Anfließ- und Hydrophilieverhalten von unterschiedlichen Viskositätsvarianten von Panasil initial contact im Sulkusmodell2 verglichen mit verschiedenen Abformmaterialien Abschlussbericht Dr. Carola Kolbeck Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik Direktor: Prof. Dr. G. Handel Universität Regensburg Regensburg, 17.07. 2007
Seite 2 INHALTSVERZEICHNIS 1. Ziel... 3 2. Material und Methode... 3 2.1. Weiterentwicklung und Herstellung des Sulkusmodells2 3 2.2. Abformungen 3 2.2.1. Feuchtabformungen Erstserien 4 2.2.2. Wiederholungsserien 4 2.2.3. Trockenabformungen 5 2.3. Digitalisierung 5 2.4. Auswertung 5 3. Ergebnisse... 6 3.1. Ergebnisse der Feuchtabformungen Erstserien 6 3.1.1. Vergleich aller Materialien bei gleicher Sulkustiefe 7 3.1.2. Vergleich verschiedener Sulkustiefen pro Material 8 3.2. Ergebnisse der Wiederholungsserien 8 3.3. Ergebnisse der Trockenabformungen 10 4. Diskussion... 12 4.1. Diskussion der Feuchtabformungen Erstserien 12 4.2. Diskussion der Wiederholungsserien 12 4.3. Diskussion der Trockenserien 12 5. Schlussfolgerung... 12
Seite 3 1. Ziel Das Ziel der vorliegenden In-vitro-Studie war die Beurteilung verschiedener Viskositätsvarianten von Panasil initial contact im Vergleich zu anderen Abformmaterialien an einer weiterentwickelten Version des bestehenden Regensburger Sulkuspilotmodelles (siehe Abschlussbericht 02/2006). Hierbei sollten sowohl hydrophile Abformfähigkeiten der Materialien (anhand feuchter Sulkuskonditionen) als auch deren Anfliessverhalten an präparierte natürliche Zahnhartsubstanz (im trockenen Sulkus) beurteilt werden. 2. Material und Methode 2.1. Weiterentwicklung und Herstellung des Sulkusmodells2 Das im Abschlussbericht 02/2006 beschriebene Sulkusmodell wurde wie folgt modifiziert: Ein menschlicher Molar wurde mit einer 1mm tiefen und 3 -konischen zirkulären Stufenpräparation versehen. Das verschiebbare Sockelsystem zur Variation der Sulkustiefe wurde nunmehr mittels parallelwandig gefräster Teile aus Edelstahl hergestellt (Abb. 1a). Am Oberrand des Zweitsockels waren Abflussrillen angebracht (gestrichelter Bereich in Abb. 1b). Der Abstand vom Unterrand dieser Rillen zum Oberrand des Innensockels definierte die Sulkustiefe (s). Der Abstand der Präparationsgrenze zum Sulkusboden (z) sowie zur Sulkusaussenwand (x) betrug unveränderlich 1mm. Bei 3mm Sulkustiefe (s) lag also die Präparationsgrenze 2mm tief im Sulkus (p). Über einen aussen am Zweitsockel höhenverstellbar fixierten Metallring konnte die Metallabformkappe reproduzierbar positioniert werden. Zwei schmale Kerben neben den Abflussrillen dienten der Schnittpunktdefinierung für die Auswertung der Abformungen. Abb. 1a: Aufsicht Sulkusmodell2 Abb. 1b: Detailschema Sulkusbereich 2.2. Abformungen Vor allen Abdrucknahmen erfolgte die Einstellung der gewünschten Sulkustiefe. Für die Feuchtabformungen wurde der Sulkus bis zum Unterrand der Abflussrillen mit H 2 O dest befüllt. Zwischen den eingestellten Sulkustiefen sowie dem angewendeten Abformmaterial wurde nach dem Zufallsprinzip gewechselt. Zahnhartsubstanz, Sulkus sowie alle angrenzenden Teile des Sulkusmodelles wurden zwischen den Abformungen mit Alkohol gereinigt, um eventuelle Rückstände der Materialien zu entfernen. Die eigentliche Abformung erfolgte nicht durch Umspritzen des Zahnes, sondern durch Beschicken der Abformkappe mit Abformmaterial und deren Aufsetzen auf den Zahnstumpf. Durch den Aussenmetallring wurde die Endposition der Abformkappe reproduzierbar definiert. Die Verweildauer auf dem Zahn wurde nach Herstellerangaben mittels Stoppuhr definiert.
Seite 4 2.2.1. Feuchtabformungen Erstserien Panasil initial contact light Panasil initial contact X-light Charge 1 Aquasil Monophase Aquasil Ultra LV Aquasil Ultra XLV Regular Set Aquasil Ultra XLV Fast Set Affinis Fast Light Fitnis SH Light Impregum Penta Colténe-Whaledent, Langenau, D Kaniedenta, Herford, D 3M Espe, Seefeld, D Tab. 1: Verwendete Materialien für Abformserien 1mm feucht (n=8 pro Serie) Panasil initial contact light Panasil initial contact X-light Charge 1 Panasil initial contact X-light Charge 2 Aquasil Monophase Aquasil Ultra LV Aquasil Ultra XLV Regular Set Aquasil Ultra XLV Fast Set Affinis Fast Light Fitnis SH Light Impregum Penta Colténe-Whaledent, Langenau, D Kaniedenta, Herford, D 3M Espe, Seefeld, D Tab. 2: Verwendete Materialien für Abformserien 3mm feucht (n=8 pro Serie) 2.2.2. Wiederholungsserien Panasil initial contact light Aquasil Ultra XLV Fast Set Affinis Fast Light Colténe-Whaledent, Langenau, D Tab. 3: Verwendete Materialien für Wiederholungsserien bei 1mm feucht (n=8 pro Serie) Panasil initial contact X-light Charge 1 Panasil initial contact X-light Charge 2 Aquasil Monophase Aquasil Ultra XLV Fast Set Tab. 4: Verwendete Materialien für Wiederholungsserien bei 3mm feucht (n=8 pro Serie)
Seite 5 2.2.3. Trockenabformungen Panasil initial contact X-light Charge 1 Aquasil Monophase Aquasil Ultra XLV Fast Set Impregum Penta 3M Espe, Seefeld, D Tab. 4: Verwendete Materialien für Abformserien bei 3mm trocken (n=8 pro Serie) 2.3. Digitalisierung Alle Abformungen wurden mit einem Cutter an der durch die Kerbe am Aussensockel definierten Stelle zerschnitten. Die Schnitte wurden mittels Optimas 6.2 (Optimas Corp., Bothell, USA) an einem Lichtmikroskop mit den Vergrösserungsfaktoren 2 (Vorschaltlinse) x 1,25 (interner JVC-Faktor der Kamera) x 32 (manuell gewählter Faktor) digitalisiert. Es wurden 2 Bereiche pro Abformung ausgewertet. 2.4. Auswertung Die Auswertung der digitalisierten Abformschnitte erfolgte mittels Optimas 6.2 wie im Abschlussbericht 02/2006 beschrieben. Hierbei wurde der Flächeninhalt [cm 2 ] der im Präparationsinnenwinkel ungenügend abgeformten Region (region of interest = ROI) bestimmt (Abb. 2a/b). Die Werte wurden auf reelle Flächeneinheiten zurückgerechnet, indem um den Vergrösserungsfaktor der Digitalisierung (2x1,25x32) korrigiert wurde. Die Einheit der angegebenen und dargestellten Werte ist deshalb 10-3 mm 2. Abb. 2a: gute Abformung, kleine ROI Abb. 2b: schlechte Abformung, grosse ROI Die statistische Auswertung und grafische Darstellung der Ergebnisse erfolgte mittels SPSS 10.0.1 (SPSS Inc., Chicago, USA). Mediane und 25-/75-Perzentilen wurden berechnet. Statistische Vergleiche wurden mittels Mann-Whitney-U-Test mit einem Signifikanzlevel von p 0.05 angestellt.
Seite 6 3. Ergebnisse 3.1. Ergebnisse der Feuchtabformungen Erstserien 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 ROI-Fläche 2000 1000 0-1000 PicL PicXL2 AqULV AqUXLVF FiSHL Sulkustiefe 1mm 3mm PicXL1 AqMo AqUXLVR AfFL ImpP Abb. 3: ROI-Fläche [10-3 mm 2 ] der Erstabformserien bei feuchter Sulkuskondition in den Tiefen 1mm und 3mm nach Abformmaterialien geordnet dargestellt. Sulkustiefe Material Abkürzung 1mm 3mm Panasil initial contact light PicL 1569(1404/2138) 1902(1628/2401) Panasil initial contact X-light Charge 1 PicXL1 1673(1406/2272) 1812(1275/2187) Panasil initial contact X-light Charge 2 PicXL2-1936(1571/2248) Aquasil Monophase AqMo 6164(5134/7219) 7197(6202/8561) Aquasil Ultra LV AqULV 5185(4488/6498) 5310(4644/5651) Aquasil Ultra XLV Regular Set AqUXLVR 1654(1470/2010) 2087(1697/2575) Aquasil Ultra XLV Fast Set AqUXLVF 875(645/1166) 1468(1124/2506) Affinis Fast Light AfFL 3322(3072/3914) 4129(3370/4801) Fitnis SH Light FiSHL 3188(2207/3975) 3500(2446/4630) Impregum Penta ImpP 2168(1812/2781) 2981(2145/4251) Tab. 5: Mediane und 25-/75-Perzentilen der ROI-Flächen [10-3 mm 2 ] der Erstabformserien im feuchten 1mm und 3mm Sulkus
Seite 7 3.1.1. Vergleich der Materialien bei gleicher Sulkustiefe PicXL1 AqMo AqULV AqUXLVR AqUXLVF AfFL FiSHL ImpP PicL 0,539 0,000* 0,000* 0,696 0,001* 0,000* 0,000* 0,004* PicXL1-0,000* 0,000* 0,564 0,000* 0,000* 0,000* 0,073 AqMo - - 0,094 0,000* 0,000* 0,000* 0,000* 0,000* AqULV - - - 0,000* 0,000* 0,000* 0,000* 0,000* AqUXLVR - - - - 0,000* 0,000* 0,000* 0,005* AqUXLVF - - - - - 0,000* 0,000* 0,000* AfFL - - - - - - 0,724 0,007* FiSHL - - - - - - - 0,043* Tab. 6: P-Werte der statistischen paarweisen Vergleiche der ROI-Flächen [10-3 mm 2 ] aller Materialien bei Sulkuskondition 1mm feucht PicXL1 PicXL2 AqMo AqULV AqUXLVR AqUXLVF AfFL FiSHL ImpP PicL 0,381 0,564 0,000* 0,000* 0,323 0,128 0,000* 0,000* 0,003* PicXL1-0,696 0,000* 0,000* 0,160 0,539 0,000* 0,000* 0,002* PicXL2 - - 0,000* 0,000* 0,149 0,361 0,000* 0,000* 0,001* AqMo - - - 0,000* 0,000* 0,000* 0,000* 0,000* 0,000* AqULV - - - - 0,000* 0,000* 0,000* 0,004* 0,000* AqUXLVR - - - - - 0,061 0,000* 0,001* 0,010* AqUXLVF - - - - - - 0,000* 0,000* 0,001* AfFL - - - - - - 0,446 0,086 FiSHL - - - - - - - - 0,446 Tab. 7: P-Werte der statistischen paarweisen Vergleiche der ROI-Flächen [10-3 mm 2 ] aller Materialien bei Sulkuskondition 3mm feucht 1mm feuchter Sulkus (Abb 3; Tab 5/6): AqUXLVF zeigte die signifikant kleinere ROI-Fläche [10-3 mm 2 ] im Vergleich zu allen anderen Materialien. Dies konnte bei den Wiederholungsserien nicht bestätigt werden (siehe Punkt 3.2). Die nachfolgende Gruppe vergleichbarer Materialien wurde durch AqUXLVR, PicL und PicXL1 gebildet. ImpP zeigte etwas schlechtere Werte, welche im Vergleich zu PicXL1 nicht signifikant unterschiedlich waren. Eine weitere Verschlechterung der Werte zeigte sich bei den miteinander vergleichbaren Materialien FiSHL und AfFL. Die höchsten Werte zeigte AqULV gefolgt von AqMo, welche nicht signifikant unterschiedlich waren. 3mm feuchter Sulkus (Abb 3; Tab 5/7): Im 3mm Sulkus zeigte AqUXLVF bestes Verhalten aber im Vergleich zu den sich ähnlich verhaltenden Materialien die höchste Streuung. Ebenso konnte der niedrige Medianwert bei der Wiederholungsserie nicht bestätigt werden. Bei den Signifikanztests wurde AqUXLVF in die selbe Gruppe eingeordnet wie PicXL1, PicXL2 und AqUXLVR. Die nächst höheren Werte wurden bei ImpP, dann FiSHL und dann AfFl gefunden, wobei diese drei nicht signifikant unterschiedlich waren. Die höchsten Werte zeigte AqULV gefolgt von AqMo.
Seite 8 3.1.2. Vergleich verschiedener Sulkustiefen pro Material PicL 0,094 PicXL1 0,696 AqMo 0,032* AqULV 1,000 AqUXLVR 0,021* AqUXLVF 0,005* AfFL 0,080 FiSHL 0,495 ImpP 0,119 Tab. 8: P-Werte der statistischen paarweisen Vergleiche der feuchten 1mm mit der feuchten 3mm Sulkustiefe pro Material Beim Vergleich der beiden unterschiedlichen Sulkustiefen zeigten sich bei allen Materialien schlechtere Werte beim tieferen 3mm Sulkus. Dieser Einfluss der Sulkustiefe war bei AqMo, AqUXLVF und AqUXLVR signifikant (Abb. 3; Tab. 5/8). 3.2. Ergebnisse der Wiederholungsserien 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 ROI-Fläche 2000 1000 0-1000 PicL AqMo AqUXLVR AfFL ImpP Messreihe Erst-Serie WH-Serie PicXL1 AqULV AqUXLVF FiSHL Abb. 4: ROI-Fläche [10-3 mm 2 ] der Erst- sowie Wiederholungsabformserien bei feuchtem 1mm Sulkus nach Abformmaterialien geordnet dargestellt.
Seite 9 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 ROI-Fläche 2000 1000 0-1000 PicL PicXL2 AqULV AqUXLVF FiSHL PicXL1 AqMo AqUXLVR AfFL ImpP Messreihe Erst-Serie WH-Serie Abb. 5: ROI-Fläche [10-3 mm 2 ] der Erst- sowie Wiederholungsabformserien bei feuchtem 3mm Sulkus nach Abformmaterialien geordnet dargestellt. Sulkustiefe Material Abkürzung 1mm 3mm Panasil initial contact light PicL 1384(1170/1612) - Panasil initial contact X-light Charge 1 PicXL1-1372(1147/1867) Panasil initial contact X-light Charge 2 PicXL2-1898(1576/2142) Aquasil Monophase AqMo - 6523(5685/7185) Aquasil Ultra XLV Fast Set AqUXLVF 1491(1186/1874) 2104(1717/2339) Affinis Fast Light AfFL 2840(2179/3691) - Tab. 9: Mediane und 25-/75-Perzentilen der ROI-Flächen [10-3 mm 2 ] der Wiederholungsserien 1mm 3mm PicL 0,239 - PicXL1-0,128 PicXL2-0,780 AqMo - 0,067 AqUXLVF 0,001* 0,119 AfFL 0,305 - Tab. 10: P-Werte der statistischen paarweisen Vergleiche der Erst- mit den Zweitserien bei sonst gleichen Konditionen Bei den 3mm Wiederholungsserien ergaben sich bei keiner Serie statistisch signifikante Unterschiede (Abb.5; Tab. 10). Bei den 1mm Wiederholungsserien kam es bei AqUXLVF zu einem hochsignifikanten Unterschied der Werte zwischen Erst- und Zweitmessung, sodass bei der Wiederholungsserie AqUXLVF nicht mehr die signifikant besten Werte zeigte (Abb.4; Tab.10).
Seite 10 3.3. Ergebnisse der Trockenabformungen 700 600 500 400 300 200 100 ROI-Fläche 0-100 PicXL1 AqMo AqUXLVF ImpP Abb. 6: ROI-Fläche [10-3 mm 2 ] der Trockenabformungen 3mm tiefem Sulkus nach Abformmaterialien geordnet dargestellt. Sulkuskondition 3mm trocken PicXL1 60(53/149) AqMo 189(99/275) AqUXLVF 66(56/94) ImpP 111(78/188) Tab. 11: Mediane und 25-/75-Perzentilen der ROI-Flächen [10-3 mm 2 ] bei Sulkus 3mm trocken AqMo AqUXLVF ImpP PicXL1 0,010* 0,897 0,086 AqMo - 0,000* 0,094 AqUXLVF - - 0,001* Tab. 12: P-Werte der statistischen paarweisen Vergleiche der verschiedenen Materialien bei Sulkus 3mm trocken Im trockenen Sulkus verhielten sich AqUXLV gefolgt von PicXL1 am besten und zueinander vergleichbar. Die nächsthöheren Werte zeigte ImpP gefolgt von AqMo (Abb.6; Tab.11/12).
Seite 11 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 ROI-Fläche 2000 1000 0-1000 PicXL1 AqMo AqUXLVF ImpP Sulkuskondition trocken feucht Abb. 7: ROI-Fläche [10-3 mm 2 ] der Trocken- und Feuchtabformungen im 3mm Sulkus PicXL1 0,000* AqMo 0,000* AqUXLVF 0,000* ImpP 0,000* Tab. 13: Statistischer Vergleich der Trocken- mit den entsprechenden Feuchtwerten Der Einfluss der Sulkuskondition (trocken/feucht) war bei allen getesteten Materialien hochsignifikant (Abb.7; Tab.9).
Seite 12 4. Diskussion 4.1. Diskussion der Feuchtabformungen Erstserien Die Materialien, die sich signifikant am besten verhielten, also die Aquasil UXLV und die Panasil initial contact Materialien, zeigten im 1mm Sulkus geringe Streubreiten der Ergebnisse. Diese Materialgruppe (mit Ausnahme von AqUXLVF) konnte ihr gutes Abformverhalten und ihre geringen Streubreiten auch im 3mm Sulkus beibehalten. Aquasil UXLVF und UXLVR zeigten signifikante Verschlechterung, waren im 3mm Sulkus aber trotzdem noch der Panasilgruppe vergleichbar. Auch alle anderen Materialien zeigten schlechtere Ergebnisse im tieferen Sulkus, da diese Situation die schwierigere Untersuchungssituation in der Studie darstellte. Die Streubreiten nahmen hierbei bei allen Materialien (ausser AqULV, PicXL1 und PicL) zu. 4.2. Diskussion der Wiederholungsserien Bei den Wiederholungsserien zeigten die Materialien aus der Panasil initial contact Gruppe die reproduzierbarsten Werte mit wiederum sehr geringer Streuung. Da die Wiederholungsserien durchgeführt wurden, um die Reproduzierbarkeit der gesamten entwickelten Versuchsmethodik (weiterentwickeltes Sulkusmodell2, Abformungen, Digitalisierung, Auswertung) zu evaluieren und statistisch signifikante Unterschiede nur bei einer (AqUXLVF) von sieben Wiederholungsserien gefunden wurden, kann eine Reproduzierbarkeit der Methodik angenommen werden. 4.3. Diskussion der Trockenserien Die Ergebnisse der Trockenmessungen sollten Rückschlüsse auf das Anfliessverhalten des Abformmaterials an präparierte Zahnhartsubstanz erlauben. Auch in diesem Versuchsteil zeigten Panasil initial contact und AqUXLV im Vergleich zu AqMo und ImpregumPenta besseres Abformverhalten. 5. Schlussfolgerung Das weiterentwickelte Sulkusmodell2 stell ein reproduzierbares Verfahren zur Beurteilung des Abformverhaltens verschiedener Abformmaterialien im trockenen und feuchten Sulkus dar. Von allen untersuchten Materialien zeigten die Materialien der Panasil initial contact und der Aquasil UXLV Gruppe sowohl im trockenen als auch im feuchten Sulkus besseres Abformverhalten als die mituntersuchten Materialien. Die Sulkustiefe erwies sich als erschwerender, jedoch bei den meisten Materialien nicht als signifikanter Einflussfaktor. Die Sulkusflüssigkeit wirkte bei allen getesteten Materialien als signifikant verschlechternder Faktor auf das Abformergebnis.