Füllungsmaterialien und Zemente

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1 Skript von alle Angaben ohne Gewähr; Verbesserungsvorschläge bitte an 1 Allgemeines: Einteilung Anforderungen (allgemeine) Füllungsmaterialien und Zemente direkte provisorische F. Unterfüllungswerkstoffe definitive F. Guttapercha Zinkoxid-Sulfat-Zement (Fletcher-Zement) Zinkoxid-Eugenol-Zement / EBA-Zement Zinkoxid-Phosphat-Zement (Harvard-Zemente) Zinkoxid-Polyakrylat-Zement (Polykarboxylatzement) Silikatzemente Glasionomerzemente Composite Kopomere Ormocere Amalgame indirekte: -Inlaytechnik (Keramik o. Gold) -gegossene Rekonstruktionen ausreichende Härte u. Festigkeit gegenüber mechan. Belastung Widerstandsfähigkeit gegenüber chem. u. elektrochem. Einflüssen schlechte Wärmeleitfähigkeit (therm. Widerstandsfähigkeit) Form-, Volumenbeständigkeit gute Adaption u. Adhäsion am Kavitätenrand entfernbar ohne Schaden für Zahn einfache Verarbeitung biolog. verträglich (weder allgemein, noch lokal toxisch) zahnfarbenes Aussehen u. keine Verfärbung d. Zahns (gute Ästhetik) (es gibt keines, das allen diesen Anforderungen entspricht!) 2 provisorische Füllungsmaterialien: Anforderungen Ind. 2.1 Guttapercha: dichter Abschluß d. Kavität leichte Verarbeitbarkeit biolog. verträglich leichte Entfernbarkeit Mundbeständigkeit keine Wärmeleitfähigkeit keine Verfärbung am Zahn bei unvollständiger Entfernung kariöser Defekte aus Zeitgründen bei herausgefallenen Füllungen aus arbeitstechnischen Gründen (z.b. Inlaytechnik) Guttapercha (Kautschukart) ZnO Harze Füll- u. Farbstoffe wie Schlämmkreide (Festigkeit!), Quarzpulver (Festigkeit!, Röntgenopazität) Thermoplast (plast. Verarbeitung bei C, Zersetzung bei 150 C) schlechte Wärmeleitfähigkeit gut verträglich provisor. Füllungsmaterial permanentes Wurzelfüllmaterial Kauabformung nach Spreng = Funktionsabdruck d. zahnlosen Kiefers bei Lagerung an Licht " spröde Perkulationseffekt 2.2 Zinkoxid-Sulfat-Zement: z.t. Einkomponentensysteme in Pastenform Zinksulfat (ZnSO 4), ZnO, Calciumsulfat (CaSO 4) Zusätze -Kunststoffe (Härteeinstellung) -bakterizide Substanzen -Klebemittel (Mastix = Harz) durch H 2O-Aufnahme (Speichel) " komplexe Abbindereaktion, d.h. Erstarrung geringe mechan. u. chem. Widerstandsfähigkeit provisor. Füllungsmaterial härten im Mundraum d. Pats aus

2 2.3 Zinkoxid-Eugenol-Zement: 2 Komponenten: ZnO-Pulver: -70% ZnO -28% Kolophonium (Festigkeit!) -Znacetat, -stearat (Aktivatoren) Eugenol-Flüssigkeit: -85% Eugenol = Nelkenöl ZnO bildet während Abbindung Chelatkomplexe = Verbindung zweier organ. Moleküle (Eugenol) durch ein Metallatom (Zn) rel. wasserstabil geringe mechan. Stabilität provisorisches Füll- und Befestigungsmaterial optimale Schleimhautabformung KI: als Provisorium vor permanenter Kunststoffversorgung (halten nicht Autopolymerisat: keine Wärme nötig! Nelkenöl " beruhigende Wirkung auf Pulpa ZnO " Anregung zur Reizdentinbildung -15% Pflanzenöle dichter Randschluß bakterizid mehr) neuere Ansätze: -Beimischung von PMMA " Verbesserung d. Eigenschaften -Beimischung von Aluminiumoxid bzw. Siliziumoxid (Quarz) " Festigkeit! EBA-Zemente (Äthoxybenzoesäure-Zemente): -Äthoxybenzoesäurezusatz in Flüssigkeit verbessert Druckfestigkeit u. Löslichkeitsresistenz -Anwendung: Befestigungszement 2.4 Kalziumhydroxidpräparate: Kalziumhydroxid als -Zweipastenform (selbsthärtend) -Einkomponentenform (lichthärtend) -lufttrocknend entsprechende Zusätze: -polymerisierende Kunststoffe -anorgan. Füllstoffe (z.b. Bariumsulfat) Ca(OH) 2 fördert Reizdentinbildung u. Pulpenrückzug wird resorbiert " Spaltbildung zw. Provi. u. Dentin " Druck-Sog-Wirkung (schmerzhaft) prim. Überkappung d. Pulpa pulpennahes Füllungsmaterial Achtung: Wirkung d. Kalziumhydroxid in polymerisierbaren Präparaten wird angezweifelt! 3 Unterfüllungswerkstoffe: Haftfestigkeit von Befestigungszementen beeinflusst durch: Fließvermögen u. mechan. Festigkeit (Härte) d. Zementes Rauhtiefe d. Befestigungsflächen Grundform bzw. Winkel d. Präparation 3.1 Zinkoxid-Phosphat-Zement: -Orthophosphorsäure H 3PO 4 als freie Säure u. gebunden mit Al o. Zn -Al 2O 3 (Abpufferung) Abbindevorgang schnell u. stark exoterm " Entstehung von tertiärem Zinkphosphat (Zn 3(PO 4) 2)u. Magnesiumphosphat schlechte physikal. Eigenschaften Standardbefestigungszement (Typ I 25 µm, Typ II 40 µm) immer mit Deckfüllung, da keine Aufnahme von Kaudruck (Bruchschutz) Abbindegeschwindigkeit abh. von: -Zn (brechen schnell kittartig) Unterfütterungsmateriaperierter Glasplatte, kleine -Anrührtechnik (zimmertem- -H 2O sehr gute Wärmeabdichtung Pulver (zusammengesintert u. anschließend gemahlen): -ZnO Härte: -prim. Härte nach Abbindevorgang -sek. Härte nach ph-neutralisierung (sehr gute Isolierschicht) Portionen, sehr präzise, da Einfluß auf Konsistenz u. Gefahr d. Übersäuerung) -MgO (Festigkeit!) nicht volumenbeständig, da lineare -klimat. Bedingungen (v.a. -SiO 2 (Füllstoff) Kontraktion hoch (0,05-2,9%) Luftfeuchtigkeit) -CaO, BaO, BaSO 4 Phosphorsäure in Flüssigkeit " Pulpenschädigung, aber auch Bakteriozidie langsamer " schnell-, nor- -Korngröße (je größer umso malhärtend) 3.2 Zinkoxid-Polyacrylat-Zement: -Polyacrylsäure -Stabilisatoren -ca. 60% H 2O Pulver (zusammen gesintert u. zerkleinert): -ZnO -MgO u. weitere Metalloxide Abbindereaktion: Chelatbildung " Hydrogel aus Zink- u. Magnesiumpolyacrylat keine Säureirritation d. Pulpa, da Pulver basisch (" Neutralisation) u. Polyacrylat zu groß für Pulpa mangelnde Ästhetik, geringere Haftfestigkeit als 3.1 Befestigungszement (v.a. KFO-Brackets) Unterfütterungsmaterial 2

3 4 definitive Füllungsmaterialien: Anforderungen ausreichende Härte u. Festigkeit gegenüber mechan. Belastung Widerstandsfähigkeit gegenüber chem. u. elektrochem. Einflüssen schlechte Wärmeleitfähigkeit (therm. Widerstandsfähigkeit) Form-, Volumenbeständigkeit guter dauerhafter Randschluß zahnfarbenes Aussehen u. keine Verfärbung d. Zahns (gute Ästhetik) biolog. verträglich (weder allgemein, noch lokal toxisch) antisept. Wirkung einfache Verarbeitung gute Klebekraft Einteilung: zahnfarben nicht zahnfarben plastisch (für chairside- fest (nicht für chairside- plastisch fest Verarbeitung) Verarbeitung) Composite Orcomere Kopomere Zemente Composite-Inlays Keramik-Inlays Amalgam Goldhämmerfüllung gegossene Gold- Rekonstruktionen 4.1 Silikatzement: -Orthophosphorsäure H 3PO 4 -AlPO 4 -Zn 3(PO 4) 2 -H 2O Pulver (zusammengesintert u. anschließend gemahlen): = komplexes flouridhaltiges Aluminiumsilikatgläser -SiO 2 (Hauptbestandteil) -Al 2O 3 -NaF, CaF -Na 4PO 4, Ca 3(PO 4) 2 Abbindevorgang: exotherme Reaktion " Phosphorsäure löst Reaktionspartner sehr langsam aus Quarzglas " verschied. Phosphate (mit Al, Ca, Zn als Ionen) u. Silikatglaskern (F - -haltig) in Kieselsäure-hydrogel (= silikat. Hydrogel, Si(OH) 4) " langanhaltende stark saure Reaktion prim. Härtung 3-8 min (Phosphatentstehung) Erstarrung d. Silikatgels ca. 4 h gute Ästhetik (Transparenz " Camälioneffekt) Erstarrungskontraktion 0,5-3% bei Verarbeitungsfehlern bei langer Tragedauer -hohe Korrosionsrate -chem. Löslichkeit, v.a. saurer Speichel u. H 2O (s. Besonderheiten) -Transparenzveränderungen u. Verfärbungen -hohe Erstarrungskontraktion (bis 7%) -geringe mechan. Festigkeit (v.a. Kaudruck) nur für Zahnhalsfüllungen sehr empfindlich gegenüber zuviel/zuwenig H 2O- Kontakt (oberflächliches Hydrogel bzw. Craquelè-Sprünge " nicht bei Mundatmern ) Lebensdauer ca. 4 J (Kontraktion " mangelhafter Randschluß) F - -Abgabe " bakterizid, Härtung d. Schmelzes 4.2 Glasionomerzement (GIZ): -Polyacrylsäure (= Hydroxycarbonsäure) -Polyitakonsäure Pulver: Abbindereaktion 1) initiale Phase (Reaktionsbeginn): Angriff d. Säuren auf Glas " Freisetzung von Kationen + Wanderung zu Polyanionen Befestigungsmaterial (Typ I, feinkörnig) Restaurationsmaterial (Typ II) sehr empfindlich gegen H 2O in Phase 2 Lagedauer 3-5 Jahre ständige F - -Abgabe " kariostatisch! = glasartige, flouridhaltige 2) prim. Härtung (instabile Phase): Liner, Unterfütterungsmaterial (Typ -mechanisch (reolog. Haftung: Aluminiumsilikatgläser Bildung von Ca 2+ -Polyalkenoat (= -SiO 2 (Hauptbestandteil) Polysalzmatrix) u. Silikatgel III, grobkörnig) Effekt) -Al 2O 3 3) sek. Härtung (stabile Phase): -chemisch (Verbindung -NaF, CaF Hydratation d. Salze u. Austausch d. mit Hydroxylgruppen; -Na 4PO 4, Ca 3(PO 4) 2 Kationen (Al 2+ statt Ca 2+ ) " Festigkeit Schmelz > Dentin) + Zusätze wie Weinsäure!, Glas wird zu Kieselgel (Hydrogel) (Verarbeitungszeit!), RöntgenKM, Farbpigmente " Vernetzung aller Komponenten geringe Abrasionsfestigkeit (nicht okklusionstragend) Glas-Cermet-Zemente = metallverstärkte Galsionomerzemente Beimischung von Metallpartikeln (v.a. Ag) mit ca. 50% Gewichtsanteil zu flouridhaltigem Aluminosilikatglas " chemische Verbindung Metall u. Glas Eigenschaften: -Politur d. erhärteten Füllungs-Of möglich 3

4 -verbesserte mechan. Eigenschaften -erhöhter WAK 4.3 Composite: Historie: -Otto Röhm: PMMA (heute nicht mehr verwendet, da schnelle Korrosion aufgrund Polymerisationsschrumpfung, H 2 O-Aufnahme, -Abgabe u. mechan. Eigenschaften) + Füllstoffe -Verbesserung d. mechan. Eigenschaften durch Kombi von abrasionsfesten Füllstoffen mit Kunststoff als Bindemittel (Composite) Bowen-Monomer (= Bis-GMA = Bisphenol-A-Glycidyldimethacrylat, Additionsprodukt aus Metacryat u. Epoxidharz) + SiO 2 (u.a. als Füllkörper) Anforderungen physikal.-chem.: -gute mechan. Eigenschaften -zahnähnl. WAK -hoher Polymerisationsgrad -geringe Wasseraufnahme -geringe Schrumpfung (bei allen Kunststoffen großes Problem) verarbeitungstechnisch: -gute Polierbarkeit -ausreichend lange Verarbeitungszeit u. unproblematische Verarbeitung -einfache Farbauswahl klin: -gute Mundbeständigkeit -Farbstabilität -schmelzähnl. Abriebfestigkeit (nicht gegeben) -Röntgenopazität toxikolog.: gut bioverträglich Zusammensetzung organ. Matrix: -am häufigsten benutztes Monomer Bis-GMA (nur lichthärtend, da sonst Gefahr d. therm. Pulpenschädigung), es gibt aber noch andere wie z.b. Bis-PMA, Urethandimethacrylate -evtl. Comonomere zur # d. Viskosität -Inhibitoren (v.a. Phenolderivate) -Initiatoren Füllkörper: (" Festigkeit!) -anorgan. Material: Gläser als Stäbchen o. Perlen, α-quarz u. verschied. Silikate (z.b. Al-silikat) -Haftvermittler zw. Kunststoffmatrix u. anorgan. Füller (" verbesserter Verbund): durch Silanisierung d. anorgan. Materialien " organophile Oberfläche (z.b. Karboxylgruppe bei Polysiloxan) - mischorgan. Material: vorpolymerisiertes Material aus 66% pyrolyt. Kieselsäure (SiO 2) mit ca. 33% Monomer -Typen: Makrofüller > 30 µm max. ca % anorgan. Füllkörperanteil nicht polierbar große Härte geringe Schrumpfung Röntgenopak Feinfüller 1-30 µm Mikrofüller sog. pyrogenes SiO 2, da therm. zerkleinert ca. 0,04 µm max % anorgan. Füllkörperanteil polierbar geringe Härte hohe Schrumpfung Mikrofüllerkomplex nicht röntgenopak reine Mikrofüller " schwer verarbeitbaren Pasten (Verdickungseffekt) " Ausgleich dieses Nachteils durch Komplexbildung: inhomogene Mikrofüllercomposits mit splitterförmigem Vorpolymerisat kugelförmige, vorpolymerisierte, mikrogefüllte Komplexe agglomerierte Mikrofüllerkomplexe Zusätze wie Farbstoffe Haftmechanismen am Schmelz Schaffung mechan. Mikroretentionen durch Aufrauung mittels Säure (üblicherweise 30-50%iger Orthophosphorsäure) " reolog. Effekt (d.h. Aufschrumpfen d. Composits) Ätztypen: (je nach Einwirkdauer d. Säure) -Typ I: zentraler Ätztyp (wallartige Peripherie, kraterartiges Prismenzentren) -Typ II: peripherer Ätztyp (Spaltbildung aufgrund intakter Schmelzprismen) 4

5 -Typ III: gleichmäßiger Substanzabtrag (> 20 s Einwirkdauer, ungünstig) am Dentin Konditionierung d. Oberfläche, d.h. Entfernung d. organ. Matrix (Tommeschen Fasern) aus Dentinkanälchen Technik: Eindringen d. Monomerflüssigkeit in Dentinkanälchen (max. 500 µm, im Schnittbild sog. Tags) Nachteil: Haftung immer mangelhaft aufgrund smear layer (Öl-, Speichelrückstände, Dentinspäne) auf Dentinoberfläche im Einzelnen: Einteilung Bestandteile Eigenschaften Anwendung Besonderheiten konventionelle Composite organ. Matrix Makrofüller (max. Anteil 50-60%) Hybridcomposite organ. Matrix Makro- u. Mikrofüller (bis zu 80%) homogene Mikrofüller organ. Matrix Mikrofüller inhomogene Mikrofüller organ. Matrix Mikrofüllerkomplexe (bis zu 80%) 4.4 Kopomere: Mischform aus GIZ u. Compositen 4.5 Ormocere: nicht-polierbar (" Oberflächenrauhigkeiten) geringe Schrumpfung starke Abbrasion hohe u. schnelle innere Korrosion Plaqueakkumulation Verfärbungstendenz gut polierbar relativ gut verarbeitbar gute Ästhetik kaum verarbeitbar sehr gut polierbar schwierig zu verarbeiten nicht so gut mechan. Eigenschaften wie konventionelle schlechte Ästhetik permanentes Füllungsmaterial in nicht okklusionstragenden Gebieten Hybridcomposite auch im Frontzahnbereich Perkulationseffekt Haftmechan ismen: keine Dentinhaftung (" Zusätze nötig) = organically modified ceramics organ.matrix: Kopolymer (35%) anorgan. Keramik-Füllkörper (65%) mit aktiven Gruppen (Hydroxyl- o. Karboxylgruppen = Polysiloxan) Herstellung: -organ. Netzwerkpolymerisation durch Photopolymerisation -anorga. Netzwerkformation durch Poly- o. hydrolyt. Kondensation 4.6 Amalgame: s. Metalle 5 Anhang: Vgl. verschied. Parameter beim Abbindeprozeß: Schrumpfung Wasseraufnahme Löslichkeit Amalgame EXPANSION 0,8 0,8 Silikate 3,3 1,0-3,0 2,2-3,3 Akrylate 3,0-8,0 1,8-2,4 0,7 Komposite 1,0-3,3 0,4-1,5 0,1-0,5 6 Glossar: Perkulationseffekt Spannungen inf. unterschiedl. WAK von Schmelz u. Dentin 5