Penta TM Soft Penta TM ESPE TM 3M TM. Impregum TM. H DuoSoft TM L DuoSoft TM Garant TM. Technisches Produkt Profil

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1 3M TM 3M TM 3M TM 3M TM ESPE TM ESPE TM ESPE TM ESPE TM Impregum TM Impregum TM Impregum TM Impregum TM Penta TM Soft Penta TM H DuoSoft TM Penta TM L DuoSoft TM Garant TM L DuoSoft TM Technisches Produkt Profil

2 Inhalt Einleitung... 5 Historie der Präzisionsabformung... 5 Motivation... 6 Indikationen... 7 Werkstoffkundlicher Hintergrund... 7 Allgemeiner Überblick... 7 Hydrophilie... 8 Snap Set...10 Thixotropie Strukturviskosität Eigenschaften Materialkundliche Aspekte auf einen Blick Inhaltsstoffe Klinische und werkstoffkundliche Ergebnisse Entnehmbarkeit...14 Kontaktwinkelmessungen Monophase Kontaktwinkelmessungen niedere Konsistenz Desinfektion 3D-Dimensionsgenauigkeit Desinfektion Dimensionsgenauigkeit Diametrale Genauigkeit und Sulkus-Fluid-Flow-Modell Wiedergabegenauigkeit unter feuchten Bedingungen Rheologie...23 Fließfähigkeit unter Druck...25 Reißfestigkeit von Polyether und A-Silikonen Klinischer Fallbericht VMK-Krone...28 Klinischer Fall Edelmetallstift und Krone Klinischer Fall Frontzahnkronen Technische Übersicht M ESPE Impregum Penta Soft Step-by-step M ESPE Impregum Penta H/ 3M ESPE Impregum Garant L DuoSoft Step-by-step M ESPE Impregum Penta H DuoSoft / 3M ESPE Impregum Penta L DuoSoft Step-by-step M ESPE PentaMatic Step-by-step Praxisgerechte Verarbeitung...40 Gebrauchsanweisung M ESPE Impregum Penta Soft M ESPE Impregum Penta H/L DuoSoft M ESPE Impregum Garant L DuoSoft Tipps und Tricks...51 Zusammenfassung Literaturverzeichnis...53 Technische Daten

3 Einleitung 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft, 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM H DuoSoft TM, 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM L DuoSoft TM, 3M TM ESPE TM Impregum TM Garant TM L DuoSoft TM, sind Polyether-Abformmaterialien für die Präzisionsabformung (im nachfolgenden Text mit Impregum Soft/DuoSoft abgekürzt). Diese Materialien zeichnen sich durch die für Polyetherabformmassen typischen Eigenschaften wie hohe Abdruckschärfe und dimensionsgetreue Wiedergabe aus. Die speziell für Impregum Penta Soft/DuoSoft geschaffenen Materialeigenschaften lassen auch bei schwierigen Situationen wie z.b. stärkeren Unterschnitten eine leichte Entnahme der Abformung aus dem Mund zu. Die in Schlauchbeutel abgefüllten Basis- und Katalysatorpasten von Impregum Penta Soft/DuoSoft werden automatisch beim ersten Gebrauch im 3M TM ESPE TM Pentamix TM 2 durch den neuen 3M TM ESPE TM PentaMatic TM (automatischer Öffnungsmechanismus der Schlauchbeutel) geöffnet. Ein manuelles Öffnen der Schlauchbeutel entfällt somit. Mit Hilfe des Pentamix 2 Mischgerätes werden Basis- und Katalysatorpaste in einem dynamischen Mischvorgang in einer außergewöhnlichen Homogenität vermischt. Neben der leichten Handhabung in Verbindung mit dem PentaMatic und der präzisen Mischung und Dosierung im Pentamix 2, sind vor allem die Blasenfreiheit der angemischten Polyetherabformmassen und die Vereinfachung im Befüllen der Abformlöffel und der 3M TM ESPE TM Penta TM Elastomerspritze hervorzuheben. Bei Impregum Garant L DuoSoft ist ein Umspritzen der Präparation sowohl mit der Penta Elastomerspritze wie auch mit dem 3M TM ESPE TM Garant TM 2 System möglich. Historie der Präzisionsabformung Nach den ersten Abformmethoden mit Wachs, Gips und Zinkoxid-Eugenolpasten begann die eigentliche Präzisionsabformung vor rund 75 Jahren (1925) mit den Hydrokolloiden. Auch heute haben die Hydrokolloide noch ihren festen, wenn auch kleinen Anteil an den durchgeführten Präzisionsabformungen. Die etwas später eingeführten Polysulfide haben dagegen heute für die Präzisionsabformung nahezu keine Bedeutung mehr. In den 50er Jahren wurde eine Materialklasse in die Dentalwelt eingeführt, die ursprünglich nicht für den Gebrauch im Mund bestimmt war: die K-Silikone (kondensationsvernetzend). Die großen Nachteile dieser Produkte waren und sind systemimmanente Schrumpfung (Kondensationsvernetzung bedeutet Abspaltung eines Nebenproduktes) und Hydrophobie. Ein Jahrzehnt später (siehe Abbildung 1) wurde von 3M ESPE der Polyether eingeführt. Dabei handelt es sich um ein additionsvernetzendes hydrophiles Abformmaterial, das in den mechanischen Werten (z.b. Reißfestigkeit) den Hydrokolloiden und K-Silikonen weit überlegen ist und nahezu keine Schrumpfung aufweist (Additionsvernetzung setzt keine Nebenprodukte frei). 5

4 Abbildung 1: Zeittafel der Abformmaterialien Geschichte der Präzisionsabformung 1925 Hydrokolloide 1950 Polysulfide 1955 K-Silikone 1965 Polyether 1975 A-Silikone 2000 Polyether Soft Erst weitere zehn Jahre später wurden Silikone in ihrer weiterentwickelten Form als Abformmaterialien eingesetzt. Die additionsvernetzenden A-Silikone waren aber immer noch hydrophob. Erst seit einigen Jahren gelingt es, die molekularchemisch bedingte Hydrophobie zu reduzieren. Durch Zusatz von seifenähnlichen Molekülen (oberflächenaktive Tenside) steigt die Hydrophilie des abgebundenen Materials. Mit 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft/DuoSoft TM werden neue Abformmaterialien auf Polyetherbasis eingeführt, die alle positiven Eigenschaften des Polyethers bei vereinfachtem Handling sowohl am Patienten als auch im Labor miteinander verbinden. Motivation Polyetherabformmassen zeichnen sich durch hohe Zeichnungsschärfe und dimensionsgetreue Wiedergabe aus. Polyetherabformassen heben sich jedoch ganz besonders durch ihre Zuverlässigkeit bei der Abformung auch in schwierigen klinischen Situationen und die hohe Passgenauigkeit der fertigen Arbeit von anderen Materialklassen ab. Die hohe Zeichnungsschärfe von Polyether lässt sich vor allem auf seine chemisch bedingte initiale Hydrophilie zurückführen, die auch das Anfließen an durch Speichel oder Blut benetzte Oberflächen erlaubt. Neben der Hydrophilie ist die besonders ausgeprägte Strukturviskosität (Thixotropie) des Polyethers für die hohe Zuverlässigkeit verantwortlich. Die oben besprochenen Eigenschaften führen aber auch dazu, dass bei der Entnahme der Abformung zunächst ein durch das exakte Anfließen bedingter Saugeffekt überwunden werden muss, der die einfache Entnahme beeinträchtigt. Gleiches wird auch beim Entfernen der Modelle im Labor beobachtet. Ziel bei der Entwicklung von Impregum Soft/DuoSoft war es nun, alle positiven Eigenschaften des Polyethers beizubehalten, dabei aber den Komfort und das Handling für den Zahnarzt, den Patienten und den Zahntechniker optimal zu gestalten. Die nachfolgenden Kapitel werden zeigen, dass mit Impregum Soft/DuoSoft Polyetherabformmaterialien geschaffen wurden, die alle an moderne Abformmaterialien gestellte Anforderungen erfüllen und gleichzeitig Garant für eine erfolgreiche Patientenversorgung sind. 6

5 Indikationen 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft eignet sich für die Präzisionsabformung, im Speziellen für folgende Anwendungsgebiete: Abformungen von Inlay-, Onlay-, Kronen- und Brückenpräparationen Funktionsabformungen Implantatabformungen Fixationsabformungen 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM H/L DuoSoft TM und 3M TM ESPE TM Impregum TM Garant TM L eignen sich für die Präzisionsabformung, im Speziellen für folgende Anwendungsgebiete: Abformungen von Inlay-, Onlay-, Kronen- und Brückenpräparationen Funktionsabformungen Werkstoffkundlicher Hintergrund Allgemeiner Überblick Die Basispaste von Impregum Soft/DuoSoft enthält das bereits längerkettige Polyethermakromonomer. Die Kettenenden dieses Makromoleküls tragen reaktionsfreudige Ringgruppen, welche durch den Starter in der Katalysatorpaste zum vernetzten Endprodukt abgebunden werden. (Abb. 2 und 3). Abbildung 2: Polyethermakromonomer, an den Kettenenden befinden sich die reaktionsfreudigen Ringgruppen, die mit R gekennzeichnet sind Abbildung 3: Polymerisationsvorgang beim Abbinden des Polyethers R kationischer Starter Polyether Polyether Polyether Polyether 7

6 Das Polyethermakromonomer besteht aus einer langen Kette von alternierenden Sauerstoffmolekülen und Alkylgruppen (O-[CH2]n). Die Abbindereaktion des Polyethers wird dadurch initiiert, dass der kationische Starter eine reaktionsfreudige Ringgruppe öffnet (Abb. 3). Die geöffnete Ringgruppe wird nun selbst zum Kation und kann weitere Ringe angreifen und öffnen (Dominoeffekt). Bei jeder Ringöffnung verbleibt das öffnende Kation am Ende des Polyethermakromonomers und führt somit zu einer Kettenverlängerung. [1] Anorganische Füllstoffe bewirken die hohe Steifigkeit der Abformung und tragen zur Dimensionsstabilität nach der Entnahme des abgebundenen Polyethermaterials bei. Die Weichmacher sind im Wesentlichen für die Einstellung der Viskosität des unabgebundenen Materials verantwortlich. Der Zusatz von Triglyceriden steigert das strukturviskose (thixotrope) Verhalten des Materials (Strukturviskosität: Standfestigkeit bei gleichzeitig sehr guten Fließeigenschaften unter Druck) (vgl. Kapitel Werkstoffkundlicher Hintergrund Strukturviskosität). Aufgrund der identischen chemischen Basis können alle Polyetherkonsistenzen beliebig miteinander kombiniert werden. Ein chemischer Verbund nach der Aushärtung ist gewährleistet. Polyethermaterialien sind neben den additionsvernetzenden Silikonen die wichtigsten Vertreter auf dem Gebiet der Hochpräzisionsabformmassen. Ihre natürliche, durch die Molekülstruktur bedingte initiale Hydrophilie, kommt besonders bei der Abformung im Sulkusbereich bei subgingivaler Präparation zum Tragen [2]. Durch diese Hydrophilie weist Polyether ein exaktes Anfließverhalten auf. Dies erklärt auch die starke initiale Haftung der Polyetherabformung bei der Entformung. Tabelle 1: Typische Zusammensetzung von Polyether Basis Polyethermakromonomer Füllstoffe Weichmacher (hoch- und niederviskos) Pigmente Aromastoffe Triglyceride Katalysator Initiator (kationischer Starter) Füllstoffe Weichmacher Pigmente Hydrophilie Als hydrophil werden im Allgemeinen Materialien bezeichnet, die wasserliebend" sind. Aus chemischer Sicht lässt sich die Hydrophilie aus der Polarität des Wassers ableiten. Im Wassermolekül besteht ein großer Polaritätsunterschied zwischen Wasserstoff und Sauerstoff (siehe Abb. 4). Trifft nun das Wasser auf andere polare Gruppen, lagert es sich dort entsprechend seiner Polarität an: alle polaren Moleküle sind somit hydrophil. Ein bekanntes Beispiel für einen hydrophilen Abformwerkstoff ist das Hydrokolloid, dessen wesentlicher Bestandteil Wasser zusammen mit Agar-Agar, einem langkettigen Galactosepolysaccharid, abbindet. Hydrokolloide sind also von Natur aus hydrophil. 8

7 Abbildung 4: Wassermolekül (H2O) H δ - O H δ + δ + Abbildung 5: Polare Wassermoleküle können sich an den polaren Gruppen des Polyethers anlagern δ - R δ - R δ - R δ - CH O 3 CH R CH (CH 2 ) n O CH (CH 2 ) n O CH (CH 2 ) n O m-2 R H δ + H δ + H δ + O O O δ + H δ - δ + H δ - δ + H δ - A-Silikone dagegen sind von ihrer chemischen Natur her es handelt sich um mehr oder weniger apolare Kohlenwasserstoffketten hydrophob [3]. Polyether ist neben den Hydrokolloiden das einzige Präzisionsabformmaterial, das über eine natürliche Hydrophilie verfügt. Diese wird durch die Molekularstruktur des Polyethers bestimmt. Der eigentliche Polyether besteht aus einer langen Kette alter- 0nierender Sauerstoffatome und Alkylgruppen (O-[CH2]n) veranschaulicht am Beispiel eines Polyethermoleküls in Abb. 2 und 5. Durch den Polaritätsunterschied zwischen Sauerstoff und Kohlenstoff kann sich das ebenfalls polare Wasser an die polaren Polyetherketten anlagern (Abb. 5). Für die klinische Situation bedeutet dies, dass der Polyether aufgrund seiner hydrophilen Natur in einem ständig feuchten Milieu wie dem Mund auch im Sulkusbereich optimal anfließen kann. Diese initiale Hydrophilie des Polyethers Hydrophilie im nicht abgebundenen Zustand kann mit Hilfe der Liegenden-Tropfen-Methode gezeigt werden. Wird ein Tropfen Wasser an die Oberfläche von nicht abgebundenem 3M TM ESPE TM Impregum TM Soft/DuoSoft TM gebracht, wird dieser regelrecht angezogen und spreitet sofort auf der Oberfläche (Abb. 6). Im Gegensatz dazu stellt sich bei A-Silikonen typischerweise bei der ersten Berührung des Wassertropfens ein sehr hoher Kontaktwinkel ein. A-Silikone sind in dieser Phase regelrecht hydrophob (wasserabstoßend). Abbildung 6: Wassertropfen auf einem A-Silikon (links) und Impregum Penta Soft (rechts). Im Gegensatz zu A-Silikonen stellt sich bei der ersten Berührung eines Wassertropfens mit Impregum Penta Soft sofort ein kleinerer Kontaktwinkel ein, was auf die initiale Hydrophilie von Impregum Penta Soft zurückzuführen ist Obwohl Polyether hydrophil ist, konnte in verschiedenen Studien durch den Vergleich von A-Silikonen und Polyether nachgewiesen werden, dass die initiale Hydrophilie des Polyethers keinen Einfluss auf die Dimensionsstabilität durch Wasseraufnahme (bei der vorschriftsmäßigen Verwendung des Desinfektionsmittels) hat [4], [5], [6], [7], [8],[9], [10]. 9

8 Snap Set Unter dem Snap Set von Abformmaterialien versteht man den kurzen Übergang vom nicht abgebundenen in den abgebundenen Zustand, wie in Abb. 7 dargestellt. Aus rheologischer Sicht lässt sich Snap Set durch den Übergang von einem plastischen zu einem elastischen Material beschreiben. Plastizität beschreibt die Eigenschaft eines Stoffes, bei Einwirkung einer äußeren Kraft bleibende Verformung zu zeigen. Elastizität bedeutet, dass der Stoff nach der Deformation wieder in seinen ursprünglichen Zustand übergeht. Während der Verarbeitungsphase sollte ein Abformmaterial vollständig plastisch sein, um ein optimales Anfließen zu ermöglichen. Mit dem Beginn der Abbindung bekommt das Material mehr und mehr elastische Eigenschaften, bis es nach dem Abbinden als nahezu vollständig elastisch beschrieben werden kann. Im abgebundenen Zustand sollte das Material auch wirklich elastisch sein, damit es sich nach Deformation bei der Entnahme wieder vollständig zurückstellt. Nach ISO 4823 wird eine Rückstellung von über 96,5 % gefordert. Zeigt ein Abformmaterial schon während der Verarbeitungszeit elastische Eigenschaften, kann es zu Verspannungen im Material kommen, was zu ungenauen Abformungen führt. Abbildung 7: Der kurze Übergang von Verarbeitungszeit in den abgebundenen Zustand, wie er für Polyether typisch ist, wird als Snap Set bezeichnet Der Übergang zwischen plastischer und elastischer Eigenschaft des Materials sollte also in möglichst kurzer Zeit stattfinden, um Ungenauigkeiten in der Abformung zu vermeiden. Polyether und im Besonderen 3M TM ESPE TM Impregum TM Soft/DuoSoft TM zeichnet sich durch ein solches Verhalten aus. Bei Silikonen kommt es dagegen oft zu Vorvernetzungen, wodurch schon während der Verarbeitungszeit elastische Anteile zu beobachten sind. Ein Snap Set wie bei Polyethern wird hier nicht beobachtet [11]; der Übergang erfolgt weniger scharf. Viskosität [arb. units] Polyether A-Silikon (Verarbeitungszeit) (Abbindezeit) Zeit [Minuten] 10

9 Thixotropie Strukturviskosität Die rheologischen Eigenschaften von Abformmassen haben einen großen Einfluss auf das Verhalten im klinischen Einsatz. Um diese Eigenschaften zu beschreiben, wird oft der aus der Rheologie kommende Begriff Thixotropie herangezogen. Bei genauerer Betrachtung stellt man aber fest, dass die Thixotropie aufgrund ihrer Definition die vorhandenen bzw. gewünschten Eigenschaften von Abformmaterialien nicht richtig beschreibt bzw. dass ein Thixotropieverhalten bei Abformmassen eher nicht erwünscht ist. Das bei Abformmassen erwünschte Verhalten wird durch die Strukturviskosität beschrieben. Der nachfolgende Abschnitt wird die Begriffe Thixotropie bzw. Strukturviskosität klären. Die Thixotropie eines Stoffes ist dadurch gekennzeichnet, dass bei konstanter Krafteinwirkung und zunehmender Versuchszeit die Viskosität abnimmt. Nach Wegnahme der äußeren Kraft baut sich die ursprüngliche Viskosität nach einer gewissen Zeit wieder auf. Unter Umständen kann eine beträchtliche Zeitverzögerung (Hysterese) bei der Ab- bzw. Zunahme der Viskosität vorliegen. Ein sehr bekanntes Beispiel für eine thixotrope Flüssigkeit ist Ketchup. Bei längerem Schütteln oder Rühren nimmt die Viskosität des Ketchups ab. Erst nach einer gewissen Wartezeit nimmt die Viskosität wieder zu. Voraussetzung für die Thixotropie ist demnach, dass es sich um einen reversiblen Prozess handelt, der aber eine beträchtliche Zeitverzögerung aufweisen kann. Ein thixotropes Abformmaterial würde also umso dünnflüssiger, je länger man es z.b. anmischt. Tatsächlich ist aber bei den Abformmaterialien ein strukturviskoses Verhalten erwünscht. Strukturviskosität bedeutet, dass unter dem Einfluss einer zunehmenden äußeren Krafteinwirkung oder Schergeschwindigkeit die Viskosität abnimmt. Wird die Einflussnahme gestoppt, nimmt die Viskosität jedoch sofort wieder zu. Ein Abformmaterial sollte genau diese Eigenschaft besitzen. Bei zunehmender Schergeschwindigkeit wie z.b. beim Umspritzen oder Einbringen des Löffels sollte die Viskosität abnehmen. Ist das Material aber ohne äußeren Einfluss, muss es rasch eine hohe Standfestigkeit aufweisen, um das Abfließen am Zahnstumpf oder aus dem Löffel zu verhindern. Die ausgezeichnete strukturviskose Eigenschaft von 3M TM ESPE TM Impregum TM Soft/ DuoSoft TM ist u.a. auf den Zusatz von Triglyceriden wie für Polyether charakteristisch zurückzuführen. Die Triglyceride bilden durch den Kristallisationseffekt ein dreidimensionales Netzwerk, in das die eher dünnflüssigen Anteile der Abformmasse eingebunden sind. Ohne Einfluss einer äußeren Kraft wird dem Polyether durch dieses dreidimensionale Netzwerk eine hohe Standfestigkeit verliehen (Abb. 8). Wird nun eine äußere Kraft auf das Material ausgeübt, richten sich die Kristalle gleichmäßig aus und die Fließfähigkeit nimmt zu bzw. die Viskosität ab (Abb. 9). 11

10 Abbildung 8: Triglyceride im Polyether bilden durch den Kristallisationseffekt ein dreidimensionales Netzwerk, welches mit für die hohe Standfestigkeit des Polyethers verantwortlich ist Abbildung 9: Durch Ausübung einer äußeren Kraft richten sich die Kristalle aus und die Fließfähigkeit des Polyethers nimmt zu Wird keine Kraft mehr ausgeübt, kann sich das dreidimensionale Netzwerk wieder ausbilden und das Material nimmt seine ursprüngliche Viskosität wieder ein (Abb. 10). Somit ist Polyether ein Abformmaterial mit besonders guten strukturviskosen Eigenschaften. Abbildung 10: Ohne Kraftausübung kann sich das dreidimensionale Netzwerk wieder ausbilden und der Polyether hat seine hohe Standfestigkeit wieder In Zusammenhang mit dem im vorherigen Kapitel beschriebenen Snap Set Verhalten weist 3M TM ESPE TM Impregum TM Soft/DuoSoft TM also ideale Handlingseigenschaften auf. Wie Abb. 11 zeigt, bestimmt während der Verarbeitungszeit das schwache Netzwerk, welches durch die oben beschriebenen Kristallisationseffekte ausgebildet wird, die Viskosität und Fließfähigkeit des Materials. Es resultiert also ein ideal plastisches Verhalten. Nach der schnellen Abbindephase bestimmt das durch die Polymerisation entstandene starke Netzwerk die Viskosität des Materials. Es zeigt jetzt ein optimales elastisches Verhalten. 12

11 Abbildung 11: Wechselwirkung zwischen starkem und schwachem Netzwerk ist verantwortlich für die Viskosität von Polyether Viskosität [arb. units] schwaches Netzwerk starkes Netzwerk starkes Netzwerk Polymerisation der Polyetherketten schwaches Netzwerk Wechselwirkung Glyceride, Kristallisationseffekte (Verarbeitungszeit) (Abbindezeit) Zeit [Minuten] Eigenschaften Materialkundliche Aspekte auf einen Blick 3M TM ESPE TM Impregum TM Soft/DuoSoft TM wird, wie für die Materialklasse der Polyether üblich, folgenden Forderungen gerecht: hydrophiles Verhalten vor (initiale Hydrophilie) und nach dem Abbinden, selbst nach der Desinfektion exaktes Abbindeverhalten (Snap Set) Zeichnungsschärfe exakte Detailwiedergabe Strukturviskosität exaktes Anfließverhalten hohe Standfestigkeit gutes Rückstellvermögen Dimensionsstabilität Formkonstanz ausgeprägtes Spaltfließverhalten breites Indikationsspektrum galvanotechnisch versilberbar 13

12 Inhaltsstoffe Die nachfolgende Tabelle 2 gibt einen Überblick über die qualitative Zusammensetzung von 3M TM ESPE TM Impregum TM Soft/DuoSoft TM. Tabelle 2: Inhaltsstoffe von Impregum Soft/DuoSoft Basis Polyethermakromonomer Füllstoffe Weichmacher (hoch- und niederviskos) Pigmente Aromastoffe Triglyceride Katalysator Initiator (kationischer Starter) Füllstoffe Weichmacher Pigmente Endfarbe nach Anmischung von 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft: violett. Endfarbe nach Anmischung von 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM H DuoSoft TM : violett. Endfarbe nach Anmischung von 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM L DuoSoft TM : pink. Endfarbe nach Anmischung von 3M TM ESPE TM Impregum TM Garant L DuoSoft TM : pink. Die Zusammensetzung ist vergleichbar mit 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM, sie wurde jedoch modifiziert, um nachfolgende Verbesserungen zu erreichen: leichtere Entnehmbarkeit verbesserter Geschmack Optimierung von Komfort und Handhabung Diese Ziele werden durch folgende Veränderungen erreicht: Der Anteil der Füller wurde reduziert, was zu einer verminderten Endhärte des abgebundenen Materials führt, wie z.b. bei Impregum Penta Soft. Resultat ist eine leichtere Entnahme der Abformung aus dem Mund sowie der Modelle aus der Abformung. Um die unterschiedlichen Viskositäten der unabgebunden Materialien zu erzielen, wurden die Anteile der hoch- und niederviskosen Weichmacher im Vergleich zur Impregum Penta Rezeptur variiert. Der verbesserte Geschmack wird durch ein optimiertes Herstellverfahren und durch ein zusätzliches Minzaroma erreicht. Klinische und werkstoffkundliche Ergebnisse Entnehmbarkeit Eine in vitro Studie an der Universität von Iowa [12] hat gezeigt, dass die benötigte Kraft für die Entnahme einer Abformung durch Verringerung der Endfestigkeit des abgebundenen Abformmaterials (Shorehärte A) deutlich reduziert werden kann. Diese Untersuchungen dienten als Grundlage für die Entwicklung von Impregum Penta Soft. Wie anhand der Werte erkennbar ist (vgl. Kapitel Technische Daten), zeigen sich sowohl für den Zahnarzt (entspricht der Messung der Shorehärte A nach 15 min) wie auch für den Zahntechniker (Messung der Shorehärte A nach 1 h und 24 h) Vorteile bei der Entnahme von Impregum Penta Soft im Vergleich zu Impregum Penta aufgrund der geringeren Härte von Impregum Penta Soft. 14

13 Kontaktwinkelmessungen Monophase Die Hydrophilie lässt sich im Wassertropfentest" anhand des Kontaktwinkels zeigen: Der Kontaktwinkel, den ein Tropfen Wasser auf einem Prüfkörper aus dem zu untersuchenden Material einnimmt, ist ein direktes Maß für die Hydrophilie, also die Wasserfreundlichkeit" eines Materials. Der Kontaktwinkel ist umso kleiner, je hydrophiler ein Material ist, d.h. je besser der Tropfen an das Material anfließt (siehe Abb. 12). Abbildung 12: Ein Wassertropfen auf einer hydrophoben Ober-fläche zeigt einen Kontakt-winkel größer 90, auf einer hydrophilen Ober-fläche dagegen einen Kontaktwinkel kleiner 90 Kontaktwinkelmessungen mit dieser Methode wurden bisher überwiegend an abgebundenen Abformmassen durchgeführt. Ziel dieser Studie war es, die Hydrophilie bzw. Benetzungseigenschaften von Abformmassen im nicht abgebundenen Zustand (initiale Hydrophilie), also möglichst nahe an der klinisch relevanten Situation, zu bestimmen. Hierzu wird das System eines Tropfens auf einer noch unabgebundenen dünnen Schicht der Abformmasse als Modell für die Situation des Anfließens im Mund des Patienten verwendet. Es wurden ein A-Silikon (Aquasil, Dentsply DeTrey GmbH) und ein Polyether (3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft) untersucht. Abbildung 13: Kontaktwinkelkurve an nicht abgebundenen Abformmaterialien (Messpunkte mit Standardabweichungen) Kontaktwinkel [ ] Aquasil Impregum Penta Soft Zeit [s] Bei den untersuchten Abformmassen ergaben sich signifikante Unterschiede. Das A-Silikon Aquasil weist im Vergleich zu Impregum Penta Soft über den gesamten Kurvenverlauf einen höheren Kontaktwinkel auf. Gerade die Anfangskontaktwinkel (vgl. Abb. 13) von 116,8 ± 5,5 von Aquasil und 73,4 ± 2,1 bei Impregum Penta Soft weisen auf eine deutlich höhere initiale Hydrophilie von Impregum Penta Soft hin [M. Mondon, Ch. Ziegler, B. Reusch, Surface Wettability during the Curing Process of Impression Materials, AADR, #618, 2001].[13] 15

14 Dies bestätigt sich auch, wenn man das Aufbringen auf die Probenoberfläche beobachtet. Kommt der Wassertropfen mit der Oberfläche von 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft in Kontakt, löst er sich sofort von der Spritze, mit welcher er aufgebracht wurde. Bei Aquasil löst sich der Tropfen nicht von alleine. Dies geschieht erst nach Zurückziehen des Substrats. Diese Beobachtung weist ebenfalls auf eine größere Hydrophilie des Polyethers (Impregum Penta Soft) hin und ist in sehr guter Übereinstimmung mit den in Kapitel Hydrophilie gemachten Aussagen. Kontaktwinkelmessungen niedere Konsistenz Neben den Monophasen-Materialien wurden in einer zweiten Untersuchung dünnfließende Abformmaterialien verglichen. Dabei wurden die A-Silikone Aquasil ULV und Provil Novo Light C.D. mit den beiden Polyethern 3M TM ESPE TM Impregum TM Garant TM L DuoSoft TM und 3M TM ESPE TM Permadyne TM Garant TM 2:1 verglichen. Auch hier zeigt sich ein vergleichbares Bild wie bei den Monophasen-Materialien. Aquasil ULV hat einen Anfangskontaktwinkel von 86 und Provil Novo Light C.D. von 91, während Impregum Garant L DuoSoft (59 ) und Permadyne Garant 2:1 (62 ) deutlich hydrophiler sind. Sowohl der initiale wie auch der zeitliche Verlauf der Kontaktwinkel wird für alle Materialien in Abb. 14 dargestellt. Abbildung 14: Kontaktwinkelkurve an nicht abgebundenen dünnfließenden Abformmaterialien (Messpunkte mit Standardabweichung) Desinfektion 3D-Dimensionsgenauigkeit Ziel der Untersuchung unter Anleitung von Dr. R. Stoll, Abteilung für Zahnerhaltungskunde an der Universität Marburg a. d. Lahn, war es, nachzuprüfen, ob sich Abformmassen auf Polyetherbasis unter dem Einfluss eines Desinfektionsmittels verformen. Dazu wurden jeweils 10 zylindrische Prüfkörper in einem stilisierten Oberkiefermodell (siehe Abb. 15 und 16) mit 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM, Impregum Penta Soft, 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM L DuoSoft TM und 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM H DuoSoft TM abgeformt. Nach einer Rückstellzeit von 60 min. wurden die Abformungen für 10 min. in Wasser und 3M TM ESPE TM Impresept eingelegt bzw. für 60 min. ebenfalls in Wasser und Impresept belassen. Anschließend wurden die Abformungen mit Superhartgips ausgegossen. Die Vermessung der Prüfkörper erfolgte mit einer 3-D Koordinatenmessmaschine. Als Vergleich wurden Messungen an Prüfkörpern durchgeführt, bei denen die Abformungen nicht desinfiziert wurden, sondern die nach 60 min. Rückstellzeit ausgegossen wurden ebenso wie eine Kontrollmessung, die in den Abbildungen als Kontrollgruppe bezeichnet wird. Die Ergebnisse wurden anschließend auf Normalverteilung überprüft und mit nichtparametrischen Testverfahren verglichen. 16

15 Abbildung 15: Originalprüfkörper im OK-Modell eingebaut. Der Aufnahmestift zeigt nach okklusal, eine Kerbe (K) markiert die mesiale Position. Abbildung 16: Modell (A) in der Vorrichtung zur Abformung. Der passende Rim-Lock Löffel (C) ist auf die Trägerplatte (E) montiert und kann in die korrekte Position abgesenkt werden. Der Aufnahmestift (B) ragt dann durch eine Bohrung (D). Die Abbildungen 17, 18, 19 und 20 zeigen die Ergebnisse für die einzelnen Materialien mit unterschiedlichen Vorbehandlungen. Für 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM konnte nach 10 min Einlegezeit kein Unterschied zwischen Wasser und 3M TM ESPE TM Impresept festgestellt werden. Bei Zeitüberschreitung (60 min) trat jedoch im Vergleich zum Wasser ein leichter Quelleffekt in der Impresept-Gruppe auf. Das Material 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft zeigte keine Effekte durch das Einlegen in Wasser oder Impresept für den Parameter MR. Das Material 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM H und L DuoSoft TM erzielte ohne Behandlung gute Ergebnisse. Die Anwendung von Impresept ergab jedoch bei normaler Einliegezeit für 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM L DuoSoft TM eine Schrumpfungstendenz, die durch Quellung bei längerer Einliegezeit ausgeglichen wird. Bei 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM H DuoSoft TM zeigte sich ein gegenläufiger Effekt. Beide Tendenzen sind jedoch nicht signifikant. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die in der vorliegenden Studie gemessenen sowie in der Literatur angegebenen Dimensionsänderungen für die klinische Anwendung ohne Signifikanz sind [Langenwalter, E.M., Aquilino, S.A., Turner, K.A., The dimensional stability of elastomeric impression materials following disinfection., J Prosth Dent 63, (1990)] [14]. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass bei Einhaltung der vorgeschriebenen Einliegezeit durch die Desinfektion keine Nachteile für die Dimension der Abformung entstehen. Auch mehrfache Überschreitungen der Desinfektionszeit, wie in Praxi durchaus möglich, sind unbedenklich. Bei Zeitüberschreitung von mehreren Stunden könnten jedoch bei Polyethermaterialien Probleme auftreten. Dies ist allerdings auch bei Silikonabformmaterialien zu beobachten. Überschreitungen von mehr als 8-16 Stunden sind jedoch auch im normalen Praxisbetrieb eher selten und können durch einfache organisatorische Maßnahmen vermieden werden. 17

16 Abbildung 17: Boxplots (Median und inneres 50%-Quartil) von MR (mittlere Radiusänderung in µm) aus der Gruppe 1 (Impregum Penta) MR (Impregum Penta) Abbildung 18: Boxplots (Median und inneres 50%-Quartil) von MR (mittlere Radiusänderung in µm) aus der Gruppe 2 (Impregum Penta Soft) MR (Impregum Penta Soft) Abbildung 19: Boxplots (Median und inneres 50%-Quartil) von MR (mittlere Radiusänderung in µm) aus der Gruppe 3 (Impregum Penta L DuoSoft) MR (Impregum Penta L DuoSoft) Abbildung 20: Boxplots (Median und inneres 50%-Quartil) von MR (mittlere Radiusänderung in µm) aus der Gruppe 4 (Impregum Penta H Duosoft) MR (Impregum Penta H DuoSoft) 18

17 Desinfektion - Dimensionsgenauigkeit Aufgrund ihrer hydrophilen Natur wird die Genauigkeit nach der Desinfektion von Polyetherabformmaterialien immer wieder diskutiert. Eine Studie der University of Washington (Seattle, WA) untersuchte diesen Sachverhalt [K. Phillips, T. C. Aw, G. H. Johnson, Accuracy of Three Monophase Impression Materials with Immersion Disinfection, AADR, #1678, 2001]. [15] Drei unterschiedliche Abformmaterialien (3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM, 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft und Aquasil Deca Monophase) wurden für Abformungen an einem modifizierten Typodont Meistermodell verwendet. Nach der Abformung wurde jede Abformmasse 45 Minuten (Gruppe 1) bzw. 18 Stunden (Gruppe 2) mit einer 2%igen Glutaraldehydlösung (Banicide) desinfiziert. Jeweils eine Gruppe für jedes Abformmaterial wurde nicht desinfiziert und diente als Kontrollgruppe. Pro Gruppe wurden für jedes Abformmaterial jeweils 5 Abformungen durchgeführt. Nach der Desinfektion wurden Gipsmodelle hergestellt und anteroposterior (AP), diametral (CA), okklusogingival (OG), mesiodistal (MD) und bukkolingual (BL) gemessen. Abbildung 21 zeigt die mittlere Abweichung (von 5 Gipsmodellen) vom Meistermodell in mm. Abbildung 21: Dimensionsänderung der untersuchten Abformmaterialien ohne Desinfektion, nach der Desinfektion für 45 Min. und nach der Desinfektion für 18 Std. Bei den getesteten Materialien wurde kein statistisch signifikanter Unterschied (ANOVA) zwischen nicht desinfizierten Abformungen, Abformungen mit einer Desinfektionszeit von 45 Minuten und Abformungen mit einer Desinfektionszeit von 18 Stunden festgestellt. Die Genauigkeit der Abformungen wird daher selbst nach einer Desinfektionszeit von bis zu 18 Stunden nicht beeinflusst. Diametrale Genauigkeit und Sulkus-Fluid-Flow-Modell Für das Gelingen eines einzugliedernden Zahnersatzes sind aus zahnärztlicher und zahntechnischer Sicht zwei Kriterien von entscheidender Bedeutung. Das ist neben der Dimensionsgenauigkeit der Randschluss einer prothetischen Arbeit. Daher gilt es, die klinische Situation mit höchster Präzision durch das Abformaterial zu erfassen und anschließend auf das Modell zu übertragen. Die Einwirkung von Feuchtigkeit, die in der klinischen Situation nie ganz auszuschließen ist, sollte dabei aber einen möglichst geringen Einfluss auf die Abformung haben. 19

18 Zur Untersuchung der Präzision wurden zwei Modelle eingesetzt. Ein Urmodell zur Erfassung der diametralen Genauigkeit (Abb. 22) und ein Sulkus-Fluid-Flow-Modell (Abb. 23) zur Bestimmung der Randschlussgenauigkeit. Abbildung 22: Das Urmodell zur Untersuchung der Präzision. Gemessen werden die diametralen Strecken des Modells, diese werden dann mit dem des Urmodells verglichen. Abbildung 23: Sulkus-Fluid-Flow-Modell zur Bestimmung der Randschlussgenauigkeit. Der rechte idealisierte Zahnstumpf dient zur Simulation eines feuchten Sulkus. Die Untersuchungen wurden unter Anleitung von Prof. Wöstmann, Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik der Justus-Liebig-Universität Gießen durchgeführt [U. Lammert, S. Nave, B. Wöstmann, A comparative study of two new polyether impression materials, AADR, #972, 2001]. [16] Das so genannte Urmodell (Abb. 22) besteht aus vier plan geschliffenen Metallpfeilern. Diese sind okklusal jeweils mit einer zentrischen Bohrung versehen, die zur Ermittlung der diametralen Pfeilerstrecken dient. Das Urmodell wurde der klinischen Situation angenähert, indem in diesem Modell noch Gaumen, Seiten- und Frontzähne auf Epoxidbasis eingebaut wurden. Das Urmodell wird mit den zu prüfenden Materialien und Verfahren abgeformt und die Abformung nach einer Stunde mit Typ IV Gips ausgegossen. Die Messänderungen der sechs diametralen Strecken werden mit dem Messmikroskop bestimmt und die ermittelten Werte können mit denen des Urmodells verglichen werden. In Abb. 24 sind die diametralen Strecken eingezeichnet, die nach dem Ausgießen der Abformung am Modell erfasst wurden. Der Vergleich der gemessenen Strecken an den Modellen mit den Originalstrecken des Urmodells zeigt, dass die diametralen Strecken sowohl bei der Abformung mit 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM, 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft sowie 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM H und L DuoSoft TM mit höchster Präzision wiedergegeben werden (vgl. Tab. 3). 20

19 Abbildung 24: Eingezeichnet sind die Strecken so wie sie am Modell und Urmodell gemessen werden Tabelle 3: Ergebnisse und Vergleich der gemessenen Strecken Strecke Strecke Strecke Strecke Strecke Strecke ab [mm] ac [mm] bc [mm] bd [mm] cd [mm] da [mm] Urmodell 37,986 45,844 14,551 43,674 47,579 13,519 Impregum 38,028 45,866 14,549 43,702 47,583 13,529 Penta Impregum 38,016 45,861 14,564 43,654 47,550 13,476 Penta Soft Impregum Penta 38,018 45,863 14,563 43,681 47,577 13,485 H und L DuoSoft Das Sulkus-Fluid-Flow-Modell (Abb. 23) besteht aus zwei idealisierten Zahnstümpfen, die formschlüssig in einen Messingblock, der die Modellbasis darstellt, eingepasst sind. Einer der idealisierten Zahnstümpfe dient zur Simulation eines feuchten Sulkus, während der zweite einen Zahn in einem trockenen Sulkus darstellt. Ein Zulaufsystem führt dem feuchten Zahnstumpf eine definierte Menge an Flüssigkeit zu. Die Gingiva wird durch eine semipermeable Membran aus einem Ledervlies simuliert. Das Sulkus-Fluid-Flow- Modell wird mit dem zu prüfenden Material abgeformt und davon ein Modell mit Superhartgips Typ IV erstellt. Auf dem Modell werden Käppchen aus Phantommetall angefertigt. Diese Käppchen dienen als Messkäppchen auf dem Originalstumpf. Gemessen wird die Randschlussgenauigkeit der Käppchen mit einem Messmikroskop an sechs Referenzstellen. In Abb. 25 sind die Mittelwerte des Kronenrandspalts, die zwischen dem Käppchen und dem Originalstumpf gemessen wurden, dargestellt. Für jedes der untersuchten Abformmaterialien wurden die Kronenrandspalte am Käppchen sowohl am trockenen als auch am flüssigkeitsumspülten Stumpf ermittelt. 21

20 Abbildung 25: Kronenrandspalte der Käppchen am trockenen so wie am flüssigkeitsumspülten Stumpf mittlerer Kronenrandspalt [mm] 0,015 0,01 0,005 0 Impregum Penta Impregum Penta Soft Impregum Penta H/L DuoSoft feuchter Sulkus trocken Sulkus Bei 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft liegen die jeweiligen Mittelwerte (trockener und feuchter Stumpf) auf dem gleichen Niveau, d.h. der feuchte Stumpf hatte in diesem Test keinen Einfluss auf die Präzision. Für 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM und 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM H und L DuoSoft TM nimmt der Mittelwert des Kronenrandspalts am feuchten Zahnstumpf etwas zu, was allerdings bei Betrachtung der Standardabweichung der Mittelwerte nicht statistisch signifikant ist. Somit erfüllen sowohl Impregum Penta Soft als auch Impregum Penta DuoSoft den aus klinischer Erfahrung bekannten hohen Polyether-Präzisionsstandard. Wiedergabegenauigkeit unter feuchten Bedingungen Die Wiedergabegenauigkeit ist eine wichtige Eigenschaft von Abformmaterialien. Nach der gebräuchlichsten Spezifikation (ADA Spezifikation Nr. 19) wird sie mittels eines Standards aus Edelstahl, der drei Linien mit einer spezifischen Breite (75, 50 und 20 Mikrometer) aufweist, gemessen. Um praxisrelevantere Daten zu erhalten, führte die Abteilung für Prothetik der Oregon Health Sciences University (Portland, OR) eine Studie durch [W. Jia, J. A. Sorensen, Wet Detail Reproduction And Dynamic Contact Angle Of Impression Materials, AADR, #1679, 2001] [17], bei der ein feuchter mit Linienstrukturen versehener Gipsblock (drei Linien jeweils 75, 50 und 25 Mikrometer breit) statt des vorstehend beschriebenen Standards aus Edelstahl verwendet wurde. Für die getesteten Abformmaterialien wurden jeweils zehn Prüfkörper vorbereitet. Dann wurde die Anzahl derjenigen Prüfkörper, die sämtliche Linien (75, 50, 25 Mikrometer) vollständig wiedergaben, festgehalten. Die Ergebnisse dieser Studie sind in Abb. 26 dargestellt. 22

21 Abbildung 26: Wiedergabegenauigkeit unter feuchten Bedingungen Anzahl kompletter Linien Nach dieser Studie weist die niedrigviskose Polyetherabformmasse 3M TM ESPE TM Permadyne TM Garant TM L von 3M ESPE die höchste Wiedergabegenauigkeit auf, dicht gefolgt von 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft. Die meisten PVS Abformmaterialien konnten die 25 Mikrometer breite Linie nicht wiedergeben. Rheologie Thixotrope bzw. strukturviskose Eigenschaften (Kap. Werkstoffkundlicher Hintergrund Strukturviskosität) ebenso wie das Snap Set Verhalten (Kap. Werkstoffkundlicher Hintergrund Snap Set) lassen sich mit Hilfe von rheologischen Untersuchungen bestimmen. Studien in diesem Bereich wurden bereits 1998 von Prof. John F. McCabe (Department of Restorative Dentistry, Newcastle upon Tyne) durchgeführt (1. McCabe J. F., Carrick T. E., Rheological Properties of Elastomers during Setting, J Dent Res 68(8), , 1998; 2. McCabe J. F., Arikawa H., Rheological Properties of Elastomeric Impression Materials Before and During Setting, J Dent Res 77(11), , 1998) [11a/11b]. Dabei zeigte sich bereits, dass Polyetherabformmaterialien im Vergleich zu anderen elastomeren Abformwerkstoffen besonders gute thixotrope Eigenschaften besitzen. Um zu prüfen, ob sich diese Eigenschaften auch bei der neuen Polyether Soft" Chemie zeigen, wurden von Prof. J. F. McCabe die rheologischen Untersuchungen an 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM, Impregum Penta Soft und dem A-Silikon Aquasil Monophase erneut durchgeführt. Wie bereits in den vorherigen Kapiteln besprochen, sollten Abformmaterialien während der Verarbeitungszeit ein plastisches Verhalten zeigen, wobei man unter dem plastischen Verhalten die Eigenschaft eines Stoffes versteht, bei Einwirkung einer äußeren Kraft bleibende Verformung zu zeigen. Die Plastizität des Abformmaterials ermöglicht ein optimales Anfließen frei von Materialspannungen. In den hier vorgestellten Untersuchungen entspricht dies in erster Näherung einem großen Tan δ Wert. Im abgebundenen Zustand sollte das Material elastisch sein, was einem kleinen Tan δ entspricht. Die Elastizität ist deshalb im abgebundenen Zustand notwendig, damit sich das Abformmaterial nach der Deformation wieder in einen ursprünglichen Zustand zurückstellt. Plastisches und elastisches Verhalten wurden in diesen Untersuchungen mittels eines Kegel-Platten-Rheometers untersucht. 23

22 In Abb. 27 Rheologie wird der Kurvenverlauf Tan δ über die Zeit gezeigt. Der hohe Wert von Tan δ ist bezeichnend für das plastische Verhalten von 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft während der Verarbeitungszeit. Daraus resultiert ein optimales Fließverhalten während des Einbringens des Löffels. Der plateauartige Verlauf der Tan δ Kurve zeigt, dass die plastischen Eigenschaften über die Verarbeitungszeit bestehen bleiben. Würde Impregum Penta Soft schon während der Verarbeitungszeit elastische Eigenschaften zeigen, könnte es zu Verspannungen und Ungenauigkeiten in der Abformung kommen. Mit Ende der Verarbeitungszeit sieht man bei Impregum Penta Soft einen schnellen Übergang vom plastischen (großer Tan δ) in den elastischen (kleiner Tan δ) Zustand. Dieser Übergang wird als Snap Set bezeichnet. Abbildung 27: Tan δ Kurve von Impregum Penta Soft. Aus dem Kurvenverlauf läßt sich auf ein optimales Anfließverhalten während der Verarbeitungszeit und ein Snap-Set Abbindeverhalten schließen. Im Vergleich zu Impregum Penta Soft ist bei Aquasil (Abb. 28) in der Tan δ Kurve unmittelbar nach dem Messbeginn ein Abfallen der Kurve zu beobachten. Ein Plateau mit nahezu gleichbleibenden plastischen Eigenschaften ist in diesen Untersuchungen nicht erkennbar. Die Tatsache, dass die elastischen Anteile früher an Bedeutung gewinnen, deutet auf ein vorvernetzendes Material hin. Abbildung 28: Tan δ Kurve von Aquasil. Der Kurvenverlauf deutet auf eine frühe Vorvernetzung des Abformmaterials hin. 24

23 Abbildung 29: Tan δ Kurve wie für Polyether-Abformmaterialien typisch Bei 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM (Abb. 29) ist, wie für Polyether typisch, ein optimales plastisches Verhalten während der Verarbeitungszeit zu sehen, das nach dem Snap Set in ein elastisches Verhalten übergeht. Diese besonderen rheologischen Eigenschaften sowohl der klassischen Polyetherzusammensetzung von Impregum Penta wie auch die der neuen Soft"-Zusammensetzung sind sicherlich mit verantwortlich für die außerordentlich hohe Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit von Polyetherabformungen. Fließfähigkeit unter Druck In dieser Studie wurde die Fließfähigkeit unterschiedlicher Abformmaterialien mittlerer Konsistenz unter Druck untersucht. Zur Simulation der intraoralen Situation wurde ein spezieller Test (Haifischflossentest, weitere Einzelheiten siehe V. Vaugen et. al., IADR 1997) angewandt. Das Messgerät hat eine spaltförmige Öffnung (Länge 18 mm, maximale Breite 2 mm). Die Abformmasse wird in eine Form gegeben und das vorstehend beschriebene Messgerät mit einer festgelegten Kraft aufgesetzt (ein Gewicht mit 275 g wird auf die Spitze des Messgeräts platziert). Nach dem Abbinden wird das Messgerät entfernt und die Höhe des so erhaltenen Prüfkörpers gemessen. Der Prüfkörper hat die Form einer Haifischflosse, was den Namen des Tests erklärt. Die maximale Höhe dieser Flosse wird gemessen. Je höher die gemessene Zahl ist, desto größer ist die Fließfähigkeit der Abformmasse unter Druck. Diese Studie wurde an der School of Dentistry der Tufts University (Boston, Ma) durchgeführt. Abb. 30 zeigt die mittlere Flossenhöhe der Abformmaterialien. Für jede Abformmasse wurden jeweils 10 Prüfkörper vorbereitet [M. S. Kim, E. H. Doherty, G. Kugel, Flow Under Pressure of Four Impression Materials Using Shark-Fin Device, AADR, #624, 2001]. [18] 25

24 Abbildung 30: Die Höhe der Prüfkörper in mm lässt auf die Fließfähigkeit unter Druck schließen Höhe der Haifischflossen Es zeigt sich, dass die Fließfähigkeit unter Druck bei 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM und 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft am stärksten ausgeprägt ist. Dies ist eine sehr wichtige klinische Eigenschaft von Abformmaterialien. Die Fließfähigkeit unter Druck wirkt sich direkt auf das Anfließverhalten in den Sulkus aus und ist notwendig, um eine gut lesbare und präzise abgebildete Präparationsgrenze zu erhalten. Reißfestigkeit von Polyether und A-Silikonen Neben den in der ISO 4823 geprüften Eigenschaften wie z.b. Rückstellung nach Verformung oder Maßänderung ist die Reißfestigkeit von Abformmaterialien ebenfalls ein wichtiger Punkt. Allerdings wird die Untersuchung der Reißfestigkeit in der ISO 4823 nicht aufgeführt und somit für elastomere Abformmaterialien nicht standardisiert. Dies ist sicherlich ein Grund, warum man in der Literatur immer wieder sehr unterschiedliche Angaben zu Reißfestigkeiten findet. Dabei schwanken die Ergebnisse nicht nur zwischen den einzelnen Materialklassen in erheblichem Maße, auch Vergleiche derselben Materialien zeigen sehr unterschiedliche Ergebnisse. Einzelne Messmethoden der Reißfestigkeit zeigen auch innerhalb der Messungen sehr hohe Standardabweichungen. In diesen Fällen wird man zwar Unterschiede in den Mittelwerten der einzelnen Materialien erkennen, aufgrund der hohen Standardabweichungen ergeben sich aber keine statistisch signifikanten Aussagen. Um dennoch reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse zu erhalten, werden bei 3M ESPE Abformmaterialien bzgl. ihrer Reißfestigkeit in Anlehnung an die DIN 50125, Form 0 durchgeführt. Die daraus resultierenden Ergebnisse sind in Abb. 31 aufgeführt. 26

25 Abbildung 31: Reißfestigkeit der untersuchten Abformmaterialien nach DIN Es ist zu erkennen, dass sowohl Polyether (3M TM ESPE TM Impregum TM, 3M TM ESPE TM Impregum TM Soft/DuoSoft TM ) wie auch die A-Silikone (z.b. 3M TM ESPE TM Imprint TM, 3M TM ESPE TM Dimension TM ) aber auch Mitbewerberprodukte wie Extrude und Provil in einem vergleichbaren Bereich liegen. Die in den Messwertbalken eingezeichneten Abweichungen geben die Streuung aufgrund der Messungenauigkeit der Methode an. Aus den Messungen nach DIN lässt sich aber keine klinische untere Grenze für die Reißfestigkeit ableiten. Langjährige Erfahrungen mit Impregum bzw. Express zeigen aber, dass bei Werten um 1,5 MPA für die Reißfestigkeit keine klinischen Auffälligkeiten zu erwarten sind. Neben der Reißfestigkeit spielt noch die Dehnung bis zum Reißen eine wesentliche Rolle. Die in Abb. 32 aufgeführten Werte zeigen aber auch hier, dass zwischen der Materialklasse der Polyether und den A-Silikonen keine wesentlichen Unterschiede bestehen. Abbildung 32: Dehnung der untersuchten Abformmaterialien nach DIN

26 Auch hier liegen sowohl neue Produkte wie 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM Soft/DuoSoft TM und klinisch bewährte Materialien wie 3M TM ESPE TM Imprint TM und 3M TM ESPE TM Express TM in einem vergleichbaren Bereich. Abschließend sei noch einmal angemerkt, dass sich die aus dieser Untersuchungsmethode gewonnenen absoluten Ergebnisse nicht mit denen anderer Methoden vergleichen lassen. Dennoch ist ein vergleichbares Ranking der Materialien auch bei anderen Methoden zu erwarten. Klinischer Fallbericht VMK-Krone (Fallbericht von Andre v. Ritter, University of North Carolina, Chapel Hill, NC) Der Patient wies zunächst einen abgebrochen Fronthöcker an Zahn 5 (FDI 14) auf. Eine große MOD Amalgamrestauration war bereits vorhanden (Abb. 33, 34). Dem Patienten wurden zunächst Behandlungsoptionen and mögliche Endergebnisse erläutert. Er entschied sich für eine VMK-Krone mit vollständiger Keramikverblendung im Frontbereich. Der Patient wurde anästhesiert, die alte Restauration isoliert und entfernt (Abb. 35) und ein Stumpfaufbau angefertigt. Nach Fertigstellung der Präparation (Abb. 36) wurde die Abformung mit Impregum Penta Soft in Spritze und Abformlöffel ausgeführt (Abb. 37). Die Abformung ist sehr homogen und gut lesbar. Die Präparationsgrenzen sind präzise abgebildet. Nach Kontrolle der definitiven Krone auf dem Meistermodell wurde die Restauration definitiv zementiert. Abb. 39 und 40 zeigen die postoperative Ansicht der definitiven Krone. Abbildung 33: Bukkale Ansicht des frakturierten Zahnes 14 Abbildung 34: Frakturierter Zahn 14, okklusal Abbildung 35: Situation nach der Entfernung der Amalgamrestauration 28

27 Abbldung 36: Fertiggestellte Präparation, okklusal Abbildung 37: Abformung mit Impregum Penta Soft, die Präparationsgrenze ist exakt dargestellt und die Abformung sehr gut lesbar Abbildung 38: Krone auf dem Meistermodell Abbildung 39: Krone (14) nach der definitiven Zementierung. Zahn 15 wurde mit Composite versorgt Abbildung 40: Nach Abschluß der Behandlung, bukkale Ansicht 29

28 Klinischer Fall Edelmetallstift und Krone (Klinische Bilder Dr. Volker Bonatz, Landau) Nach erfolgter Stiftpräparation am Zahn 15 wird eine Abformung mit 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM DuoSoft TM durchgeführt (Abb. 41, Abb. 42). Auf Basis dieser ersten Abformung wird ein Modell erstellt und ein Edelmetallstift angefertigt (Abb. 43). Nach dem definitiven Einsetzen des Edelmetallstiftes (Abb. 44) wird erneut eine Abformung mit Impregum Penta DuoSoft durchgeführt. In der Abformung ist die zum Teil subgingivale Präparation sehr gut erkennbar (Abb. 45). Die präzise Abformung ist Grundlage für eine passgenaue und ästhetisch anspruchsvolle Krone wie sie nach der definitiven Befestigung in der intraoralen Situation zu sehen ist (Abb. 46, Abb. 47, Abb. 48). Abbildung 41: Die Stiftpräparation... Abbildung 42:... in der Abformung Abbildung 43: Das Modell zeigt eine ausgezeichnete Kantenstabilität des Stumpfes dank leichter Entnehmbarkeit von Impegum Penta DuoSoft Abbildung 44: Der eingesetzte Edelmetallstift und... 30

29 Abbildung 45:... der Abdruck der partiell subgingivalen Präparation Abbildung 46: Das Meistermodell... Abbildung 47:... mit der fertigen Krone... Abbildung 48:... und der intraoralen Situation. 31

30 Klinischer Fall Frontzahnkronen (Klinische Bilder Dr. Volker Bonatz, Landau) Nach der Präparation der Frontzähne 12 bis 21 wird eine Abformung mit 3M TM ESPE TM Impregum TM Penta TM DuoSoft TM durchgeführt (Abb. 49, Abb. 50). In der Abformung sind die ausgezeichnete Detailwiedergabe und sehr gute Darstellung der Präparationsgrenzen gut erkennbar. Die Zahnstümpfe werden mit chairside gefertigten Provisorien versorgt (Abb. 51). Ein zeichnungsgenaues Kontroll- und Meistermodell (Abb. 52, Abb. 53) sind Grundvoraussetzung für die Erstellung der prothetischen Arbeit (Abb. 54, Abb. 55, Abb. 56). Abbildung 49: Präparation von 4 Frontzähnen... Abbildung 50:... im Impregum Penta DuoSoft Abdruck Abbildung 51: Chairside gefertigte Provisorien Abbildung 52: Ein zeichnungsscharfes Detail des Kontrollmodelles 32

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