen Füllungsflächen unter sicherer Einbeziehung aller Kavitätenränder mit einem additionsvernetzenden Silikon (Aquasil Ultra XLV, Dentsply Detrey) abgeformt. Die Abformung erfolgte in zwei Schritten und getrennt für beide Seiten der Kavität. Zuerst wurde Abformmaterial auf die Approximalflächen der Zähne aufgetragen und vorsichtig mit einem Luftbläser verblasen, um sicherzustellen, dass die Zahnoberfläche vollständig und blasenfrei bedeckt war. Danach wurde zusätzliches Material appliziert, um eine ausreichend stabile Schichtstärke von 1 cm zu erhalten. Nach einer Abbindezeit von 10 Minuten wurde die erhaltene Abformung mit einem Code versehen und bis zur Weiterverarbeitung in einem sauberen, luftdichten Behälter gelagert. Vor dem Ausgießen der Abformungen mit Epoxidharz (Rencast CW 2215) wurden eventuell vorhandene Partikel (z. B. Staub) mit Druckluft entfernt. Die Aushärtungszeit der Replika betrug 24 Stunden. Die so gewonnenen Epoxidharzreplikas wurden mit einer leitfähigen Paste (Leit-C-Plast, Neubauer Chemikalien) auf einem Probenteller (Stiftprobenteller G301, Plannet) befestigt und in einer Sputteranlage (Emitech K550, Röntgenanalytik Messtechnik GmbH, D- Taunusstein) mit einer nm dicken Goldschicht leitfähig besputtert. Die besputterten Proben wurden bis zur Auswertung erneut in einem staubfreien, luftdichten Behälter aufbewahrt. Es wurden Replika sowohl von der Situation unmittelbar nach als auch vor thermischer Belastung hergestellt Quantitative Randanalyse im Rasterelektronenmikroskop (REM) Die mit Gold besputterten Replika wurden bei facher Vergrößerung (REM, Leica S 420, LEO-Elektronenmikroskopie) mithilfe eines variablen Zwei- Punkt-Koordinatensystems vermessen und beurteilt. Die schmelzbegrenzten approximalen Zahn-Füllung-Grenzflächen wurden von den dentinbegrenzten unterschieden. Die Beurteilung der Randqualität erfolgte anhand der folgendermaßen definierten Randkriterien: kontinuierlicher Übergang (Abb. 5 ) in die Tiefe reichender Randspalt zwischen Kavitätenwand/-boden und Komposit (Abb. 6)

44 2. Material und Methode 37 Zahnrandfrakturen: innerhalb der Zahnhartsubstanz (Schmelz/Dentin) verlaufende Frakturlinien entlang des Füllungsrandes (Abb. 7) Kompositrandfraktur: innerhalb des Komposits verlaufende Frakturlinien entlang des Füllungsrandes aufgrund von Artefakten (z. B. Füllungsüberschüssen, Lufteinschlüssen bei der Replikaherstellung, mangelnder Primäradaptation) nicht auswertbare Randabschnitte (Abb. 8). Am Anfang der Auswertung einer Probe wurde die Gesamtlänge des Füllungsrandes gemessen. Von dieser Gesamtrandlänge wurden die nicht auswertbaren Abschnitte abgezogen. Dies ergab die bereinigte Gesamtlänge. Bei der Auswertung des Füllungsrandes wurden alle Abschnitte, die ein bestimmtes Randkriterium aufwiesen, aufaddiert und ihr prozentualer Anteil an der bereinigten Gesamtrandlänge berechnet. Abbildung 5 Beispiel für einen Randabschnitt mit kontinuierlichem Übergang. Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme (Orginalvergrößerung x300).

45 2. Material und Methode 38 Abbildung 6 Beispiel für einen in die Tiefe reichenden Randspalt zwischen Komposit und Zahnhartsubstanz. Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme (Orginalvergrößerung x300). Abbildung 7 Beispiel für eine Zahnrandfraktur. Rasterelektronenmikroskop- Aufnahme (Orginalvergrößerung x300).

46 2. Material und Methode 39 Abbildung 8 Beispiel für einen nicht auswertbaren Randabschnitt. Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme (Orginalvergrößerung x300). 2.4 Bestimmung der internen Adaptation im Rasterelektronenmikroskop Zur Bestimmung der internen Adaptation wurde aus jedem Testzahn eine 4 mm dicke Scheibe herausgetrennt, die später auch für die Bestimmung der Höckerstabilisierung herangezogen wurde Herstellung von Replika der Zahn-Komposit-Grenzfläche Die Testzähne wurden nach der zweiten Replikaherstellung aus den Messinghülsen ausgebettet und in der Probenaufnahme einer Bandsäge (WOCO 50p/50p med, Conrad) fixiert. Aus jedem Testzahn wurde durch zwei Sägeschnitte in bukko-vestibulärer Richtung unter permanenter Wasserkühlung eine in mesiodistaler Richtung 4 mm dicke Scheibe herausgetrennt (s. Abb. 9). Die dabei entstehenden mesialen und distalen Zahnfragmente mit den approximalen Füllungsrändern wurden archiviert. An den 4 mm dicken Zahnscheiben wurde später die Frakturfestigkeit bestimmt. Zuvor wurde an den beiden Schnittflächen der Zahnscheiben die interne Adaptation der Restaurationen ermittelt. Hierzu wurden die beiden Schnittflächen zunächst mit flexiblen Scheiben (Fein und Superfein, Sof-Lex, 3M ESPE) auf Hochglanz poliert und anschließend 30 s lang

47 2. Material und Methode 40 mit 35%iger ortho-phosporsäure (Vococid, Voco) geätzt, um Schleif- und Polierstaub zu entfernen und so eine artefaktfreie Darstellung der Komposit-Zahn- Grenzfläche im REM zu gewährleisten. Die Abformung der so vorbereiteten Schnittflächen mit additionsvernetzendem Silikon (Aquasil Ultra XLV, Dentsply Detrey) und die Herstellung von Epoxidharzreplika erfolgte analog der Bestimmung der externen Adaptation, wie in den vorherigen Abschnitten beschrieben. Abbildung 9 Schematische Darstellung. Links: Sägeschnitt (gestrichelt) in einer mesio-distal angeschnittenen Probe. Rechts: perspektivische Ansicht der gewonnenen Zahnscheibe von approximal. Schmelz (blau), Dentin (orange), Pulpa (rot) und Füllung (grün) Quantitative Auswertung der Kompositadaptation entlang der Kavitätenwände Die quantitative REM-Analyse der internen Adaptation fand ebenfalls bei facher Vergrößerung statt. Entsprechend ihrer Lokalisation entlang der Kavitätenwand ließen sich folgende Grenzflächenabschnitte unterscheiden: a) Komposit-Dentin-Grenzfläche am horizontalen Kavitätenboden b) Komposit-Dentin/Schmelz-Grenzflächen an den vertikalen Kavitätenwänden (bukkal und vestibulär) Für die Beurteilung der internen Adaptation galten analoge Qualitätskriterien wie für die externe Adaptation: kontinuierlicher Übergang in die Tiefe reichender Randspalt zwischen Kavitätenwand/-boden und Komposit

48 2. Material und Methode 41 Zahnrandfrakturen: innerhalb der Zahnhartsubstanz (Schmelz bzw. Dentin) verlaufende Frakturlinien entlang der Komposit-Zahn- Grenzfläche Kompositrandfraktur: innerhalb des Komposits verlaufende Frakturlinien entlang der Komposit-Zahn-Grenzfläche aufgrund von Artefakten (z. B. Lufteinschlüsse bei der Replikaherstellung) nicht auswertbare Randabschnitte. 2.5 Bestimmung der Frakturfestigkeit (Bruchlast) Als Maß für die höckerstabilisierende Wirkung der Restaurationen wurde an der 4 mm dicken Zahnscheibe die Bruchlast des Höckers ermittelt Probenherstellung für die Bestimmung der Frakturfestigkeit Die entsprechend der Beschreibung in gewonnene Zahnscheibe wurde mit Autopolymerisat so in eine genormte Messinghülse (Technovit, Heraeus Kulzer) eingebettet, dass die axialen Füllungsränder orthogonal zur waagerechten Glasplatte standen und der Kunststoff im Bereich der Schmelz-Zement-Grenze endete. Nach vollständiger Aushärtung des Kunststoffes wurde die Messinghülse in eine eigens dafür konstruierte Vorrichtung eingebracht (Abb. 10). Diese Vorrichtung erlaubte es, einen normierten Höckerabhang zu präparieren und später axial zu belasten. Der Höcker wurde parallel zur waagerechten Tischebene so lange reduziert, bis eine okklusale Kastentiefe von 3 mm erreicht war. Die Probe wies jetzt folgende Abmessungen auf: Breite der Zahnscheibe: 4 mm Grundfläche des Testhöckers im Bereich des Kastenbodens: 2,3 x 4 mm Höckerneigung des Testhöckers: 30 Füllungsvolumen: 4 x 3 x 5 mm

49 2. Material und Methode 42 Abbildung 10 Vorrichtung zur Fixierung der Proben für die standardisierte Präparation der Belastungsflächen an den zu belastenden Höckern sowie für die Fixierung der Proben während der Bestimmung der Bruchlast Durchführung des Frakturtests Mithilfe der konstruierten Vorrichtung wurde die eingebettete, standardisierte Probe mit einer Universalprüfmaschine (Universalprüfmaschine Zwicki, Zwick, D- Ulm) bis zur Fraktur des Höckers belastet. Die Probe befand sich ausgerichtet in einer normierten Messinghülse und war in der Aufnahme durch Verschraubung fixiert. Sie wurde dabei unter dem pfeilförmigen Kraftaufnehmer mit einer 0,3 mm breiten Belastungslippe so positioniert, dass die Kraft in einer Entfernung von ca. 0,2 mm zum okklusalen Füllungsrand appliziert wurde. Durch die Normierung des Höckerabhangwinkels und mithilfe der Zuführungsvorrichtung wurde eine axiale Krafteinleitung bewerkstelligt, sodass optimale Messvoraussetzungen für den empfindlichen Messsensor (KAP-S, Zwick, D-Ulm) gewährleistet waren. Die Universalprüfmaschine wurde so programmiert, dass die Anfahrgeschwindigkeit von 15 mm/min bis zu einer Vorkraft von 3 N erfolgte. Die Traversengeschwindigkeit wurde mit 0,5 mm/min angesetzt. Einen Kraftabfall von 30% unter die maximal applizierte Kraft erkannte die Messsoftware (testxpert V7, Zwick) als Versagen des Zahn-Komposit-Verbunds und damit als Höckerfraktur (s. Abb. 11). Die erreichte Maximalkraft wurde als Frakturfestigkeit registriert und der Kraftaufnehmer fuhr in die Startposition zurück.

50 2. Material und Methode 43 Abbildung 11 Frakturierter Höcker nach Durchführung des Bruchlasttests.

51 2. Material und Methode Versuchsplan Abbildung 12 zeigt eine Übersicht über den verwendeten Versuchsplan. 90 standardisierte Klasse-II-Kavitäten in extrahierten karies- und füllungsfreien Molaren Ungefüllt (n=10) Mehrschichttechnik 1.1 OF / ECF+EC (n=10) 2.1 OX / ECF+EC (n=10) 3.1 S3 / ECF+EC (n=10) 4.1 ONE / ECF+EC (n=10) Bulk-Fill-Technik 1.2 OF / ECB (n=10) 2.2 OX / ECB (n=10) 3.2 S3 / ECB (n=10) 4.2 ONE / ECB (n=10) Ausarbeitung und Politur Replika 1 Thermische Wechselbelastung REM-Auswertung: Quantitative externe Randanalyse Replika 2 Heraustrennen einer zentralen Zahnscheibe Replika 3a und 3b (Schnittflächen a und b der Zahnscheibe) REM-Auswertung: Interne Adaptation Normierung des Testhöckers Bruchlasttest an Zahnscheiben Abbildung 12 Ablaufdiagramm der Versuchsdurchführung. OF: OptiBond FL, OX: Optibond XTR, S3: Clearfil S³ Bond, ONE: AdheSE One F, ECF: TetricEvoFlow, EC: TetricEvoCeram, ECB: TetricEvoCeram Bulk Fill, REM: Rasterelektronenmikroskop.

52 2. Material und Methode Statistische Datenauswertung Die gesamte Datenanalyse erfolgte unter Verwendung des Statistikprogramms SPSS Version 21 (IBM). Das Signifikanzniveau wurde für alle durchgeführten statistischen Tests mit p<0,05 festgelegt Fallzahlplanung Für das neuartige Testmodell lagen keine Pilot- oder Vordaten vor, so dass eine formale Fallzahlplanung nicht möglich war. Es wurde eine einfaktorielle ANOVA als Auswertungsmethode genutzt, die meist eine geringe Anzahl an Messwiederholungen bei mittelgroßen Unterschieden zwischen den Gruppen benötigt. Da bei einem Unterschied zwischen den Gruppen (explorativ, Signifikanzniveau p<0,05) durch multiple Subgruppenvergleiche Unterschiede aufgezeigt werden sollten und die Streuung innerhalb der Gruppen vorab nicht bekannt war, wurde die Fallzahl mit n=10 pro Gruppe tendenziell größer gewählt als notwendig. Eine derartige Fallzahl entspricht außerdem den üblichen Standards (s. Kap ) Datenanalyse der Ergebnisse der REM-Auswertungen Die Ergebnisse der REM-Analyse wurden aufgrund fehlender Normalverteilung der Messwerte mit nicht-parametrischen Testverfahren ausgewertet. Die Einflüsse der beiden unabhängigen Variablen Bondingsystem und Füllungstechnik wurden getrennt voneinander anhand folgender Nullhypothesen (H0) überprüft: a) H0 1: Das verwendete Bondingsystem hat keinen Einfluss auf die REM- Messparameter. b) H0 2: Die angewandte Füllungstechnik hat keinen Einfluss auf die REM- Messparameter. Mit dem Kruskal-Wallis-Test für unabhängige Stichproben wurde das Datenmaterial auf signifikante Einflüsse der verwendeten Bondingsysteme überprüft. Ergab der Kruskal-Wallis-Test mit Signifikanzwerten von p<0,05 einen signifikanten Einfluss des Bondingsystems auf die fragliche Testvariable (d. h. Ablehnung von H0 1), wurden signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Bondingsystemen durch paarweise Vergleiche der einzelnen Versuchsgruppen identifiziert. Der bei Mehrfachtestungen auftretende Fehler 1. Ordnung wird durch

53 2. Material und Methode 46 eine in SPSS integrierte Prozedur (Bonferroni-Korrektur) automatisch berücksichtigt. Signifikante Unterschiede zwischen den beiden Füllungstechniken (Überprüfung von H0 2) wurden mithilfe des Mann-Whitney-U-Tests ermittelt Datenanalyse der Ergebnisse der Bruchlastmessungen Für die statistische Datenanalyse der Bruchlastmessungen wurden Versuchsgruppen gebildet, die durch die Kombination eines Bondingsystems mit einer Füllungstechnik definiert waren. Auf diese Weise war es möglich, die Kontrollgruppe mit den nicht restaurierten Kavitäten (Bondingsystem = 0, Füllungstechnik = 0) in die Datenanalyse einzubeziehen. Die statistische Auswertung der Bruchlastmesswerte erfolgte aufgrund der hier vorliegenden Normalverteilung der Messwerte mithilfe parametrischer Testverfahren. Mit einer einfaktoriellen Varianzanalyse (ANOVA) wurde zunächst überprüft, ob die Messwerte derselben Grundgesamtheit entstammten (H0). Bei gegenteiligem Ergebnis (p<0,05, Ablehnung von H0) wurden mithilfe des Tukey-Tests multiple Mittelwertvergleiche zwischen den einzelnen Versuchsgruppen angestellt. Bei der Ergebnisausgabe in SPSS werden Mittelwerte, die sich nicht signifikant voneinander unterscheiden, denselben Signifikanzgruppen zugeordnet Korrelation der Bruchlast und der internen bzw. externen Adaptation Für die durch die Kombination Bondingsystem und Füllungstechnik definierten Versuchsgruppen wurde durch Ermittlung des Korrelationskoeffizienten nach Spearman überprüft, ob eine statistisch signifikante Korrelation der ermittelten Bruchlastwerte mit den Ergebnissen der REM-Auswertungen vorliegt.

54 3. Ergebnisse Ergebnisse 3.1 Übersicht Die vorliegende Arbeit untersuchte unter Zuhilfenahme der quantitativen Randanalyse im Rasterelektronenmikroskop (REM) die externe (marginale) und interne Adaptation bei allseitig schmelzbegrenzten bzw. zervikal dentinbegrenzten Klasse-II-Kompositfüllungen. Die Überprüfung fand sowohl vor als auch nach thermischer Wechselbelastung statt. Angesichts des überaus umfangreichen Datenmaterials und aufgrund der Tatsache, dass die Randkriterien Kompositrandfraktur und Schmelz- bzw. Dentinrandfraktur nur äußerst selten auftraten, wurde die Datenanalyse für die externe und interne Adaptation auf das Kriterium Randspalt (Randspalten und Haarrisse) begrenzt. Des Weiteren wurden aus den gefüllten Proben standardisierte Zahnscheiben hergestellt. Diese wurden einem Belastungstest unterzogen, der die Bruchlast ermittelte. Anschließend wurde überprüft, ob eine Korrelation zwischen Bruchlast und festgestellten Randspalten besteht. Am Ende der Abschnitte 3.2.1, und sind die jeweils vorgestellten Ergebnisse anhand von Boxplot-Diagrammen dargestellt. Alle im Folgenden genannten Prozentangaben zu mittleren Werten beziehen sich auf den Median.

55 3. Ergebnisse Randanalysen an den allseitig schmelzbegrenzten Klasse-II- Kompositfüllungen Einfluss der Füllungstechnik OptiBond FL Vor Thermocycling Der Unterschied im Auftreten von Randspalten war zwischen der Bulk-Fill-Technik (2,4%) und der Mehrschichttechnik (0,2%) bei Verwendung des Bondingsystems OptiBond FL vor thermischer Alterung nicht signifikant (p=0,280) (s. Abb. 13). Nach Thermocycling Der mittlere Randspaltanteil lag bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik bei 2,8% und bei Mehrschichttechnik bei 1,3%. Die statistische Auswertung zeigte, dass der Einfluss der Technik auch nach Thermocycling mit p=0,247 nicht signifikant war (s. Abb. 14) OptiBond XTR Vor Thermocycling Bei Betrachtung des Bondingsystems OptiBond XTR zeigte sich kein signifikanter Einfluss der Füllungstechnik (p=0,631) bei ausschließlich im Schmelz lokalisierten Rändern der approximalen Kavität. Es wurde für die Bulk-Fill-Technik ein Spaltanteil von 1,9%, bei Mehrschichttechnik von 2,2% beobachtet (s. Abb. 13). Nach Thermocycling Nach thermischer Belastung der Proben war der Unterschied zwischen der Bulk- Fill-Technik mit einem Spaltanteil von 6,6% und der Mehrschichttechnik mit 3,5% signifikant mit p=0,043 (s. Abb. 14).

56 3. Ergebnisse Clearfil S 3 Bond Vor Thermocycling Bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik in Verbindung mit Clearfil S 3 Bond wurde ein Anteil von 0,8% Randspalten beobachtet. Wurde die Mehrschichttechnik angewandt, ergab dies einen Spaltanteil von 1,2%. Der Einfluss der Füllungstechnik war bei Verwendung von Clearfil S 3 Bond in schmelzbegrenzten Approximalkavitäten nicht signifikant (p=0,190) (s. Abb. 13). Nach Thermocycling Nach thermischer Alterung zeigten Proben, die in Bulk-Fill-Technik gefüllt worden waren, einen mittleren Randspaltanteil von 3,1%. Die Proben, die in Mehrschichttechnik restauriert wurden, zeigten einen Spaltanteil von 4,4%. Dieser Unterschied war nicht signifikant (p=0,684) (s. Abb. 14) AdheSE One F Vor Thermocycling Die Versorgung der Kavitäten mit der Kombination AdheSE One F/Bulk-Fill- Technik führte zu 1,9% Randspalten. Wurde die Mehrschichttechnik angewandt, lag der Anteil an Randspalten mit 3,3% bei der Bulk-Fill-Technik. Auch dieser Unterschied war nicht signifikant (p=0,105) (s. Abb. 13). Nach Thermocycling Nach thermischer Alterung wurde sowohl mit der Bulk-Fill-Technik (6,2%) als auch mit der Mehrschichttechnik (6,7%) eine Verschlechterung der Randqualität beobachtet. Der Unterschied zwischen den Füllungstechniken war dabei nicht signifikant (p=0,481) (s. Abb. 14).

57 3. Ergebnisse 50 Abbildung 13 Einfluss der Füllungstechnik auf die Randspaltbildung bei allseitig schmelzbegrenzten Klasse-II-Kompositfüllungen. Boxplot-Darstellung der prozentualen Anteile von Randspalten am gesamten Schmelzrand vor Thermocycling (TC). Abbildung 14 Einfluss der Füllungstechnik auf die Randspaltbildung bei allseitig schmelzbegrenzten Klasse-II-Kompositfüllungen. Boxplot-Darstellung der prozentualen Anteile von Randspalten am gesamten Schmelzrand nach Thermocycling (TC).

58 3. Ergebnisse Einfluss der Bondingsysteme Einfluss der Bondingsysteme bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik Vor Thermocycling Der Kruskal-Wallis-Test ergab keinen signifikanten Einfluss des verwendeten Bondingsystems auf die Randspaltbildung bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik (p=0,558). Tabelle 11 gibt einen Überblick über das Ausmaß der Randspaltbildung. Tabelle 11 Randspaltbildung der untersuchten Bondingsysteme in allseitig schmelzbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik vor Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 2,3% (2,5%) 2,4% 8,2%-0,0% OptiBond XTR 1,8% (1,4%) 1,9% 3,8%-0,0% Clearfil S 3 Bond 1,2% (1,1%) 0,8% 3,3%-0,2% AdheSE One F 2,2% (1,6%) 1,9% 5,6%-0,1% Nach Thermocycling Die Datenanalyse zeigte, dass es nach thermischer Alterung einen signifikanten Einfluss des Bondingsystems auf die Verhinderung der Randspaltbildung gibt (p=0,002). Bei der Anwendung der Bulk-Fill-Technik führte OptiBond FL zu signifikant (p=0,022) weniger Randspalten (2,8%) als AdheSE One F (6,2%). Die Kombination Bulk-Fill-Technik/OptiBond FL war auch OptiBond XTR in Verbindung mit der Bulk-Fill-Technik (6,6% Randspalten) signifikant überlegen (p=0,007) (s. Tab. 12 und 13).

59 3. Ergebnisse 52 Tabelle 12 Randspaltbildung der untersuchten Bondingsysteme in allseitig schmelzbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 3,2% (2,5%) 2,8% 9,8%-0,9% OptiBond XTR 8,0% (4,3%) 6,6% 16,8%-3,5% Clearfil S 3 Bond 4,5% (2,9%) 3,1% 10,1%-1,1% AdheSE One F 6,8% (2,9%) 6,2% 11,8%-3,3% Tabelle 13 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die Randspaltbildung in allseitig schmelzbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal- Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 0,007 1,000 0,022 OptiBond XTR 0,007 0,130 1,000 Clearfil S 3 Bond 1,000 0,130 0,306 AdheSE One F 0,022 1,000 0, Einfluss der Bondingsysteme bei Anwendung der Mehrschichttechnik Vor Thermocycling Der Vergleich der Bondingsysteme bei Anwendung der Mehrschichttechnik zeigte keinen signifikanten Einfluss (p=0,065) des verwendeten Bondingsystems. Tabelle 14 gibt eine Übersicht über die Medianwerte. Tabelle 14 Randspaltbildung der untersuchten Bondingsysteme in allseitig schmelzbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Mehrschichttechnik vor Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 1,9% (3,6%) 0,2% 10,5%-0,0% OptiBond XTR 3,1% (3,4%) 2,2% 10,3%-0,3% Clearfil S 3 Bond 3,0% (3,7%) 1,2% 12,2%-0,3% AdheSE One F 3,8% (2,4%) 3,3% 7,5%-0,2%

60 3. Ergebnisse 53 Nach Thermocycling Es konnte ein signifikanter Einfluss des Bondingsystems nach thermischer Belastung (p=0,020) festgestellt werden. Die Randqualität bei der Kombination aus OptiBond FL und Mehrschichttechnik verschlechterte sich zwar auf 1,3% Randspalten, dies war aber signifikant geringer als das ebenfalls erhöhte Ergebnis von AdehSE One F mit 6,7% Randspalten (p=0,012) (s. Tab. 15 und 16). Tabelle 15 Randspaltbildung der untersuchten Bondingsysteme in allseitig schmelzbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Mehrschichttechnik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 3,2% (4,1%) 1,3% 12,1%-0,3% OptiBond XTR 4,7% (3,9%) 3,5% 11,7%-0,8% Clearfil S 3 Bond 6,3% (5,8%) 4,4% 18,6%-0,1% AdheSE One F 8,4% (4,7%) 6,7% 18,3%-3,9% Tabelle 16 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die Randspaltbildung in allseitig schmelzbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Mehrschichttechnik nach Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal- Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 1,000 0,612 0,012 OptiBond XTR 1,000 1,000 0,313 Clearfil S 3 Bond 0,612 1,000 0,860 AdheSE One F 0,012 0,313 0,860

61 3. Ergebnisse Randanalysen an den lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Klasse-II-Kompositfüllungen Einfluss der Füllungstechnik OptiBond FL Vor Thermocycling Vor Thermocycling unterschieden sich bei Verwendung des Bondingsystems OptiBond FL die Bulk-Fill-Technik und die Mehrschichttechnik signifikant in Bezug auf die Randspaltbildung am zervikalen Dentinrand (p=0,005). Die Anwendung der Bulk-Fill-Technik führte zu Randspalten von 0,0%, während bei der Mehrschichttechnik ein Spaltanteil von 1,5% gefunden wurde (s. Abb. 15). Auch an den überwiegend schmelzbegrenzten lateralen Kavitätenrändern (s. Abb. 17) lieferte die Bulk-Fill-Technik mit 0,0% Randspalten ein signifikant besseres Resultat als die Mehrschichttechnik mit 0,8% Randspalten (p=0,019). Nach Thermocycling Nach thermischer Alterung war der Einfluss der Füllungstechnik sowohl am dentinbegrenzten zervikalen Rand (s. Abb. 16) als auch am überwiegend schmelzbegrenzten lateralen Rand (s. Abb. 18) nicht signifikant (p=0,190 bzw. p=0,631). Die Bulk-Fill-Technik zeigte Randspaltanteile von 3,4% an den lateralen Schmelzrändern und von 0,6% am zervikalen Dentinrand. Die Mehrschichttechnik bewirkte Randspaltanteile von 2,1% an den lateralen Schmelzrändern und von 3,0% am zervikalen Dentinrand OptiBond XTR Vor Thermocycling Der Einfluss der Füllungstechnik war sowohl für die zervikalen Dentinränder (s. Abb. 15) mit p=0,143 als auch für die überwiegend schmelzbegrenzten lateralen Füllungsränder (s. Abb. 17) mit p=0,796 nicht signifikant. Die Anwendung der Bulk-

62 3. Ergebnisse 55 Fill-Technik führte lateral im Schmelz zu einem Randspaltanteil von 1,0%. Am zervikalen Dentinrand betrug der Wert 0,4%. Im Falle der Mehrschichttechnik lag der Randspaltanteil an den lateralen Schmelzrändern bei 1,1%, am zervikalen Dentinrand bei 0,0%. Nach Thermocycling Nach der thermischen Belastung zeigten die mittels Bulk-Fill-Technik versorgten Proben am zervikalen Dentinrand (s. Abb. 16) Randspaltanteile von 7,4%. Die Proben, die in Mehrschichttechnik restauriert worden waren, wiesen mit einem Randspaltanteil von 0,7% eine hochsignifikant bessere Randqualität auf (p=0,000). Auch der Randschluss an den überwiegend schmelzbegrenzten lateralen Füllungsrändern (s. Abb. 18) zeigte signifikante Einbußen bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik (p=0,004). Der Anteil an Randspalten lag mit 6,4% für die Bulk- Fill-Technik signifikant höher als bei der Mehrschichttechnik (2,1%) Clearfil S 3 Bond Vor Thermocycling Bei Betrachtung der zervikalen Dentinränder (s. Abb. 15) konnte vor Thermocycling kein signifikanter Einfluss der Füllungstechnik nachgewiesen werden (p=0,075). Sowohl mit der Bulk-Fill-Technik (0,0% Randspalten) als auch mit der Mehrschichttechnik (0,8% Randspalten) wurde eine sehr gute Randschlussqualität erzielt. Auch an den lateralen Schmelzrändern (s. Abb. 17) war der Einfluss der Füllungstechnik mit Randspaltanteilen von 0,4% im Falle der Bulk-Fill-Technik und 0,2% im Falle der Mehrschichttechnik nicht signifikant (p=0,631). Nach Thermocycling Die thermische Belastung führte sowohl bei der Bulk-Fill-Technik als auch bei der Mehrschichttechnik zu einer Erhöhung der Randspaltanteile. Bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik wurde ein Randspaltanteil von 3,3% an den lateralen Schmelzrändern (s. Abb. 18) und von 1,6% entlang des zervikalen Dentinrandes

63 3. Ergebnisse 56 (s. Abb. 16) festgestellt. Wurde die Mehrschichttechnik angewandt, lag der Randspaltanteil entlang der lateralen Schmelzränder (s. Abb. 18) bei 2,7%, entlang des zervikalen Dentinrandes (s. Abb. 16) bei 2,4%. Ein signifikanter Einfluss der Füllungstechnik ließ sich bei Verwendung von Clearfil S 3 Bond weder für die schmelzbegrenzten Randabschnitte (p=0,353) noch für die zervikalen Dentinränder (p=0,796) nachweisen AdheSE One F Vor Thermocycling Die Auswertung der zervikalen Dentinränder (s. Abb. 15) zeigte einen signifikanten Einfluss der Füllungstechnik auf die Randqualität zugunsten der Mehrschichttechnik (p=0,015). Diese führte mit einem Randspaltanteil von 0,6% zu einem deutlich besseren Ergebnis als die Bulk-Fill-Technik, mit der ein Randspaltanteil von 6,5% erzielt wurde. Im Gegensatz dazu führten beide Füllungstechniken an den lateralen Schmelzrändern (s. Abb. 17) zu vergleichbar guten Randschlussqualitäten mit Randspaltanteilen von 1,7% bei der Bulk-Fill- Technik und 2,2% bei der Mehrschichttechnik (p=0,971). Nach Thermocycling Auch nach thermischer Belastung bestand ein signifikanter Einfluss der Füllungstechnik in Bezug auf die Randspaltbildung entlang des zervikalen Dentinrandes (p=0,023) (s. Abb. 16). Dabei schnitt die Bulk-Fill-Technik mit einem Randspaltanteil von 15% deutlich schlechter ab als die Mehrschichttechnik mit einem Randspaltanteil von 1,8%. Auch wurde bei der Kombination dieses Bondingsystems mit der Bulk-Fill-Technik eine auffällig große Streuung der Messwerte beobachtet (siehe Tab. 23). Ein derartig deutlicher Einfluss der Füllungstechnik wurde an den lateralen Schmelzrändern (s. Abb. 18) nicht beobachtet (p=0,684). AdheSE One F führte hier bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik zu einem Randspaltanteil von 6,2%, bei Anwendung der Mehrschichttechnik zu einem Randspaltanteil von 5,2%.

64 3. Ergebnisse 57 Abbildung 15 Einfluss der Füllungstechnik auf die Randspaltbildung im Dentin bei Klasse-II-Kompositfüllungen in gemischten Approximalkavitäten. Boxplot- Darstellung der prozentualen Anteile von Randspalten am gesamten zervikalen Dentinrand vor Thermocycling (TC). Abbildung 16 Einfluss der Füllungstechnik auf die Randspaltbildung im Dentin bei Klasse-II-Kompositfüllungen in gemischten Approximalkavitäten. Boxplot- Darstellung der prozentualen Anteile von Randspalten am gesamten zervikalen Dentinrand nach Thermocycling (TC).

65 3. Ergebnisse 58 Abbildung 17 Einfluss der Füllungstechnik auf die Randspaltbildung im Schmelz bei Klasse-II-Kompositfüllungen in gemischten Approximalkavitäten. Boxplot- Darstellung der prozentualen Anteile von Randspalten am lateralen Schmelzrand vor Thermocycling (TC). Abbildung 18 Einfluss der Füllungstechnik auf die Randspaltbildung im Schmelz bei Klasse-II-Kompositfüllungen in gemischten Approximalkavitäten. Boxplot- Darstellung der prozentualen Anteile von Randspalten am lateralen Schmelzrand nach Thermocycling (TC).

66 3. Ergebnisse Einfluss der Bondingsysteme Einfluss der Bondingsysteme bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik Vor Thermocycling Der Einfluss des Bondingsystems bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik war vor thermischer Belastung hochsignifikant. Dies galt sowohl für die lateralen, überwiegend schmelzbegrenzten Kavitätenränder (p=0,000), als auch für die zervikalen Dentinränder (p=0,000). Das beste Ergebnis in Bezug auf die Randqualität an den lateralen, überwiegend schmelzbegrenzten Kavitätenwänden lieferte OptiBond FL mit 0,0% Randspalten. OptiBond XTR zeigte einen Randspaltanteil von 1,0% und AdheSE One F von 1,7%. Somit war OptiBond FL sowohl OptiBond XTR (p=0,011) als auch AdheSE One F (p=0,001) signifikant überlegen (s. Tab. 17 und 18). Tabelle 17 Randspaltbildung am Schmelzrand der untersuchten Bondingsysteme in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik vor Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 0,0% (0,0%) 0,0% 0,1%-0,0% OptiBond XTR 2,6% (4,7%) 1,0% 15,5%-0,0% Clearfil S 3 Bond 0,6% (0,9%) 0,4% 3,0%-0,0% AdheSE One F 2,1% (1,4%) 1,7% 5,2%-0,0% Tabelle 18 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die Randspaltbildung am Schmelzrand in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik vor Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 0,011 0,676 0,001 OptiBond XTR 0,011 0,745 1,000 Clearfil S 3 Bond 0,676 0,745 0,114 AdheSE One F 0,001 1,000 0,114

67 3. Ergebnisse 60 Am zervikalen Dentinrand schnitt AdheSE One F am schlechtesten ab. Es zeigte mit 6,5% Randspaltanteil eine signifikant schlechtere Randqualität als OptiBond FL mit 0,0% Spaltanteil (p=0,001) und Clearfil S 3 Bond mit ebenfalls 0,0% (p=0,000) (s. Tab. 19 und 20). Tabelle 19 Randspaltbildung am Dentinrand der untersuchten Bondingsysteme in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik vor Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 0,2% (0,5%) 0,0% 1,7%-0,0% OptiBond XTR 0,7% (0,6%) 0,4% 1,6%-0,0% Clearfil S 3 Bond 0,3% (0,7%) 0,0% 1,7%-0,0% AdheSE One F 8,3% (6,9%) 6,5% 19,0%-0,2% Tabelle 20 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die Randspaltbildung am Dentinrand in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik vor Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 0,767 1,000 0,001 OptiBond XTR 0,767 0,668 0,099 Clearfil S 3 Bond 1,000 0,668 0,000 AdheSE One F 0,001 0,099 0,000 Nach Thermocycling Auch nach thermischer Alterung hatte das Bondingsystem einen signifikanten Einfluss auf die Randqualität sowohl für die schmelzbegrenzten lateralen Kavitätenränder (p=0,031) als auch für den zervikalen Dentinrand (p=0,000). Tabelle 21 zeigt einen Überblick der Randspaltanteile am lateralen Schmelzrand. Bei der Klärung der Frage, welche Versuchsgruppen sich im Einzelnen signifikant voneinander unterschieden, kamen mehrfache paarweise Gruppenvergleiche zum Einsatz. Der bei Mehrfachvergleichen auftretende Fehler 1. Ordnung (α-fehler) wurde vom Statistikprogramm selbstständig mithilfe des sogenannten Bonferroni- Verfahrens korrigiert. Die in den Paarvergleichen ermittelten p-werte werden dabei

68 3. Ergebnisse 61 mit der Anzahl der angestellten Vergleiche multipliziert (angepasste Signifikanz). Die Anwendung des Bonferroni-Korrekturverfahrens hatte zur Folge, dass sich in Bezug auf die Spaltbildung am lateralen Schmelzrand keine Versuchsgruppe signifikant von einer anderen unterschied. Im Sinne einer explorativen Datenanalyse sollten dennoch die Trends der Gruppenunterschiede dargestellt werden. In Tabelle 22 sind daher sowohl die angepassten als auch die nicht angepassten Signifikanzen aufgeführt. Tabelle 21 Randspaltbildung am Schmelzrand der untersuchten Bondingsysteme in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 3,3% (2,6%) 3,4% 7,7%-0,0% OptiBond XTR 8,6% (7,5%) 6,4% 25,9%-2,7% Clearfil S 3 Bond 3,8% (2,4%) 3,3% 8,9%-1,3% AdheSE One F 6,5% (3,1%) 6,2% 11,8%-2,0% Tabelle 22 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die Randspaltbildung am Schmelzrand in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p-werte). OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 0,167 a 1,000 0,167 a OptiBond XTR 0,167 a 0,268 b 1,000 Clearfil S 3 Bond 1,000 0,268 b 0,268 b AdheSE One F 0,167 a 1,000 0,268 b a nicht angepasste Signifikanz p=0,028 b nicht angepasste Signifikanz p=0,045 Auch am zervikalen Dentinrand zeigte AdheSE One F erneut signifikant mehr Randspalten als OptiBond FL (p=0,000) und Clearfil S 3 Bond (p=0,009). Der Anteil an beobachteten Randspalten war bei AdheSE One F mit 15% deutlich höher als bei OptiBond FL (0,6% Randspalten) und Clearfil S 3 Bond (1,6% Randspalten). Auch OptiBond XTR (7,4% Randspalten) zeigte signifikant (p=0,016) mehr Randspalten als OptiBond FL (s. Tab. 23 und 24).

69 3. Ergebnisse 62 Tabelle 23 Randspaltbildung am Dentinrand der untersuchten Bondingsysteme in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 1,0% (1,1%) 0,6% 2,8%-0,0% OptiBond XTR 7,0% (4,1%) 7,4% 14,4%-0,9% Clearfil S 3 Bond 1,8% (1,3%) 1,6% 3,9%-0,0% AdheSE One F 14,8% (9,6%) 15,0% 29,6%-0,0% Tabelle 24 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die Randspaltbildung am Dentinrand in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 0,016 1,000 0,000 OptiBond XTR 0,016 0,158 1,000 Clearfil S 3 Bond 1,000 0,158 0,009 AdheSE One F 0,000 1,000 0, Einfluss der Bondingsysteme bei Anwendung der Mehrschichttechnik Vor Thermocycling Der Einfluss des Bondingsystems war bei Anwendung der Mehrschichttechnik für die überwiegend schmelzbegrenzten lateralen Kavitätenränder signifikant (p=0,048). Clearfil S 3 Bond zeigte sich mit einem Randspaltanteil von nur 0,2% dem zweiten untersuchten All-in-One-Adhäsiv AdheSE One F mit 2,2% signifikant überlegen (p=0,040) (s. Tab. 25 und 26).

70 3. Ergebnisse 63 Tabelle 25 Randspaltbildung am Schmelzrand der untersuchten Bondingsysteme in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Mehrschichttechnik vor Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 1,8% (2,6%) 0,8% 8,2%-0,0% OptiBond XTR 1,6% (2,2%) 1,1% 7,6%-0,0% Clearfil S 3 Bond 0,4% (0,8%) 0,2% 2,6%-0,0% AdheSE One F 2,1% (1,7%) 2,2% 5,3%-0,0% Tabelle 26 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die Randspaltbildung am Schmelzrand in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Mehrschichttechnik vor Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 1,000 0,490 1,000 OptiBond XTR 1,000 0,292 1,000 Clearfil S 3 Bond 0,490 0,292 0,040 AdheSE One F 1,000 1,000 0,040 Tabelle 27 zeigt eine Übersicht über die Randspaltbildung am Dentinrand bei Anwendung der Mehrschichttechnik vor Thermocycling. Es konnte kein signifikanter Einfluss des Bondingsystems am zervikalen Dentinrand beobachtet werden (p=0,101). Tabelle 27 Randspaltbildung am Dentinrand der untersuchten Bondingsysteme in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Mehrschichttechnik vor Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 2,4% (3,0%) 1,5% 9,6%-0,0% OptiBond XTR 0,3% (0,5%) 0,0% 1,4%-0,0% Clearfil S 3 Bond 1,3% (1,5%) 0,8% 4,3%-0,0% AdheSE One F 2,1% (3,6%) 0,6% 11,5%-0,0%

71 3. Ergebnisse 64 Nach Thermocycling Nach thermischer Alterung konnte weder an den lateralen schmelzbegrenzten (p=0,064) noch an den zervikalen dentinbegrenzten Kompositfüllungsrändern (p=0,561) ein signifikanter Einfluss des Bondingsystems nachgewiesen werden. Die Tabellen 28 und 29 zeigen eine Übersicht über die Randspaltbildung. Tabelle 28 Randspaltbildung am Schmelzrand der untersuchten Bondingsysteme in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Mehrschichttechnik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 3,0% (3,2%) 2,1% 11,5%-0,2% OptiBond XTR 2,8% (1,8%) 2,1% 6,0%-1,2% Clearfil S 3 Bond 2,8% (2,0%) 2,7% 7,0%-0,0% AdheSE One F 6,1% (4,2%) 5,2% 15,5%-1,5% Tabelle 29 Randspaltbildung am Dentinrand der untersuchten Bondingsysteme in lateral schmelzbegrenzten und zervikal dentinbegrenzten Approximalkavitäten bei Anwendung der Mehrschichttechnik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 3,5% (3,9%) 3,0% 12,0%-0,0% OptiBond XTR 0,8% (0,6%) 0,7% 2,2%-0,0% Clearfil S 3 Bond 3,0% (3,1%) 2,4% 7,5%-0,0% AdheSE One F 5,0% (6,1%) 1,8% 16,6%-0,0%

72 3. Ergebnisse Ergebnisse der Spaltanalysen entlang der internen Kavitätenwände nach Thermocycling Einfluss der Füllungstechnik OptiBond FL Bei Verwendung von OptiBond FL zeigte sich bezüglich der internen Adaptation (s. Abb. 19) kein signifikanter Einfluss der Füllungstechnik, weder bei Betrachtung der gesamten internen Kavitätenwände (p=0,739) noch bei Aufschlüsselung in axiale Kavitätenwände (p=0,796) und Kavitätenboden (p=0,853) OptiBond XTR Auch in der Versuchsgruppe mit OptiBond XTR konnte kein signifikanter Einfluss der Füllungstechnik auf die Spaltbildung an den internen Kavitätenwänden (s. Abb. 19) nachgewiesen werden (p=0,052). Dies galt sowohl für die axialen Kavitätenwände (p=0,190) als auch für den Kavitätenboden (p=0,165) Clearfil S 3 Bond Im Falle von Clearfil S 3 Bond konnte ein signifikanter Einfluss der Füllungstechnik an den internen Kavitätenwänden (s. Abb. 19) festgestellt werden (p=0,005). An den axialen Kavitätenwänden zeigte die Bulk-Fill-Technik (s. Tab. 32) eine signifikant größere Spaltbildung als die Mehrschichttechnik (p=0,005) (s. Tab. 38). Am Kavitätenboden konnte kein signifikanter Einfluss der Füllungstechnik festgestellt werden (p=0,631) AdheSE One F Die REM-Analyse der internen Komposit-Zahn-Grenzflächen (s. Abb. 19) ergab bei Verwendung von AdheSE One F einen signifikanten Einfluss der Fülltechnik (p=0,001). An den axialen Kavitätenwänden konnte kein signifikanter Einfluss der Füllungstechnik (p=1,000) nachgewiesen werden. Im Gegensatz dazu war der Einfluss der Fülltechnik am Kavitätenboden hochsignifikant (p=0,000), wobei die

73 3. Ergebnisse 66 Anwendung der Bulk-Fill-Technik (s. Tab. 34) zu einer schlechteren internen Adaptation führte als die Anwendung der Mehrschichttechnik (s. Tab. 40). Abbildung 19 Einfluss der Füllungstechnik auf die Spaltbildung entlang der internen Kavitätenwände (axiale Kavitätenwände und Kavitätenboden). Boxplot- Darstellung der prozentualen Spaltanteile an den gesamten internen Kavitätenwänden nach Thermocycling Einfluss der Bondingsysteme Einfluss der Bondingsysteme bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik Der Einfluss des Bondingsystems auf die interne Spaltbildung war bei Verwendung der Bulk-Fill-Technik hochsignifikant (p=0,000), was sowohl für die axialen Kavitätenwände (p=0,000) als auch für den Kavitätenboden (p=0,000) galt. Tabelle 30 und 31 geben die Summen der internen Spaltanteile an den axialen Kavitätenwänden und am Kavitätenboden bzw. die dazugehörigen statistischen Vergleiche zwischen den Bondingsystemen wieder.

74 3. Ergebnisse 67 Tabelle 30 Spaltbildung der untersuchten Bondingsysteme entlang der internen Kavitätenwände (axiale Kavitätenwände und Kavitätenboden) bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 1,0% (0,6%) 0,9% 1,7%-0,0% OptiBond XTR 4,5% (2,1%) 4,0% 8,9%-1,5% Clearfil S 3 Bond 5,4% (1,9%) 5,6% 8,4%-2,5% AdheSE One F 12,2% (5,8%) 11,4% 22,1%-4,8% Tabelle 31 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die Spaltbildung an internen Kavitätenwänden (axiale Kavitätenwände und Kavitätenboden) bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 0,033 0,006 0,000 OptiBond XTR 0,033 1,000 0,033 Clearfil S 3 Bond 0,006 1,000 0,233 AdheSE One F 0,000 0,033 0,233 Interne Spaltbildung an den axialen Kavitätenwänden Die Teilergebnisse der internen Spaltanalyse an den axialen Kavitätenwänden bei Bulk-Fill-Technik sind in Tabelle 32, die dazugehörigen statistischen Vergleiche in Tabelle 33 zusammengefasst. An den axialen Kavitätenwänden schnitt OptiBond FL mit einer signifikant geringeren Spaltbildung ab als alle anderen untersuchten Bondingsysteme. So zeigte OptiBond FL eine hochsignifikant geringere Spaltbildung als Clearfil S 3 Bond (p=0,000). Auch OptiBond XTR (p=0,012) und AdheSE One F (p=0,002) erwiesen sich gegenüber OptiBond FL als signifikant unterlegen.

75 3. Ergebnisse 68 Tabelle 32 Spaltbildung der untersuchten Bondingsysteme entlang axialer Kavitätenwände bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Adhäsiv Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 0,5% (0,3%) 0,5% 0,9%-0,0% OptiBond XTR 3,3% (1,4%) 3,5% 5,9%-1,3% Clearfil S 3 Bond 4,7% (1,6%) 4,5% 7,2%-2,1% AdheSE One F 4,8% (3,6%) 3,7% 12,4%-0,7% Tabelle 33 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die interne Spaltbildung an den axialen Kavitätenwänden bei Anwendung der Bulk-Fill- Technik nach Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 0,012 0,000 0,002 OptiBond XTR 0,012 1,000 1,000 Clearfil S 3 Bond 0,000 1,000 1,000 AdheSE One F 0,002 1,000 1,000 Interne Spaltbildung am Kavitätenboden Die Teilergebnisse der internen Spaltanalyse am Kavitätenboden sind in Tabelle 34, die dazugehörigen statistischen Vergleiche in Tabelle 35 dargestellt. Am Kavitätenboden zeigte AdheSE One F erneut erhebliche Schwächen im Vergleich zu den anderen Bondingsystemen. OptiBond FL (p=0,000) und OptiBond XTR (p=0,010) verhinderten die Spaltbildung signifikant besser als AdheSE One F. Ebenso deutlich fiel die Überlegenheit von Clearfil S 3 Bond gegenüber AdheSE One F aus (p=0,001). Tabelle 34 Spaltbildung der untersuchten Bondingsysteme entlang des Kavitätenbodens bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Adhäsiv Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 0,5% (0,6%) 0,3% 1,6%-0,0% OptiBond XTR 1,2% (1,5%) 0,6% 4,7%-0,0% Clearfil S 3 Bond 0,7% (1,0%) 0,1% 2,4%-0,0% AdheSE One F 7,4% (3,6%) 7,7% 14,1%-1,0%

76 3. Ergebnisse 69 Tabelle 35 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die interne Spaltbildung am Kavitätenboden bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik nach Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 1,000 1,000 0,000 OptiBond XTR 1,000 1,000 0,010 Clearfil S 3 Bond 1,000 1,000 0,001 AdheSE One F 0,000 0,010 0, Einfluss der Bondingsysteme bei Anwendung der Mehrschichttechnik Bei der Untersuchung der internen Komposit-Zahn-Grenzflächen konnte ein signifikanter Einfluss des Bondingsystems nachgewiesen werden (p=0,016). Dies galt nur für die axialen Kavitätenwände (p=0,004), jedoch nicht für den Kavitätenboden (p=0,998). Tabelle 36 und 37 geben die Summen der internen Spaltanteile an den axialen Kavitätenwänden und am Kavitätenboden bzw. die dazugehörigen statistischen Vergleiche zwischen den Bondingsystemen wieder. Tabelle 36 Spaltbildung der untersuchten Bondingsysteme entlang der internen Kavitätenwände (axiale Kavitätenwände und Kavitätenboden) bei Anwendung der Mehrschichttechnik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 1,6% (2,2%) 0,8% 6,2%-0,0% OptiBond XTR 2,7% (1,3%) 2,9% 4,4%-1,0% Clearfil S 3 Bond 2,6% (1,7%) 2,3% 5,9%-0,8% AdheSE One F 4,9% (3,0%) 4,5% 9,7%-1,1%

77 3. Ergebnisse 70 Tabelle 37 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die Spaltbildung an internen Kavitätenwänden (axiale Kavitätenwände und Kavitätenboden) bei Anwendung der Mehrschichttechnik nach Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p-werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 0,521 0,892 0,008 OptiBond XTR 0,521 1,000 1,000 Clearfil S 3 Bond 0,892 1,000 0,480 AdheSE One F 0,008 1,000 0,480 Interne Spaltbildung an den axialen Kavitätenwänden Die Teilergebnisse der internen Spaltanalyse an den axialen Kavitätenwänden bei Mehrschichttechnik sind in Tabelle 38, die dazugehörigen statistischen Vergleiche in Tabelle 39 zusammengefasst. OptiBond FL führte mit einem Spaltanteil von 0,5% zu einem signifikant (p=0,002) besseren Resultat als AdheSE One F (4,0%). Tabelle 38 Spaltbildung der untersuchten Bondingsysteme entlang axialer Kavitätenwände bei Anwendung der Mehrschichttechnik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Adhäsiv Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 1,0% (1,3%) 0,5% 3,7%-0,0% OptiBond XTR 2,4% (1,2%) 2,7% 4,3%-0,9% Clearfil S 3 Bond 2,3% (1,6%) 1,7% 5,7%-0,8% AdheSE One F 4,4% (2,9%) 4,0% 9,4%-0,7% Tabelle 39 Statistischer Vergleich der Bondingsysteme in Bezug auf die interne Spaltbildung entlang der axialen Kavitätenwände bei Anwendung der Mehrschichttechnik nach Thermocycling. Ergebnisse des Kruskal-Wallis-Tests (p- Werte). Hinterlegte Felder sind statistisch signifikant. OptiBond FL OptiBond XTR Clearfil S 3 Bond AdheSE One F OptiBond FL 0,088 0,207 0,002 OptiBond XTR 0,088 1,000 1,000 Clearfil S 3 Bond 0,207 1,000 0,829 AdheSE One F 0,002 1,000 0,829

78 3. Ergebnisse 71 Interne Spaltbildung am Kavitätenboden Die Teilergebnisse der internen Spaltanalyse am Kavitätenboden sind in Tabelle 40 wiedergegeben. Statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Bondingsystemen wurden nicht beobachtet (p=0,998). Tabelle 40 Spaltbildung der untersuchten Bondingsysteme entlang des Kavitätenbodens bei Anwendung der Mehrschichttechnik nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Adhäsiv Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 0,6% (1,1%) 0,0% 3,3%-0,0% OptiBond XTR 0,3% (0,3%) 0,1% 1,0%-0,0% Clearfil S 3 Bond 0,3% (0,5%) 0,2% 1,6%-0,0% AdheSE One F 0,5% (0,8%) 0,0% 1,9%-0,0%

79 3. Ergebnisse Ergebnisse der Bruchlastmessungen Übersicht Die Ergebnisse der Bruchlastmessungen für die einzelnen Kombinationen aus Bondingsystem und Füllungstechnik sind in Abbildung 20 grafisch dargestellt. Als Kontrollgruppe dienten Zähne mit ungefüllten Kavitäten. Deren mittlere Bruchlast betrug 132,80 N (SD 15,19 N) bei einem Minimalwert von 105,00 N und einem Maximalwert von 154,00 N. Abbildung 20 Ergebnisse der Bruchlastmessungen (MW Mittelwerte, SD Standardabweichung) an Zahnscheiben der verschiedenen Versuchsgruppen. Die einfaktorielle ANOVA ergab einen signifikanten Einfluss der Versuchsgruppen auf die Bruchlast (p<0,05). Die Ergebnisse der multiplen Mittelwertvergleiche mit dem Tukey-Test zeigt Tabelle 41.

80 3. Ergebnisse 73 Tabelle 41 Ergebnisse der Bruchlastmessung an Zahnscheiben der verschiedenen Versuchsgruppen. Multiple Mittelwertvergleiche (Tukey-Test, Signifikanzniveau p=0,05). Mittelwerte, die sich nicht signifikant unterscheiden, sind derselben Signifikanzgruppe zugeordnet. Versuchsgruppe n Signifikanzgruppe A B C Ungefüllte Kavität ,80 N Clearfil S 3 / Mehrschichttechnik ,20 N 174,20 N AdheSE One F/Mehrschichttechnik ,00 N AdheSE One F/Bulk-Fill-Technik ,90 N Clearfil S 3 /Bulk-Fill-Technik ,80 N OptiBond XTR/Mehrschichttechnik ,60 N OptiBond XTR/Bulk-Fill-Technik ,30 N OptiBond FL/Bulk-Fill-Technik ,00 N OptiBond FL/Mehrschichttechnik ,00 N Signifikanz (p-wert) 0,070 0,461 1, Bruchlasterhöhung im Vergleich zur ungefüllten Kavität Mit Ausnahme der Gruppe Clearfil S 3 /Schichttechnik führten alle Kombinationen aus Adhäsiv und Füllungstechnik zu einer signifikanten Erhöhung der Bruchlast (p<0,05) im Vergleich zur ungefüllten Kavität (s. Tab. 41) Einfluss der Bondingsysteme Einfluss der Bondingsysteme bei Verwendung der Bulk-Fill-Technik Bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik ließen sich bezüglich der Bruchlast keine signifikanten Unterschiede zwischen den untersuchten Bondingsystemen nachweisen (p=0,461). Detaillierte Informationen zu Mittelwert, Standardabweichung, Median, Maximal- und Minimalwert sind in Tabelle 42 aufgelistet.

81 3. Ergebnisse 74 Tabelle 42 Einfluss der Bondingsysteme bei Anwendung der Bulk-Fill-Technik. Kriterium Bruchlast (Zahnscheibe) nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 203,00 N (35,48 N) 205,50N 258,00 N-154,00 N OptiBond XTR 191,30 N (34,54 N) 199,00 N 227,00 N-129,00 N Clearfil S 3 Bond 181,80 N (38,10 N) 181,50 N 235,00 N-112,00 N AdheSE One F 180,90 N (18,65 N) 178,00 N 215,00 N-157,00 N Einfluss der Bondingsysteme bei Verwendung der Mehrschichttechnik In Kombination mit der Mehrschichttechnik ergaben sich signifikante Unterschiede zwischen den untersuchten Adhäsiven. Mit OptiBond FL/Mehrschichttechnik wurde die höchste mittlere Bruchlast aller Versuchsgruppen erzielt (247,00 N). Diese unterschied sich signifikant von den mittleren Bruchlastwerten aller übrigen Bondingsysteme (p<0,05; s. Tab. 41). Detaillierte Informationen zu Mittelwert, Standardabweichung, Median, Maximal- und Minimalwert sind in Tabelle 43 aufgelistet. Tabelle 43 Einfluss der Bondingsysteme bei Anwendung der Mehrschichttechnik. Kriterium Bruchlast (Zahnscheibe) nach Thermocycling. SD Standardabweichung, Max Maximalwert, Min Minimalwert. Bondingsystem Mittelwert (SD) Median Max - Min OptiBond FL 247,00 N (27,13 N) 249,00 N 283,00 N-216,00 N OptiBond XTR 186,60 N (41,33 N) 198,50 N 238,00 N-122,00 N Clearfil S 3 Bond 174,20 N (26,72 N) 177,50 N 207,00 N-117,00 N AdheSE One F 178,00 N (24,20 N) 177,50 N 214,00 N-130,00 N Einfluss der Füllungstechnik OptiBond FL Beim Vergleich der Füllungstechniken ließ sich ein signifikanter Unterschied in der Bruchlast nachweisen (p<0,05), wobei die Werte für die Mehrschichttechnik mit 247,00 N signifikant höher lagen als die für die Bulk-Fill-Technik mit 203,50 N (s. Tab. 41).

82 3. Ergebnisse OptiBond XTR Die mittleren Bruchlastwerte für OptiBond XTR bei Anwendung der Bulk-Fill- Technik und bei Anwendung der Mehrschichttechnik waren mit 191,30 N bzw. 186,60 N nahezu identisch (p=0,461) (s. Tab. 41) Clearfil S 3 Bond Der Einfluss der Füllungstechnik stellte sich als unerheblich und nicht signifikant heraus (p>0,05) (s. Tab. 41) AdheSE One F Beim Vergleich der Füllungstechniken ließ sich kein signifikanter Unterschied in der Bruchlast zwischen Bulk-Fill- und Mehrschichttechnik beobachten (p=0,461) (s. Tab. 41). 3.6 Korrelationen zwischen Bruchlast und externer bzw. interner Spaltbildung Korrelation zwischen Bruchlast und Randspaltbildung entlang der Schmelzränder Zwischen den Bruchlastwerten und den an denselben Proben ermittelten Randspaltanteilen der Schmelzränder konnte keine signifikante Korrelation (Abb. 21) festgestellt werden (Spearman-Rho -0,117; p=0,150). Für den Randspaltanteil am Dentinrand (Abb. 22) wurde ebenfalls keine signifikante Korrelation festgestellt (Spearman-Rho -0,119; p=0,147).

83 3. Ergebnisse 76 Abbildung 21 Zusammenhang zwischen Bruchlast der Zahnscheibe und Randspaltbildung an den allseitig schmelzbegrenzten Füllungsrändern derselben Probe nach Thermocycling. Abbildung 22 Zusammenhang zwischen Bruchlast der Zahnscheibe und Randspaltbildung am dentinbegrenzten Füllungsrand derselben Probe nach Thermocycling.

84 3. Ergebnisse 77 Bei Betrachtung der internen Spaltanteile aller Bondingsysteme und Technikformen (n=80) konnte eine signifikante Korrelation (Abb. 23) mit den Bruchlastwerten der jeweiligen Proben festgestellt werden (Spearman-Rho -0,205; p=0,034). Bei separater Betrachtung der Bondingsysteme (n=20) konnte eine signifikante Korrelation zwischen Bruchlastwerten und Spaltanteilen nicht bestätigt werden (s. Tab. 44 und Abb ). Abbildung 23 Zusammenhang zwischen Bruchlast und internen Spalten derselben Proben (Zahnscheibe) nach Thermocycling. Tabelle 44 Korrelationen und Signifikanzen zwischen Bruchlast und internen Spalten derselben Proben (Zahnscheiben) bei Betrachtung des Bondingsystems mit jeweils beiden Füllungstechniken. BF Bulk-Fill-Technik, MS Mehrschichttechnik. Korrelationskoeffizient (Spearman-Rho) Bruchlast Signifikanz OptiBond FL mit BF/MS 0,064 0,394 OptiBond XTR mit BF/MS 0,246 0,148 Clearfil S³ Bond mit BF/MS -0,073 0,380 AdheaSE One F mit BF/MS 0,163 0,246

85 3. Ergebnisse 78 Abbildung 24 Zusammenhang zwischen Bruchlast und internen Spalten der Proben des Bondingsystems OptiBond FL nach Thermocycling. Abbildung 25 Zusammenhang zwischen Bruchlast und internen Spalten der Proben des Bondingsystems OptiBond XTR nach Thermocycling.

86 3. Ergebnisse 79 Abbildung 26 Zusammenhang zwischen Bruchlast und internen Spalten der Proben des Bondingsystems Clearfil S³ Bond nach Thermocycling. Abbildung 27 Zusammenhang zwischen Bruchlast und internen Spalten der Proben des Bondingsystems AdheSE One F nach Thermocycling.