Experimentelle Untersuchung der Schrumpfungskräfte von lichthärtenden Composites während der Polymerisation

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1 Abteilung für Experimentelle Zahnheilkunde (Leiter: Prof. Dr. Ralf J. Radlanski) der Klinik und Poliklinik für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde des Fachbereichs Humanmedizin der Freien Universität Berlin Experimentelle Untersuchung der Schrumpfungskräfte von lichthärtenden Composites während der Polymerisation Inauguraldissertation zur Erlangung der zahnmedizinischen Doktorwürde des Fachbereichs Humanmedizin Universitätsklinikum Benjamin Franklin Klinik und Poliklinik für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde der Freien Universität Berlin vorgelegt von Zahnarzt Hans-Joachim Kirchner aus Wiesbaden

2 Referent: Prof. Dr. med. dent. Joachim Viohl Korreferent: PD. Dr. rer. nat. Roland Strietzel Gedruckt mit Genehmigung des Fachbereichs Humanmedizin Universitätsklinikum Benjamin Franklin Klinik und Poliklinik für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde der Freien Universität Berlin Promoviert am: 11. April 2003

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5 Inhaltsangabe 5 1 Einleitung Literaturübersicht Historische Entwicklung Zusammensetzung des Composites Matrix Füllstoffe Verbundphase Klassifikation Polymerisation Chemische Härtung - Autopolymerisate Lichthärtung - Photopolymerisate Materialeigenschaften Viskosität und Konsistenz Dimensionsverhalten Polymerisationsschrumpfung Thermischer Ausdehnungskoeffizient Wasseraufnahme und Löslichkeit Viskoelastisches Verhalten Porosität Verbundfestigkeit Härte Druck- und Zugfestigkeit Biegefestigkeit Elastizitätsmodul Übersicht der werkstoffkundlichen Parameter Haftung der Compositematerialien an den Zahnhartsubstanzen Haftungsmechanismen Haftvermittler Compositematerialien und ihre Verarbeitung Kavitätenpräparation und -größe Applikationstechniken Lichthärtung Einfluss der Füllungsmaterialien auf die Zahnsubstanz Kräftemessung bei Polymerisationsschrumpfung an Composites Einleitung Beeinflussende Faktoren der Kräftemessung Messeinrichtungen Belastungsanalysen und Finite-Elemente-Methode Eigene Untersuchungen Übersicht der Methodik Versuchsaufbau Versuchsdurchführung Probenstempel Auswahl und Herstellung Vorbereitung der Haftflächen Applikation der Materialien und Polymerisation Messung...60

6 6 Inhaltsangabe 3.4 Vorversuche Material Probenlänge Polyethylenmanschette Bestrahlungszeit / Lichthärtung Feuchtigkeitseinwirkung Ergebnisse und Auswertung der Vorversuche Folgerung für die Hauptversuche Hauptversuche Material und Probenlänge Weitere Prüfungen Statistische Auswertung Versuchsergebnisse Tabellarische Darstellung der Auswertung Auswertung der Versuchsreihen Unterschiedliche Probenlängen Unterschiede zwischen den Materialien Ergebnisse der Konsistenzprüfung Diskussion Methodik Fragestellung Material und Probenlänge Versuchsaufbau Ergebnisse Unterschiedliche Probenlängen Unterschiede zwischen den Materialien Schlussfolgerung und klinische Hinweise Zusammenfassung Zusammenfassung Summary Schrifttumsverzeichnis Anhang Verzeichnisse, Geräte- und Materialliste Messreihen Lebenslauf Danksagung

7 128 9 Anhang 9.3 Lebenslauf geboren in Wiesbaden, Hessen Eltern: Dr. jur. Ottmar Kirchner Dr. jur. Ingeborg Kirchner Hermann-Löns-Schule, Grundschule, Wiesbaden Helene-Lange-Schule, Gymnasium, Wiesbaden Oberstufengymnasium am Moltkering, Wiesbaden Allgemeine Hochschulreife TU München, Fachrichtung Maschinenbau FU Berlin, Fachrichtung Zahnheilkunde Zahnärztliche Vorprüfung abgeschlossen SS monatige Famulatur am Colonial-War-Memorial-Hospital, Suva, Fiji Zahnärztliches Staatsexamen abgeschlossen Approbation als Zahnarzt Assistenzzahnarzt in Berlin Niederlassung als Zahnarzt in Berlin-Pankow Mai 1996 November 1996 bis April 1997 Übernahme des Dissertationsthemas Durchführung der Hauptversuche

8 9 Anhang Danksagung Ich möchte besonders meinem Doktorvater Herrn Professor Dr. med. dent. J. Viohl für die Überlassung des Themas und seiner wertvollen und hilfreichen Unterstützung sowie den konstruktiven Ratschlägen danken. Der Mitarbeiterin der Abteilung für Experimentelle Zahnheilkunde Frau Bölling danke ich für die hilfreiche Unterstützung an der Universalprüfmaschine. Kraft der Initiative meiner Eltern habe ich den Weg zur Erlangung der Doktorwürde begonnen und konnte mithilfe der regelmäßigen Motivierung von Annette die Dissertation während der täglichen Arbeit bei vielen versäumten Abenden und Wochenenden vollenden.