Einfluss einer temporären Zementrestauration auf die
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-1- Aus der Zahnklinik 1 – Zahnerhaltung und Parodontologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Direktor: Prof. Dr. Anselm Petschelt ________________________________________________________ Einfluss einer temporären Zementrestauration auf die marginale Qualität von Fast-Track-Adhäsiven Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg vorgelegt von Theresia Wehrhan geb. Prillwitz aus Freiberg / Sa. -2- Gedruckt mit Erlaubnis der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Dekan: Prof. Dr. med. Jürgen Schüttler Referent: Prof. Dr. med. dent. Roland Frankenberger Korreferent: Prof. Dr. med. dent. Anselm Petschelt Tag der mündlichen Prüfung: 06.11.2012 -3- Inhaltsverzeichnis 1 Zusammenfassung 5 1.1 Hintergrund und Ziele 5 1.2 Material und Methode 5 1.3 Ergebnisse 5 1.4 Schlussfolgerung 6 2 Summary 7 2.1 Objective 7 2.2 Materials and Methods 7 2.3 Results 7 2.4 Conclusion 8 3 Einleitung 9 4 Literaturübersicht 10 4.1 Verbund Zahn-Komposit: Die Adhäsivtechnik 10 4.1.1 Schmelzhaftung 10 4.1.2 Dentinhaftung 10 4.1.3 Entwicklung und Einteilung der Adhäsivsysteme 11 4.2 13 Komposite 4.2.1 Klassifikation der Komposite 14 4.2.2 Randspaltproblematik 16 4.3 17 Glasionomerzement (GIZ) 4.3.1 Verbindung Zahnhartsubstanzen und GIZ 18 5 Problemstellung 19 6 Material und Methoden 20 6.1 Schematische Darstellung des Studiendesigns 20 6.2 Verwendete Materialien 21 6.3 Vorbereitung der Probenzähne und Kavitätenpräparation 22 6.4 Verwendung von Glasionomerzement 23 6.5 Anwendung der Adhäsivsysteme 24 6.6 Legen und Ausarbeiten der Füllungen 24 6.7 Replikaherstellung 25 6.8 Belastung der Zähne im Thermocycler 25 6.9 Randanalyse mittels Rasterelektronenmikroskopes (REM) und SPSS 26 -46.9.1 Vorbereitung der Replika 26 6.9.2 Bildaufnahme im Rasterelektronenmikroskop 26 6.9.3 Statistische Auswertung mittels SPSS 28 7 Ergebnisse 28 7.1 Schmelzbegrenzter Randanteil 29 7.1.1 Versuchsgruppen ohne Schmelzanschrägung 29 7.1.2 Versuchsgruppen mit Schmelzanschrägung 30 7.2 30 Dentinbegrenzter Randanteil 7.2.1 Versuchsgruppen ohne Schmelzanschrägung 30 7.2.2 Versuchsgruppen mit Schmelzanschrägung 31 8 Diskussion 32 8.1 Diskussion der Methodik 32 8.2 Diskussion der Ergebnisse 35 8.3 Schlussfolgerung 38 9 Literaturverzeichnis 39 10 Anhang 46 10.1 Abkürzungsverzeichnis 46 10.2 Abbildungs- und Tabellenverzeichnis 46 10.3 Materialien und Geräte 47 11 Danksagung 49 12 Lebenslauf 50 -51 Zusammenfassung 1.1 Hintergrund und Ziele Grundlage der Adhäsivtechnik ist ein suffizienter Verbund zwischen Zahnhartsubstanz - Adhäsiv und Komposit. Ziel der vorliegenden Studie war es, den Einfluss einer temporären Glasionomerzementfüllung auf die marginale Qualität von Fast-Track-Adhäsiven zu untersuchen. Gleichzeitig wurde in diesem Zusammenhang auch der Einfluss von Schmelzanschrägungen evaluiert. 1.2 Material und Methode An 64 karies- und füllungsfreien menschlichen Molaren wurden standardisierte Klasse-II-Kavitäten angelegt, wobei der zervikale Abschluss 2 mm unterhalb der Schmelz-Dentin-Grenze lag. 32 dieser Molaren wurden zusätzlich mit einer 1 mm breiten zirkulären Schmelzanschrägung versehen. Eine provisorische Versorgung mit Glasionomerzement und anschließender Lagerung in Aqua dest. für 10 Tage erfolgte bei je 16 Molaren mit und ohne Schmelzanschrägung. Im Anschluss wurden die provisorischen Füllungen entfernt und alle 64 Molaren mit definitiven Kompositfüllungen, unter Verwendung von zwei verschiedenen Fast-Track-Adhäsiven, versorgt. Mittels Doppelmischabformung vor und nach thermischer Wechselbelastung (10.000 Zyklen bei 5°/55°C) wurden Replikas hergestellt. Die Randspaltanalyse erfolgte bei 200-facher Vergrößerung im Rasterelektronenmikroskop (REM). Zur Auswertung der REM-Bilder wurden die prozentualen Mittelwerte des „perfekten Randes“ sowie die Standardabweichungen berechnet. Die statistische Analyse erfolgte mittels SPSS für Windows 14.0. 1.3 Ergebnisse Eine Interimsglasionomerzementfüllung wirkt sich nicht negativ auf die marginale Qualität der Fast-Track-Adhäsive aus. Eine Schmelzanschrägung führt zu besseren Randschlusswerten. Die Randqualität aller Proben nahm nach der thermischen Wechselbelastung signifikant ab (p< 0,05). -61.4 Schlussfolgerung Provisorische Glasionomerzementfüllungen beeinflussen die marginale Qualität von Fast-Track-Adhäsiven nicht, insofern ein rotierendes Nacharbeiten vor Adhäsivanwendung stattfindet. Auf Grund der Randschlusswerte nach künstlicher Alterung ist immer noch die Benutzung von Mehrflaschenadhäsivsystemen abzuwägen, für die deutlich bessere Randschlussergebnisse beschrieben sind. Weiterhin ist der positive Effekt einer Schmelzanschrägung auf die Randqualität zu berücksichtigen. -72 Summary 2.1 Objective Due to successful adhesive techniques, both minimally invasive procedures as well as highly esthetic tooth-colored restorations became state of the art in today’s dentistry. However, resin-dentin and resin-enamel bonds have to be sufficient over a long period to guarantee an excellent clinical outcome. In that context, the complexity to get an acceptable marginal integrity with one-step, selfetching adhesives is well known. The aim of this study was to evaluate the influence of a glass ionomer cement temporary filling on tooth–restoration interfaces when one-step, self-etching adhesives were used. Moreover, the effect of enamel bevels were also investigated. 2.2 Materials and Methods MO cavities with proximal margins 2 mm beneath the cementoenamel junction were prepared in 64 extracted non-carious and unrestored human molars. Thirty-two received marginal bevels in enamel. Sixteen molars with and without bevelled enamel margins were temporary filled with a glass ionomer cement for 10 days (storage in distilled water). Afterwards, the temporaries were removed and directly replaced by direct resin composite restorations. The resin composites were bonded with two different one-step, self-etching adhesive systems (n = 8). The specimens were subjected to a thermocycling procedure of 10,000 cycles between 5°/55°C with a dwell time of 30 s each. Impressions were made before and after thermocycling to get corresponding epoxy resin replicas. Marginal integrity was analyzed under a scanning electron microscope (SEM) using gold-sputtered epoxy resin replicas. Statistical evaluation concerning mean values and standard deviation was computed using SPSS for Windows 14.0. 2.3 Results No significant influence of glass ionomer cement temporary fillings on marginal integrity was found (p> 0.05). Thermocycling caused a significant reduction in marginal quality for all groups (p< 0.05). Xeno V and One Coat 7.0 performed -8similarly (p> 0.05). Bevelling significantly reduced gap formation in enamel margins even after thermomechanical loading of the specimens (p< 0.05). 2.4 Conclusion Temporary glassionomer-cement restorations do not affect marginal quality of one-step, self-etching adhesives, if temporaries are removed with diamond burs. Due to higher percentages of gap-free margins in enamel after artificial aging, the use of etch-and-rinse adhesive systems has to be still seriously considered. If not, at least bevelled cavity margins should be taken into account. -93 Einleitung Zahnfarbene Kompositrestaurationen im Seitenzahngebiet stellen den aktuellen Stand der patientenorientierten Versorgungspraxis dar. Im Blickpunkt steht dabei die direkte Versorgung von Klasse-I- und Klasse-II-Kavitäten durch Kompositfüllungen: zeitsparend und ästhetisch ansprechend für Patienten und Behandler. Die Anforderungen an die verwendeten Materialien steigen: erhöhte Abrasionsstabilität, perfekter Randschluss, geringere Techniksensivität ebenso wie eine geringe Polymerisationsschrumpfung und reduzierter Arbeits- / Zeitaufwand. Ansatzpunkte für die Erfüllung dieser Ziele stellen zum einen das Komposit, zum anderen die verschiedenen Adhäsivsysteme dar. Konnten bei den Kompositen durch Modifikation der Matrix und Füllstoffe, Einführung von Mikrofüller- und Feinstpartikelhybridkompositen, die Polymersiationsschrumpfung auf 1,5 Vol% gesenkt, Abrasionsfestigkeit und Polierbarkeit gesteigert werden [28,33,37] - so stellt sich bei den All-in-one-Adhäsiven (sog. Fast-TrackAdhäsive), vor allem im Bereich des Dentins, eine Schwachstelle des adhäsiven Verbundes dar [76]. Als problematisch werden die Techniksensivität [16], die meist ein mehrmaliges Auftragen des Adhäsivs verlangt und der damit verschenkte zeitliche Vorteil gegenüber Mehrflaschensystemen, angesehen. Ein weiteres Problem, der bisher in Studien getesteten Fast-Track-Adhäsive ist deren Hydrophilität, die einen Wasser- bzw. Dentinliquordurchfluss gestattet und somit zu Nanoleakage und in Folge dessen zu Hypersensibilitäten und Sekundärkaries führen kann [16,23,25,67]. Im klinischen Alltag spielt jedoch nicht nur deren Techniksensivität eine Rolle, sondern auch die Interaktion mit verschiedenen Materialien. Ungeklärt ist bisher, ob eine provisorische Glasionomerzementversorgung negativen Einfluss auf die Randintegrität von Fast-Track-Adhäsiven hat. - 10 4 Literaturübersicht 4.1 Verbund Zahn-Komposit: Die Adhäsivtechnik Unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Zahnhartsubstanz und Komposit und vor allem die Polymerisationsschrumpfung des Komposites sind Punkte, die es für einen erfolgreichen, dauerhaften Verbund Zahn-Kunststoff zu überwinden galt [17,20,33,46]. Die Lösung liegt in der Adhäsivtechnik, beruhend auf mikromechanischer Verankerung zwischen Zahnhartsubstanz und niedrigviskösem Adhäsiv [70,73,75]. Ausgehend von Schmelzätzung und Dentinkonditionierung ergibt sich ein Mikrorelief, in welches das Adhäsiv leicht penetrieren kann und sich schon während der initialen Photopolymerisation ein stabiler Verbund beider Substrate einstellt. 4.1.1 Schmelzhaftung Die von Buonocore 1955 erstmals beschriebene Schmelz-Ätz-Technik legte den Grundstein für die erfolgreiche adhäsive Verankerung von Komposit und Zahnhartsubstanz [6,33]. Ausgangspunkt ist die unterschiedliche Säurelöslichkeit der zentralen bzw. periphergelegenen Schmelzprismen. Nach dem Ätzen des Schmelzes stellt sich ein vergrößertes mikroretentives Oberflächenrelief mit Ätztiefen von 30 µm bis zu 50 µm dar [25,33]. Dieses wird durch Konditionierung mit einem Adhäsiv vollständig aufgefüllt, sodass sich nach Photopolymerisation eine feste Verankerung zwischen Adhäsiv und Schmelz ergibt [33]. Daraus leitet sich auch die diversgeführte Diskussion einer verbesserten Schmelzhaftung nach Anschrägung von Klasse-II-Kavitäten im Seitenzahnbereich ab: Was in In-vitro-Versuchen belegt wurde [51], ist klinisch allerdings nicht zu verifizieren [78]. Unstrittig sind jedoch der positive Effekt des Anschrägens auf das Ätzmuster und der bessere Farbverlauf Schmelz-Füllung [51]. 4.1.2 Dentinhaftung Lässt sich die Schmelzhaftung allein durch Herstellung des mikroretentiven Reliefs verwirklichen, so birgt die Morphologie des Dentin, durch den erhöhten Anteil organischer Bestandteile, wie Kollagen und den liquorgefüllten tubulären Strukturen, in ihrer hydrophilen Gesamtheit, einen erschwerten Zugang zum adhäsiven Verbund [7,17,23,45]. Zusätzlich kommt es bei der rotierenden Be- - 11 arbeitung des Dentins zur Bildung des Smearlayers, einer Schmierschicht aus Zellbestandteilen, Dentinliquor und Bakterien [7,17,23,66], was eine Verankerung des hydrophoben Komposites ad hoc unmöglich macht [33]. Die im Folgenden aufgezeigte Einteilung der Adhäsivsysteme veranschaulicht die unterschiedlichsten Versuche eine optimale Haftung zwischen Dentin und Komposit herzustellen, sodass an vorab das Prinzip per se erklärt sei: An erster Stelle steht die Konditionierung des Dentins mit einer Säure, um den Smearlayer zu beseitigen und die Tubulieingänge sowie das Kollagenfasernetz freizulegen [3,33]. Im Anschluss erfolgt die Penetration amphiphiler Moleküle, wie Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) oder Triethylengylkol-dimethacrylat (TEGDMA), in die freigelegten Dentinstrukturen. Es kommt zur Ausbildung einer Hybridschicht aus demineralisiertem Dentin und ungefüllten Kunststoff, die den Verbund zum hydrophoben Komposit ermöglicht [55,56]. 4.1.3 Entwicklung und Einteilung der Adhäsivsysteme Die Entwicklung der Adhäsivsysteme ist an Hand deren früherer Einteilung in Generationen (Zeitpunkt der Markteinführung) nachvollziehbar [16]. In den ersten beiden Generationen sollte die Schmierschicht erhalten bzw. modifiziert werden [30,33], was klinisch nicht zum wünschenswerten Verbund zwischen Dentin und Komposit führte. Erst seit Einführung der III. Generation (Bsp. Syntac classic, Fa. Ivoclar Vivadent AG, Schaan, Lichtenstein) und der damit verbundenen Elimination der Schmierschicht [33], erzielen Adhäsivsysteme akzeptable klinische Ergebnisse. Wurde anfangs der Schmelz noch selektiv mit 37%iger Orthophosphorsäure geätzt, die Dentin-Schmierschicht mit einem selbstkonditionierendem Primer (mit 4%iger Maleinsäure) entfernt und unter Nutzung eines amphiphilen zweiten Primers eine Hybridschicht aufgebaut [16,26,55,56,72], so hielt mit der IV. Adhäsiv-Generation die benutzerfreundlichere Total-Etch-Technik, heute als Etch-and-Rinse bezeichnet, Einzug [16]. Das simultane Ätzen von Schmelz und Dentin mit 37%iger Orthophosphorsäure, von peripher nach zentral, ermöglicht das Einhalten optimaler Ätzzeiten im Schmelz für 30 s und im Dentin für 15 s [16]. Es folgt das Konditionieren mit Primer 1 und Primer 2, beide dienen der Modifikation der hydrophilen Dentinoberfläche. Die anschließende Behandlung der Zahnhartsubstanzen mit dem Bonding-Agent erzielt die hydrophobe Verbindung zwischen Adhäsiv und Kom- - 12 posit [16,33]. Auch wenn für diese Adhäsivsysteme die besten Haftwerte in der Literatur angegeben werden [22,24], so ist deren Techniksensivität nicht zu unterschätzen: Es stellt sich, vor allem bei acetonhaltigen Primern, das Problem des „Wet-Bondings“ bzw. „Re-Wettings“ dar. Diese Primer benötigen eine feuchte Dentinoberfläche, um in die interfibrillären Bereiche penetrieren zu können – „Wet-Bonding“. Nach Konditionierung mit Säure, muss das Dentin jedoch mit Hilfe von Wasser und Luft gereinigt und getrocknet werden, was zum Kollabieren der Kollagenfibrillen führt. Es resultiert eine ungenügende Penetration des flüchtigen acetonhaltigen Primers in die interfibrillären Bereiche, die folgend als „Nanoleakage“ bezeichnet werden [16,23,25,67] und für die Entstehung postoperativer Hypersensivitäten maßgeblich sind. Um dies zu umgehen ist ein „Re-wetting“, abermaliges Befeuchten des Dentins zum Aufquellen des Kollagenfasernetzwerkes, obligat. Einzig bei auf wasserbasierten-Systemen bzw. bei Mehrflaschensystemen auf Etch-and-Rinse-Basis ist ein „Re-wetting“ nicht nötig [16]. Mitte der 90er Jahre drangen Adhäsive der V. Generation, als Primer-Adhäsiv-Kombination nach simultaner Schmelz-Dentin-Ätzung [33] und Adhäsive der VI. Generation, als saure Primer-Adhäsiv-Gemische, ohne primäre separate Säureätzung, auf den Markt [3,33]. Doch erst die Systeme der VII. Generation ermöglichten ein „One Bottle – All in one“- Produkt ohne separaten Mischvorgang, erzielt durch die Hydrolysestabilität der hydrophilen und -phoben Bestandteile im vorliegenden sauren Milieu [3,33]. Auf Grund ihrer zeitsparenden Verwendung werden sie auch als Fast-Track-Adhäsive bezeichnet. Gängig ist auch eine Unterteilung der Self-Etch-Adhäsive nach pH-Wert in „mild“ und „stark“, manche Autoren fügen „mittelstark“ (pH ~ 1.5) als Subklassifizierung hinzu [64,72]. Starke Self-Etch-Adhäsive, mit einem pH-Wert < 1, führen zur vollständigen Freilegen der Kollagenfibrillen im Dentin und einer relativ dicken Hybridschicht von 2 - 3 µm [13]. Milde Self-Etch-Adhäsive haben einen pHWert > 2 und führen nicht zu einer vollständigen Demineralisierung des Dentins. Die Anwendung resultiert daher in einer Hybridschichtdicke von 0,5 – 1 µm [13]. Zu dem verbleibenden Kalzium der Hydroxylapatit-Ionen werden chemische Verbindungen eingegangen. Heute ist die Einteilung der Adhäsivsysteme nach Generationen der Klassifikation nach Wirkmechanismus bzw. Applikationsschritten gewichen [16]. - 13 - Abb. 1.: Klassifikation der Adhäsivsysteme [16] 4.2 Komposite Komposite sind per definitionem zusammengesetzte Werkstoffe [33]. Sie bestehen aus einer organischen Matrix, anorganischen Füllstoffen und Silanen [32,33]. Grundlage der organischen Matrix ist zumeist das von Bowen 1962 eingeführte bifunktionelle 2,2-bis[4-(2-Hydroxy-3-Methacryloyloxypropyl)Phenyl] -Propan, sprich Bis-GMA, bzw. Urethan-dimethacrylat, UDMA [5,26,32,33]. Für die, bei Verwendung von Bis-GMA, notwendige Viskositätsherabsetzung werden Comonomere wie Triethylenglykol-dimethacrylat (TEGDMA), Hydroxyethyl-methacrylat (HEMA) oder Ethylenglykol-dimethacrylat (EGDMA) zugefügt [26,33]. Die Monomere bestimmen Polymerisationsschrumpfung, Wasseraufnahme, Viskosität, Druck- und Zugfestigkeit der Komposite [33]. Neben den genannten Methacrylaten enthält die organische Matrix Initiatoren, wie Kampferchinon und Benzoylperoxid für die Photopolymerisation, Akzeleratoren (meist tertiäre Amine) zur Beschleunigung der Polymerisation, UV-Absorber für die Farbstabilität, Stabilisatoren und Inhibitoren für eine erhöhte Lagerstabilität bzw. - 14 gegen eine vorzeitige Polymerisation [26]. Weitere Additive sind Farbpigmente, Phthalate (Weichmacher) und Katalysatoren [26]. Grundlage der anorganischen Füllstoffe sind Glas, Quarz, Siliziumdioxid, Zirkonoxid oder, bei Verwendung von Präpolymerisaten, Komposite [26,33]. Durch die Wahl der Füllstoffe und deren Größe werden Polymerisations-schrumpfung, thermische Ausdehnung, Abrasionsbeständigkeit, Biegefestigkeit, E-Modul, Fließfähigkeit, Farbe und Polierbarkeit der Komposite bestimmt [33]. Um die Verbindung von organischer Matrix und anorganischen Füllkörpern herzustellen zu können, kommen amphiphile Moleküle, die Silane (beispielsweise γ-methacryloxypropyltrimethoxysilan), zum Einsatz [26,33]. Sie verbinden sich über eine Esterreaktion mit den Füllkörpern und werden via Polymerisation in die Matrix eingebaut [33]. 4.2.1 Klassifikation der Komposite Komposite werden an Hand der Größe ihrer Füllstoffe eingeteilt: Füllkörpergröße Füllstoffart Makrofüller 1 - 100 µm Quarz,Gläser, (Ø 10 µm) Keramik Präpolymerisate Mikrofüller 0,1 - 0,4 µm aus feinstteili- gem SiO2 Hybridkomposite 10 µm - nm Glas, SiO2, Makrofüller Feinpartikelhybridkomposit < 5 µm Glas, SiO2 Feinstpartikelhybridkomposit < 3 µm Glas, SiO2 Submikrometerhybrid < 1 µm Glas, SiO2 Nanocluster, Nanopartikelhybrid ≤ 1 µm Nanomere aus SiO2-Partikeln Tab. 1: Klassifikation der Komposite [33] Bedingt durch die Größe ihre Füllstoffe zeichnen sich Makrofüller durch schlechte Polierbarkeit und erhöhte Abrasion bei mechanischer Beanspruchung - 15 aus – Gründe, die deren fehlende Vermarktung heute erklären, jedoch auch die Entwicklung der Mikrofüller voranbrachten. Um der Polymerisationsschrumpfung entgegenzuwirken, finden bei den Mikrofüllerkompositen Präpolymerisate Anwendung. Dabei handelt es sich um vorpolymerisierte und zermahlene Füllkörper aus Kunststoff, die in die Matrix eingebettet werden [48]. Dies wirkte sich auch positiv auf die Polierbarkeit aus, sodass Mikrofüller auch heute noch für Frontzahnfüllungen verwendet werden [14,26]. Hybridkomposite verbinden Makro- und Mikrofüller. Sie werden nach Größe der enthaltenen Makrofüller als Fein- bzw. Feinstpartikelhybridkomposite bezeichnet und weisen eine hervorragende Abrasionsstabilität sowie Polierbarkeit bei geringer Polymerisationsschrumpfung auf. Als Weiterentwicklung der Hybridpartikel- und Mikrofüller gelten die Nanopartikelhybridkomposite, Kompomere und Ormocere [26,48]. Nanopartikelhybridkomposite bestehen aus Nanoclustern, Agglomeraten verschiedener Füllstoffe, und werden auf Grund ihrer positiven physikalischen Eigenschaften für Seitenzahnrestaurationen verwendet [14,34,48]. Die Kompomere vereinigen Eigenschaften der Komposite mit der Fluoridabgabe der Glasionomerzemente, werden aber durch fehlende Abrasionsstabilität nur im Milchzahngebiss verwendet [26,33]. Ein ähnliches Schattendasein trifft auch die Ormocere, die als Verbindung von Komposit und Keramik als „flüssige Keramik“ mit geringer Polymerisationsschrumpfung beworben worden, allerdings zu hohe Schrumpfungskräfte aufwiesen [38,45]. 2007 hielt mit Filtek Silorane (3M Espe Deutschland GmbH, Neuss, Deutschland), eine neue „Kompositgruppe“ Einzug: die Silorane. Grundlage ist die Veränderung der Kompositmatrix, weg von Methacrylaten hin zu ringförmigen Molekülen, die sich während der Polymerisation öffnen und so dem Schrumpf entgegenwirken sollen. Mangelnde Transparenz führt derzeit zur Indikation im Seitenzahngebiet. In bisherigen Studien konnte keine signifikante Verbesserung der physikalischen Eigenschaften im Vergleich zu „gewöhnlichen“ Kompositen festgestellt werden [35,42]. - 16 4.2.2 Randspaltproblematik Ergeben sich bei Kompositfüllungen postoperative Hypersensivitäten, verfärbte Ränder oder sogar Sekundärkaries, so sind dies Folgen einer Randspaltbildung zwischen Versorgung und Zahnhartsubstanz. Dabei sind folgende Faktoren ausschlaggebend: Verarbeitung des Adhäsivsystems genau nach Herstellerangaben, Anwendung der Inkrement- bzw. Lining-Technik, Beachten der Polymerisationsschrumpfung [18,19,59]. Die Polymerisationsschrumpfung beträgt bei Nanopartikelhybridkompositen beträgt beispielsweise zwischen 1,7 - 3 Vol% [28,37]. Jedoch schrumpfen Komposite nicht zum Licht, sondern zum Ort der größten Haftung hin. Somit können sich zwischen Kavitätenwand und Komposit Spannungen von bis zu 25 MPa aufbauen, die zu Rissbildung bzw. - fortpflanzung führen können [12,26]. Um diese Spannungen gering zu halten, ist es wichtig die Füllung in Form von Inkrementen (Inkrementgröße 2 - 3 mm) einzubringen [10,44] oder die gesamte Kavität, vor Anwendung der Inkrementtechnik, dünn mit einem niedrigviskösem Flowable auszukleiden. Durch diese Technik („Lining-Technik“) wird die interne Adaptation verbessert. Das Flowable wirkt als „Stress-Breaker“, was vor allem bei ausgedehnten Kavitäten und schlecht einzusehenden Bereichen von Vorteil ist [18,29]. Verdeutlicht wird die Notwendigkeit dieser Insertionstechniken bei Betrachtung des C-Faktor (Konfigurationsfaktor), dem Verhältnis von gebundener zu ungebundener Kompositoberfläche: Bei einem hohen C-Faktor erhöhen sich Spannungen zwischen Zahn und Komposit, es kommt zur Randspaltbildung [15,44,50]. Der C-Faktor sollte also möglichst klein gehalten werden. Ein weiterer Ansatzpunkt zur Reduktion der Schrumpfungsspannung ist die Polymerisation an sich. Hier sollte die Technik der Softstartpolymerisation gewählt werden: Zunächst wird mit niedriger Energiedosis polymerisiert, danach die Leistung auf 800 - 900 W/cm2 angehoben [26]. Somit kann das Komposit initial nachfließen, was die Polymerisationsspannung um bis zu 30% verringert [26,36]. Alternativ kann die Softstartpolymerisation über eine Abstandsänderung der Polymerisationslampe zur Füllung erzielt werden. - 17 4.3 Glasionomerzement (GIZ) Glasionomerzemente sind zahnfarbene Füllungsmaterialien, die zur provisorischen Füllungstherapie, im Milchgebiss, als Unterfüllung oder als Befesti- gungszemente für prothetische Versorgungen verwendet werden. Sie bestehen aus einem Pulveranteil, gebildet durch Kalzium-Aluminium-Silikat-Gläser mit kalizumfluoridhaltigen kristallisierten Tröpfchen, und aus einem Flüssigkeitsanteil, gebildet aus Polyacrylsäure und deren Kopolymeren wie Malein- und Itakonsäure [26,33]. Die Abbindung läuft als Säure-Basen-Reaktion in 3 Schritten ab: 1. Lösung der Kalzium- und Aluminiumionen aus dem Silikatglas durch die Säuren. 2. Bildung des Kalziumpolykarboxylatgels (primäre Härtungsphase). 3. Einlagerung der Aluminiumionen in das Kalziumpolykarboxylatgel, Entstehung des wasserunlöslichen Kalizum-Aluminum-Karboxylat-Gels (sekundäre Härtungsphase) [26,33]. Auf Grund der niedrigen Toleranz gegenüber Feuchtigkeit und Austrocknung, vor Abschluss der Aushärtung, ist die Applikation eines Bonding Agents ratsam [33]. Auch nach dem Abbindevorgang kommt es zur Abgabe von Fluoridionen, sodass den Glasionomerzementen ein kariesprotektiver Effekt nachzuweisen ist [33,49]. Weiterentwicklungen konventioneller Glasionomerzemente sind Cermetzemente, hochvisköse GIZ und kunststoffmodifizierte GIZ. Bei den Cermetzementen werden Silber oder Gold in die Glaspartikel eingeschmolzen. Das Metall soll als „Stressbreaker“ wirken und die Biege- und Abriebfestigkeit erhöhen [33]. Die hochviskösen Glasionomerzemente wurden vor allem für die ART-Technik (atraumatic-restorative-treatment) entwickelt [33]. Sie sind in Ihrem Stopfverhalten dem Amalgam ähnlich und zeigen, durch Minimierung der Korngrößen, eine erhöhte Abrasionsbeständigkeit [40,43]. Analog den hochviskösen GIZ werden auch die kunststoffmodifizierten GIZ (RMGIC, resin-modified glassionomer cements) zur Versorgung von Klasse-VKavitäten und Läsionen der I. Dentition verwendet [26,33]. Dem Flüssigkeitsanteil werden dabei Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Bisphenol-A-GlycidylMethacrylat (Bis-GMA) und Fotoakzeleratoren zugesetzt, die Polyacrylsäuren werden mit Methacrylgruppen modifiziert [33,41]. Nach der initialen Photopoly- - 18 merisation läuft, nach bekanntem Schema, die Säure-Basen-Reaktion ab. Als Vorteile dieser GIZ-Gruppe sind eine höhere Biegefestigkeit und eine gesteigerte Verarbeitungszeit zu nennen [33]. 4.3.1 Verbindung Zahnhartsubstanzen und GIZ Glasionomerzemente gehen eine chemische Verbindung mit den Zahnhartsubstanzen ein. Grundlage sind ionische und konvalente Bindungen zwischen der Carboxylatgruppe der Polyacrylsäure und den anorganischen (Ca2+-Ionen des Hydroxylapatits) Schmelz- und Dentinbestandteilen [13,33,69]. Dabei liegen für Schmelz, auf Grund seiner Morphologie, doppelt so hohe Haftwerte wie für Dentin vor [58]. Den Ausgangspunkt stellt eine saubere, gute benetzbare Oberfläche, frei von jeglicher Schmierschicht und Zellbestandteilen dar [33]. Gegebenenfalls sollte eine Konditionierung der Zahnhartsubstanzen mit Polyacrylsäure bzw. eine initiale Reinigung der Kavität mit Bimsmehl erfolgen [33]. - 19 5 Problemstellung Ziel dieser Arbeit war die Evaluation einer Beeinträchtigung der marginalen Qualität von Fast-Track-Adhäsiven durch temporäre Zementrestaurationen. Weiterhin wurde der Einfluss von Schmelzanschrägungen auf die Randqualität der Füllungen untersucht. - 20 6 Material und Methoden 6.1 Schematische Darstellung des Studiendesigns 64 extrahierte karies- und füllungsfreie menschliche Molaren, Klasse II-Kavitäten, 8 Versuchsgruppen (n=8) Schmelzanschrägung GIZ, Xeno V, 10d Aqua dest GIZ, One Coat 7.0, 10d Aqua dest Ohne Schmelzanschrägung One Coat 7.0 GIZ, Xeno V, 10d Aqua dest Xeno V Füllung mit Clearfil Majesty Posterior, Ausarbeitung und Politur Doppelmischabdrücke für Replikaherstellung vor Thermocycling Thermocycling (10.000 Zyklen) Doppelmischabdrücke für Replikaherstellung nach Thermocycling Randspaltenanalyse mittels Rasterelektronenmikroskopie und statistischer Auswertung Abb. 2.:Schematische Darstellung des Studiendesigns GIZ, One Coat 7.0, 10d Aqua dest - 21 6.2 Verwendete Materialien 64 extrahierte, menschliche Molaren wurden mit Kavitäten (Slots) versehen und in 8 Gruppen zu je 8 Zähnen eingeteilt wurden. Die Hälfte der Molaren wurde primär mit einer temporären Glasionomerzementfüllung versorgt und für 10 Tage in Aqua dest. gelagert. Nach dem Entfernen des Glasionomerzementes sind alle 64 Molaren mit dem Nanopartikelhybridkomposit Clearfil Majesty Posterior gefüllt wurden. Hierbei kamen die zu testenden selbstätzenden Einkomponenten-Adhäsive One Coat 7.0 und Xeno V zum Einsatz. Die verwendeten Materialien wurden wie folgt unter den Versuchsgruppen aufgeteilt: Versuchs- Ionofil Molar Xeno V gruppe Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3 Gruppe 4 Gruppe 5 Gruppe 6 Gruppe 7 Gruppe 8 x x x xx x x x x x One Coat 7.0 Clearfil Majesty Posterior x x x x x x x x x x x x x x x x x Tab. 2: Gruppenaufteilung der Materialien Die wiederholte Anwendung der Materialien ergibt sich aus der Gestaltung der Kavitäten: Für die Gruppen 1 - 4 ohne eine Anschrägung im Bereich des Zahnschmelzes und für die Gruppen 5 - 8 mit Schmelzanschrägung. - 22 - Material Hersteller Inhaltsstoffe Clearfil Majesty Poste- Kuraray Europe Bis-GMA, rior, Farbe A2 GmbH, TEGDMA, Frankfurt am Main, hydrophobes, arom. Di- Deutschland methacrylat, silanisierte Glaskeramik, oberflächenbeh. Al2O3 – Mikrofüllstoff, silan. Kieselerdefüller, dl-Campherchinon, Akzeleratoren, Pigmente Ionofil Molar Quick AC One Coat 7.0 Xeno V Voco GmbH, Polyacrylsäure, Silikate, Cuxhafen,Deutschland Weinsäure und Initiatoren Coltène / Whaledent Hydroxyethylmethacrylat, AG, Ethanol, Altstätten, Fotoinitiatoren, Schweiz Wasser Dentsply DeTrey Bifunktionale Acrylate, GmbH, Acrylsäure, saure Acrylate, Konstanz, tert-Butanol, Deutschland invers funkt. Phosphorsäureester, Phosphinoxid-Fotoinitiator Tab. 3: In den Versuchsgruppen verwendete Materialien 6.3 Vorbereitung der Probenzähne und Kavitätenpräparation Für die Versuche wurden 64 menschliche, karies- und füllungsfreie Molaren direkt nach der Extraktion in Chloramin T-Lösung (0,5%) gegeben. Die Reinigung von Zahnstein, Konkrementen und noch anhängendem Desmodont erfolgte anschließend durch Scaler und Küretten (HuFriedy, Leimen, Deutschland). - 23 Die Ausdehnung der nun angelegten mesio-okklusalen Kavitäten (Slots) betrug nach orovestibulär 4 mm, nach mesiodistal 2 mm und lag zervikal 2 mm unterhalb der Schmelz-Dentin-Grenze (SZG). Dabei wurde auf senkrechte und parallele Kavitätenwände geachtet. Die Hälfte der Molaren erfuhr zusätzlich eine Schmelzanschrägung im 45° Winkel auf einer Breite von 1 mm. Die Präparation der Slots erfolgte unter Verwendung des roten Winkelstückes (Fa. KaVo, Biberach, Deutschland) unter maximaler Wasserkühlung mit zylindrischen Diamanten einer Körnung von 80 µm und 50 µm (Fa. Meisinger GmbH, Neuss, Deutschland) bei 100.000 – 120.000 U/min. Für die Schmelzanschrägung wurde ein flammenförminger Finierdiamant (Körnung 20 µm, Meisinger GmbH) gewählt. Nach der Präparation erfolgte die Einteilung der Molaren in 8 Gruppen zu je 8 Zähnen, wobei zwischen Slots mit und ohne Schmelzanschrägung unterschieden wurde. Abb. 3: Schematische Darstellung Slot, schraffierte Bereiche entsprechen der Schmelzanschrägung 6.4 Verwendung von Glasionomerzement Um eine Beeinflussung der marginalen Adaptation der Kompositfüllungen durch vorangegangene Füllung mit Glasionomerzement testen zu können, wurden jeweils 2 Gruppen der Molaren mit und ohne Schmelzanschrägung, unter Verwendung von Ionofil Molar AC Quick (Voco GmbH, Cuxhafen, Deutschland), gefüllt. Die Zähne wurden dafür der Chloramin T- Lösung entnommen, mit Wasserstoffperoxid (3%) in den Kavitäten gereinigt und mit dem Luftpuster sanft getrocknet. Nach dem Aktivieren der Applikationskapseln für 3 s im Aktivator (3M Espe Deutschland GmbH), dem anschließenden Mischen für 10 s im - 24 Rotomix Kapselmischgerät (3M Espe Deutschland GmbH) und dem Einsetzen der Kapseln in die Applikationszange (3M Espe Deutschland GmbH), konnte der Glasionomerzement direkt in die Kavitäten eingebracht werden. Die Adaptation an die Kavitätenwände und die anatomische Gestaltung der Füllungen erfolgten mit dem Kunststoff-Heidemann-Stopfinstrument (Voco GmbH). Nach der vom Hersteller angegebenen Aushärtungszeit von 2,5 min wurden die gefüllten Zähne, gemäß der Gruppeneinteilung, für 10 Tage in destilliertem Wasser gelagert. Im Anschluss daran folgte die Entfernung dieser provisorischen Füllungen mit einem zylindrischen Diamanten (Körnung 80 µm, Meisinger GmbH) unter Wasserkühlung bei 50.000 - 100.000 U/min. Die Kavitätenwände wurden vorsichtig nachfiniert, um die ursprüngliche Ausdehnung nicht zu erweitern. 6.5 Anwendung der Adhäsivsysteme Beide zur Anwendung gekommenen Adhäsivsyteme sind selbstätzende, lichthärtende Einkomponenten-Adhäsive, die exakt nach Herstellerangaben verarbeitet wurden. Für One Coat 7.0 bedeutete dies, dass nach sanftem Trocknen der Kavität das Adhäsiv mit einer Mikrobrush für 20 s auf alle Kavitätenanteile gleichmäßig verteilt, danach für 5 s mit dem Luftpuster verblasen und anschließend für 10 s Licht gehärtet (KaVo POLYlux 2, Fa. KaVo, Biberach, Deutschland) wurde. Auch Xeno V wurde mittels einer Mikrobrush für 20 s auf die zuvor getrockneten Slots aufgebracht und im Anschluss für 5 sec mit dem Luftpuster verblasen, sodass sich die Kavitätenwände überall gleichmäßig benetzt darstellten. Die Polymerisationszeit belief sich auf 20 s (KaVo POLYlux 2, Fa. KaVo) 6.6 Legen und Ausarbeiten der Füllungen Jede Kavität ist unverzüglich, nach der Polymerisation des Adhäsives, mit einer Kompositfüllung durch Clearfil Majesty Posterior versorgt wurden. Gewählt wurde hierfür die Inkrementtechnik, wobei die Adaptation der einzelnen Inkremente (Größe ~ 2 mm) durch den Heidemannspatel bzw. im okklusalen Bereich mit Hilfe von Tantalininstrumenten (HuFriedy) erfolgte. Jedes Inkrement wurde sofort für 40 s Licht gehärtet (KaVo POLYlux 2, Fa. KaVo), um die Polymerisationsschrumpfung so gering wie möglich zu halten. Die Ausarbeitung und Politur - 25 der Füllungen erfolgte rotierend und unter Wasserkühlung: Zunächst mit Finierdiamanten (Körnung 20 µm, Meisinger), folgend okklusal mit Siliziumcaridbürstchen (Occlubrush®, Hawe Neos, Bioggio, Schweiz) und approximal mit 3MTM SofLexTM-Polierscheiben (SofLexTMPop-on, 3MTM, St. Paul, MN, USA) abnehmender Körnung von grob bis superfein, sodass sich die Füllungen auch unter dem Mikroskop bei 1,6-facher Vergrößerung (Opmi Pico, Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Deutschland) glatt und spiegelglänzend darstellten. 6.7 Replikaherstellung Die Randqualität der Füllungen sollte vor und nach der thermomechanischen Belastung im Rasterelektronenmikroskop beurteilt werden. Dazu wurden Replika der Zähne erzeugt. Im Vorfeld der Replikaherstellung wurden Doppelmischabformungen der Molaren angefertigt. Dies geschah unter Verwendung von Panasil binetics putty soft und Panasil contact plus (beides von der Fa. Kettenbach, Eschenburg, Deutschland) in Kunststoffverschlusskappen von Getränkeflaschen. Panasil binetics putty soft ist ein knetbares, additionsvernetztes Vinylpolysiloxan, welches im Plug&Press Dispenser (Fa. Kettenbach) angemischt und durch das dünnfließende Panasil contact plus, dosiert mittels Applyfix 4 Dosierpistole (Fa. Kettenbach), ergänzt wurde. Die Zähne der jeweiligen Versuchsgruppen wurden mit dem Luftpuster getrocknet und mit der mesialen Seite parallel zur Tischplatte in das Abdruckmaterial gedrückt. Nach dem Aushärten wurden die Zähne aus dem Abdruck entfernt und wieder in Aqua dest. gelagert. Das für die Replikaherstellung verwendete AlphaDie MF(Epoxidharz der Fa. Ivoclar, Schaan, Liechtenstein) wurde gemäß der Herstellerangaben angemischt und in die zuvor mit den Luftpuster gereinigten Abdrücke gegeben. Im Drucktopf härtete es zunächst bei 2 bar für 45 min aus, bevor die Replika weitere 2 Stunden in den Abdrücken verblieben. Das gleiche Verfahren wurde auch für die Replikaherstellung nach der Belastung im Thermocycler angewandt. 6.8 Belastung der Zähne im Thermocycler Die Versuchsgruppen wurden nun, farblich codiert, für 10.000 Zyklen einer thermischer Wechselbelastung ausgesetzt. Als Parameter wurden die Verweildauer von 30 s in 5°C kaltem und 30 s in 55°C warmen Aqua dest. sowie eine Abtropfzeit von 10 s gesetzt. Nach dieser Belastung im Thermocycler (Thermo- - 26 cycler Haake W 15,Willytec, München, Deutschland), erfolgte die erneute Replikaherstellung (s. Kapitel 6.6) für die anschließende Beurteilung der Kavitätenränder unter dem Rasterelektronenmikroskop ISI-SR-50 (Akashi Seisakusho, Japan, Vertrieb Leitz, Deutschland). 6.9 Randanalyse mittels Rasterelektronenmikroskopes (REM) und SPSS 6.9.1 Vorbereitung der Replika Die Epoxidharzreplika wurden unter Verwendung von Graphitpaste (Leit-CPlast, G. Neubauer Chemikalien, Telgte, Deutschland) auf den Probeträgern (Probehalter G 301, Fa. Plano, Wetzlar, Deutschland) zur Verwendung im REM befestigt. Dies ermöglichte nicht nur eine parallele Anordnung der zu untersuchenden Slots zur Tischebene, sondern erleichterte, durch Einhalten gleicher Höhen in der Vertikalen, auch die spätere Fokussierung im REM. Nach der Positionierung wurden die Replika mit Isopropanol gereinigt und mittels Druckluft getrocknet. Anschließend folgte das Besputtern der Replika im Balzers SCD 050 Sputter Coater (Fa. Balzers, Vaduz, Liechtenstein) mit einer Goldschicht, um eine Aufladung der Proben im REM zu verhindern. 6.9.2 Bildaufnahme im Rasterelektronenmikroskop Als stetige Einstellung des REM wurden folgende Parameter definiert: working distance 40, z-Wert 63, Kippung 0°, verwendete Blende: Blende Nr. 2. Zur Beurteilung der Füllungsränder wurde zunächst eine Übersichtsaufnahme unter 20-fache Vergrößerung eingestellt. Konnten Randspalten bzw. Imperfektionen detektiert werden, so wurden detaillierte Aufnahmen mit 200-facher Vergrößerung erstellt. Die Auswertung der Füllungsränder folgte unter Definition jener Kriterien: A perfekter Füllungsrand B Randspalten, Imperfektionen erkennbar. - 27 - Schmelz Dentin 1 Abb. 4: REM-Aufnahme eines Probenreplika nach Thermocycling. Kontinuierlicher Füllungsrand bis auf Ausschnitt 1. Füllung Dentin Abb. 5: Vergrößerter Ausschnitt 1. In der REM-Aufnahme ist deutlich ein Randspalt erkennbar. - 28 6.9.3 Statistische Auswertung mittels SPSS Die statistische Analyse der Daten erfolgte mittels SPSS® für Windows, Version 14.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Dabei fanden die folgenden statistischen Testverfahren Anwendung: 1. Der Kolmogorov-Smirnov-Test zur Überprüfung der Normalverteilung. Bei Normalverteilung erfolgte der ANOVA-Mittelwertvergleich, bei Nichtnormalverteilung wurden nicht-parametrische Tests durchgeführt. 2. Der Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test prüft für zwei abhängige Stich- proben mit ordinal skalierten Werten, ob die positiven und negativen Rangunterschiede voneinander abweichen. Es handelt sich hierbei um einen nicht-parametrischen Test. 3. Der Mann-Whitney U-Test prüft auf der Basis der Rangordnungen, ob zwei unabhängige Stichproben derselben Grundgesamtheit angehören. 7 Ergebnisse Für die Auswertung wurden die Bereiche Schmelz und Dentin separat betrachtet. Die Längen benannter Abschnitte wurden gemessen. Zur Berechnung der Gruppenmittelwerte wurde der prozentuale Anteil an perfekten und nicht perfekten Füllungsrand bestimmt. Die statistische Analyse der Ergebnisse erfolgte auf dem Signifikanzniveau α = 0,05. Zur Darstellung der quantitativen Daten kamen der Mittelwert und die Standardabweichung. Tabelle 4 enthält die prozentualen Mittelwerte, Standardabweichungen (SD) und Signifikanzen (A; B) für alle Versuchsgruppen. Nach der thermischen Wechselbelastung zeigte sich in allen Proben ein signifikanter Abfall (p< 0,05) der Randqualität. Der Einfluss einer primären provisorischen Glasionomerzementfüllung erwies sich als marginal: Im Vergleich ist für 5 Versuchsgruppenpaare eine leichte Verschlechterung, bei 3 Versuchsgruppenpaaren sogar eine leichte Verbesserung der Randschlusswerte zu verzeichnen. Allein für die nicht angeschrägten schmelzbegrenzten Füllungsränder ergab sich eine reduzierte Randschlussqualität schon vor der thermischen Wechselbelastung. - 29 Gruppe 1 2 3 4 5 6 7 8 Tab. 4: Perfekter Rand Dentin [%] (SD) Vor TC 100 A 100 A 100 A 100 A 100 A 100 A 100 A 100 A Perfekter Rand Dentin [%](SD) Nach TC 56 (19) A 54 (22) A 59 (18) A 51 (21) A 44 (20) B 41 (19) B 40 (21) B 39 (22) B Perfekter Rand Schmelz [%] (SD) Vor TC 94 (8) B 93 (9) B 91 (8) B 96 (5) B 100 A 100 A 100 A 100 A Perfekter Rand Schmelz [%](SD) Nach TC 38 (10) B 41 (8) B 39 (11) B 44 (7) B 65 (12) A 62 (15) A 60 (12) A 59 (15) A Ergebnisse vor und nach Thermocycling (TC): Mittelwerte in %, Standardabweichung (SD) und Signifikanzen(A;B). Definition der Versuchsgruppen analog Tab.2, Seite 22 7.1 Schmelzbegrenzter Randanteil 7.1.1 Versuchsgruppen ohne Schmelzanschrägung Die provisorische GIZ-Füllung zeigt keinen markanten Einfluss auf den Randschluss vor Thermocycling. Nach der thermischen Belastung ist in allen Versuchsgruppen eine signifikante Abnahme (p< 0,05) der Randqualität ablesbar. Die Randqualität beider Adhäsivsysteme ist sowohl vor als auch nach Thermocycling ähnlich, wobei die mit One Coat 7.0 behandelten Proben mit provisorischer GIZ-Füllung marginal bessere Ergebnisse zeigen als jene mit sofortiger Kompositversorgung. Abbildung 6 zeigt die prozentualen Mittelwerte und Standardabweichungen für die nichtangeschrägten schmelzbegrenzten Füllungsbereiche. 100 90 Prozent % 80 70 60 50 40 Ohne GIZ, vor TC 30 20 Ohne GIZ, nach TC GIZ, vor TC 10 Giz, nach TC 0 Xeno V One Coat 7.0 Adhäsivsystem e Abb. 6: Barplot: Versuchsgruppen ohne Schmelzanschrägung. Anteil perfekter schmelzbegrenzter Füllungsrand mit Standardabweichungen. - 30 7.1.2 Versuchsgruppen mit Schmelzanschrägung Sowohl die Proben mit als auch ohne provisorische GIZ-Füllung zeigten vor Thermocycling sehr gute Randschlusswerte. Ein signifikanter Abfall (p< 0,05) dieser Werte ist nach der thermischen Wechselbelastung zu verzeichnen, wobei die direkt kompositgefüllten Proben leicht bessere Ergebnisse erzielten. Abbildung 7 zeigt die prozentualen Mittelwerte und Standardabweichungen für die angeschrägten schmelzbegrenzten Füllungsbereiche. 100 90 80 Prozent % 70 60 50 40 Ohne GIZ, vor TC 30 Ohne GIZ, nach TC 20 GIZ, vor TC 10 Giz, nach TC 0 Xeno V One Coat 7.0 Adhäsivsystem e Abb. 7: Barplot: Versuchsgruppen mit Schmelzanschrägung. Anteil perfekter schmelzbegrenzter Füllungsrand mit Standardabweichungen. 7.2 Dentinbegrenzter Randanteil 7.2.1 Versuchsgruppen ohne Schmelzanschrägung Die dentinbegrenzten Füllungsanteile wiesen sehr gute Randschlusswerte für alle Proben (mit und ohne prov. GIZ-Füllung) vor Thermocycling auf. Danach ist insgesamt eine signifikante (p< 0,05) Verschlechterung der marginalen Qualität zu verzeichnen. Hierbei zeigt Versuchsgruppe Nr. 3 (Xeno V, prov. GIZ-Füllung) um 3% - 8% bessere Randschlusswerte als die Vergleichsgruppen nach TC. Abbildung 8 zeigt die prozentualen Mittelwerte und Standardabweichungen für die dentinbegrenzten Füllungsbereiche in Versuchsgruppen ohne Schmelzanschrägung. - 31 - 100 90 80 Prozent % 70 60 50 40 Ohne GIZ, vor TC 30 Ohne GIZ, nach TC 20 GIZ, vor TC 10 Giz, nach TC 0 Xeno V One Coat 7.0 Adhäsivsystem e Abb. 8: Barplot: Versuchsgruppen ohne Schmelzanschrägung. Anteil perfekter dentinbegrenzter Füllungsrand mit Standardabweichungen. 7.2.2 Versuchsgruppen mit Schmelzanschrägung Die dentinbegrenzten Füllungsanteile wiesen vor thermischer Wechselbelastung sowohl für Gruppen mit als auch ohne vorherige GIZ-Füllung sehr gute Randschlusswerte auf. Ein signifikanter Abfall (p< 0,05) dieser ergab sich auch hier nach dem Thermocycling. Wobei eine deutliche Verschlechterung der postThermocycling-Werte (um durchschnittlich 14%) im Vergleich zu denen der Versuchsgruppen 1-4 (dentinbegrenzte Bereiche bei Proben ohne Schmelzanschrägung) herauszustellen ist. Abbildung 9 zeigt die prozentualen Mittelwerte und Standardabweichungen für dentinbegrenzten Füllungsbereiche in Versuchsgruppen mit Schmelzanschrägung. 100 90 80 Prozent % 70 60 50 40 Ohne GIZ, vor TC 30 Ohne GIZ, nach TC 20 GIZ, vor TC 10 Giz, nach TC 0 Xeno V One Coat 7.0 Adhäsivsystem e Abb. 9: Barplot: Versuchsgruppen mit Schmelzanschrägung. Anteil perfekter dentinbegrenzter Füllungsrand mit Standardabweichungen. - 32 8 Diskussion 8.1 Diskussion der Methodik Die Grenzen der Aussagekraft dieser in vitro-Studie liegen in der limitierten Reproduzierbarkeit oraler Bedingungen begründet: Die Probenzähne, extrahierte dritte Molaren, waren frei von Karies und Füllungen. Somit zeigte sich ein niedriger Sklerosierungsgrad des Dentins, ohne obliterierte Tubuli oder Zeichen einer De- bzw. Hypermineralisation [71]. Dies impliziert optimale Ausgangsbedingungen für den adhäsiven Verbund, der in vivo, durch fehlende Tagausbildung ins Dentin geringer ausfällt [57,71]. Jener Umstand ist bedingt durch die strukturverändernden Alterungsprozesse des Dentins. Weiterhin wurden in in vitro Versuchen, an extrahierten kariesinfizierten Zähnen, für Füllungen, gelegt mit 1-Schritt-Self-Etch-Adhäsiven, deutlich schlechtere Randschlusswerte nach thermomechanischer Belastung detektiert als in vergleichbaren Situationen unter Verwendung von Total-Etch-Adhäsiven [1]. Der Grund hierfür liegt in den kariesmodifizierten Dentintubuli (Auftreten von ätzresistenten mineralischen Verbänden) und der damit reduzierten Kunststoffinfiltration, sprich Tagausbildung [1]. Dies führt vorallem bei milden Self-EtchAdhäsiven mit geringer Penetrationstiefe (vergleichbar mit der Interaktionstiefe von Glasionomerzementen und Zahnhartsubstanz [13]) zu einem herabgesetzten Kunststoff-Dentin-Verbund [1]. Im Gegensatz zur klinischen Situation fanden sowohl die Versorgung mit Glasionomerzement, als auch die Anwendung der Adhäsivsysteme, das Legen, Ausarbeiten und Polieren der Füllungen unter optimalen Bedingungen statt: absolute Trockenlegung, Einsicht aller Kavitätenbereiche. Auch negativen Füllungsbereichen, die im zu Teilen schlecht einsehbaren Approximalbereich auftreten können, ist so entgegengewirkt wurden. Es konnte eine gleichmäßige allseitige Benetzung der Kavitäten mit Adhäsiv, strikt nach Herstellerangaben, gewährleistet werden. Es konnte durch die Behandlung jedes einzelnen Zahnes auch die Polymerisation unter optimalen Verhältnissen durchgeführt werden. In vivo stellt der posteriore approximale Bereich oft eine Hürde für die Lichthärtung dar, da eine gleichmäßige allseitige Polymerisation nicht gewährleistet werden kann. - 33 Daraus resultierende hohe Polymerisationsspannungen, die Ausgangspunkte für Randspalten sind, konnten in dieser in vitro Studie so gering wie möglich gehalten werden. Die glasionomerzementgefüllten Probenzähne wurden für 10 Tage in Aqua dest. gelagert, um eine ausreichende Aushärtung und Wasseraufnahme zu garantieren. Der klinischen Situation folgend, wurden die provisorischen Füllungen rotierend entfernt, die Kavitäten nachfiniert. Es ist daher davon auszugehen, dass keinerlei Rückstände an Glasionomerzement verblieben sind. Somit konnte einer Beeinflussung des Zahnhartsubstanz-Adhäsiv-Interface, wie in anderen Studien durch Entfernung von GIZ mittels Reinigungspulvern belegt, entgegengewirkt werden [20]. Das verwendete Komposit Clearfil Majesty Posterior zeichnet sich durch einen extrem hohen Füllstoffgehalt aus, der zu einer niedrigen Polymerisationsschrumpfung führt [8,68]. Dadurch werden die bei Polymerisation auftretenden Spannungen, die sich auch auf die Randqualität auswirken, kleingehalten [68]. Des Weiteren wird eine hohe Abnutzungsresistenz, wie sie bei Füllungen im posterioren Bereich von Nöten ist, erreicht. Jedoch belegt eine neuveröffentlichte Studie [52], dass sich diese Faktoren nicht in erhöhten Werten der marginalen Adaptation widerspiegeln. Der Grund hierfür wird in der Zähigkeit von Clearfil Majesty Posterior gesehen. Weiterhin wurde ein Abfall der Werte für Biegeund Scherbelastung nach thermozyklischer Wechselbelastung festgestellt. Übertragen auf die klinische Situation wirken sich diese Alterungserscheinungen auch negativ auf die marginale Adaptation aus [52]. Die Kompositfüllungen wurden in empfohlener Inkrementtechnik gelegt, um einerseits das Risiko von Lufteinschlüssen auf ein Minimum herabzusetzen und andererseits die Polymerisationsspannung zu verringern [10,53]. Dennoch traten bei der Politur Lufteinschlüsse zu Tage, die per se eine Schwachstelle des adhäsiven Verbundes und somit Ausgangspunkte einer Rissbildung darstellen. Im Gegensatz zum klinisch schwer zugänglichen Approximalbereich konnte die Politur der Proben unter besten Sichtbedingungen erfolgen. Um die Randbereiche im REM gut darstellen zu können, musste die Politur auch das Dentin - 34 hochglänzend erscheinen lassen und war demnach forcierter als unter klinischen Bedingungen. Dadurch kamen Lufteinschlüsse zu Tage, die im klinischen Äquivalent nicht eröffnet worden wären, sich in den Studienergebnissen jedoch sofort als Randimperfektion niederschlugen. Das dieser Umstand auch in die Klinik zu übertragen ist, zeigte eine in vivo Studie [39], die unter Anderem die marginale Integrität von Klasse- II – Kavitäten in Prämolaren und Molaren untersuchte: Obwohl eine Vielzahl von Füllungen initial einen approximalen Überhang zeigte, wurden durch physiologische Abnutzungserscheinungen negative Stufen sichtbar. Dabei korrelierte die Bildung bzw. Anzahl dieser negativen Stufen mit den Tragejahren der Füllungen. Bei den Molaren trat dieses „Phänomen“ früher auf als bei Prämolaren [39]. Die Lagerung der Proben in Aqua dest. bzw. in Chloramin-T ist gängig und in der Literatur ohne strukturverändernde Merkmale des Dentins beschrieben [31,65]. Auch signifikante Einflüsse der Lagerzeit konnten nicht nachgewiesen werden [11,77]. Es stellt sich die Frage, ob in vitro gewonnene Ergebnisse zur Randschlussqualität auf in vivo Bedingungen übertragbar sind. Dazu durchgeführte vergangene Studien kamen zu dem Schluss, dass der klinische Erfolg nur begrenzt vorhersagbar ist [17,65,74]: Einerseits bedingen schlechte in vitro Werte nicht gleiche in vivo Ergebnisse, andererseits ist der klinische Erfolg von Füllungen nicht nur durch deren Randspaltverhalten definiert [17]. Resümierend wurde jedoch festgehalten, dass durch experimentelle Studien das Auftreten von Randspalten allein auf in vivo Bedingungen übertragbar ist [74]. Dem schließt sich auch eine neuere Studie [27] zur Übertragbarkeit von in vitro Daten der marginalen Integrität nach Langzeitwasserlagerung kompositgefüllter Molaren an. Dabei lagen die Ergebnisse der klinischen Vergleichsgruppen nach einem bzw. sechs Jahren genau in dem in vitro ermittelten Prozentbereich. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass die thermomechanischen Belastungstests sowie die anschließende rasterelektronenmikroskopische Auswertung der Proben, Ergebnisse darlegen, die mit klinischen Daten korrelieren [27]. In dieser Studie wurde jedoch auf eine zusätzliche mechanische Belastung der Probenzähne im Kausimulator wurde verzichtet, da bereits nach dem Thermocycling eindeutige Ergebnisse vorlagen. - 35 8.2 Diskussion der Ergebnisse Die vorliegende experimentelle Studie evaluierte den Einfluss von Glasionomerzementfüllungen auf die Randqualität nachfolgender Fast-Track-AdhäsivFüllungen. In diesem Zusammenhang wurden analog die Aspekte eine Schmelzanschrägung geprüft. Die Ergebnisse zeigten für alle Versuchsgruppen einen signifikanten Abfall (p< 0,05) der Randschlusswerte nach thermischer Wechselbelastung, jedoch ohne markante Unterschiede für die Proben mit bzw. ohne temporäre Glasionomerzementfüllung. In 3 dieser Versuchsgruppenpaare sind um 1% - 3% bessere Werte post-Thermocycling erreicht wurden, während sich in den 5 weiteren Versuchsgruppenpaaren eine Verschlechterung von durchschnittlich 3,4% ergab. Diese Ergebnisse unterstreichen den aktuellen Stand der Literatur: Eine signifikante Beeinflussung auf einen folgenden adhäsiven Verbund Zahnhartsubstanz-Komposit durch Glasionomerzement-Interimsversorgungen kann nicht festgestellt werde [9,62]. Dies gilt, insofern ein Nachfinieren der Kavitätenwände vor der Adhäsivsystembehandlung erfolgt. Findet an Stelle eines rotierenden Nachbearbeitens, die Entfernung der GIZ-Füllung per se mit Handinstrumenten ohne weitere Bearbeitung bzw. mit einem Reinigungspulver statt, so wurden geringere Werte der Dentinhaftung beschrieben [20]. Dies ist dem verbleibenden Calciumcarbonat zuzuschreiben, das den niedrigen pH-Wert der für die Dentinadhäsion wichtigen Bondingkomponenten erhöht und somit zu einer verminderten Verbundfestigkeit beider Substrate führt [21]. Auch die Randschlusswerte der beiden verwendeten Fast-Track-Adhäsive Xeno V und One Coat 7.0 entsprechen, sowohl im Dentin als auch im Schmelz, denen bereits publizierter Studien [4,25,54,60,61]. Ein signifikanter Unterschied zwischen beiden Adhäsiven ist nicht aufzeigbar: Es ergaben sich minimale Differenzen der marginalen Qualität, jedoch auf beide Adhäsive in den Versuchsgruppen verteilt. In einer neu publizierten Studie [47] wurden ebenfalls diese beiden Adhäsivsysteme thermomechanisch getestet. Neben dem Vergleich mit Etch&Rinse Adhäsivsystemen wurde auch der Einfluss der Kavitätenpräparation (Klasse-I bzw. –V) evaluiert. Die Werte korrelieren mit denen dieser Studie: Sowohl Xeno V als auch One Coat 7.0 zeigten nach und größtenteils auch vor thermomechanischer Belastung niedrigere Werte an kontinuierlichen Rand so- - 36 wie für marginale Adaptation als die verwendeten Etch&Rinse- Adhäsivsysteme. Des Weiteren resultierten schlechtere Ergebnisse für Klasse-I-Kavitäten als für Klasse-V-Kavitäten. Dieser Umstand wird durch den höheren C-Faktor der okklusalen Kavität und den damit verbundenen hohen Polymerisationsschrumpfungen erklärt. Das schlechtere Abschneiden der Fast-Track-Adhäsive ist in deren intrinsischer Hydrophilität, der daraus folgenden Wasseraufnahme (Bildung der sog. „water trees“) begründet. Kleinere Unterschiede im Ergebnis für Schmelz bzw. Dentin beider Adhäsivsysteme leiten sich aus deren unterschiedlichen pH-Werten ab: One Coat 7.0 gehört mit einem pH-Wert von 2.8 zu den milden All-in-one-Adhäsiven während Xeno V zu den starken Self-EtchAdhäsiven gehört [47]. Die milden All-in-one-Adhäsive führen jedoch nur zur teilweisen Demineralisation mit anschließender Kunststoffinfiltration der sogenannten Plugs der Schmierschicht [76]. Somit findet sich auch bei One Coat 7.0 eine nur unzureichende Entfernung der Schmierschicht in Verbindung mit Bildung einer submikronischen Hybridschicht [47] (Dicke der Hybridschicht zwischen 300 nm – 500 nm [13]). Dies erklärt die durchgängig schlechteren Werte der marginalen Adaptation in den dentinbegrenzten Füllungsbereichen, während für im Schmelz gelegene Füllungsränder teilweise auch höhere Werte als für Xeno V erreicht wurden. Dass die Werte beider Adhäsive auch im Dentin keine signifikanten Differenzen aufweisen, ist wiederum im Wirkmechanismus der starken Self-Etch-Adhäsive begründet: Das gelöste Calciumphosphat wird nicht weggespült, sondern in die Hybridschicht eingebettet. In der wässrigen Umgebung ist das Calciumphosphat instabil und schwächt so die Integrität der Grenzschichten [76]. Herauszustellen ist der positive Einfluss einer Anschrägung im Schmelz auf dessen Randqualität. Für die im Schmelz gelegenen Füllungsränder, die eine Anschrägung erfuhren, wurden durchschnittlich um 20% bessere Werte der marginalen Integrität ermittelt. Grund hierfür ist der aus einer Anschrägung resultierende Anschnitt der Schmelzprimen von vorn, wodurch sich eine tiefere Ausprägung des Ätzmusters sowie ein günstigerer Winkel am Übergang zum Füllungsmaterial ergeben [16]. Dies sorgt nicht nur für eine bessere Adaptation des Füllungsmaterials und einen fließenden Farbverlauf, sondern reduziert das Auftreten von Schmelzrissen bzw. - sprüngen [51]. - 37 Auf Grund unterschiedlicher Ergebnisse wird die Schmelzanschrägung im Seitenzahnbereich per se in der Literatur jedoch kontrovers diskutiert [2,51,63]. Dabei ist herauszustellen, dass sich die meisten Studien zu diesem Thema an Klasse-V-Kavitäten orientieren [2,63]. Consens besteht im erhöhten Auftreten von Randspalten am gingivalen Rand dieser Kavitäten. Für die Anschrägung per se werden entweder keine besseren Randdichtigkeitswerte [63] oder sogar erhöhte Randspaltbildungsraten [2] angegeben. Eine in vitro Studie [51] an Klasse-II-Kavitäten verzeichnete reduzierte Werte der Randspaltbildung an den zervikalen und aufsteigenden Kavitätenwänden bei Probenzähnen mit Schmelzanschrägung. Weiterhin wurden für die Vergleichsgruppen ohne Anschrägung vermehrt Schmelzsprünge und - risse detektiert [51]. Jene Ergebnisse sind nicht konform mit den Werten dieser Studie. Die dentinbegrenzten Kavitätenwände zeigten in den Versuchsgruppen mit Schmelzanschrägung schlechtere Resultate der marginalen Integrität als die Gruppen ohne Schmelzanschrägung. Die Glasionomerzementfüllungen beeinflussten dieses Ergebnis nicht. Die Begründung für die gegenläufigen Resultate beider Studien liegt in den verwendeten Adhäsivsystemen. In der oben aufgeführten Studie wurden ausschließlich Etch&Rinse-Adhäsive, also die Total-Etch-Technik benutzt [51]. Während die in dieser Studie verwendeten Fast Track-Adhäsive vorallem im Dentin zu den bereits benannten Problemen der Randspaltigkeit führen. Gestützt wird diese Begründung durch die bereits erwähnten vielfach besseren Ergebnisse der Randdichtigkeit im Bereich des Schmelzes für die Probenzähne mit Schmelzanschrägung. Dadurch sind sogar bessere Resultate für Xeno V als für One Coat 7.0 erreicht wurden, während in den Versuchsreihen ohne Schmelzanschrägung niedrigere Werte der Randdichtigkeit für Xeno V ermittelt wurden. Diese Ergebnisse gehen mit den bereits beschriebenen Eigenschaften bzw. dem Verhalten der milden, respektive starken selbstätzenden Fast-TrackAdhäsive konform. - 38 8.3 Schlussfolgerung Die vorliegende experimentelle Studie zeigt, dass die kavitäre Interimsversorgung mit Glasionomerzement keinen Einfluss auf die marginale Qualität von Fast-Track-Adhäsiven hat. Eine Schmelzanschrägung wirkt sich begünstigend auf den Verbund Schmelz-Kompositfüllung aus. Wie in der Literatur angegeben, so kommt auch diese Studie zu dem Ergebnis, dass All-in-one-Adhäsive immer noch ein deutliches Defizit in der Randschlussqualität aufweisen. Es empfiehlt sich daher die Verwendung von Total-Etch-Adhäsiven, die zwar technik- und zeitintensiver zu verarbeiten, jedoch von höherer marginaler Qualität sind. In diesem Zusammenhang wäre ein Langzeit-in vivo-Vergleich von Total-Etchund Fast-Track-Adhäsiven von Interesse, um zu klären, ob die vergleichsweise mangelhaften Randschlusswerte mit der Entstehung von Sekundärkaries korrelieren. Die Ergebnisse dieser Studie weisen auf die im Vergleich zu Total-EtchAdhäsiven mangelhafte Randschlussqualität der All-in-one-Adhäsive hin. - 39 9 Literaturverzeichnis 1. Aggarwal V, Singla M, Miglani S: Effect of thermal and mechanical loading on marginal adaptation and microtensile bond strength of a selfetching adhesive with caries-affected dentin. J Conserv Dent 14, 52-56 (2010) 2. Ameri H, Ghavamnasiri M, Abdoli E: Effects of load cycling on the microleakage of beveled and nonbeveled margins in class V resin-based composite restorations. J Contemp Dent Pract 11, 25-32 (2010) 3. Blunck U: Adhäsivsysteme Übersicht und Hinweise zur Anwendung. Wissen kompakt 3, 15-26 (2007) 4. 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Wilson NH, Wilson MA, Offtell DG, Smith GA: Performance of occlusin in butt-joint and bevel-edged preparations: five-year results. Dent Mater 7, 92-98 (1991) - 46 10 Anhang 10.1 Abkürzungsverzeichnis Aqua dest. Aqua destillata Bis-GMA Bisphenol-A-Glycidyl-Methacrylat EGMA Ethylenglykol-Methacrylat GIZ Glasionomerzement HEMA Hydroxy-Ethyl-Methacrylat H3PO4 Phosphorsäure REM Rasterelektronenmikroskop SiO2 Siliziumdioxid SZG Schmelz-Zement-Grenze TEGDMA Triethylenglykol-Dimethacrylat UDMA Urethan-Dimethacrylat Vol% Volumenprozent 10.2 Abbildungs- und Tabellenverzeichnis Abb. 1: Klassifikation der Adhäsivsysteme S. 13 Abb. 2: Schematische Darstellung des Studiendesigns S. 20 Abb. 3: Schematische Darstellung der Slots S. 23 Abb. 4: REM-Übersichtsaufnahme nach TC S. 27 Abb. 5: REM-Detailaufnahme nach TC S. 27 Abb. 6: Barplot: Versuchsgruppen Schmelz, ohne Anschrägung S. 29 Abb. 7: Barplot: Versuchsgruppen Schmelz, mit Anschrägung S. 30 Abb. 8: Barplot: Versuchsgruppen Dentin, ohne Schmelzanschrägung S. 31 Abb. 9: Barplot: Versuchsgruppen Dentin, mit Schmelzanschrägung S. 31 Tab. 1: Klassifikation der Komposite S. 14 Tab. 2: Gruppenaufteilung der Materialien S. 21 Tab. 3: In den Versuchsgruppen verwendete Materialien Tab. 4: Ergebnisse der Randspaltanalyse (prozentuale Mittelwerte, Standardabweichungen) S. 22 S. 29 - 47 10.3 Materialien und Geräte Aqua dest. Apotheke Universitätsklinikum Erlangen Adhäsivsystem One Coat 7.0 Coltène / Whaledent AG, Altstätten, Schweiz Adhäsivsystem Xeno V Dentsply DeTrey GmbH, Konstanz, Deutschland Aktivator Fa. 3M Espe Deutschland GmbH, Neuss, Deutschland AlphaDie MF Ivoclar, Schaan, Liechtenstein Applikationszange Fa. 3M Espe Deutschland GmbH, Neuss, Deutschland Applyfix 4 Dosierpistole Fa. Kettenbach, Eschenburg, Deutschland Clearfil Majesty Posterior Kuraray Europe GmbH, Frankfurt am Main, Deutschland Chloramin-T-Lösung (0,5%) Apotheke Universitätsklinikum Erlangen Diamantschleifer - Fig. 838 L blau Fa. Meisinger GmbH, Neuss, Deutschland Iso-nr.: 806 104 140 524 016 - Fig. 838 LF rot Iso-nr.: 806 104 140 524 016 - Fig. 859 C gelb Iso-nr.: 806 314 166 504 012 Drucktopf VA 4,5l New-Sono Ltd, Oberhausen, Deutschland Ionofil Molar Quick AC Voco GmbH, Cuxhafen, Deutschland Isopropanol Apotheke Universitätsklinikum Erlangen Heidemann-Spatel HuFriedy, Leimen, Deutschland KaVo POLYLux 2 Fa. KaVo, - 48 Biberach, Deutschland Küretten HuFriedy, Leimen, Deutschland Leit-C-Plast G. Neubauer Chemikalien, Telgte, Deutschland Lichtmikroskop Opmi Pico Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Deutschland Occlubrush® Hawe Neos, Bioggio, Schweiz Panasil binetics putty soft Fa. Kettenbach Panasil contact plus Eschenburg, Deutschland Plug&Press Dispenser Fa. Kettenbach, Eschenburg, Deutschland Probenhalter G 301 Fa. Plano, Wetzlar, Deutschland 3MTM SofLexTM-Polierscheiben SofLexTMPop-on, 3MTM, St. Paul, MN, USA Scaler HuFriedy, Leimen, Deutschland Sputter Coater SCD 050 Fa. Balzers, Vaduz, Liechtenstein Tantalininstrument HuFriedy, Leimen, Deutschland Rotomix Kapselmischgerät Fa. 3M Espe Deutschland GmbH, Neuss, Deutschland Thermocycler Haake W15 Fa. WillyTec, München, Deutschland Rasterelektronenmikroskop Akashi Seisakusho (Japan), ISI-SR-50 Vertrieb: Leitz, Deutschland - 49 11 Danksagung Ich danke Herrn Prof. Dr. A. Petschelt für die freundliche Bereitstellung sämtlicher laboratorischer Einrichtungen der Zahnklinik 1 - Zahnerhaltung und Parodontologie, die als Grundlage zur Durchführung meiner Arbeit dienten. Mein weiterer Dank gilt meinem Doktorvater, Herrn Prof. Dr. med. dent. Roland Frankenberger, für die Überlassung des Dissertationsthemas und die sehr gute Unterstützung und Betreuung. Frau Gudrun Amberger danke ich für die tatkräftige Unterstützung am REM. Herrn ZT Erwin Baumert danke ich für seine Hilfestellung im zahntechnischen Labor. Mein größter Dank jedoch gebührt meiner Familie, die mir das Studium der Zahnmedizin ermöglicht hat und deren bedingungslose Unterstützung und Liebe mich immer getragen haben.