In-vitro-Studie zum Einfluss eines modifizierten Brennprogramms auf die Biegefestigkeit von Lava Ceram™

Abstract

In dieser In-vitro-Studie wurde der Einfluss eines modifizierten Brennprogramms auf die Biegefestigkeit der Verblendkeramik Lava™ Ceram (3M ESPE, Seefeld, Deutschland) untersucht. Das modifizierte Brennprogramm sieht im Vergleich zum herkömmlichen Brennprogramm eine verlängerte Abkühlrate vor. Für die Studie wurden Biegestäbchen (n=40) von der Firma 3M ESPE mit den Maßen 3mm x 4mm x 35mm hergestellt. Vor dem letzten Brennvorgang wurden die Biegestäbchen in zwei Gruppen aufgeteilt. Die erste Gruppe wurde mit dem herkömmlichen Brennprogramm fertig gestellt, die zweite Gruppe durchlief das modifizierte Brennprogramm. Jeweils die Hälfte beider Lava™ Ceram-Gruppen wurde im Kausimulator (Version 3.1.29, Willytech, München) belastet, um einen künstlichen Defekt zu erzeugen (Simulation von Bruxismus). Die Belastung fand unter Wasserzugabe statt. Alle Biegestäbchen wurden anschließend im 4-Punkt-Biegeversuch nach DIN EN 843-1 zu Bruch gebracht. Die Biegefestigkeitswerte wurden statistisch mit dem Post hoc Tukey-Test analysiert. Der Rauhigkeitswert Pt als Kriterium zur Beurteilung des Einflusses der Rauhigkeit auf die Festigkeit verwendet. Es konnte festgestellt werden, dass die Biegefestigkeitswerte der unbeschädigten Biegestäbchen höher ausfielen, wenn sie mit dem herkömmlichen Brennprogramm hergestellt wurden. Nach erfolgter Kausimulation zeigten diese Biegestäbchen jedoch einen signifikanten Abfall der Biegefestigkeitswerte (p < 0.05), während die Biegestäbchen, die mit dem modifizierten Brennprogramm hergestellt wurden, auch nach der Kausimulation eine homogene Gruppe darstellten (p > 0.05). Die arithmetischen Mittel und die Standardabweichungen der Biegefestigkeitswerte betrugen für die unbeschädigten Biegestäbchen, die mit dem herkömmlichen Brennprogramm hergestellt wurden, 98.0 ± 14.7 MPa, für die Biegestäbchen, die mit dem modifizierten Brennprogramm hergestellt wurden, 93.6 ± 11.6 MPa. Die Werte für die beschädigten Biegestäbchen, die mit dem herkömmlichen Brennprogramm hergestellt wurden, lagen bei 72.4 ± 17.2 MPa, während die Werte für die Biegestäbchen, die mit dem modifizierten Brennprogramm hergestellt wurden, bei 78.1 ± 15.3 MPa lagen. Es ist also festzuhalten, dass das modifizierte Brennprogramm einen Einfluss auf die Biegefestigkeit der Lava™ Ceram Biegestäbchen hat.

The aim of this in vitro study was to investigate whether heat treatment with an elongated cooling rate has an influence on flexural strength of the veneering ceramic Lava™ Ceram (3M ESPE, Seefeld). Specimens (n=40) were manufactured by 3M ESPE according to the company’s recommendation and grind into dimensions of 3mm x 4mm x 35mm. Before final heat treatment the specimens were divided into two groups. One group was heat treated with the conventional cooling rate, the other with an elongated cooling rate. Half of each group was next loaded in a chewing simulator (Version 3.1.29, Willytech, Munich) to create a defined surface roughness (simulation of bruxism). Flexural strength was evaluated in a four-point bending test on a universal testing machine according to DIN EN 843-1. The flexural strength values were analysed statistically by post hoc comparisons using Tukey-test. The roughness value Pt was taken as a criterion for judging the influence of roughness on the strength. Specimens without surface damage procedure showed lower values regarding mean flexural strength when manufactured with an elongated cooling rate. After loading procedure specimens manufactured with conventional cooling rate showed a significant decrease of flexural strength values (p < 0.05) while specimens with elongated cooling rate constitute a homogeneous group even after treatment in chewing simulator (p > 0.05). The mean flexural strength and standard deviation without surface damage and conventional cooling were 98.0 ± 14.7 MPa, with elongated cooling 93.6 ± 11.6 MPa. The mean flexural strength and standard deviation with surface damage and conventional cooling were 72.4 ± 17.2 MPa, with elongated cooling 78.1 ± 15.3 MPa. As a trend, the final heat treatment revealed an influence on the flexural strength of the veneering ceramic Lava™ Ceram when it is scheduled with an elongated cooling rate.