Deutsche Übersetzung SC SDR v04

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1 Datum letzte Bearbeitung: fpf Deutsche Übersetzung SC SDR v04 vom Mit freundlicher Empfehlung von With the compliments of DENTSPLY DETREY GmbH De-Trey-Str Konstanz GERMANY T F DENTSPLY CAULK 38 West Clarke Avenue Milford, DE USA Phone

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3 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Produktbeschreibung und -eigenschaften Wissenschaftlicher Hintergrund Die SDR Technologie im Überblick Polymerisationsschrumpfung und Polymerisationsstress Zusammensetzung von SDR Indikationen Klinisch relevante physikalische Eigenschaften in vitro Polymerisationseffekte Volumenschrumpfung Polymerisationsstress Effektivität der Polymerisation Adhäsion & Adaptation Verbund mit Schmelz und Dentin Mikrozugfestigkeit bei Klasse I (Dr. Andre F. Reis) Microleakage und Randdichtigkeit (Dr. Andre F. Reis) Klasse-I-Füllungen: Microleakage Klasse-I-Füllungen: Interne Adaptation an Kavitäten Klasse-II-Füllungen: Randdichtigkeit Klasse-II-Füllungen: Randdichtigkeit nach thermomechanischer Ermüdung (Frankenberger R, 2008) Klasse-II-Füllungen: Microleakage Klasse-II-Füllungen: Interne Adaptation an Kavitäten Weitere mechanische / physikalische und sonstige Merkmale Druckfestigkeit und Druckmodul Biegefestigkeit und Biegemodul Bruchzähigkeit Diametrale Zugfestigkeit Röntgenopazität Wasserlöslichkeit und Wassersorption

4 5.7 Kompatibilität mit Universalkompositen Kompatibilität mit Adhäsiven Farbstabilität Fluoridabgabe Übersicht Materialeigenschaften Klinische Studien Klinische Bewertungskriterien Zusammenfassung Zusätzliche Informationen (in Englisch) Appendix A: Gebrauchsanweisung Appendix B: Polymerizationshrinkage and -stress Volume Shrinkage Shrinkage Stress: NIST Tensometer Shrinkage Stress: Photoelastic Stress Measurement Shrinkage Stress: Stress-Strain-Analyzer (N. Ilie) Appendix C: Curing Effectiveness Method Depth of Cure Based on ISO 4049:2009(E) Degree of Conversion: NIR Method Degree of Conversion: FTIR Method (A. Reis, 2009) Knoop Hardness Method Barcol Hardness Method Appendix D: Shear Bond Strength to Dentin & Enamel Test Method Enamel & Dentin Bonding; Notched-Edge (Ultradent) Shear Bond Strength (SBS) to Tooth Class I Micro-tensile Bond Strength (Reis AF, 2009) Appendix E: Microleakage, Gap and Marginal Integrity, Dr. Andre Reis Class I Cavity Preparation and Restoration Class I Microleakage Class I Internal Cavity Adaptation Class II Cavity Preparation and Restoration Class II Marginal Integrity Class II Microleakage

5 8.5.7 Class II Internal Cavity Adaptation Appendix F: Other Mechanical, Physical & Miscellaneous Properties Compressive Strength & Modulus Flexural Strength & Modulus Fracture Toughness Diametral Strength Radiopacity Water Solubility and Water Sorption Compatibility with Universal Composites Color Stability Fluoride Release Literaturverzeichnis Glossar und Abkürzungen

6 1 Einführung 1.1 Produktbeschreibung und -eigenschaften SDR Smart Dentin Replacement ist ein fluoridhaltiges, lichthärtendes und röntgenopakes Einkomponenten-Komposit für Unterfüllungen in Klasse-I- und -II-Kavitäten. SDR hat die typischen Handhabungseigenschaften eines fließfähigen Komposits, ist aber in 4-mm-Inkrementen mit minimalem Polymerisationsstress verarbeitbar. SDR ist selbstnivellierend und zeichnet sich daher durch sehr gute Adaptation an die präparierten Kavitätenwände aus. Es ist in einer Universalfarbe erhältlich und in Verbindung mit Universal- / Seitenzahnkompositen auf Methacrylatbasis verwendbar, die als Deckfüllung den fehlenden okklusalen / fazialen Schmelz ersetzen. SDR wird nach Auftrag eines geeigneten Dentin- / Schmelz-Adhäsivs appliziert und ist mit allen für lichthärtende Komposite vorgesehenen DENTSPLY Adhäsiven kompatibel (siehe ausführliche Gebrauchsanleitung für das jeweilige Adhäsiv). Die Verwendung anderer Dentin- / Schmelz-Adhäsivsysteme zusammen mit SDR liegt im Ermessen und der alleinigen Verantwortung des Behandlers. SDR wird in Verbindung mit einem geeigneten Universal- / Seitenzahnkomposit zum Ersatz des okklusalen / fazialen Schmelzes angewandt; es ist mit zahlreichen Füllungsmaterialien kompatibel, inklusive der lichthärtenden methacrylatbasierten Universal- / Seitenzahnkomposite für Klasse-I- und -II-Füllungen von DENTSPLY. Die nachfolgend genauer beschriebenen Merkmale von SDR in der Übersicht: Geringer Polymerisationsstress Eignung zur Applikation in bis zu 4 mm starken Inkrementen Optimierte Handhabung für leichte Verarbeitung und gute Adaptation an die Kavitätenwände Vordosierte Compula Tips für direkte intraorale Applikation Chemische Kompatibilität mit bestehenden methacrylatbasierten Adhäsiven und Kompositen Fluoridhaltiger Glasfüllstoff 6

7 1.2 Wissenschaftlicher Hintergrund Ein viel diskutierter Aspekt von Füllungskompositen ist die Polymerisationsschrumpfung (Truffier-Boutry D. et al., 2006; Peutzfeldt A., 1997). Im Mittelpunkt des Interesses standen bisher Versuche zur Reduzierung der Polymerisationsschrumpfung als solcher, in der Annahme, dass sich dies günstig auf die Füllungsqualität auswirken würde. Eine Reduzierung der Schrumpfung sollte Probleme wie mangelhafte Randdichtigkeit, ungenügende Adaptation an die Kavitätenwände, Höckerdeflexionen usw. lösen. Der Versuch, diese klinisch auftretenden Effekte zu reduzieren, ist zwar sinnvoll, aber möglicherweise wurde bislang zu viel Gewicht allein auf eine geringere Schrumpfung gelegt. DENTSPLY Caulk konzentrierte sich dagegen in den letzten Jahren nicht nur auf das Ausmaß der Polymerisationsschrumpfung, sondern auch auf den aus diesem Vorgang resultierenden Polymerisationsstress. 2 Die SDR Technologie im Überblick 2.1 Polymerisationsschrumpfung und Polymerisationsstress Hintergrund: Lichthärtende Komposite enthalten multifunktionelle, reaktive Moleküle, so genannte Monomere. Bei der Belichtung verbinden sich diese Monomere zu größeren Molekülen, den Polymeren, die sich wiederum zu einem kontinuierlichen Netzwerk zusammenschließen. Die Abstände zwischen den einzelnen Bausteinen der bei diesem radikalischen Prozess entstehenden Polymere sind jedoch geringer als zuvor zwischen den Monomeren. Dadurch kommt es zu einem Nettovolumenverlust, der so genannten Polymerisationsschrumpfung, wenn nicht z.b. die Haftung an einer Kavität diesen Effekt behindert. Wird die Schrumpfung behindert, so baut sich im Material Stress auf. Im Anfangsstadium der Polymerisation können die Monomere und kurzen Polymerketten dank ihrer freien Beweglichkeit diesen Stress noch leicht abbauen. Wenn aber mehr Monomere miteinander reagieren, bilden die entstehenden Polymere ein Netzwerk. Der Punkt, an dem dieses Netzwerk entsteht, wird als Gelpunkt bezeichnet. Im weiteren Verlauf der Reaktion verbinden sich immer mehr Monomere und Polymere mit dem Netzwerk und verlieren so letztendlich ihre Be- 7

8 weglichkeit. Das Material verfestigt sich. Es hat den so genannten Vitrifizierungspunkt erreicht. Nun steigt der Stress rapide an, da er durch Bewegung nicht mehr abbaubar ist. Eine Schrumpfung ist nicht möglich, und das Komposit steht somit unter einer Spannung, die als Polymerisationsstress bezeichnet wird. Der Polymerisationsstress ist nicht nur auf das Komposit selbst beschränkt, sondern übt auch Kräfte auf alle Flächen aus, an die es gebunden ist. Diese Übertragung von Polymerisationsstress auf die Zahnsubstanz ist der Grund für viele klinische Probleme. Bei einer gut haftenden Kompositfüllung wird der durch die Polymerisationsschrumpfung entstehende Stress über die Haftfläche auf den Zahn übertragen. Diese Krafteinwirkung auf die Zahnsubstanz kann zu Schmelzfrakturen, Höckerbewegungen und Rissbildung in den Höckern führen. In der Fachliteratur ist ein Zusammenhang zwischen der Kavitätengestaltung und der Übertragung des entstehenden Polymerisationsstresses dokumentiert (Feilzer A.J. et al., 1987). Der Begriff C-Faktor (Configuration Factor) beschreibt diesen Einfluss; er ist definiert als das Verhältnis der gebundenen Flächen zu den ungebundenen Flächen. Je höher der C-Faktor, desto größer der auf die Kavitätenwände einwirkende Polymerisationsstress. Dieser Zusammenhang ist in Abb. 1 dargestellt. Klasse-I- und -II- Kavitäten haben natürlich die höchsten C-Faktoren, weshalb die entsprechenden Füllungen auch für die Effekte des Polymerisationsstresses am anfälligsten sind. Klasse IV; C -Faktor 0,5 Klasse III; C -Faktor 1 Klasse II; C-Faktor 2 Klasse I; C-Faktor 5 2 gebunden 3 gebunden 4 gebunden 5 gebunden 4 ungebunden 3 ungebunden 2 ungebunden 1 ungebunden Abb. 1 Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Jeff Blank Je höher das Verhältnis gebundener zu ungebundenen Flächen, desto höher der C-Faktor. Bei weniger gut haftenden Kompositfüllungen kann der Polymerisationsstress zum Ablösen von der Haftfläche (Retentionsverlust) führen, wenn die einwirkenden Kräfte die Verbundfestigkeit übersteigen. Der zwischen Füllung und Kavitätenwänden entstehende Spalt kann postoperative Überempfindlichkeit, mikroskopische Undichtig- 8

9 Polymerisationsstress [MPa] keiten (Microleakage) und / oder Sekundärkaries verursachen. Wenn der Verbund mit den Kavitätenwänden fest genug ist, um während der Polymerisation eine Spaltbildung zu verhindern, bleibt der Stress im Inneren des Komposits konzentriert und kann zu Mikrorissen führen. Aufgrund dieses Phänomens steht ein restaurierter Zahn selbst dann unter Stress, wenn keine funktionelle Belastung stattfindet. Dies erhöht das Risiko eines Misserfolgs der Füllung in der klinischen Anwendung. Kann also das Ausmaß des schrumpfungsbedingten Polymerisationsstresses verringert werden, so sollte sich dies positiv auf die klinischen Erfolgsaussichten des Kompositsystems auswirken. Vorteile der SDR Technologie: Konventionelle Komposite bestehen aus reaktiven organischen Kunstharzen und anorganischen Füllstoffen. SDR unterscheidet sich von konventionellen Harzen durch die neuartige Stress Decreasing Resin (SDR ) Technologie. Wird ein Harzsystem sichtbarem Licht ausgesetzt, so kommt es zu einer schnellen Polymerisation mit gleichzeitiger Volumenschrumpfung. Bei konventionellen Harzen führt diese schnelle Polymerisation und Schrumpfung, wie in Abb. 2 zu sehen, zu einem starken Anstieg des Polymerisationsstresses. Dagegen ist bei SDR unter denselben Bedingungen der Stressaufbau im zeitlichen Verlauf deutlich geringer. Im Vergleich zu konventionellen Harzen zeigt SDR eine um ca. 20 % reduzierte Volumenschrumpfung und einen um fast 80 % reduzierten Polymerisationsstress Konventionelle Harze SDR Harz 1 0 0,5 1 1,5 2 Polymerisationszeit [Min.] Abb. 2 Aufbau von Polymerisationsstress bei konventionellen methacrylatbasierten Harzen und der SDR Harz Technologie. Dabei ist besonders hervorzuheben, dass SDR keinerlei Kompromisse bezüglich Polymerisationsgeschwindigkeit und Konversionsrate erfordert. Die in Abb. 3 gezeig- 9

10 G' ( Speicher Modul) [Pa] Grad der Konversion [%] te FTIR-Analyse der Umwandlung von Doppelbindungen beim Aushärten des SDR Harzes und des SDR Komposits ergab sehr ähnliche Konversionsraten wie bei konventionellen Kunststoffen und Kompositen, z.b. Esthet X flow. Konversion Esthet X flow - Harz SDR Harz Esthet X flow SDR Zeit [s] Abb. 3 Konversionsraten von Doppelbindungen im zeitlichen Verlauf für die reinen Harze und vollständig formulierte Produkte Esthet X flow und SDR Durch den hohen Umsetzungsgrad von Doppelbindungen bei SDR werden die spezifischen physikalischen und mechanischen Eigenschaften erzielt, die eigentlich den Einsatz als fließfähiges und für die Bulk-Technik geeignetes Unterfüllungsmaterial für Seitenzähne ermöglichen. Wie in Abb. 4 dargestellt, zeigen photorheologische Studien zur Entwicklung des Speichermoduls beim Aushärten die schnelle Bildung eines Netzwerks und Erhöhung der Festigkeit bei SDR. Die Modulentwicklung verläuft bei SDR ganz ähnlich wie bei konventionellen fließfähigen Kompositen, z.b. Esthet X flow. Speicher Modulus im Zeitverlauf 1.0E9 1.0E8 1.0E7 1.0E6 Esthet X flow SDR 1.0E Zeit [s] Abb. 4 Entwicklung des Speichermoduls im zeitlichen Verlauf bei einem konventionellen fließfähigen Komposit (Esthet XX flow) und SDR. 10

11 2.2 Zusammensetzung von SDR Wie in Tabelle 1 zu sehen, stellt die Zusammensetzung von SDR eine komplexe Formulierung aus konventionellen und innovativen Bestandteilen dar. Bestandteil: SDR patentiertes Urethandimethacrylat Dimethacrylat Bifunktionelle Verdünner Barium- und Strontiumaluminofluorosilikat-Glas (68 Gew.%, 45 Vol.%) Photoinitiatorsystem Farbstoffe Funktion: Schrumpfungs-, spannungsarmes strukturelles Harz Strukturelles Harz Vernetzendes Harz Fluoridhaltige strukturelle Glasfüller Aushärtung durch sichtbares Licht Universalfarbe Tabelle 1 SDR enthält sowohl altbekannte als auch neue Bestandteile, von denen jeder seine spezielle Funktion hat. Das neuartige SDR Harz (zum US-Patent angemeldet) ist ein Urethandimethacrylat, das Polymerisationsschrumpfung und -stress reduziert. SDR hat insgesamt eine sehr geringe Schrumpfung (3,5 %), im Vergleich zu konventionellen fließfähigen Kompositen. Eine geringere Volumenschrumpfung trägt auch zu einem insgesamt niedrigeren Schrumpfungsstress bei. Verantwortlich hierfür ist u.a. die besondere Größe des SDR Harzes, im Vergleich zu konventionellen Harzen (Molekulargewicht: 849 g/mol für das SDR Harz; 513 g/mol für Bis-GMA). Die SDR Technologie kombiniert auf einzigartige Weise eine derart große Molekülstruktur mit einem so genannten Polymerisationsmodulator, d.h. einer in der Mitte des polymerisierbaren Kunststoffgerüsts des SDR Monomers chemisch eingebetteten Gruppe (siehe Abb. 5). 11

12 SDR Monomer - Polymerisation konventionelles Monomer X O R O X O + O X O O X O R Y Y R O SDR Monomer mit Modulator Hohes Molekulargewicht Konformationelle Flexibilität Geringerer Stressaufbau während der Polymerisation Abb. 5 Chemische Grundlagen der SDR Technologie. Das hohe Molekulargewicht und die räumliche Flexibilität rund um den zentralen Modulator verleihen dem SDR Harz eine optimale Flexibilität und Netzwerkstruktur. Viskoelastische Materialien sind mittels Dynamisch-Mechanischer Analyse (DMA) charakterisierbar. In Abb. 6 ist für die Komposite SDR und Esthet X flow und die jeweiligen reinen Harzsysteme nach dem Aushärten die Dämpfung (tan Delta) gegen die Temperatur in C aufgetragen. Die Peaks in dieser Grafik stellen die Glasübergangstemperatur (Tg) dar. Sowohl das SDR Harz als auch das SDR Komposit zeigen nicht nur eine niedrigere T g, sondern auch ein erhöhtes tan Delta. Vereinfacht gesagt, bezeichnet tan Delta das Verhältnis von Umwandlung (resultierend aus viskösem Verhalten) und Speicherung (resultierend aus elastischem Verhalten) der einem Material zugeführten Energie. Je höher der tan Delta, desto höher die Umwandlung der zugeführten Energie. SDR, mit hohem tan Delta kann folglich mehr Energie umwandeln (und speichert weniger ), wenn z.b. während der Polymerisation Energie zugeführt wird. 12

13 Tan Delta Dynamisch Mechanische Analyse (DMA) SDR Harz SDR Esthet X flow - Harz Esthet X flow Temperatur [ C] Abb. 6 tan Delta in Abhängigkeit von der Temperatur bei der Dynamisch- Mechanischen Analyse (DMA) der Komposite Esthet X flow und SDR und der jeweiligen reinen Harze Die funktionellen Methacrylatgruppen des Harzes erlauben eine Reaktion mit anderen typischen Methacrylatsystemen, die derzeit in fast allen Kompositen enthalten sind. Daher reagieren konventionelle methacrylatbasierte Total- oder Self-Etch- Adhäsive mit SDR genauso wie mit konventionellen Kompositen. Die übrigen oben aufgeführten polymerisierbaren Harze sind auch in anderen DENTSPLY Produkten enthalten, wie z.b. Esthet X HD Micro Matrix Restorative, Spectrum TPH 3 Feinstpartikel-Hybridkomposit usw. Diese Harze bewirken eine strukturelle Verstärkung des Materials und eine dichte Vernetzung des entstehenden Polymers. Die SDR Formulierung bietet dank ihres hohen Glasfülleranteils (68 Gew.%, 45 Vol.%) eine geringe Volumenschrumpfung und eine hohe Festigkeit. Die einzigartige Kombination von Füllern und SDR Harz ermöglicht eine hohe Aushärtungstiefe und ein Fließverhalten, das für unerreichte Selbstnivellierung und damit für optimale Adaptation und Randdichtigkeit sorgt. Das Photoinitiatorsystem und der Farbstoff sind ebenfalls bewährte Bestandteile anderer Füllungsmaterialien von DENTSPLY. Kurz gesagt, verringert die einzigartige Struktur des Stress Decreasing Resin den Polymerisationsstress im Kompositsystem. Die optimal ausbalancierten Eigenschaften von SDR ergeben sich aus der Kombination des SDR Harzes mit Füllern und anderen Bestandteilen der Formulierung. Dank dieser speziellen Kombination ist SDR das erste fließfähige Unterfüllungsmaterial für Seitenzähne, das sich für die Bulk-Fülltechnik eignet. 13

14 3 Indikationen SDR Smart Dentin Replacement ist indiziert als: Unterfüllung bei Klasse-I- und -II-Füllungen Liner unter Füllungsmaterialien Liner bei Klasse-II-Kastenpräparationen SDR ist kontraindiziert bei Patienten mit bekannter Allergie gegen Komposite auf Methacrylatbasis bzw. deren Bestandteile (weitere Informationen sieheappendix A: Gebrauchsanweisung). 4 Klinisch relevante physikalische Eigenschaften in vitro Die in den folgenden Abschnitten vorgestellten Daten stammen aus In-vitro-Tests, in denen die klinisch relevanten Materialeigenschaften von SDR realitätsnah ermittelt wurden. Die einzelnen Prüfungen wurden, soweit möglich, in denselben Labors unter identischen Bedingungen durchgeführt. Daher können innerhalb der einzelnen Gruppen von Testergebnissen Vergleiche zwischen den Produkten gezogen werden. Bei Vergleichen ähnlicher Resultate aus verschiedenen Labors ist dagegen, aufgrund von möglicherweise unterschiedlichen Testbedingungen, -parametern usw., Vorsicht geboten. Soweit vermerkt, wurden die allgemein anerkannten, standardisierten Testmethoden der International Organization for Standardization (ISO) angewandt. Detaillierte Beschreibungen der für die einzelnen Eigenschaften verwendeten Testverfahren sind in den entsprechenden Abschnitten im Anhang zu finden. 4.1 Polymerisationseffekte Volumenschrumpfung Die Volumenschrumpfung von SDR im Vergleich zu verschiedenen anderen fließfähigen Materialien ist in Abb. 7 dargestellt. 14

15 Volumensschrumpfung [%] SDR Revolution Form 2 Filtek SP Flow TPH3 Flow Esthet X flow Beautifil Flow Plus F03 G-aenial Flo Tetric Evoflow Filtek Supreme Ultra Flowable G-aenial Universal Flo Beautifil Flow Plus F00 Venus Bulk Fill Grandio flow Premise Flow Venus Diamond Flow Clearfil Majesty Flow GrandiO SO Heavy Flow Abb. 7 Volumensschrumpfung (%) von SDR TM im Vergleich zu anderen fließfähigen Materialien Wie die obigen Ergebnisse zeigen, wurde die Volumenschrumpfung von SDR so weit optimiert, dass sie unter den Werten der meisten anderen fließfähigen Komposite liegt. Polymerisationsschrumpfung ist, wie bereits erläutert, eine Folge der chemischen Reaktion von Monomeren und Vorpolymeren im Verlauf der Lichtpolymerisation. Es kommt zu einem Nettovolumenverlust, der, für sich betrachtet, darauf schließen lassen würde, dass eine möglichst geringe Schrumpfung anzustreben wäre. Andererseits erfordert jedoch die im Interesse bester Materialeigenschaften des Polymers wünschenswerte maximale Konversionsrate auch eine maximale Schrumpfung. Dieser offenkundige Konflikt zwischen minimaler Schrumpfung und maximaler Konversion wurde mit der SDR Technologie gelöst, und zwar durch eine Reduzierung des aus der Schrumpfung resultierenden Netto-Polymerisationsstresses. Eine einfache Reduzierung der Schrumpfung ohne Berücksichtigung des schrumpfungsbedingten Polymerisationsstresses würde bedeuten, die tiefere Ursache der in der klinischen Praxis bei vielen Füllungen auftretenden unerwünschten Wirkungen zu übersehen. Daher war das primäre Entwicklungsziel bei SDR eine deutliche Reduzierung des Polymerisationsstresses; dies ist ein wahrhaft neuartiger und wegweisender Ansatz, wie im Folgenden zu sehen sein wird. 15

16 4.1.2 Polymerisationsstress Es gilt als gesichert, dass der schrumpfungsbedingte Polymerisationsstress bei Kompositfüllungen eine Vielzahl klinisch unerwünschter Wirkungen haben kann, z.b. Retentionsverlust, postoperative Überempfindlichkeit, mangelhafte Randdichtigkeit usw. (Yamazaki et al., 2006; Blaes, 2008; Condon et al., 2000; Ferracane, 2008). Der Aufbau von Polymerisationsstress ist ein direktes Resultat der Polymerisationsschrumpfung der Kompositfüllung und der Behinderung dieser Schrumpfung. Diese Behinderung rührt in der Regel daher, dass sich das Komposit in einem adhäsiven Verbund mit den Kavitätenwänden befindet. Dieser Verbund setzt den bei der Polymerisationsschrumpfung auftretenden Kontraktionsspannungen Widerstand entgegen, was zur Akkumulation von Spannungen an der Haftfläche und innerhalb des Materials führen kann. Das Entwicklungsziel von SDR war, die Polymerisationsreaktion so zu beeinflussen, dass es im entstehenden Polymer nur zu einem geringen Stressaufbau kommt. Die Messung und Aufzeichnung des bei der Lichthärtung diverser Komposite auftretenden Polymerisationsstresses erfolgte nach verschiedenen Methoden (Beschreibungen der einzelnen Methoden siehe Anhang). Bemerkenswert ist jedoch, dass die verschiedenen Verfahren zur Messung des Stressaufbaus im Ganzen übereinstimmende Resultate liefern; SDR zeigte insgesamt den niedrigsten Stressaufbau aller getesteten Materialien Spannungsmessung mit dem National Institute of Standards and Technology (NIST) Tensometer (Echmiller F.C., 2004; Lu H. et al., 2004): Das NIST Tensometer ist ein allgemein anerkanntes Gerät zur direkten Messung des Polymerisationsstresses in Kompositen bei gleichzeitiger Messung der Schrumpfung des Systems. Die Methode erlaubt die Prüfung von Materialien mit unterschiedlichen Viskositäten und Polymerisationsmechanismen unter Berücksichtigung des Verhältnisses von gebundenen zu ungebundenen Flächen (d.h. des C-Faktors [Feltzer A.J. et al., 1987]). Die Reduzierung des Polymerisationsstresses durch die SDR Technologie im Vergleich zu anderen fließfähigen Kompositen wird in Abb. 8 deutlich. Den Daten zufolge ist der Polymerisationsstress bei SDR statistisch signifikant niedriger als bei allen geprüften konventionellen fließfähigen Materialien. Der Poly- 16

17 merisationsstress ist bei SDR auch signifikant niedriger als bei allen in Abb. 9 aufgelisteten konventionellen Universal- / Seitenzahnkompositen. Polymerisationsstress [MPa] SDR Grandio flow Beautifil Flow Plus F03 Filtek SP Flow G-aenial Universal Flo Beautifil Flow Plus F00 G-aenial Flo Esthet-X flow Premise Flow Revolution Form 2 Filtek Supreme Ultra Flowable TPH3 Flow Clearfil Majesty Flow Tetric Evoflow Venus Bulk Fill Venus Diamond Flow Abb. 8 Polymerisationsstress (NIST Tensometer) bei SDR im Vergleich zu anderen fließfähigen Materialien. 17

18 Polymerisationsstress [MPa] SDR Tetric EvoCeram Venus Diamond Filetk Supreme XT Filtek Silorane Estelite Sigma Quick Herculite XRV Grandio Esthet-X TPH3 Ceram.X mono+ Quixfil Abb. 9 Polymerisationsstress (NIST Tensometer) bei SDR im Vergleich zu anderen Universal-/ Seitenzahnkompositen Spannungsoptische Untersuchung Der Polymerisationsstress bei SDR und einigen anderen Materialien wurde auch in einem spannungsoptischen Versuchsaufbau gemessen, der die Stressentwicklung während der Lichthärtung bestimmt (Ernst C.-P. et al., 2009). Die Methodik ist in der folgenden Abbildung und im Anhang beschrieben. Spezielle spannungsoptische Materialien mit geringerer spannungsoptischer Konstante dienten als Halter für die zu prüfenden polymerisierbaren Materialien. Die Testmaterialien wurden mittels einer Polymerisationslampe an den Haltern adhäsiv befestigt (siehe linke Darstellung in Abb. 10 ), und 4 Minuten sowie 24 Stunden nach dem Aushärten wurden spannungsoptische Bilder aufgenommen. Die darin sichtbaren Isochromaten (Spannungsringe) zeigen stressbedingte Verformungen des Materials. Aus den gemessenen Verformungen wurden die Spannungswerte (MPa) errechnet. Die Testresultate von SDR und anderen fließfähigen Materialien bei t = 4 Minuten und t = 24 Stunden sind in Abb. 11 dargestellt. Die Resultate erlaubten einige Schlussfolgerungen zur Stressentwicklung bei SDR und den konventionellen Vergleichsmaterialien siehe Abb

19 Polymerisationsstress [MPa] Spannungsoptische Methode zur Polymerisationsstress-Bestimmung* Isochromatic Rings: 0. Order 1. Order 2. Order 3. Order Material and Methods Curing of the samples: n = s Resin Evaluation: Isochromatic Ring of 1 st Order! Celophane foil glass-plate Araldit B Abb. 10 *Daten freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Prof. Dr. C-P Ernst et al., Universität Mainz Spannungsoptische Messung des Polymerisationsstresses Min 24 h F Sup XT CF M Post Filtek Silorane ELS SDR Tetric Evo flow F Sup XT flow Abb. 11 Spannungsoptisch ermittelter Polymersisationsstress (MPa) bei SDR TM und anderen Ernst CP fließfähigen (2009) Materialien nach 4 Minuten und 24 Stunden Der schrumpfungsbedingte Stress war bei SDR signifikant geringer als bei Filtek Supreme Flow und Tetric EvoFlow. Überraschenderweise führte die geringere Viskosität von SDR nicht zu einem höheren schrumpfungsbedingten Stress als bei den anderen schrumpfungsarmen Kompositen. Daher hat dieses Material anscheinend wirkliche klinische Vorteile bezüglich seiner Handhabungseigenschaften, vor allem in Kavitäten mit Unterschnitten oder in kleineren Kavitäten, wo es bei stärker stopfbaren Materialien oder generell bei Materialien mit höherer Viskosität häufig zu Lufteinschlüssen kommt. Abb. 12 Polymerisationsstress bei SDR Schlussfolgerungen (Ernst 2009) *Prof. Dr. C-P Ernst et al., Universität Mainz 19

20 Kontraktionskraft [N] Kontraktionskraft [N] Stress-Strain-Analyzer Der schrumpfungsbedingte Polymerisationsstress wurde bei diversen Materialien auch mit einem Stress-Strain-Analyzer ermittelt, der kontinuierlich die bei der Lichtpolymerisation des Füllungsmaterials auftretende Kontraktionskraft misst unter Berücksichtigung der Compliance des Geräts (Ilie N, 2007). Die Kraft wurde für einen Zeitraum von bis zu 300 Sekunden nach der Polymerisation aufgezeichnet, wobei jeder Test bei Zimmertemperatur durchgeführt und bei jedem Material zehnmal (10 x) wiederholt wurde. Durchschnittskurven der Schrumpfungskraft für verschiedene Zeitspannen können Sie den Abbildungen entnehmen Filtek Sup. XT Flow Filtek Sup. XT Filtek Silorane 2 SDR Zeit [s] Abb. 13 Mittlere Kontraktionskraft (Mittelwert aus 10 Testläufen) in den ersten 5 Sekunden Ilie N (Academy of Dental Materials 2009 #10) 50 Filtek Sup. XT Flow Esthet X Flow Esthet X HD Filtek Sup. XT Filtek Silorane SDR Zeit [s] Abb. 14 Mittlere Kontraktionskraft in den ersten 30 Sekunden Ilie N (Academy of Dental Materials 2009 #10) 20

21 Polymerisationsstress [MPa] Kontraktionskraft [N] 60 Filtek Sup. XT Flow Esthet X Flow Filtek Sup. XT Esthet X HD Filtek Silorane SDR Zeit [s] Abb. 15 Mittlere Kontraktionskraft bei bis zu 300 Sekunden Ilie N (Academy of Dental Materials 2009 #10) Der Polymerisationsstress für SDR TM im Vergleich zu anderen fließfähigen- und Universalkompositen, wie z.b. Filtek Silorane wird in Abb. 16 gezeigt. Eine Beschreibung der Methode wird im Appendix B präsentiert. (siehe auch Ilie N, 2011) Polymerisationsstress 8 6 stat. not sig SDR Filtek Silorane Esthet X HD Filtek Supr. XT Esthet X Flow Filtek Supr. Flow Abb. 16 Polymerisationsstress von SDR im Stress-Strain-Analyzer Ilie N (Academy of Dental Materials 2009 #10) Wie man aus den Ergebnissen dieses Tests ersehen kann, entwickelt SDR TM den niedrigsten Schrumpfungsstress, was mit den beiden anderen unabhängigen Testmethoden übereinstimmt Effektivität der Polymerisation Aushärtungstiefe nach ISO 4049 Die Aushärtungstiefe verschiedener fließfähiger Füllungsmaterialien wurde nach der, in ISO 4049:2009(E) beschriebenen Methode, gemessen. Das Material wurde in einer Edelstahlform mit einer zylindrischen Kammer mit 4 mm Durchmesser und 8 mm 21

22 Tiefe (bei SDR 10 mm Tiefe) 20 Sekunden mit einer Spectrum 800 Halogenlampe bei einer Lichtintensität von mw/cm 2 polymerisiert, wobei ein Whatman Filterpapier Nr. 1 als Hintergrund diente. Das ungehärtete Material an der Unterseite wurde mit einem Kunststoffspatel abgekratzt, und die Stärke des verbliebenen, gehärteten Komposits wurde mit einem Mikrometer gemessen. Die Aushärtungstiefe entspricht der Stärke des verbliebenen Materials geteilt durch zwei. Abb. 17 zeigt die nach ISO 4049 bestimmte Aushärtungstiefe. Aushärtungstiefe [mm] SDR Tetric Evoflow GrandiO SO Heavy Flow (A1) Filtek SP Flow Revolution Form. 2 Clearfil Majesty Flow Filtek Supreme Ultra flowable (A) Grandio Flow Beautifil Flow Plus F00 (A2) Premise Flow Venus Diamond Flow (A2) Beautifil Flow Plus F03 (A2) Esthet-X flow TPH3 flow G-aenial Flo (A2) G-aenial Universal Flo (A2) Venus Bulk Fill (U) Abb. 17 Aushärtungstiefe (mm) von SDR und anderen fließfähigen Materialien nach 20 Sekunden Belichtung Die Resultate zeigen, dass die Aushärtungstiefe von SDR die aller anderen fließfähigen Materialien (mit Ausnahme von Venus Bulk Fill) um 1 bis 2 mm übertrifft. Der beschriebene ISO-Test stellt eine realistische Simulation der Aushärtung einer Kompositfüllung dar. Zur Gewährleistung einer vollständigen Aushärtung von SDR bei der empfohlenen Applikation in 4 mm starken Inkrementen wurden aber noch weitere, exaktere Tests durchgeführt, die im Folgenden erläutert sind Konversionsrate Hinsichtlich der empfohlenen Polymerisation von SDR in Inkrementen à 4 mm musste nicht nur, wie oben erwähnt, ein geringer Polymerisationsstress sichergestellt werden, sondern auch eine effektive Aushärtung des gesamten Inkrements. Daher 22

23 Konversionsrate [%] wurden zusätzlich zur Messung der Aushärtungstiefe nach ISO auch Tests zur Bestimmung der Konversionsrate von SDR in Abhängigkeit von der Schichtstärke des Materials durchgeführt. Die Konversionsrate gibt an, zu welchem Prozentsatz die Monomere in das polymere Komposit umgewandelt werden. Die Messung erfolgte mittels ATR-NIR-Analyse (Attenuated Total Reflectance Near Infrared). Methacrylatbasierte Füllungsmaterialien zeigen normalerweise eine Konversionsrate von 50 bis 70 %. Werte über 70 % sind bei diesen gefüllten Kompositsystemen nicht erzielbar, da nicht alle Methacrylatgruppen der Moleküle reagieren können, doch dies bedeutet keine schlechtere Aushärtung. Bottom Unterseite Top Oberseite Schichtdicke [mm] Abb. 18 Konversionsrate (%) von SDR in Abhängigkeit von der Inkrementstärke bei 20 Sekunden Belichtung (NIR-Analyse In Abb. 18 sind die Konversionsraten von SDR jeweils an der, der Polymerisationslampe zugewandten Oberseite, und an der Unterseite der 2, 3, 4 und 5 mm starken gehärteten Proben dargestellt. Die Konversionsraten an der Ober- und Unterseite sind fast gleich hoch, was beweist, dass SDR selbst bei 5 mm starken Inkrementen eine exzellente Konversion bietet. Dieses Merkmal ist von entscheidender Bedeutung, da es eine akzeptable Polymerisation von SDR bei der empfohlenen Schichtstärke sicherstellt. Zusammen mit dem geringen Polymerisationsstress ist dies eine der zentralen Eigenschaften, durch die sich SDR von anderen fließfähigen Kompositen unterscheidet. Die obige Messung der Konversionsrate wurde von einer weiteren, unabhängigen Studie mit ähnlicher Methodik bestätigt (Reis A, 2009). Dort wurden die Konversionsraten mehrerer fließfähiger Füllungsmaterialien, sowie eines nicht fließfähigen, in 23

24 Konversionsrate [%] Abhängigkeit von der Dicke der Probe bestimmt. Die absoluten Werte waren bei dieser Messmethode zwar etwas niedriger, aber die Resultate von SDR stimmten mit denen der ATR-NIR-Analyse weitgehend überein. Abb. 19 zeigt die Konversionsraten bei verschiedenen Schichtdicken. Konversionsraten Top 2mm 4mm 6mm (QTH) (LED) Esthet X Filtek SDR flow Supr. Flow Tetric Evo Flow Filtek Silorane Schichtdicke [mm] Abb. 19 Konversionsraten (%) je nach Schichtdicke bei 20 Sekunden Belichtung Reis A (2008) (40 Sekunden bei Filtek LS Posterior) in der FTIR-Analyse Die Resultate lassen erhebliche Schwankungen der Konversionsrate der einzelnen Materialien bei unterschiedlicher Schichtdicke erkennen. Bei einem Produkt (Tetric EvoFlow, Ivoclar, Vivadent) war bei 6 mm überhaupt keine Konversion mehr messbar. Die deutlich niedrigeren Konversionsraten der konventionellen fließfähigen Materialien bei zunehmender Dicke belegen, dass diese nur in 1 bis 2 mm starken Inkrementen appliziert werden sollten. SDR zeigte selbst in einem Abstand von bis zu 6 mm von der Lichtquelle eine sehr gute Konversion und kann deshalb, wie empfohlen, in der Bulk-Technik in Schichtdicken bis 4 mm eingebracht werden. Interessant ist auch, dass die Polymerisation mit einer Quarzhalogenlampe (QTH) praktisch die gleichen Resultate lieferte wie die Polymerisation mit einer LED-Lampe (Säulen 1 und 2 in Abb. 19) Knoop-Härte Bei SDR und mehreren fließfähigen Kompositen wurde die Knoop-Härte gemessen. Anschließend wurde das Verhältnis der Knoop-Härte der Unterseite zur Knoop- Härte der Oberseite der unterschiedlich dicken Proben (2, 3, 4 und 5 mm) berechnet (in %). Je höher der Prozentsatz des Verhältnisses von Unter- zu Oberseite ist, desto wirksamer wird das Material durchgehärtet. Ein Wert von 80 % (Unter- zu Oberseite) bedeutet üblicherweise eine effektive Polymerisation. Wie in Abb. 20 zu sehen, be- 24

25 Relative Barcol-Härte [%] Rel. Knoop Härte [%] trägt dieses Härteverhältnis bei 2 mm erwartungsgemäß für alle Materialien fast 100 %, abgesehen von einem einzigen Produkt (Tetric EvoFlow, Ivoclar, Vivadent). Mit zunehmender Materialdicke nimmt der Prozentsatz jedoch rapide ab, außer bei SDR, das selbst bei 5 mm noch einen hohen Wert aufweist. Diese Resultate sind ein weiterer Beleg dafür, dass sich SDR auch bei der empfohlenen Inkrementstärke von 4 mm effektiv aushärten lässt mm 3 mm 4 mm nur SDR 5 mm SDR TPH 3 Flow Tetric Evo Flow Filtek Supr. Flow Prem. Flow Grandio Flow Abb. 20 Prozentuales Verhältnis der Knoop-Härte von Unter- und Oberseite verschieden dicker Materialproben nach 20 Sekunden Polymerisation Barcol-Härte Die Härte der polymerisierten Materialien wurde noch mit einem anderen Verfahren gemessen, und zwar der Eindringprüfung nach Barcol. Ähnlich wie bei der Härteprüfung nach Knoop zeigt SDR auch hier eine deutlich bessere Durchhärtung als andere fließfähige Komposite. Dies ist in Abb. 21 dargestellt mm 3 mm 4 mm nur SDR 5 mm SDR TPH 3 Flow Tetric Evo Flow Filtek Supr. Flow Prem. Flow Grandio Flow Abb. 21 Prozentuales Verhältnis der Barcol-Härte von Unter- und Oberseite verschieden dicker Materialproben nach 20 Sekunden Polymerisation 25

26 Scherhaftung [MPa] 4.2 Adhäsion & Adaptation Verbund mit Schmelz und Dentin Die Verbundfestigkeiten von SDR auf Schmelz und Dentin wurden mit Hilfe eines Ultradent Prüfgeräts gemessen und mit den Werten des fließfähigen Mikrohybrid- Komposits Esthet X flow verglichen. Als Haftvermittler dienten bei den Tests die konventionellen, methacrylatbasierten Adhäsive Prime & Bond NT (Total-Etch) und Xeno IV (lichthärtend, Self-Etch). Wie in Abb. 22 zu sehen, entsprechen die Verbundfestigkeiten von SDR denen des konventionellen Kompositsystems von Esthet X flow; dies bestätigt, dass SDR mit den gängigen methacrylatbasierten Adhäsiven absolut kompatibel ist. Bond Strength (MPa) P&B NT / SDR Xeno IV / SDR P&B NT / Esthet X flow Xeno IV / Esthet X flow 0 Schmelz Dentin Abb. 22 Verbundfestigkeiten (MPa) von SDR und Esthet X flow auf menschlichem Schmelz und Dentin Mikrozugfestigkeit bei Klasse I (Dr. Andre F. Reis) Ziel dieser Studie war die Prüfung der Mikrozugfestigkeit von SDR in Kombination mit Esthet X HD, sowie eines weiteren fließfähigen / universellen Komposits und eines Seitenzahnmaterials, im Verbund mit dem pulpalen Boden von Klasse-I- Kavitäten. Die Resultate sind in Abb. 23 dargestellt. 26

27 Mikrozugfestigkeit [MPa] 60 Klasse I (6mm x 4mm x 5mm) A B P&B NT, SDR-4mm, Esthet X HD-1mm SB, FS Flow-1mm, FSP-2mm, 2mm Filtek Silorane System- 2mm, 2mm, 1mm 0 Füllungs System Abb. 23 Mikrozugfestigkeiten (MPa) auf menschlichem Dentin bei Klasse-I-Füllungen. (Reis, A., Univ.of Guarulhos, SP, Brasilien) Für diese Studie wurden frisch extrahierte menschliche dritte Molaren verwendet. Jede Versuchsgruppe erhielt fünf Zähne (N = 5). Nach Desinfektion und Entfernung von Weichgeweben wurde bei jedem Zahn okklusal mit grobkörnigen Diamantinstrumenten im Schnellläufer und unter reichlicher Wasserkühlung eine standardisierte Klasse-I-Kavität präpariert (Länge 6 mm, Breite 4 mm, Tiefe 5 mm). Die präparierten Zähne wurden randomisiert den einzelnen Gruppen mit unterschiedlichen Füllungsmaterialien zugeteilt. Die Adhäsive wurden gemäß Gebrauchsanleitung des Herstellers verarbeitet. In den Versuchen mit SDR wurde das fließfähige Komposit in der Bulk-Technik in Inkrementen à 4 mm appliziert und 20 Sekunden lichtgehärtet. Zur korrekten anatomischen Gestaltung wurde okklusal eine ca. 1 mm starke Deckschicht des Komposits Esthet X HD aufgetragen. In der Gruppe mit Filtek Supreme Flow wurde erst eine 1 mm starke Schicht dieses Materials appliziert und 20 Sekunden lichtgehärtet, danach zwei schräge, ca. 2 mm starke Inkremente Filtek Supreme Plus ebenfalls mit je 20 Sekunden Lichthärtung. Das Seitenzahnkomposit Filtek LS Posterior wurde, nach dem Auftrag von Filtek LS Self- Etch Primer and Bond gemäß Herstellerangaben, in der horizontalen Schichttechnik appliziert (in ca. 2 mm dicken Inkrementen). Jedes Inkrement wurde 40 Sekunden lichtgehärtet. Nach 24-stündiger Lagerung in Wasser wurden die Proben getestet. Die restaurierten Zähne wurden in bukkolingualer Richtung mit einer Diamantsäge (Isomet 1000, Buehler) unter Wasserzufuhr in ca. 0,8 mm dünne Scheiben geschnitten. Jeder Zahn 27

28 lieferte vier bis fünf Scheiben. Die einzelnen Scheiben wurden von beiden Seiten mit einem extrafeinen Diamantinstrument verschmälert, bis die Querschnittsfläche im Bereich des pulpalen Bodens nur noch ca. 1 mm 2 betrug. In einem Universalprüfgerät (EZ Test, Shimadzu) erfolgte eine Zugbeanspruchung der festgeklebten Proben in einer Ciucchi-Vorrichtung bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 1 mm/min. Die Mikrozugfestigkeit (μ-tbs) in MPa wurde durch Teilung der für den Bruch der Proben nötigen Kraft durch die gebundene (Querschnitts-) Fläche berechnet. Statistisch analysiert wurden die Daten mittels einfaktorieller ANOVA und Tukey-Test mit einem Konfidenzniveau von 5 %. Wie in Abb. 23 zu sehen, zeigt SDR in Kombination mit Esthet X HD und Prime & Bond NT eine statistisch signifikant höhere Mikrozugfestigkeit als die beiden anderen Systeme, die sich untereinander nicht signifikant unterscheiden. Erwähnenswert ist auch, dass die Füllungen mit SDR und Esthet X HD weniger Arbeitsschritte erforderten als die Füllungen mit fließfähigem / universellem bzw. mit Seitenzahnkomposit. 4.3 Microleakage und Randdichtigkeit (Dr. Andre F. Reis) Klasse-I-Füllungen: Microleakage Ziel dieser Studie war die Untersuchung der Microleakage bei Klasse-I-Füllungen mit SDR und Esthet X HD, sowie einem weiteren fließfähigen / universellen Komposit und einem Seitenzahnmaterial. Die Resultate sind in Abb. 24 dargestellt. 28

29 Rel. Farbstoffpenetration [%] Klasse I (6mm x 4mm x 5mm) A P&B NT, SDR-4mm, Esthet X HD-1mm SB, FS Flow-1mm, FSP-2mm, 2mm Filtek Silorane System- 2mm, 2mm, 1mm 0 Schmelzränder Abb. 24 Relative Farbstoffpenetration bei Klasse-I-Füllungen in extrahierten menschlichen Zähnen nach 24-stündiger Lagerung in Wasser. (Reis, A, Univ.of Guarulhos, SP, Brasilien) Kavitätenpräparation und Restauration waren mit der in Abschnitt beschriebenen Vorgehensweise identisch. Nach 24-stündiger Lagerung in Wasser wurden die Proben getestet. Auf die restaurierten Zähne wurden bis 1 mm vor den Haftflächen zwei Schichten Nagellack aufgetragen. Zur Vermeidung von Austrocknungsartefakten wurden die Zähne erst 20 Minuten in destilliertes Wasser und dann 24 Stunden in die Prüfflüssigkeit eingelegt. Eine ammoniakalische Silbernitratlösung wurde nach der an anderer Stelle beschriebenen Methode präpariert (Tay et al., 2002). Die Zahnscheiben wurden 24 Stunden bei absoluter Dunkelheit in der Prüfflüssigkeit gelagert, gründlich mit destilliertem Wasser abgespült und acht Stunden unter fluoreszierendem Licht in Entwicklerflüssigkeit eingelegt, um die Silberionen in den Randspalten zu metallischen Silberkörnchen zu reduzieren. Anschließend wurden die Zähne zur Entfernung außen anhaftender Farbe unter fließendem Wasser abgespült. Die Proben wurden in der Füllungsmitte mit einer Diamantsäge (Isomet Buehler) der Länge nach zerteilt. Jede Kavität wurde in drei Teile zerschnitten. Dann wurde die Farbeindringung (in mm) bei den einzelnen Scheiben gemessen und ein Mittelwert für den ganzen Zahn berechnet. Die Farbeindringung wurde in Prozent der Gesamtfläche der Kavität angegeben. Die Microleakage-Werte wurden mittels einfaktorieller ANOVA und Tukey-Test mit einem Konfidenzniveau von 5 % statistisch analysiert. Wie in Abb. 24 zu sehen, neigt SDR in Kombination mit Esthet X HD und Prime & Bond NT zu einer geringeren Microleakage als die anderen Systeme, wenn auch nicht signifikant. Die Füllungen konnten jedoch in weniger Arbeitsschritten mit kürze- 29

30 Rel. Interne Adaptation [%] ren Polymerisationszeiten gelegt werden; somit ist diese Technik insgesamt zeitsparender Klasse-I-Füllungen: Interne Adaptation an Kavitäten Ziel dieser Studie war die Prüfung der internen Adaptation des Füllungsmaterials an die Kavitätenwände bei Klasse-I-Füllungen mit SDR und Esthet X HD, sowie einem weiteren fließfähigen / universellen Komposit und einem Seitenzahnmaterial. Die Resultate sind in Abb. 25 dargestellt Klasse I (6mm x 4mm x 5mm) P&B NT, SDR-4mm, Esthet X HD-1mm SB, FS Flow-1mm, FSP-2mm, 2mm Filtek Silorane System- 2mm, 2mm, 1mm 0 Abb. 25 Interne Adaptation (%) von SDR und anderen Systemen an die Wände von Klasse-I-Kavitäten. (Reis, A., Univ.of Guarulhos, SP, Brasilien) Die Proben wurden wie in Abschnitt (Microleakage) beschrieben präpariert. Die restaurierten Zähne wurden 24 Stunden in Wasser eingelegt. Dann wurden die Proben in der Füllungsmitte mit einer Diamantsäge (Isomet Buehler) der Länge nach zerteilt. Jede Kavität wurde in drei Teile zerschnitten. Die mittlere Scheibe wurde jeweils zur Analyse der Spaltbildung in einem Abdruckverfahren verwendet. Die Scheiben wurden in Epoxidharz eingebettet, mit SiC-Papier der Körnung 400, 600, 1000 und 2000 unter Wasser geglättet und mit einem Poliertuch und Diamantpaste der Korngröße 6, 3, 1 und 0,25 μm poliert. Danach wurden die Proben mit einem PVS- Material abgeformt und die Abformungen mit Epoxidharz (Epoxycure, Buehler) ausgegossen. Die Abgüsse wurden mit Gold (MED 010) bedampft und unter einem Rasterelektronenmikroskop (LEO 435 VP) betrachtet. Repräsentative Bereiche der Haftflächen wurden fotografiert. Die Ausdehnung der Spalte (in mm) wurde mittels einer Software zur Bildanalyse (Image J, NIH) bestimmt und in Prozent der gesamten Kavitätenkontur angegeben. Statistisch analysiert wurden die Daten mittels ANOVA. 30

31 Wie in Abb. 25 zu sehen, ist die interne Adaptation an die Kavitätenwände bei SDR in Kombination mit Esthet X HD und Prime & Bond NT nahezu perfekt, wenn man bedenkt, dass SDR in der Bulk-Technik in Inkrementen à 4 mm eingebracht wurde. Zudem waren bei der Kombination SDR / Esthet X HD die Polymerisationszeiten deutlich kürzer als bei den anderen Systemen Klasse-II-Füllungen: Randdichtigkeit Ziel dieser Studie war die Prüfung der Randdichtigkeit bei Klasse-II-Füllungen mit SDR und Esthet X HD, sowie einem weiteren, in zwei verschiedenen Techniken angewandten fließfähigen / universellen Komposit. Für diese Studie wurden frisch extrahierte menschliche dritte Molaren verwendet. Jede Versuchsgruppe erhielt fünf Zähne (N = 5). Nach Desinfektion und Entfernung von Weichgeweben wurde bei jedem Zahn mit einem grobkörnigen Diamantinstrument im Schnellläufer und unter reichlicher Wasserkühlung eine standardisierte MOD-Kavität präpariert. Der Rand des mesialen approximalen Kastens lag im Dentin (1 mm apikal der Schmelz-Zement-Grenze), der distale Rand im Schmelz (1 mm koronal der SZG). Die präparierten Zähne wurden randomisiert den einzelnen Gruppen mit unterschiedlichen Füllungsmaterialien zugeteilt. Dann wurden die Zähne in einer Einspannvorrichtung mit künstlichen Übungszähnen befestigt, die als Nachbarzähne fungierten. Um den präparierten Zahn wurde ein konturiertes Matrizenband gelegt. Die Adhäsive (entweder Prime & Bond NT oder Single Bond 2) wurden gemäß Gebrauchsanleitung des Herstellers verarbeitet. In den Versuchen mit SDR und Prime & Bond NT wurde das fließfähige Komposit in der Bulk-Technik in Inkrementen à 4 mm appliziert und 20 Sekunden lichtgehärtet. Zur korrekten anatomischen Gestaltung wurde okklusal eine ca. 1 mm starke Deckschicht des Komposits Esthet X HD aufgetragen. In der Gruppe mit Filtek Supreme Flow wurde, nach Auftrag von Single Bond 2, erst eine 1 mm starke Schicht des fließfähigen Materials appliziert und 20 Sekunden lichtgehärtet, dann zwei schräge, ca. 2 mm starke Inkremente Filtek Supreme Plus ebenfalls mit je 20 Sekunden Lichthärtung, gemäß Herstellerangaben. In der dritten Versuchsgruppe wurde, nach der Applikation des Adhäsivs gemäß Herstellerangaben, Filtek Supreme Plus Flowable in einem Inkre- 31

32 Rel. Randspaltanteil [%] ment à 4 mm eingebracht und 20 Sekunden lichtgehärtet. Zur korrekten anatomischen Gestaltung wurde okklusal eine ca. 1 mm starke Deckschicht Filtek Supreme Plus aufgetragen und 20 Sekunden lichtgehärtet. (Hinweis: Das Vorgehen in dieser Gruppe wird vom Hersteller nicht empfohlen, wurde aber gewählt, um die Leistungsfähigkeit eines fließfähigen Materials mit höherer Polymerisationsschrumpfung und -Stress in der Bulk-Technik zu testen. Nach der Restauration wurden zur REM-Prüfung der Randdichtigkeit die approximalen Kästen der einzelnen Proben mit einem PVS-Material (Aquasil Ultra XLV) abgeformt und die Abformungen mit Epoxidharz (Epoxycure, Buehler) ausgegossen. Die Abgüsse wurden mit Gold (MED 010) bedampft und unter dem Rasterelektronenmikroskop (LEO 435 VP) betrachtet. Repräsentative Bereiche der Haftflächen wurden fotografiert. Die Ausdehnung der Randdefekte (in mm) wurde mittels einer Software zur Bildanalyse (Image J, NIH) bestimmt und in Prozent der gesamten Randlänge angegeben. Die Resultate sind in Abb. 26 zusammengefasst Klasse II MOD A B A B P&B NT/SDR- 4mm/HD SB/FS Flow- 2mm/FSP 20 SB/FS Flow- 4mm/FSP 0 Spalten im Schmelzrand Spalten im Dentinrand Abb. 26 Randdichtigkeit (relative Spaltanteile in Dentin- und Schmelzrändern) bei Klasse-II-Füllungen (MOD) mit SDR und anderen Kompositsystemen. (Reis, A., Univ.of Guarulhos, SP, Brasilien) Die Ergebnisse dieser Studie bestätigen, dass SDR bei Einbringung in der Bulk- Technik (4 mm) zusammen mit Esthet X HD eine statistisch gleichwertige Leistung liefert wie ein in Inkrementen à 1 mm appliziertes konventionelles fließfähiges Komposit in Kombination mit einem Universalkomposit. Außerdem konnte nachgewiesen werden, dass die Applikation eines konventionellen fließfähigen Materials in der Bulk-Technik statistisch schlechtere Resultate liefert, vermutlich wegen der höheren Polymerisationsschrumpfung und -Stress des konventionellen Materials. 32

33 4.3.4 Klasse-II-Füllungen: Randdichtigkeit nach thermomechanischer Ermüdung (Frankenberger R, 2008) In dieser Studie wurden MOD-Füllungen in menschlichen Zähnen auf ihre Randdichtigkeit nach einer Kausimulation geprüft. Der Test (Übersicht in Abbildung 26) beinhaltete eine Temperaturwechselbelastung mit Zyklen zwischen 5 C und 55 C, gefolgt von einer mechanischen Belastung mit Zyklen im Kausimulator, wobei in jedem Zyklus eine Kraft von 50 N einwirkte. Nach dieser thermomechanischen Ermüdung wurden die Zähne mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) auf ihre Randdichtigkeit untersucht, und die Prozentsätze perfekter Ränder bestimmt. In der ersten Studie wurden Klasse-II-Füllungen mit in 4-mm-Inkrementen appliziertem SDR und einer Deckschicht aus Esthet X HD sowie, als Kontrolle, Füllungen mit dem nanokeramischen Komposit Ceram-X in konventioneller Schichttechnik getestet. Wie in Abb. 28 dargestellt, waren die Prozentsätze perfekter Ränder in Schmelz und Dentin vor und nach der thermomechanischen Ermüdung in beiden Versuchsgruppen etwa gleich hoch. Das in der Bulk-Technik in Kombination mit Esthet X HD eingebrachte SDR bietet also unter diesen Testbedingungen dieselbe Randdichtigkeit wie das nanokeramische Komposit Ceram-X. Microleakage Klasse II Material & Methode n = 8 mod (Kasten in Dentin oder Schmelz) Lagerung & Belastung 21 Tage bei 37 C thermische Zyklen, 5-55 C, 30 Sek mechanische Zyklen, 50 N Prüfung REM Ränder Interne Adaptation Abb. 27 Vorgehensweise bei der thermomechanischen Ermüdung (Kausimulation) von Frankenberger R Klasse-II-Füllungen in vitro. 33

34 Perfekte Ränder [%] Perfekte Ränder [%] Schmelz Vor TML Dentin Nach TML Vor TML Nach TML 0 SDR Esthet X HD XP Bond Ceram X XP Bond Abb. 28 Randdichtigkeit von Klasse-II-Füllungen in vitro (perfekte Ränder in Schmelz und Dentin in %) vor und nach thermomechanischer Ermüdung (TML) In einer zweiten Studie wurden zwei Restaurationssysteme mit Total-Etch-Adhäsiv und drei mit Self-Etch-Adhäsiv im Hinblick auf mögliche Einflüsse von SDR bei Verwendung als Dentinersatz in 4-mm-Inkrementen geprüft. Dazu wurden in einer Gruppe mit den diversen Adhäsiven und den jeweils zugehörigen Kompositen Füllungen in der konventionellen Inkrementtechnik gelegt. In einer zweiten Gruppe wurden dieselben Adhäsive verwendet, aber dann SDR als erstes, 4 mm starkes Inkrement appliziert, und darauf eine Deckfüllung aus dem Komposit des jeweiligen Systems. Abb. 29 bis Abb. 33 zeigen Vergleiche aller getesteten Gruppen. Der Prüfer kam zu folgendem Schluss: Die vorliegende Studie zeigt, dass die Kombination von SDR mit den getesteten Kompositen eine gleichwertige Adhäsivleistung, sowohl bei der Randqualität an Schmelz und Dentin als auch bei der internen Dentin-Adaptation, aufweist. Randqualität Klasse II mit bzw. ohne SDR XP Bond + Ceram X mono+ Schmelz Vor TML Dentin Nach TML Vor TML Nach TML Interne Adaptation 0 Inkrement- Technik 4mm SDR Abb. 29 Vergleich der Prozentsätze perfekter Ränder und interner Adaptation vor und nach thermomechanischer Ermüdung (TML) bei XP BOND + Ceram X mono+ Frankenberger R (2009) in Inkrementtechnik und mit 4 mm SDR. (Frankenberger 2009) 34

35 Perfekte Ränder [%] Perfekte Ränder [%] Randqualität Klasse II mit bzw. ohne SDR Syntac + Tetric EvoCeram Schmelz Vor TML Dentin Nach TML Vor TML Nach TML Interne Adaptation 0 Inkrement- Technik 4mm SDR Abb. 30 Vergleich der Prozentsätze perfekter Ränder und interner Adaptation vor und nach thermomechanischer Ermüdung (TML) bei Syntac + Tetric EvoCeram in Inkrementtechnik Frankenberger R (2009) und mit 4 mm SDR.(Frankenberger 2009) Randqualität Klasse II mit bzw. ohne SDR ibond SelfEtch + Venus Diamond Schmelz Vor TML Dentin Nach TML Vor TML Nach TML Interne Adaptation 0 Inkrement- Technik 4mm SDR Abb. 31 Vergleich der Prozentsätze perfekter Ränder und interner Adaptation vor und nach thermomechanischer Ermüdung (TML) bei ibond + Venus Diamond in Inkrementtechnik Frankenberger R (2009) und mit 4 mm SDR. (Frankenberger 2009) 35

36 Perfekte Ränder [%] Perfekte Ränder [%] Randqualität Klasse II mit bzw. ohne SDR Adper Prompt L-Pop + Filtek Supreme XT Schmelz Vor TML Dentin Nach TML Vor TML Nach TML Interne Adaptation 0 Die Proben wurden wie in Abschnitt (Randdichtigkeit) beschrieben präpariert. Auf die restaurierten Zähne wurden bis 1 mm vor den Haftflächen zwei Schichten Nagellack aufgetragen. Zur Vermeidung von Austrocknungseffekten wurden die Zähne erst 20 Minuten in destilliertes Wasser und dann 24 Stunden in die Prüfflüs- Inkrement- Technik 4mm SDR Abb. 32 Vergleich der Prozentsätze perfekter Ränder und interner Adaptation vor und nach thermomechanischer Ermüdung (TML) bei Adper Prompt L-Pop + Filtek Frankenberger R (2009) Supreme in Inkrementtechnik und mit 4 mm SDR. (Frankenberger 2009) Randqualität Klasse II mit bzw. ohne SDR Xeno V + Ceram X mono+ Schmelz Vor TML Dentin Nach TML Vor TML Nach TML Interne Adaptation 0 Inkrement- Technik 4mm SDR Abb. 33 Vergleich der Prozentsätze perfekter Ränder und interner Adaptation vor und nach thermomechanischer Ermüdung (TML) bei XenoV + CeramX mono + in Frankenberger R (2009) Inkrementtechnik und mit 4 mm SDR (Frankenberger 2009) Klasse-II-Füllungen: Microleakage Ziel dieser Studie war die Untersuchung der Microleakage bei Klasse-II-Füllungen mit SDR und Esthet X HD, sowie einem weiteren, in zwei verschiedenen Techniken angewandten fließfähigen / universellen Komposit. 36

37 Randdichtigkeit [%] sigkeit eingelegt. Eine ammoniakalische Silbernitratlösung wurde nach der an anderer Stelle beschriebenen Methode präpariert (Tay F.R. et al., 2002). Die Zahnscheiben wurden 24 Stunden bei absoluter Dunkelheit in der Prüfflüssigkeit gelagert, gründlich mit destilliertem Wasser abgespült und acht Stunden unter fluoreszierendem Licht in Entwicklerflüssigkeit eingelegt, um die Silberionen in den Randspalten zu metallischen Silberkörnchen zu reduzieren. Anschließend wurden die Zähne zur Entfernung außen anhaftender Farbe unter fließendem Wasser abgespült. Die Proben wurden in der Füllungsmitte mit einer Diamantsäge (Isomet Buehler) der Länge nach zerteilt. Jede Kavität wurde in zwei Teile zerschnitten. Dann wurde die Farbeindringung (in mm) bei den einzelnen Scheiben gemessen und ein Mittelwert für den ganzen Zahn berechnet. Die Farbeindringung wurde in Prozent der Gesamtfläche der Kavität angegeben. Die Microleakage-Werte wurden mittels zweifaktorieller ANOVA und Tukey-Test mit einem Konfidenzniveau von 5 % statistisch analysiert. Die Resultate sind in Abb. 34 dargestellt. Ebenso wie die Resultate zur Randdichtigkeit bestätigen auch die Ergebnisse dieser Studie, dass SDR bei Einbringung in der Bulk-Technik (4 mm) zusammen mit Esthet X HD eine statistisch gleichwertige Leistung liefert wie ein in Inkrementen à 1 mm appliziertes konventionelles fließfähiges Komposit in Kombination mit einem Universalkomposit. Zudem konnte hier nochmals nachgewiesen werden, dass die Applikation eines konventionellen fließfähigen Materials in der Bulk-Technik statistisch schlechtere Resultate liefert, vermutlich wegen der höheren Polymerisationsschrumpfung und dem höheren Polymerisationsstress. B B A A Schmelzränder Dentinränder Abb. 34 Microleakage (Dentin- und Schmelzränder, %) bei Klasse-II-Füllungen (MOD) mit SDR und anderen Kompositsystemen (Dr. Reis A.) 37

38 Spaltausdehnung [mm] Klasse-II-Füllungen: Interne Adaptation an Kavitäten Ziel dieser Studie war die Prüfung der internen Adaptation des Füllungsmaterials an die Kavitätenwände bei Klasse-II-Füllungen mit SDR und Esthet X HD, sowie einem weiteren, in zwei verschiedenen Techniken angewandten fließfähigen / universellen Komposit. Die Proben wurden wie in Abschnitt (Randdichtigkeit) beschrieben präpariert. In der Füllungsmitte wurden sie mit einer Diamantsäge (Isomet Buehler) der Länge nach zerteilt. Von jedem Zahn wurde eine Scheibe zur Analyse der Spaltbildung in einem Abdruckverfahren verwendet. Die Scheiben wurden in Epoxidharz eingebettet, mit SiC-Papier der Körnung 400, 600, 1200 und 2400 unter Wasser geglättet und mit einem Poliertuch und Diamantpaste der Korngröße 6, 3, 1 und 0,25 μm poliert. Die Proben wurden mit einem PVS-Material (Aquasil Ultra XLV Smart Wetting Impression Material) abgeformt und die Abformungen mit Epoxidharz (Epoxycure, Buehler) ausgegossen. Die Abgüsse wurden mit Gold (MED 010) bedampft und unter einem Rasterelektronenmikroskop (LEO 435 VP) betrachtet. Repräsentative Bereiche der Haftflächen wurden fotografiert. Die Ausdehnung der Spalte (in mm) wurde mit einer Software zur Bildanalyse (Image J, NIH) bestimmt. Statistisch analysiert wurden die Daten mittels ANOVA und Tukey-Test. Die Resultate sind in Abb. 35 zu sehen. B B A A Gingivaler Boden im Schmelz Gingivaler Boden unter der SZG Abb. 35 Interne Adaptation von SDR und anderen Systemen *Daten freundlicherweise an die zur Wände von Verfügung gestellt von Dr. A. Klasse-II-Kavitäten (MOD). Spalte am gingivalen Boden Reis et al., unter Universität der SZG und im Schmelz (mm) (Dr. Reis A.) Guarulhos, SP, Brasilien Ebenso wie die Resultate zu Randdichtigkeit und Microleakage belegen auch die Ergebnisse dieser Studie zur internen Adaptation, dass SDR bei Einbringung in der Bulk-Technik (4 mm) zusammen mit Esthet X HD eine statistisch gleichwertige 38

39 Druckfestigkeit [MPa] Druckmodul [MPa] Leistung liefert wie ein in Inkrementen à 1 mm appliziertes konventionelles fließfähiges Komposit in Kombination mit einem Universalkomposit. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da sichergestellt werden muss, dass alle inneren Kavitätenbereiche ausreichend mit dem fließfähigen Material bedeckt sind. Und ein weiteres Mal konnte nachgewiesen werden, dass die Applikation eines konventionellen fließfähigen Materials in der Bulk-Technik statistisch schlechtere Resultate liefert, vermutlich wegen der höheren Polymerisationsschrumpfung und dem höheren Polymerisationsstress. 5 Weitere mechanische / physikalische und sonstige Merkmale Im Folgenden sind weitere mechanische / physikalische und sonstige Merkmale von SDR dargestellt. Beachtenswert an dieser umfangreichen Auflistung von Eigenschaften ist, dass SDR bei den jeweiligen Prüfungen meist die besten Resultate zeigt. Genauere Beschreibungen der einzelnen Tests sind im Anhang zu finden. Soweit möglich, wurden standardisierte Testverfahren gemäß den internationalen ISO- Normen angewandt. 5.1 Druckfestigkeit und Druckmodul Compressive Strength Compressive Modulus Dentin* SDR Esthet-X Flow TPH3 Flow Tetric Filtek SP Premise EvoFlow Flow Flow Grandio Flow 0 Abb. 36 Druckfestigkeit und -modul (MPa) von SDR und anderen fließfähigen Kompositen *Anusavice, K., Science of Dental Materials, 10 * Anusavice, K., Science of Dental th Edition, 1996 Materials, 10 th Edition,

40 5.2 Biegefestigkeit und Biegemodul SDR Premise Flow Beautifil Flow Plus F00 Beautifil Flow Plus F03 Tetric EvoFlow Venus Diamond Flow Venus Bulk Fill Esthet-X Flow TPH3 Flow Filtek Supreme Ultra Flowable Filtek SP Flow GrandiO SO Heavy Flow G-aenial Universal Flo Biegefestigkeit [MPa] Biegemodul [GPa] Abb. 37 Biegefestigkeit und -modul (MPa) von SDR und anderen fließfähigen Kompositen, gemessen nach 24 Stunden Biegefestigkeit [MPa] SDR Tetric EvoCeram Venus Venus Diamond Filtek Supreme XT A2E Filetk Supreme XT Filtek Silorane Filtek Z100 Filtek Z250 Premise Clear Premise Grandio Point 4 TPH3 Ceram X mono+ Quixfil Abb. 38 Biegefestigkeit (MPa) von SDR und anderen Kompositen, gemessen nach 24 Stunden (Farbe A2 oder Universal, falls nicht anders angegeben) 40

41 Biegemodul [MPa] SDR Tetric EvoCeram Venus Venus Diamond Filtek Supreme XT A2E Filetk Supreme XT Filtek Silorane Filtek Z100 Filtek Z250 Premise Clear Premise Grandio Point 4 TPH3 Ceram X mono+ Quixfil Abb. 39 Biegemodul (MPa) von SDR und anderen Kompositen, gemessen nach 24 Stunden. (Farbe A2 oder Universal, falls nicht anders angegeben) 5.3 Bruchzähigkeit SDR Tetric EvoCeram Venus Venus Diamond Filtek Supreme XT A2E Filetk Supreme XT Filtek Z100 Filtek Z250 Filtek Silorane Point 4 Premise Clear Premise GrandiO TPH3 Ceram X mono+ Bruchzähigkeit [MPa*m 1/2 ] Abb. 40 Bruchzähigkeit (K IC ) von SDR und anderen Kompositen (Farbe A2 oder Universal, falls nicht anders angegeben) 41

42 Diametrale Zugfestigkeit [MPa] Die Bruchzähigkeit ist ein Maß für den Widerstand eines Füllungsmaterials gegen die Ausbreitung von Rissen unter okklusaler Belastung. Diese Widerstandsfähigkeit gegen Frakturen und Risse an gingivalen und approximalen Rändern ist ein wichtiges Merkmal von SDR. Wie in Abb. 40 zu sehen, hat SDR die höchste Bruchzähigkeit von allen getesteten Materialien. 5.4 Diametrale Zugfestigkeit Abb. 41 Diametrale Zugfestigkeit (MPa) von SDR und anderen fließfähigen Kompositen Ein weiteres Maß für den Widerstand eines Materials gegen Frakturen ist die diametrale Zugfestigkeit. Beim entsprechenden Test wirkt eine Druckkraft auf die flache Seite einer kurzen zylindrischen Scheibe ein. Infolge der Druckbelastung entsteht innerhalb der Probe eine durch die Scheibenmitte verlaufende Zugbelastung. Diese Zugbelastung ist direkt proportional zur Druckbelastung. Das Testverfahren simuliert die normalerweise im Mund auf Kompositfüllungen einwirkenden Kaukräfte und misst so den Widerstand der Materialien gegen Frakturen. 42

43 5.5 Röntgenopazität Röntgenopazität [mm Al] SDR Grandio Flow Revolution Form. 2 G-aenial Universal Flo Esthet-X flow THP3 flow Filtek SP Flow GrandiO SO Heavy Flow Filtek Supreme Ultra Flowable Beautifil Flow Plus F00 Beautifil Flow Plus F03 G-aenial Flo Tetric Evoflow Premise Flow Clearfil Majesty Flow Venus Bulk Fill Venus Diamond Flow Dentin ~ 1.0 Schmelz ~ 2.0 Abb. 42 Röntgenopazität fließfähiger Komposite (zum Vergleich: Schmelz 2,0 und Dentin 1,0) Laut ADA Professional Product Review, Vol. 4, Issue 2, Spring 2009, sollte die Röntgenopazität fließfähiger Komposite, auch bei Unterfüllungen, mindestens so hoch wie die von Schmelz sein. Wie in Abb. 42 zu sehen, erfüllt SDR diese Anforderung, während einige andere Materialien eine teilweise deutlich niedrigere Röntgenopazität aufweisen. 43

44 Veränderung der Dichte [µg/mm³] 5.6 Wasserlöslichkeit und Wassersorption 20 Wasseraufnahme Löslichkeit SDR Esthet X flow QuiXfil Abb. 43 Wasserlöslichkeit und Wasseraufnahme (µg/mm 3 ) nach standardisierten ISO- Testverfahren Wasserlöslichkeit und Wasseraufnahme beeinflussen wesentlich die Lebensdauer von Kompositen. In der Norm für polymerbasierte Füllungsmaterialien der International Organization for Standardization (ISO) wurden für Wasserlöslichkeit und -aufnahme Grenzwerte von 7,5 µg/mm 3 bzw. 40 µg/mm 3 festgelegt. SDR erfüllt diese Richtlinien mit ähnlichen Werten wie Esthet X flow und QuiXFil. 44

45 5.7 Kompatibilität mit Universalkompositen Mikrozugfestigkeit an der Grenzfläche [MPa] Esthet X HD Esthet X HD CE TPH3 CE QuiXfil Filtek SP WE Grandio Incisal Premise CT Ceram X mono+ Tetric EvoCeram Venus Diamond Abb. 44 Kompatibilität von SDR als Unterfüllungsmaterial mit verschiedenen Universalkompositen (Farbe A2 oder Universal, falls nicht anders angegeben) Wie bereits in den vorherigen Abschnitten erläutert, verbindet SDR die methacrylatbasierte Chemie konventioneller Komposite mit der neuartigen SDR Technologie. Daher kann SDR effektiv mit konventionellen methacrylatbasierten Adhäsiven und Kompositen reagieren. Für die Verwendbarkeit von SDR als Unterfüllung oder Liner bei einer Kompositfüllung ist die Fähigkeit zur Bindung an die Deckfüllung natürlich eine entscheidende Voraussetzung. Abb. 44 zeigt die Resultate einer Untersuchung des Verbunds von SDR mit mehreren Universalkompositen. Erwartungsgemäß wurde eine starke chemische Bindung zwischen SDR und allen methacrylatbasierten Universalkompositen nachgewiesen. 5.8 Kompatibilität mit Adhäsiven Zur Prüfung der Haftung von SDR an bestimmten Adhäsiven wurde die Scherverbundfestigkeit (SVF) auf Dentin gemessen in einer Gruppe mit dem Systemkomposit (d.h. dem vom Hersteller des jeweiligen Adhäsivs angebotenen Komposit) und in der anderen mit SDR. 45

46 Überlappung der Konfidenzintervalle [MPa] Scherverbundfestigkeit [MPa] Abb. 45 zeigt exemplarisch für ein Adhäsiv die mittlere SVF auf Dentin in Kombination mit dem Systemkomposit bzw. SDR. Auch das 95-%-Konfidenzintervall ist angegeben. Zudem ist die Überlappung der beiden Konfidenzintervalle dargestellt, die klar belegt, dass SDR die gleiche SVF bietet wie das Systemkomposit des jeweiligen Adhäsivs. Die Überlappung zeigt auch den in diesem Test abgedeckten Verbundfestigkeitsbereich Mittel 95% Konfidenzintervall 20 Überlappung 10 0 Adhäsiv A Komposit A Adhäsiv A SDR Abb. 45 zeigt, dass es bezüglich der SVF auf Dentin keine Unterschiede zwischen den Systemkompositen und SDR gab. 40 XP Bond SB1 XT Syntac classic Xeno V Prompt L-Pop ibond SelfEtch 30 Total-Etch Self-Etch SDR vs. Ceram X mono+ SDR vs. Filtek Supr XT SDR vs. Tetric Evo Ceram SDR vs. Ceram X mono+ SDR vs. Filtek Supr XT SDR vs. Venus Diamond Abb. 46 zeigt die Überlappung der Konfidenzintervalle von 6 Komposit-Adhäsiv- Kombinationen und SDR in Verbindung mit dem jeweiligen Adhäsiv 46

47 Fluoridabgabe [µg/g] Änderung ab Baseline [Δ E] 5.9 Farbstabilität Opazitätsänderung Farbänderung 1,0 0,8 0,5 0,3 0,0 24 h 3 Tage 7 Tage 30 Tage 6 Monate Abb. 47 Farbstabilität von SDR nach Lagerung in Wasser (Änderung von Opazität und Farbe ab Baseline). Auch eine UV-Bestrahlung führte zu keiner wahrnehmbaren Farbänderung. Die Farbstabilität von SDR wurde nach den in den entsprechenden ISO-Normen zur Farbstabilität von Füllungsmaterialien festgelegten Verfahren geprüft. Wie in Abb. 47 dargestellt, ist die Farbstabilität von SDR exzellent; sie liegt deutlich unter dem Delta-E-Wert von 2,0 dem Punkt, an dem nur Personen mit sehr guter Sehschärfe gerade eine Farbänderung feststellen können. Auch eine intensive UV-Bestrahlung von SDR führte zu keiner wahrnehmbaren Farbänderung (detaillierte Beschreibung der Testverfahren im Anhang) Fluoridabgabe Kumulativ Wöchentlich Zeit [Tage] Abb. 48 Fluoridabgabe von SDR (µg/g, wöchentlich und kumulativ) bei Lagerung in deionisiertem Wasser. 47