title: Einfluss des Vor-Erwärmens auf die Materialeigenschaften dentaler Komposite
title: Influence of pre-warming of dental composites on their material properties
Creators: name: Gerlach, Elisabeth
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2013
Subjects: composite, pre-warming
Elastizitätsmodul
Medizin, Gesundheit
Doppelbindung
Erwärmung , Eigenschaft
Klebrigkeit
Kunststoff
Biegefestigkeit , Konsistenz

description: Komposite sind heute ein
      grundlegender Bestandteil der Zahnmedizin und aus dem
      Praxisalltag nicht mehr wegzudenken. Der häufige Wunsch der
      Patienten nach einem hochwertigen, ästhetisch und
      gesundheitlich einwandfreien Füllungs-material und das
      ständige Streben der Entwickler danach haben u. a. dazu
      geführt, dass Komposite heutzutage auch im kaulasttragenden
      Seitenzahngebiet angewendet werden können. Weitere
      Verbesserungsmöglichkeiten der Kompositeigenschaften und
      Handhabung dieser Materialien werden fortlaufend angestrebt,
      wobei ein potentieller Ansatz in der Erwärmung der Komposite
      vor der Verarbeitung liegt. Ziel dieser Studie war es, die
      Wirkung der Erwärmung mittels der Vorerwär-mungsgeräte Calset
      (AdDent Inc.) und Ease-It (Rønvig Dental Mfg. A/S) auf die
      Materialeigenschaften von Kompositen verschiedener chemischer
      Zusammensetzung zu untersuchen. Als Testmaterial dienten die
      Komposite Charisma® und Venus Diamond® (Heraeus Kulzer GmbH),
      Kalore® (GC Corporation) und Tetric EvoCeram® (Ivoclar
      Vivadent GmbH). Die zu untersuchenden
      Vorerwärmungstemperaturen wurden, neben der Raumtemperatur
      als Referenzwert, bei den Prüfungen der Materialeigenschaften
      auf 40 °C, 50 °C und 68 °C festgelegt. Zunächst wurden die
      Temperaturverläufe innerhalb des jeweiligen Heizgerätes und
      der Kompositkarpulen von Charisma, Venus Diamond und Tetric
      Evoceram überprüft, sowie die Temperveränderung innerhalb der
      Pulpa anhand eines extrahierten und präparierten Zahnes
      gemessen. Daraufhin wurden die Materialeigenschaften
      Auspresskraft aus der Karpule, Konsistenz,
      Initialklebrigkeit, Biegefestigkeit und E-Modul, Schrumpf,
      Schrumpfspannung, Polymerisationstiefe und Umsatz der
      Doppelbindungen untersucht. Das Komposit wurde vor der
      Prüfung jeweils 10 Minuten in dem entsprechenden
      Vorerwärmungsgerät auf Temperatur gebracht. Insgesamt gab es
      für jedes der vier Materialien pro zu untersuchender
      Eigenschaft vier Gruppen, entsprechend den Temperaturen ca.
      21 °C, 40 °C, 50 °C und 68 °C. Die Probenanzahl innerhalb
      einer Gruppe variierte bei den jeweiligen Versuchen. So war
      die Probenanzahl n = 10 bei Messung der Auspresskraft mit
      Hilfe der Universalprüfmaschine Z010 (Fa. Zwick). Die
      Prüfgeschwindigkeit betrug 50 mm/min, die Vorkraft 5 N und
      der Prüfweg 7 mm bzw. bei Prüfung der Materialien bei 68 °C
      betrug die Vorkraft 0,5 N und der Prüfweg 6 mm. Die
      Konsistenz und Initialklebrigkeit (n = 6) wurde mit dem
      Texture analyser TA.XT.plus (Fa. Winopal) gemessen. Für die
      Messung der Biegefestigkeit und des E-Moduls (n = 10) nach
      der DIN EN ISO 4049:2009 wurden die Probekörper auf die
      Vorrichtung der Universalprüfmaschine Z010 (Fa. Zwick)
      gebracht und die Werte mit einer Vorlast von 0,4 N und einer
      Prüfgeschwindigkeit von 0,75 mm/min ermittelt. Der Schrumpf
      (n = 10) wurde innerhalb des AccuPyc 1340 Helium Pyknometers
      (Micromeritics GmbH) durch Änderung des Heliumdrucks
      bestimmt. Für die Prüfung der Schrumpfspannung (n = 3) wurde
      sich der photoelastischen Methode bedient. Die Probekörper
      zur Bestimmung der Polymerisationstiefe (n = 3) nach der DIN
      EN ISO 4049:2009 wurden in einer zylindrischen Form
      hergestellt und die Schichtdicke dieser Körper gemessen. Zur
      Bestimmung des Umsatzes der Doppelbindungen (n = 2) wurde die
      Fourier-Transform-IR-Spektroskopie eingesetzt. Die
      Pulpensimulation zeigte, dass ein Temperaturanstieg bis zu
      12,5 °C zu ver-zeichnen ist. Bei geringerer Präparationstiefe
      und niedrigeren Vorerwärmungs-temperaturen lag der
      Temperaturanstieg innerhalb der Pulpa bei bis zu 4,5 °C.
      Signifikant geringere Auspresskräfte aller getesteten
      Komposite konnten durch die Vorerwärmung erreicht werden. Bei
      der Temperatur 50 °C wurden die Kräfte, verglichen mit
      Raumtemperatur, über 50 % verringert. Auch die Festigkeit
      konnte mit steigender Vorerwärmungstemperatur reduziert
      werden, die Prüfung der Initialklebrigkeit wies hingegen
      keine temperaturabhängige Veränderung auf. Ebenso wurden bei
      Schrumpf, Polymerisationstiefe, Biegefestigkeit und E-Modul
      keine Temperaturabhängigkeit festgestellt. Die Anforderungen
      nach EN ISO 4049 wurden bei den drei letztgenannten
      Materialeigenschaften erfüllt. Die Schrumpfspannung hingegen
      zeigte eine leichte Temperaturabhängigkeit. Es konnte
      festgestellt werden, dass der Umsatz der Doppelbindungen
      materialspezifisch beeinflusst wurde. Charisma und Kalore
      zeigten in dieser Studie bei steigender
      Vorerwärmungstemperatur einen verminderten
      Doppelbindungsumsatz, während der von Venus Diamond und von
      Tetric EvoCeram nach einem Abfall bis 50 °C bei 68 °C wieder
      anstieg. Tendenziell ist das Verhalten der getesteten
      Materialien bei Temperaturerhöhung ähnlich.
description: Composites take an elementary part
      in dentistry and dental work is not imaginable without them
      anymore. Requests by patients for high class, aesthetic and
      hygienic unobjectionable fill material and a permanent effort
      of the developers have lead, among other things, to the
      ability of using composite in load-bearing posterior teeth.
      There is a continuous pursuit for further options of
      improvement of material properties and handling. Pre-warming
      composites before using them is seen as one potential
      approach. The aim of this study is to examine the impact of
      the composite heaters Calset (AdDent Inc.) and Ease-It
      (Rønvig Dental Mfg. A/S) on material properties of
      com-posites with different chemical compositions. The
      composites Charisma® and Venus Diamond® (Heraeus Kulzer
      GmbH), Kalore® (GC Corporation) and Tetric EvoCeram® (Ivoclar
      Vivadent GmbH) were used as testing material. The
      temperatures of 40 °C, 50 °C and 68 °C were determined as
      testing temperatures with room temperatures as a reference
      value. First of all, thermal history within the composite
      heater and the composite car-pules of Charisma, Venus Diamond
      and Tetric Evoceram were checked in each case. Furthermore,
      temperature change within the pulp was examined by using an
      extracted and prepared tooth. Therefore, the material
      properties dispensing force out of a carpule, consistency,
      stickiness, flexural strength, Young’s modulus, shrinkage,
      shrinkage stress, curing depth and double bond conversion
      were investigated. Before each checking the composite was
      preheated for 10 minutes. In total, there were four groups
      for each of the four materials, corresponding to the
      temperatures of approx. 21 °C, 40 °C, 50 °C and 68 °C. The
      amount of samples varied from experiment to experiment.
      Testing the dispensing force using the universal testing
      machine Z010 (Zwick) the amount of samples was n = 10. The
      testing speed was determined at 50 mm/min, the forward force
      at 5 N and the testing distance at 7 mm. Respectively, by
      testing the materials at 68 °C the testing speed was changed
      to a forward force of 5 N, the testing speed to 6 mm.
      Consistency and stickiness (n = 6) were measured with the
      texture analyzer TA.XT.plus (Winopal). For measuring flexural
      strength and Youngs modulus (n = 10) according to DIN EN ISO
      4049:2009, the test pieces were positioned on the
      corresponding appliance of the universal testing machine Z010
      (Zwick). The preload was determined at 0,4 N, the testing
      speed at 0,75 mm/min. Shrinkage was analyzed by using the
      AccuPyc 1340 helium pycnometer (Micromeretics GmbH) through
      altering the pressure of helium gas. For testing shrinkage
      stress (n = 3) photoelastic method was used. Test pieces for
      testing curing depth (n =3) were produced in a cylindrical
      form and thickness of the polymerized composite was measured
      according DIN EN ISO 4049:2009. The Fourier transform
      infrared spectroscopy was utilized for measuring double bond
      conversion. The pulp simulation showed an increase of
      temperature within the pulp up to 12,5 °C. Significant lower
      dispensing force of all tested composites could be achieved
      be-cause of pre-warming. At 50 °C forces could be reduced by
      more than 50 %, com-pared to those of room temperature.
      Consistency was also decreased while in-creasing pre-warming
      temperature. The examination of stickiness did not show any
      temperature-dependent change. Furthermore, shrinkage, Youngs
      modulus, flexural strength and curing depth were not affected
      by temperature change. The three last mentioned properties
      fulfilled the requirement defined in DIN EN ISO 4049:2009.
      Shrinkage stress on the other hand showed a slight dependence
      on temperature. It could be proved that double bond
      conversion was influenced spe-cifically depending on the
      material tested. Charisma and Kalore showed an in-creased
      double bond conversion with increasing pre-warming
      temperature, while Venus Diamond and Tetric EvoCeram
      displayed a depression until 50 °C and an increase at 68
      °C.