title: Entwicklung der Expansionsspannung von dentalen Kompositen nach Wasserlagerung
Creators: name: Butz, Mirko
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2024
Subjects: subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::61 Medizin und Gesundheit::617 Chirurgie, Medizin nach Körperregion, Zahnmedizin, Augenheilkunde, Ohrenheilkunde, Audiologie

description: Hintergrund und Ziele Restaurationsmaterialien, wie sie in der Zahnmedizin verwendet werden, unterliegen einer ständigen Weiterentwicklung, welche darauf abzielt, den Werkstoff möglichst ideal an dessen Einsatzbereich anzupassen. Neben Stoffeigenschaften wie die mechanische Widerstandsfähigkeit und die Polymerisationsschrumpfung gilt es auch, die beim Einsatz des Materials im feuchten Milieu auftretende Wassersorption und die daraus resultierende Spannungsentwicklung innerhalb der Kavität zu optimieren. Obwohl bekannt ist, dass bei zu hohen Spannungen an den Grenzflächen einer Restauration Frakturen und somit das Versagen der Füllung zu befürchten sind, ist die Datenlage bezüglich dieses Themenkomplexes derzeit nicht sehr umfangreich. Daher ist die Untersuchung dieser Spannungen von wissenschaftlichem Interesse. Ziel dieser Arbeit ist es, geeignete Versuchsaufbauten zur Bestimmung der sich bei der Wasserlagerung dentaler Komposite entwickelnden Expansionsspannung zu erarbeiten und im Anschluss die ermittelten Spannungswerte hinsichtlich ihrer Bedeutung und daraus folgenden Konsequenzen einzuordnen. Material und Methoden Zur Bestimmung der Expansionsspannung wurden zwei verschiedene indirekte Restaurationsmaterialien, Grandio® Blocs (Voco) und Lava™ Ultimate (3M ESPE), verwendet. Nach der Herstellung von quaderförmigen Prüfkörpern wurden diese mittels der zuvor erarbeiteten Versuchsaufbauten untersucht. Zum einen wurde ein Zeitstandversuch zur Bestimmung der Spannungsentwicklung im eingespannten Zustand durchgeführt. Die expandierende Probe wurde dabei in einer Universalprüfmaschine, in auf 37°C temperiertem Wasser stehend, eingespannt. Die sich entwickelnde Spannung wurde dadurch über einen Zeitraum von 14 Tagen aufgezeichnet. Zum anderen wurde ein zweiter Versuchsaufbau verwendet, welcher die freie Expansion des Restaurationsmaterials aufzeichnete und in dieser Arbeit als Druckversuch benannt ist. Die Prüfkörper expandierten dabei frei in auf 37°C temperiertem Wasser und wurden anschließend auf die vor der Volumenzunahme gemessene Ausgangslänge zurückgepresst. Diese Komprimierung wurde ebenfalls mit einer Universalprüfmaschine durchgeführt, um daraufhin die Expansionsspannung mittels der dafür erforderlichen Kraft zu berechnen. Zusätzlich wurden die Versuchsmaterialien analytisch im Rasterelektronenmikroskop ausgewertet. Ergebnisse Sowohl während der Durchführung des Zeitstandversuchs, als auch bei der Ermittlung der freien Expansionsspannung zeigte sich, dass die erhaltenen Spannungswerte im gemessenen Zeitraum einer relativ linearen Zunahme unterliegen. Die Werte fielen in beiden Versuchsanordnungen bei Lava™ Ultimate höher aus als bei Grandio® Blocs. Dies scheint unter anderem auf den geringeren Füllstoffgehalt von Lava™ Ultimate zurückzuführen zu sein. Insgesamt fielen die Spannungswerte im Zeitstandversuch niedriger aus. Es ist jedoch zu beachten, dass es sich bei den beiden Versuchsaufbauten um Extremvarianten handelt und sich die Werte in vivo wohl im Bereich zwischen den ermittelten Spannungswerten der beiden Versuche befinden. Die REM- Bilder zeigten Mikrorisse in der Mikrostruktur des Materials Lava™ Ultimate, die möglicherweise durch Wassersorption oder aufgrund anderer Ursachen, wie zum Beispiel internen Spannungen, entstanden sind. Schlussfolgerung In dieser Arbeit wird gezeigt, dass sich die Expansionsspannung dentaler Komposite bei Wasserlagerung mittels der beiden beschriebenen Versuchsaufbauten näherungsweise ermitteln lässt. Das Quellungsverhalten des Werkstoffs wird von seiner Zusammensetzung beeinflusst, wobei ein erhöhter Füllstoffgehalt mit einer geringeren Entwicklung von Expansionsspannung einhergeht. Zur Bewertung weiterer eventueller Einflussfaktoren auf die Expansion dentaler Komposite, wie beispielsweise die Restaurationsgröße, sind zusätzliche wissenschaftliche Untersuchungen als sinnvoll zu erachten.