Untersuchungen zum Etablieren einer intraoralen Reparaturmethode mittels COJET

Abstract

Reparaturen an festsitzendem Zahnersatz sind nur mit Einschränkung möglich. Um den Aufwand einer Neuversorgung zu vermeiden, bedarf es geeigneter Strategien, um intraoral den komplexen Anforderungen verschiedenster Materialien und der Zahnhartsubstanzen gerecht zu werden. Ziel des Projektes war es, zu prüfen, wie sich mit CoJet, einem tribochemischen, adhäsiven Konditionierungsverfahren für Hartstofflächen, in vitro simulierte Reparaturen im Scherversuch verhalten, um Hinweise auf ihre eventuelle klinische Anwendbarkeit zu erhalten. Aus extrahierten humanen Zähnen wurden Prüfkörper hergestellt, jeweils 5 Gruppen mit Schmelz- und 5 mit Dentinoberflächen. Gemäß vier verschiedenen klinischen Szenarien wurden die aufbereiteten Zahnflächen sowohl unter 90- und 45°-Winkel mit CoJet-Sand abgestrahlt (direkt), als auch nur den Staub- oder Streupartikeln des Strahlgutes ausgesetzt (indirekt). Als Positivkontrollen für „klinische Anwendbarkeit“ dienten die Referenzverfahren der etablierten Adhäsivtechnik auf Schmelz und Dentin (gold standard). Auf die konditionierten Oberflächen wurden Keramikzylinder mit dentalem Befestigungskunststoff geklebt. Vor dem Scherversuch in einer Universaltestmaschine nach ISO 10477 wurden die Prüfkörper einem thermocycling-Prozeß von ca. 16000 Zyklen (simuliert 5 Jahre klinische Liegedauer) ausgesetzt. Neben der Zielgröße Abscherspannung wurde die Bruchflächenmorphologie exemplarisch im Rasterelektronenmikroskop analysiert. Alle direkt und tangential mit CoJet konditionierten Prüfflächen zeigten keinen ausreichend langzeitstabilen Adhäsivverbund. Nur die Gruppen, die dem Sandstrahl indirekt ausgesetzt waren (Staubbedeckung), erreichten den klinischen Referenzverfahren ähnliche Verbundfestigkeiten. Der mediane Haftwert der indirekt bestrahlten Proben auf Schmelz lag mit bei 28,3MPa im klinisch suffizienten Bereich, auf Dentin mit einem Median bei 14,9MPa im klinisch akzeptablen Bereich. Die rasterelektronenmikroskopische Auswertung dieser Bruchflächen ergab im Schmelz durchgehend eine dünne Schicht Befestigungskunststoff, was auf einen vorwiegend kohäsiven Scherbruch im Befestigungskunststoff hinweist und die hohen Haftwerte bestätigt. Auf Dentin waren dagegen die Dentinkanälchen, in denen sich Reste vom Befestigungskunststoff befand, sichtbar. Kunststoffreste auf der Dentinoberfläche gab es nur vereinzelt, was auf einen kombiniert adhäsiv-kohäsiven Scherbruch hinweist und mit den geringeren Haftwerten als auf Schmelz beobachtet in Einklang steht. Das CoJet-Verfahren erreicht klinisch akzeptable Haftwerte für die Reparatur defekter Restaurationsränder, um so eine Neuanfertigung zu vermeiden. Die direkte Exposition von natürlichen Zahnoberflächen mit dem Strahlgut sollte dabei jedoch durch geeignete Maßnahmen wie korrekten Strahlwinkel und Abdeckung von Schmelz oder Dentin so gut wie möglich verhindert werden.

Possibilities to repair fixed dentures are limited. To avoid a new restoration appropriate strategies are necessary. They have to concern the complex intraoral requests of different materials and the hard substances of teeth. The purpose of the examination was to prove how in vitro simulated repairs with a tribochemical adhesive conditioning method for hard substances behave in shearing trial in order to get conclusions for clinical use. Prove bodies have been constructed from extracted human teeth. Four clinical scenarios have been investigated in 5 groups with enamel surfaces and 5 groups with dentin surfaces. The prepared surfaces have been sandblasted in 90° and 45° ankle with COJET sand (directly) or have been exposed only to the dust and straw particles of the sand (indirectly). As positive control for clinical evidence, reference methods of adhesive techniques on enamel and dentin have been used. Ceramic cylinders have been fixed on conditioned surfaces with synthetic dental glove (gold standard). The prove bodies have been exposed to a thermocycling process of about 16 000 cycles (simulating 5 years remaining in mouth) before making the shearing trial on a universal test machine in accordance to ISO 10477. There the shearing tension and the morphology in samples of broken surfaces was analysed in raster electron microscope. All directly and tangential with COJET conditioned surfaces showed no sufficient adhesive compound. Only the groups that have been treated indirectly with the sand approached similar values to the reference method. The median adherent value on enamel was with 28,3 MPa in clinical sufficient area, on dentin with 14,9 MPa in clinical acceptable area. The analysis of the broken surfaces in raster electron microscope showed on the whole surface of enamel, a thin film of synthetic glove. This is a sign that there was mainly a cohesive crack in synthetic glove. This confirms the high adherent values. On dentin were the dentin canals visible in which have been the rests of synthetic glove. There were found only occasionally rests of on the surface of dentin. This is a sign of combined adhesive-cohesive crack and it confirms with the lower adherent values in relation to enamel. As conclusion the COJET method is appropriate for repairing restored edges to avoid a new making up. The direct exposure of sand to the natural surfaces of tooth has to be avoided as much as possible with appropriate measures, like correct ankle of sandblasting and covering of dentin and enamel.