Zahnerhaltung

Hochästhetische Versorgungen haben in den letzten Jahren einen immer höheren Stellenwert in den Zahnarztpraxen eingenommen. Die wichtigste Voraussetzung bei den unterschiedlichen ästhetischen Therapieformen ist und bleibt die genaue Kenntnis über die adhäsive Befestigung und die Eigenschaften der jeweiligen Materialien an den Zahnhartsubstanzen und die dazu notwendigen Abläufe [4]. Dazu kommt als ebenso wichtiger Prädiktor für den Erfolg der Erfahrungslevel des Zahnarztes. Um etwas mehr Licht in den „Adhäsivdschungel“ zu bringen, werden in diesem Artikel wichtige Punkte dieser Technik besprochen und ein revolutionäres Komposit vorgestellt, das die bisherige konservative Restaurationstechnik modernisiert und anwenderfreundlicher macht [7, 18].

Schmelz-Dentin-Bonding

Der für die Adhäsion notwendige Mechanismus ist eigentlich nichts anderes als das oberflächliche Entfernen und Ersetzen von Zahnhartsubstanzen durch Komposite. Um sie mikromechanisch sicher zu verankern, ist es notwendig, die Zahnhartsubstanzen

1. zu konditionieren,
2. zu primen und
3. zu bonden [4].

Diese drei Schritte sind immer nötig, werden aber manchmal zusammengefasst (z.B. bei den „One Bottle“-Materialien) und sind deshalb dem Anwender nicht mehr sofort als Einzelschritte erkennbar [7].

Konditionierung

Etch & Rinse

Bei der Konditionierung der Zahnhartsubstanzen mit 30–40 % Phosphorsäure (H₃PO₄) wird im Schmelz und Dentin ein mikroretentives Muster erzeugt. Auf Dentin entfettet die Säure die Oberfläche, entfernt die Schmierschicht und legt die Tubuli und das zugehörige Kollagennetzwerk frei.

Grundsätzlich sind die Schmelz- und die Dentinanteile der Kavität zeitlich und räumlich voneinander getrennt zu ätzen. Zunächst wird der Schmelz für 25–30 Sekunden angeätzt, danach zusätzlich das Dentin im Total-Etch-Verfahren für maximal 15 Sekunden. Man arbeitet also von außen nach innen. Sollte einmal aus Versehen im ersten Schritt Dentin mit der Säure benetzt worden sein, sollte die Kavität sofort komplett mit H₃PO₄ gefüllt werden, da auch ein nur für 15 Sekunden geätzter Schmelz genügend Retention für den klinischen Erfolg aufweist [28, 29]. Danach erfolgt ein vorsichtiges Absprayen des Ätzgels mit einem sanften Wasserstrahl für mindestens 25 Sekunden. Länger ist immer erlaubt! Die Kavität sollte anschließend vorsichtig von der Schmelzbegrenzung her getrocknet werden, bis ein erstes kreidiges Muster auf dem Schmelz sichtbar wird. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass das Dentin noch genügend Restfeuchtigkeit besitzt und die Kollagenfasern noch nicht kollabiert sind (Wet Bonding). Ist die Kavität einmal doch übertrocknet, was beim Einsatz von Kofferdam und in Klasse-II- und -III-Kavitäten schnell vorkommen kann, sollte die Kavität wieder ausreichend befeuchtet werden. Hierfür eignet sich ein durch Spraynebel befeuchteter Mikrobrush hervorragend, der vorsichtig auf den Dentinarealen bewegt wird. Jetzt ist das Dentin für den Primer vorbereitet [7].

Wieviel Feuchtigkeit darf (muss) es sein?

Wie feucht das Dentin gehalten werden muss, hängt allein vom Lösungsmittel des Primers ab. Ethanol/butanol- und acetonbasierende Systeme (oft bei Einflaschen-Etch-&-Rinse) benötigen ein feuchtes bzw. wieder befeuchtetes Dentin, wobei Aceton wiederum deutlich feuchteres Dentin (trotzdem ohne See-Bildung) erfordert als Ethanol. Wasserbasierende Primer befeuchten kollabiertes Kollagen wieder sicher, sie verzeihen also etwas zu trockenes Dentin und sind damit weniger techniksensitiv.

Self Etch

Bei selbstkonditionierenden Adhäsiven entfällt selbstverständlich die Ätzung. Dies übernehmen saure Primer – entweder über einen separat aufzutragenden Primer (zwei Flaschen) oder in einem Schritt (Einflaschensystem). Der große Unterschied zu Etch-&-Rinse-Systemen ist, dass die Schmierschicht in der Kavität verbleibt und nicht abgespült wird. Der aktuelle wissenschaftliche Stand ist immer noch, dass die Haftung der Self-Etch-Materialien unter denen der Etch-&-Rinse-Systeme liegt, bei denen sich außerdem bessere Randqualitäten ergeben. Also ist die separate Phosphorsäurekonditionierung einerseits der Goldstandard in der Adhäsivtechnik, andererseits aber der techniksensiblere Schritt [4, 7, 9, 28, 30].

Primen

Der Primer dient zur Infiltration der hydrophilen Dentintubuli und des Kollagennetzwerks. Er erhöht die Oberflächenenergie und bereitet damit den Weg für das Eindringen des hydrophoben Bondings vor. Primer enthalten als Lösungsmittel Wasser, Ethanol oder Aceton und sind also auch unterschiedlich zu verwenden [7]. Hier gilt es, die Herstelleranweisungen strikt einzuhalten [13]. Acetonbasierende Systeme sind in ihrer Handhabung sehr schwierig, weil Aceton ein wahrer Wasserjäger ist. Demzufolge muss auf sehr feuchtem Dentin gearbeitet werden, was die Gefahr der Überwässerung in sich birgt. Außerdem verdunstet Aceton sehr schnell, was bei unsachgemäßem Gebrauch der Applikationsflasche schon einmal zu erstaunten Blicken führen kann, weil der Inhalt verdunstet ist.

Grundsätzlich gilt: Zu langes Dentin-Ätzen ist strikt zu vermeiden, weil dadurch zu tiefe Areale demineralisiert werden, die nicht mehr effektiv durch den Primer penetriert bzw. befeuchtet werden können. Eine ungenügende Dentinversiegelung ist die Folge, die unweigerlich zu postoperativen Sensibilitäten bis hin zum Abreißen des Dentin-Komposit-Verbundes (Hybridschicht) und einer mangelhaft inkorporierten Füllung führt [10, 22, 25].

Adhäsiv/Bonden

Bonden ist die Applikation eines gering gefüllten, gut fließfähigen Komposits (Adhäsiv) auf der zuvor konditionierten Zahnhartsubstanz. Das Adhäsiv/Bonding stellt den Verbund vom mikroretentiven Muster der Hartsubstanzen zu den Kompositen her und sollte gute Benetzungseigenschaften aufweisen, damit es die Mikrorauigkeiten der Zahnhartsubstanzen effektiv ausfüllen kann [4, 7]. Es bildet im Dentin die sehr empfindliche Hybridschicht aus, einen mit Komposit imprägnierten Kollagenschwamm, der den hydrophoben Dentinkomplex im Idealfall bakteriendicht versiegelt. Bei Fehlern in diesem techniksensiblen Arbeitsschritt wird die Dentinoberfläche insuffizient versiegelt, woraus postoperative Schmerzen und Füllungsundichtigkeit resultieren können [10, 22, 24, 25].

Das Adhäsiv/Bond sollte immer mehrfach appliziert werden (zwischendurch lichtpolymerisieren!) und auch etwas länger einwirken. Lieber die von den Herstellern empfohlenen Werte über- statt unterschreiten [5]. Dies verbessert die Versiegelung der Dentinareale. Insbesondere selbstätzende One-Bottle-Systeme müssen mehrfach appliziert werden [4]. Die gesamte Kavität muss glänzen. Auch hier gilt: lieber zu viel als zu wenig, wobei aber auf ein ausreichendes Temperaturmanagement während der Beleuchtungsphase zu achten ist.

Einteilung der Schmelz-/Dentinadhäsive (van Meerbeek):

Systeme mit Phosphorsäurekonditionierung (Etch & Rinse)
Typ I: 3 Schritte – Säure, Primer, Bonding
Typ II: 2 Schritte – Säure, Primer/Bonding (zusammen)

Selbstkonditionierende Systeme (Self Etch)
Typ III: 2 Schritte – 2 Flaschen
Typ IV: 1 Schritt – 1 Flasche

Allgemeine Grundlagen

Komposite

Seit mehr als 20 Jahren werden Komposite als Restaurationsmaterial in der Zahnmedizin eingesetzt, wenn auch zunächst wegen ihrer schlechten physikalischen Werte nur mit unzureichender Langzeitstabilität [16, 18, 27]. Die stetige Weiterentwicklung der adhäsiven Materialien machte die Komposite jedoch immer erfolgreicher. Heute gelten sie als eine wissenschaftlich gut abgesicherte Behandlungsmethode der direkten Restauration [12, 13].

Komposit besteht aus einer organischen Matrix (z.B. Bis-GMA, UDMA, TEGDMA), einer Verbundphase (Silan) und inkorporierten Füllkörpern. Ihre typischen Eigenschaften werden u.a. durch Inhibitoren, Akzeleratoren, Initiatoren, Farbstoffe und Pigmente bestimmt. Die heutzutage wohl am häufigsten eingesetzten Materialien sind die Hybridkomposite [18], die inzwischen als Universalkomposit klassifiziert werden. Eine besondere Weiterentwicklung der Eigenschaften stellte 1997 das erste nanotechnisch veränderte Adhäsiv Prime & Bond^® NT dar. Diese Nanotechnologie wurde 2003 in die übliche Kompositmatrix eines Hybridkomposits eingefügt und verlieh ihm ganz neue Eigenschaften: bessere Fließ- und Stopfeigenschaften, geringere Schrumpfung und bessere Polierbarkeit.

Flow

Durch den prozentualen Füllkörperanteil wird die Viskosität beeinflusst. Eine Reduzierung der Füllkörpermenge um ca. 10 % macht die Komposite deutlich fließfähiger [18]. Sie bringt aber auch schlechtere mechanische Eigenschaften mit sich und begrenzt damit das Einsatzspektrum auf kleine (minimalinvasive) und Klasse-V-Kavitäten, erweiterte Fissurenversiegelung und auf eine 0,5 mm dicke Anfangsschicht (Fundament, stress breaker) unter hochvisköseren Kompositen [2]. In der Literatur wird die letztgenannte Funktion allerdings kontrovers diskutiert.

Polymerisation

Die Aushärtung der Komposite erfolgt durch radikalische Polymerisation. Durch die Einstrahlung von blauem Licht (470 nm) und Interaktion mit dem Fotoinitiator Campherchinon kommt es zur Ausbildung des Polymernetzwerks. In der ersten, etwa eine Sekunde andauernden Aushärtungsphase reagieren die Monomermoleküle fast gar nicht untereinander, hier erfolgt fast nur die Bildung von Radikalen, die ihrerseits die Monomerverzweigung induzieren. Erst ab dem Gelpunkt (nach ca. 2–5 s) beginnt die lineare und verzweigt-dreidimensionale Polymerisation.

Dabei kommt es zur Reduzierung des Monomerabstands und somit zu einem Volumennettoverlust, der Schrumpfung. Mehr als 95 % davon erfolgen nach dem Gelpunkt. Die Lichteinwirkung bedeutet somit einen schnellen und intensiven Monomerumsatz, wobei innere Spannungen nicht ausreichend durch Entspannungs- und Nachfließprozesse reduziert werden. Theoretisch sollten also bei einer Verlängerung der Prä-Gelphase die Spannungen besser abgebaut bzw. kompensiert werden können.

Im Laufe der Zeit entstanden verschiedene Theorien zum Spannungsmanagement. Man versuchte durch einen „Softstart“ der Belichtungsphase den Gelpunkt positiv zu beeinflussen oder entwickelte komplett neue chemische Monomergruppen, deren Vernetzung einem grundlegend anderen Prinzip folgt. Da die Eigenschaften des Komposits allein durch den Polymerisationsgrad determiniert werden, ist die sichere Polymerisation besonders wichtig. Deshalb muss die verwendete Polymerisationslampe mindestens 800 mW/cm² Leistung bieten und einen intakten Lichtleiter aufweisen. Untersuchungen zu diesem Thema brachten erschreckende Ergebnisse zutage. So stellten Barghi et al. 1994 fest, dass 54,5 % der untersuchten Lampen in den Praxen für eine sichere Polymerisation unbrauchbar waren [1].

Was ist Techniksensitivität?

Beim Einsatz adhäsiver Materialien spielen die berufliche Erfahrung, die Einhaltung der Zeitintervalle, die Applikationstechniken und die physikalischen Eigenschaften der Komposite eine große Rolle. Fehler in diesen Bereichen bedeuten immer Mängel in der Füllungsintegrität mit all deren negativen Folgen.

Polymerisationsschrumpfung und Stress

Ganz gleich, welches methacrylatbasierte Komposit in der Praxis auch verwendet wird, alle weisen eine besondere negative Eigenschaft auf: den Polymerisationsschrumpf und den damit verbundenen Stress auf den Kavitätenwänden, der Hybridschicht und im Komposit selbst [16]. Die Größe der Schrumpfung bzw. Spannung hängt von dessen E-Modul, dem Konfigurations- bzw. C-Faktor der Kavität und der Menge des verarbeiteten Inkrements ab [15]. Wird eine sehr große Menge in die Kavität eingebracht, schrumpft sie während der Aushärtung mehr als eine kleinere Menge und übt demzufolge eine größere Kraft auf die Kavitätenwände aus. Schmelzrisse und ein Verbundversagen sind die Folge und damit das Risiko von Mikroleakage, Sekundärkaries und postoperativen Beschwerden. Um die Schrumpfung zu kompensieren, ist es zwingend erforderlich, kleine Einzelmengen in die Kavität einzubringen und deren C-Faktor zu berücksichtigen [4]. Dieser gibt den Quotienten von gebundener zu ungebundener (freier) Fläche an. Ein kleiner Quotient (Klasse-IV-Füllungen) bedeutet, dass Material von den ungebundenen Seiten her nachfließen und so Frakturen und Risse im Material und den Zugstress auf die Hartsubstanzen minimieren kann.

Es sollten also immer nur kleine, höchstens 2 mm große Inkremente biomimetisch in die Kavität eingebracht und jedes Mal separat ausgehärtet werden. Biomimetisch bedeutet, sich am natürlichen Zahnaufbau zu orientieren, also zuerst approximale Wandanteile zu rekonstruieren und damit eine Klasse-II-Kavität zur Klasse I umzuwandeln, damit das die Modellation störende Matrizensystem entfernt werden kann [6]. Anschließend werden die einzelnen Höckerabhänge der Dentinanteile modelliert und zum Schluss die okklusale Morphologie mit einer dünnen Schmelzschicht ersetzt. Eine ausgewogene Schichttechnik reduziert deutlich die Polymerisationsschrumpfung und den dadurch verursachten Zug auf die Wände, ist aber, lege artis angewendet, sehr zeitaufwendig.

Auch der E-Modul spielt eine wichtige Rolle. Er wird durch den Füllkörperanteil beeinflusst: Viele Füllkörper bedeuten weniger Schrumpfung, aber auch deutlich mehr Polymerisationsstress auf die Zahnhartsubstanzen. Weniger Füllkörper lassen die Polymerisationsspannung deutlich sinken, verleihen dem Komposit aber schlechtere mechanische Werte [15].

Lesen Sie im 2. Teil Näheres speziell zum Thema SDR inkl. Falldarstellungen

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