Admira Fusion Scientific Compendium Inhalt 1. Einführung . ................................................................................................................................................................ 3 2. Leistungsprofil und Indikationen ................................................................................................................................... 3 2.1. Leistungsprofil ................................................................................................................................................... 4 2.2. Indikationen ...................................................................................................................................................... 5 3. Physikalische Parameter zur Randintegrität von Admira Fusion ........................................................................................ 6 3.1. Schrumpfung . ................................................................................................................................................... 6 3.2. Schrumpfungsstress ........................................................................................................................................... 7 3.3. Elastizitätsmodul ............................................................................................................................................... 8 3.4. Thermischer Ausdehnungskoeffizient......................................................................................................................9 4. Biokompatibilität von Admira Fusion ........................................................................................................................... 10 4.1. In vitro-Zytotoxizitätstest ................................................................................................................................... 10 4.2. Untersuchungen der Harzmatrix ........................................................................................................................ 11 4.2.1. Gaschromatographie / Hochleistungsflüssigkeitschromatographie................................................................. 12 5. Physikalische Parameter zur Stabilität von Admira Fusion ............................................................................................. 14 5.1. 3-Punkt-Biegefestigkeit .................................................................................................................................... 14 5.2. 3-Punkt-Biegefestigkeit nach Thermocycling . ..................................................................................................... 15 5.3. Druckfestigkeit ................................................................................................................................................ 16 5.4. Kantenstabilität ............................................................................................................................................... 17 5.5. Haftwerte auf Dentin ........................................................................................................................................ 18 5.6. Haftwerte auf Schmelz und Dentin .................................................................................................................... 19 6. Physikalische Parameter zur Oberflächenbeschaffenheit von Admira Fusion .................................................................... 20 6.1. Oberflächenhärte . ............................................................................................................................................ 20 7. Physikalische Parameter zum Verhalten in wässrigem Milieu von Admira Fusion .............................................................. 21 7.1. Löslichkeit in Wasser ........................................................................................................................................ 21 7.2. Wasseraufnahme .............................................................................................................................................. 22 8. Verarbeitungseigenschaften von Admira Fusion . ........................................................................................................... 23 8.1. Lichthärtezeiten ............................................................................................................................................... 23 8.2. Tageslichtbeständigkeit . ................................................................................................................................... 23 8.2. Röntgenopazität ............................................................................................................................................... 24 9. Klinische Studie ........................................................................................................................................................ 25 9.1. Klinische 6-Monatsergebnisse von Klasse-II-Füllungen ........................................................................................ 25 10. Literatur ................................................................................................................................................................. 29 AdheSE, Ceram X Mono, Clearfil SE Bond, Estelite ∑ Quick, Filtek Supreme XTE, Filtek Z250, Filtek Z350, Herculite XRV Ultra, Kalore, N‘Durance, Optibond All-in-one, Premise, Scotchbond Universal, Spectrum TPH3, Synergy D6, Tetric EvoCeram, Venus Diamond und Vitrebond sind keine eingetragenen Warenzeichen der VOCO GmbH. 2 Scientific Compendium 1. Einführung Admira Fusion ist das weltweit erste rein keramisch basierte Transmissionselektronenmikroskopie-Aufnahme zeigt ein- Füllungsmaterial. In ihm werden zwei herausragende Inno- drucksvoll die einzelnen Bestandteile von Admira Fusion. Glas- vationen in einem Material vereint, die Nanohybrid- mit der keramikpartikel und Nanopartikel (in hellgrau dargestellt) sind ORMOCER -Technologie. Neben einem sehr geringen fest in die ORMOCER®-Harz Matrix (dunkelgrau) eingebettet. Polymerisationsschrumpf und einem geringen Schrump- In der rechten schematischen Darstellung wird noch einmal fungsstress überzeugt das Material durch seine hohe Biokom- die Gemeinsamkeit der Bestandteile deutlich: die chemische patibilität, welche daraus resultiert, dass die chemische Basis Basis ist immer Siliziumoxid. Ein weiterer wichtiger Faktor ist, von Admira Fusion Siliziumoxid ist – und zwar sowohl bei den dass es sich bei Admira Fusion um ein geschmeidiges, nicht- Füllstoffen (Nano- und Glaskeramik-Füllpartikel) als auch bei klebriges Material handelt, das sich sehr gut verarbeiten lässt der Harzmatrix. Diese neuartige „Pure Silicate Technology“ und im Hinblick auf seine Handling-Eigenschaften, aber auch macht Admira Fusion zu einem rein keramisch basierten bezüglich seiner Festigkeit und Stabilität neue Maßstäbe setzt. Füllungsmaterial, mit dem sich hochwertige Restaurationen im Die einfache Hochglanzpolitur in Verbindung mit der hohen Front- und Seitenzahnbereich erzielen lassen. In der folgenden Oberflächenhärte und die hohe Farbstabilität garantieren Lang- Abbildung ist die Matrix von Admira Fusion dargestellt. Die lebigkeit und Ästhetik. ® Nanopartikel ORMOCER®-Harz Glaspartikel Erläuterung der „Pure Silicate Technology“ links: TEM-Aufnahme Admira Fusion in 20.000-facher Vergrößerung (Behrend 2014) rechts: Schematische Zeichnung der TEM-Aufnahme mit Erläuterung Dieses Scientific Compendium gibt Informationen über die die Bereiche Randintegrität, Biokompatibilität, Stabilität, technischen Eigenschaften von Admira Fusion. Im Detail Oberflächenbeschaffenheit, Verhalten im wässrigen Milieu und werden Studiendaten von Admira Fusion im Vergleich zu Verarbeitungseigenschaften betreffen. anderen marktrelevanten Füllungsmaterialien präsentiert, die 2 3 2. Leistungsprofil und Indikationen 2.1. Leistungsprofil Admira Fusion Füllstoffgehalt 84,0 Gew.-% DIN 51081 Polymerisationsschrumpfung 1,25 Vol.-% analog Watts et al. Schrumpfungsstress 3,71 MPa analog Watts et al. 3-Punkt-Biegefestigkeit 132 MPa ISO 4049 Elastizitätsmodul 9,8 GPa ISO 4049 Druckfestigkeit 307 MPa analog ISO 9917 Oberflächenhärte 141,3 MHV Universität Rostock Kantenstabilität 171,9 N Universität Manchester Röntgenopazität 305 %Al ISO 4049 Tageslichtbeständigkeit 198 s ISO 4049 Wasseraufnahme 13,4 μg / mm³ ISO 4049 Wasserlöslichkeit ≤ 0,1 μg / mm³ ISO 4049 Thermischer Ausdehnungskoeffizient (α) 40,3*10-6 / K Fraunhofer Institut Würzburg Durchhärtetiefe 2,7 mm ISO 4049 30,0 MPa Universität São José dos Campos 23,8 MPa Universität São José dos Campos Zughaftung auf Schmelz (mit Futurabond M+: Self-Etch-Modus) Zughaftung auf Dentin (mit Futurabond M+: Self-Etch-Modus) 4 Scientific Compendium 2.2. Indikationen Füllungen der Klassen I bis V Unterfüllung (Füllungsbasis) in Kavitäten der Klassen I und II Rekonstruktion von traumatisch beschädigten Frontzähnen Verblendung von verfärbten Frontzähnen Form- und Farbkorrekturen zur Verbesserung der Ästhetik Verblockung, Schienung von gelockerten Zähnen Facettenreparaturen, Reparaturen von Schmelzdefekten und provisorischen K&B-Materialien Erweiterte Fissurenversiegelung Restauration von Milchzähnen Stumpfaufbau Composite-Inlays 4 5 3. Physikalische Parameter zur Randintegrität von Admira® Fusion 3.1. Schrumpfung Messverfahren Ergebnisse Der Polymerisations-Volumenschrumpf wurde gemäß der von Mit nur 1,25 Vol.-% ist Admira Fusion das Material mit dem Prof. Watts (Universität Manchester) beschriebenen „bonded- niedrigsten Volumenschrumpf im Vergleich zu den hier unter- disc“ Methode bestimmt. [1-3] Hierzu wurde ein scheiben- suchten Füllungsmaterialien. förmiger Probenkörper des Füllungsmaterials mit einem Durchmesser von ca. 8 mm und einer Höhe von ca. 1 mm für insgesamt 40 Sekunden von der Unterseite belichtet (Celalux 2, Softstart, VOCO). Mit Beginn der Lichthärtung wurde der Polymerisationsschrumpf mit einem Messfühler von der gegenüberliegenden Seite (Oberseite) über einen Zeitraum von 30 Minuten aufgezeichnet. [Vol.-%] 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Supreme XTE Herculite XRV Ultra Kalore Premise Volumenschrumpfung diverser Füllungsmaterialien während der Lichtpolymerisation (VOCO 2014). Literatur [1] Kim und Watts, 2004. [2] Watts und Cash, 1991. [3] Watts und Marouf, 2000. 6 Spectrum TPH3 Synergy D6 Tetric EvoCeram Venus Diamond Scientific Compendium 3.2. Schrumpfungsstress Messverfahren Ergebnisse Der Schrumpfungsstress nach Polymerisation wurde nach Die Schrumpfungsspannungen liegen bei den meisten ge- der von Prof. Watts (Universität Manchester) entwickelten, testeten Materialien um 6 MPa. Admira Fusion besitzt mit sogenannten „bioman“-Methode bestimmt. [1-2] Hierfür wird eine zylindrische Probe des Materials mit einer Höhe von 3,7 MPa den niedrigsten Schrumpfungsstress unter den hier untersuchten Füllungsmaterialien. 0,75 mm und einem Durchmesser von 8 mm von unten durch eine festsitzende Glasplatte für 40 Sekunden belichtet. Auf der Oberseite des harzbasierten Füllungsmaterials befindet sich ein mit der Messapparatur verbundener Stahlzylinder, der zuvor mit einem Sandstrahler angeraut wird. Die auf diesen Zylinder ausgeübte Kraft wird dann über einen Zeitraum von 30 Minuten aufgezeichnet und anschließend die daraus resultierende Polymerisations-Spannung des Füllungsmaterials berechnet. [MPa] 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Supreme XTE Herculite XRV Ultra Kalore Premise Spectrum TPH3 Synergy D6 Tetric EvoCeram Venus Diamond Ausmaß der Polymerisations-Schrumpfungsspannungen [MPa] getesteter Füllungsmaterialien (VOCO 2014). Literatur [1] Watts und Satterthwaite, 2008. [2] Watts et al., 2003. 6 7 3.3. Elastizitätsmodul Messverfahren Ergebnisse Der E-Modul wurde aus den Messungen der 3-Punkt-Biegefe- Mit einem E-Modul von 9,8 GPa liegt Admira Fusion im oberen stigkeiten durch Berechnung der Steigung im linearen Bereich Mittelfeld des hier gezeigten Vergleichs. der entsprechenden Biegefestigkeits-Messkurve ermittelt. [1] [GPa] 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Herculite Supreme XRV Ultra XTE Elastizitätsmodul [GPa] verschiedener Füllungsmaterialien (VOCO 2014). Literatur [1] Ilie, 2004. 8 Kalore N‘Durance Premise Spectrum TPH3 Synergy D6 Tetric Venus EvoCeram Diamond Scientific Compendium 3.4. Thermischer Ausdehnungskoeffizient Messverfahren Ergebnisse Für die Messung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten In der Literatur werden die Ausdehnungskoeffizienten α von α werden Probekörper von 2 × 2 × 30 mm vorbereitet. Die Dentin und Schmelz mit 10,59*10-6 / K bzw. 16,96*10-6 / K Längenausdehnung dieser Stäbchen wird in einem Bereich von angegeben.[2] Admira Fusion kann diese Werte zwar nicht ganz 25 - 50 °C bei einer Erwärmungsrate von 1 Kelvin / Minute mit erreichen, liegt aber deutlich näher am natürlichen Expansi- einem Schubstangendilatometer bestimmt. ons- bzw. Kontraktionsverhalten der natürlichen Zahnhartsub- [1] stanz als die ebenfalls getesten Materialien. Damit wird der Stress an Füllungsrändern durch die thermische Ausdehnung auf ein Minimum reduziert. [10-6 / K] 70 60 50 40 30 20 10 0 Admira Fusion Estelite Quick ∑ Filtek Supreme XTE Herculite XRV Ultra Kalore Spectrum TPH3 Tetric EvoCeram Venus Diamond Thermischer Ausdehnungskoeffizient α der untersuchten Füllungsmaterialien (Fraunhofer Institut, ISC, Würzburg 2014). Literatur [1] Wolter, 2014. [2] Xu et al., 1989. 8 9 4. Biokompatibilität von Admira® Fusion 4.1. In vitro-Zytotoxizitätstest Messverfahren[1] Ergebnisse An der Medizinischen Hochschule Hannover wurde von Dr. Der in-vitro Zytotoxizitätstest zeigt ein Zellwachstum von Leyhausen ein In-vitro Zytotoxizitätstest durchgeführt. Die 100 % für Admira Fusion. Admira Fusion wird hiermit eine Beurteilung der In-vitro Zytotoxizität an Zellkulturen wurde mit exzellente Biokompatibilität zugesprochen.[2] Hilfe von Extrakten der Harzbestandteile von Vitrebond (3M ESPE) und Admira Fusion ermittelt, als Vergleich diente dabei reines Nährmedium. Zytotoxizitätsskala Gradeinteilung Proliferation [%] (bzgl. Kontrolle) Interpretation 0 100 - 81 Nicht zytotoxisch 1 80 - 71 Schwach zytotoxisch 2 70 - 61 Mäßig zytotoxisch 3 60 - 0 Stark zytotoxisch [%] 100 90 24 h 72 h 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Vitrebond Admira Fusion In-vitro Zytotoxizitätstest von Admira Fusion, reines Nährmedium, Vitrebond (3M ESPE) (Leyhausen, 2015). Literatur [1] Leyhausen, 1998. [2] Leyhausen, 2015. 10 pure medium Scientific Compendium 4.2. Untersuchungen der Harzmatrix Lichthärtende Füllungsmaterialien werden mit Hilfe einer dass nach Aushärtung Restmonomere verbleiben. Um einen geeigneten Polymerisationslampe ausgehärtet. Es findet eine geringen Anteil von Restmonomeren zu gewährleisten, oder Polymerisationsreaktion statt, wobei der Reaktionsumsatz bei noch besser, ein Vorhandensein von Restmonomeren im ausge- einer solchen Polymerisationsreaktion bei maximal 70 % liegt. härteten Komposit auszuschließen, gilt es Monomere mit sehr Es kommt dabei auf die Art der eingesetzten Monomere an, in vielen Verknüpfungseinheiten zu verwenden. Analysemethoden wie fern Restmonomere im ausgehärteten Komposit verblei- wie die Gaschromatographie und die Hochleistungsflüssigkeits- ben. Es gilt die Faustformel, je mehr Verknüpfungseinheiten chromatographie können zum Nachweis für verbliebene Rest- ein Monomer trägt, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, monomere verwendet werden. 4.2.1. Gaschromatographie / Hochleistungsflüssigkeitschromatographie Messverfahren[1] [2] 0 und 5,5 Minuten, sind Signale, die dem verwendeten Eluat Die Probenkörper wurden einmal im unausgehärteten Zustand zuzuordnen sind. Des Weiteren wird die Aussage, dass keine und einmal im ausgehärteten Zustand über Nacht bei 37 °C in klassischen Methacrylatmonomere verwendet werden, auch einer Ethanol-Lösung (10 ml) gelagert. Aus diesen Lösungen noch einmal durch die Analyse des bereits ausgehärteten wurden Proben genommen und mittels Gaschromatographie Prüfkörpers von Admira Fusion bestätigt (siehe Abbildung 2). (GC) und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) Klassische Monomere, wie z. B. Bis-GMA, TEGDMA, GlyDMA die Harzmatrix in die einzelnen Bestandteile getrennt. Für die oder HEMA können mittels dieser Messmethode detektiert Detektion von Harzmonomeren mit relativ kleiner Größe, bzw. werden, was in dem Vergleichsspektrum des in Abbildung 3 niedrigem Molekulargewicht, wurde die Gaschromatographie und 4 exemplarisch vorgestellten konventionellen Composites verwendet. Harzmonomere mit relativ großer Größe, bzw. der Fall ist. Dort sind sowohl im unausgehärteten Zustand als hohem Molekulargewicht, wurden mittels der Hochleistungs- auch im ausgehärteten Zustand des Composites konventionelle flüssigkeitschromatographie detektiert. Methacrylatmonomere nachzuweisen. Durch die Aushärtung des Composites ist die Konzentration an unreagierten, frei vor- Ergebnisse[3] liegenden Monomeren um ein vielfaches geringer, was an den Das Spektrum der Gaschromatographie in Abbildung 1 zeigt deutlich schwächeren Signalen im Spektrum (Abbildung 4) eindeutig, dass in Admira Fusion im unausgehärteten Zustand zu erkennen ist. Den Signalen sind unter anderem die klas- keine Methacrylatmonomere mit niedrigem Molekulargewicht sischen Monomere Bis-GMA, bei 42,5 Minuten, GlyDMA bei zum Einsatz kommen. Die ersten vier Messsignale, zwischen 14,2 Minuten und HEMA, bei 9,2 Minuten zuzuordnen. Gaschromatographie-Spektrum Admira Fusion: unausgehärtet [pa] 140 120 100 80 5.568 60 40 20 0 5 10 15 20 25 30 35 40 [t / min] Abbildung 1: GC-Spektrum von Admira Fusion im unausgehärteten Zustand, interne Messung, VOCO 2015. 10 11 Gaschromatographie-Spektrum Admira Fusion: ausgehärtet [pa] 140 120 100 80 40 5.568 60 20 0 5 10 15 20 25 30 35 40 [t / min] Abbildung 2: GC-Spektrum von Admira Fusion im unausgehärteten Zustand, interne Messung, VOCO 2015. Gaschromatographie-Spektrum konventionelles Composite: unausgehärtet 9.272 [pa] 180 160 140 40 20 0 5 10 15 20 25 30 35 42.500 41.365 60 5.090 5.322 5.559 80 22.070 100 13.459 13.802 14.260 7.697 120 40 [t / min] Abbildung 3: GC-Spektrum eines konventionellen Composites im unausgehärteten Zustand, interne Messung, VOCO 2015. Gaschromatographie-Spektrum konventionelles Composite: ausgehärtet [pa] 120 9.264 100 80 5.567 40 14.256 60 20 0 5 10 15 20 25 30 Abbildung 4: GC-Spektrum eines konventionellen Composites im ausgehärteten Zustand, interne Messung, VOCO 2015. 12 35 40 [t / min] Scientific Compendium Mit Hilfe der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie ist es anorganischen Matrix, die mit Methacrylatgruppen funktio- möglich Materialien in ihre Bestandteile aufzutrennen, deren nalisiert wurden. Nach Aushärtung von Admira Fusion wurde Einzelbestandteile sehr viel größer und schwerer sind als die erneut getestet, ob sich diese Monomere aus der ORMOCER®- der zuvor gezeigten, die mittels Gaschromatographie-Methode Harz-Matrix herauswaschen lassen. In Abbildung 6 ist untersucht wurden. In Abbildung 5 wird veranschaulicht, dass deutlich zu erkennen, dass keine Restmonomere detektiert im unausgehärteten Zustand von Admira Fusion Monomere wurden. Grund dafür ist der Einsatz der multifunktionellen der ORMOCER®-Harz-Matrix zu detektieren sind. Diese sind ORMOCER®-Harzbausteine, dadurch wird eine effektive Ver- sehr deutlich zwischen 34 und 40 Minuten zu erkennen. Es netzung innerhalb des Polymers erreicht. handelt sich hierbei um große vorkondensierte Moleküle einer Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Spektrum Admira Fusion: unausgehärtet [mAU] 1000 800 600 400 200 0 5 10 15 20 25 30 35 40 [t / min] Abbildung 5: HPLC-Spektrum von Admira Fusion im unausgehärteten Zustand, interne Messung, VOCO 2015. Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Spektrum Admira Fusion: ausgehärtet [mAU] 1000 800 600 400 200 0 5 10 15 20 25 30 35 40 [t / min] Abbildung 6: HPLC-Spektrum von Admira Fusion im ausgehärteten Zustand, interne Messung, VOCO 2015. Literatur [1] Kolb, 2003. [2] Meyer, 2009. [3] F&E VOCO GmbH, 2015. 12 13 5. Physikalische Parameter zur Stabilität von Admira® Fusion 5.1. 3-Punkt-Biegefestigkeit Messverfahren Ergebnisse Das Verfahren zur Ermittlung der 3-Punkt-Biegefestigkeit Admira Fusion liefert eine Biegefestigkeit von 132 MPa. wird in der ISO 4049 beschrieben.[1] Gemäß dieser Norm Interessant ist ein Vergleich mit Dentin, für das in der Literatur wurden Prüfkörper mit den Maßen 2 × 2 × 25 mm eine Biegefestigkeit von 165,6 MPa angegeben ist.[2] vorbereitet und in einem Kraft-Weg-Messgerät mit insgesamt 0,75 ± 0,25 mm / min belastet. Die Prüfkörper liegen dabei auf zwei Stäben auf, während von oben der Druck mittig über einen dritten Stab appliziert wird. Die angegebene Biegefestigkeit ist derjenige Wert, bei dem der Prüfkörper bricht. In der ISO-Norm ist ein Minimalwert von 80 MPa für lichthärtende Füllungsmaterialien auf Composite-Basis vorgeschrieben. [MPa] 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Herculite Supreme XRV Ultra XTE Kalore 3-Punkt-Biegefestigkeit [MPa] der getesteten Füllungsmaterialien (VOCO 2014). Literatur [1] ISO 4049, International Organization for Standardization. [2] Jameson et al., 1993. 14 N‘Durance Premise Spectrum TPH3 Synergy D6 Tetric Venus EvoCeram Diamond Scientific Compendium 5.2. 3-Punkt-Biegefestigkeit nach Thermocycling Messverfahren Ergebnisse Zur Simulation der Alterung von Werkstoffen werden diese Erwartungsgemäß sind die nach dem Thermocycling ermit- einem sogenannten Thermocycling unterworfen. In diesem telten Werte für die Biegefestigkeit etwas geringer als vor der Verfahren werden die Prüfkörper abwechselnd im wässrigen künstlichen Alterung. Verglichen mit dem Ausgangswert (vor Medium auf 55 °C erwärmt und auf 5 °C abgekühlt. Dieser Thermocycling) zeigt Admira Fusion mit einem Wert von Zyklus wurde in dieser Messung insgesamt 3000-mal durch- 104 MPa eine im Vergleich sehr gute 3-Punkt-Biegefestigkeit. laufen. Anschließend wurde die 3-Punkt-Biegefestigkeit wie bereits unter 5.1. beschrieben ermittelt.[1] [MPa] 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Herculite Supreme XRV Ultra XTE Kalore N‘Durance Premise Spectrum TPH3 Synergy D6 Tetric Venus EvoCeram Diamond 3-Punkt-Biegefestigkeit nach Thermocycling [MPa] der getesteten Füllungsmaterialien (VOCO 2014). Literatur [1] ISO 4049, International Organization for Standardization. 14 15 5.3. Druckfestigkeit Messverfahren Ergebnisse Die Messung der Druckfestigkeit wurde analog des in der Admira Fusion zeigt in dieser Messung eine Druckfestigkeit ISO 9917 beschriebenen Verfahrens zur Prüfung von Ze- von 307 MPa, ähnlich der des Dentins (297 MPa).[2] menten durchgeführt.[1] Dazu wurden 6 mm hohe Zylinder mit einem Durchmesser von 3 mm hergestellt. Der Prüfkörper wurde anschließend mit einer Kraft von 50 ± 16 N / min belastet, bis dieser unter der aufgelegten Last versagt. Die Last, unter der die Prüfkörper zerbrechen, wird als Druckfestigkeit bezeichnet. [MPa] 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Herculite Supreme XRV Ultra XTE Druckfestigkeiten [MPa] aller getesteten Füllungsmaterialien (VOCO 2014). Literatur [1] ISO 9917, International Organisation for Standardization. [2] Craig und Peyton, 1958. 16 Kalore N‘Durance Premise Spectrum TPH3 Synergy D6 Tetric Venus EvoCeram Diamond Scientific Compendium 5.4. Kantenstabilität Messverfahren[1] Ergebnisse Die Kantenstabilität wurde an der Universität Manchester mit Die Kantenstabilität von Admira Fusion beträgt 171,9 N, was einem speziellen Messgerät (CK10, Engineering Systems) in dieser Studie den besten Wert darstellt. ermittelt. [2] Dazu wurden Testkörper mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Höhe von 2,5 mm angefertigt und für 7 Tage bei 37 °C in Wasser gelagert. Der Druck wurde mit einer Diamantspitze 0,5 mm vom Rand entfernt aufgelegt, die Geschwindigkeit betrug 1 mm / min. Sowohl Chipping als auch ein vollständiger Bruch wurden als Fehler gewertet. Die Detektion wurde über einen akustischen Sensor realisiert. [N] 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Admira Fusion Filtek Supreme XTE Filtek Z250 Kalore N‘Durance Premise Spectrum TPH3 Venus Diamond Kantenstabilität [N] von diversen Füllungsmaterialien (Watts 2014). Literatur [1] Watts und Silikas, 2008. [2] Watts und Silikas, 2014. 16 17 5.5. Haftwerte auf Dentin Messverfahren Ergebnisse Folgende Studie von Giannini et al. wurde an der Universität Admira Fusion erreichte mit allen im Test untersuchten Adhäsiv- von Campina (Brasilien) durchgeführt.[1] Die Adhäsiv-Systeme, Systemen beachtliche Mikrozughaftungswerte auf Dentin. die in der unten abgebildeten Grafik dargestellt sind, wurden Langfristig intakte Füllungen bzw. Füllungsränder sind von der im Self-Etch-Modus nach Herstellerangaben auf die entspre- Güte des Haftverbunds zwischen Zahnhartsubstanz und Adhäsiv chend präparierten Dentinprüfkörper appliziert. Als Füllungs- abhängig, und diese ist natürlich u.a. durch die Qualität des material wurde für alle Versuche Admira Fusion verwendet. Adhäsiv Systems bestimmt. Ebenso wichtig ist aber auch der Dieses wurde auf die jeweilige Adhäsivschicht aufgetragen und geschaffene Verbund zwischen Adhäsiv und Füllungsmaterial, entsprechend Herstellerangaben lichtgehärtet. Die Prüfkör- um langfristig intakte Restaurationen zu gewährleisten. Die per wurden dann für 24 Stunden in Wasser gelagert und im Kompatibilität mit den hier getesteten Adhäsiv-Systemen wird Anschluss die Zughaftungsmessungen mittels einer Universal- anhand der gemessenen Werte eindrucksvoll demonstriert. Die Prüfmaschine durchgeführt. universelle Kompatibilität ist auf alle marktrelevanten AdhäsivSysteme übertragbar, es spielt dabei keine Rolle, ob es sich um Self-Etch-, Total-Etch- oder Universaladhäsive handelt. [MPa] 70 60 50 40 30 20 10 0 Futurabond U Futurabond M+ Scotchbond Universal AdheSE Universal-Adhäsive Mikro-Zughaftungswerte [MPa] auf Dentin von Admira Fusion mit verschiedenen Adhäsiven (Giannini 2015). Literatur [1] Giannini et al., 2015. 18 Clearfil SE Bond Self-Etch-Adhäsive Optibond All-in-one Scientific Compendium 5.6. Haftwerte auf Schmelz und Dentin Messverfahren[1] Ergebnisse Die Studie wurde an der Universität von São José dos Campos Die Zughaftungswerte, die in der Abbildung grafisch dargestellt (Brasilien) unter der Leitung von Prof. Torres durchgeführt. Dafür sind, unterscheiden sich nicht signifikant für die untersuchten wurden 80 frisch extrahierte Rinderzähne nach entsprechender Füllungsmaterialien, respektive Adhäsiv-Systeme. Beide Lagerung gereinigt, vorbereitet, in zwei Gruppen (n = 40) geteilt verwendeten Universal-Adhäsive zeigen sehr gute Haftwerte, (Schmelz und Dentin) und spezifisch präpariert. Die Prüfkör- sowohl in Kombination mit dem ORMOCER®-basierten Fül- per wurden in eine Acrylharzmatrix eingebettet und für jedes lungsmaterial Admira Fusion als auch mit dem methacrylat- Composite Füllungsmaterial nochmals in zwei Gruppen (n = 20) basierten Füllungsmaterial Filtek Z350. unterteilt, respektive des Adhäsiv-Systems (Futurabond M+ (VOCO) und Scotchbond Universal (3M ESPE)). Das jeweilige Universal-Adhäsiv-System wurde im Self-Etch-Modus nach Herstellerangaben appliziert. Daraufhin wurde eine 2-mm-Schicht des Füllungsmaterials (Admira Fusion (VOCO), Filtek Z 350 (3M ESPE)) mit Hilfe einer Silikonmatrix auf den Prüfkörper appliziert und für 20 s lichtgehärtet. Nach Abnahme der Matrix wurde der Block erneut für 20 s lichtgehärtet. Die Zughaftungsmessung wurde mit Hilfe einer Universal-Prüfmaschine (DL200MF, Emic) durchgeführt. [MPa] 40 Futurabond M+ 35 Scotchbond Universal 30 25 20 15 10 5 0 Dentin Schmelz Admira Fusion Schmelz Dentin Filtek Z350 Zughaftungswerte [MPa] auf Schmelz und Dentin von Admira Fusion und Filtek Z 350 mit verschiedenen Adhäsiven (Torres 2015). Literatur [1] Torres et al., 2015. 18 19 6. Physikalische Parameter zur Oberflächenbeschaffenheit von Admira® Fusion 6.1. Oberflächenhärte Messverfahren Ergebnisse In einer Untersuchung der Universität Rostock wurde die Ober- Admira Fusion zeigt in dieser Untersuchung mit 141 MPa eine flächenhärte von Admira Fusion ermittelt. Hierzu wurde die sehr hohe Oberflächenhärte. Dieser hohe Wert verspricht eine Mikrohärte (nach Vickers) an lichtgehärteten 2 × 2 mm großen langfristige Resistenz gegenüber Abrasionserscheinungen der Prüfkörpern gemessen.[1] Die Oberfläche wurde zunächst mit Oberfläche sowie eine hohe Formstabilität der Okklusalfläche. Schleifpapier behandelt. Im Anschluss wurde ein standardisiertes Diamant-Prisma mit einer Kraft von 1 N und einer Eindringgeschwindigkeit von 0,2 N / Sekunde auf den Prüfkörper aufgelegt. Nach einer Verweildauer von 5 Sekunden wurde der Diamant wieder entfernt und der verbleibende Abdruck im Prüfkörper vermessen. Aus den Dimensionen des Abdrucks konnte die Mikro-Vickershärte berechnet werden. [MHV] 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Supreme XTE Herculite XRV Ultra Oberflächenhärte [MHV] verschiedener Composite-Materialien (Behrend 2014). Literatur [1] Behrend, 2014. 20 Kalore N‘Durance Premise Spectrum TPH3 Tetric EvoCeram Venus Diamond Scientific Compendium 7. Physikalische Parameter zum Verhalten in wässrigem Milieu von Admira® Fusion 7.1. Löslichkeit in Wasser Messverfahren Ergebnisse Die Löslichkeit von Admira Fusion in Wasser wurde nach der Admira Fusion zeichnet sich durch eine äußerst geringe Lös- ISO-Norm 4049 bestimmt.[1] Dazu wurden Probekörper mit lichkeit von < 0,1 µg / mm³ in Wasser aus. Eine langfristige einem Durchmesser von 15,0 ± 0,1 mm und einer Höhe von Destabilisierung durch Ausspülungsprozesse während der 1,0 ± 0,1 mm lichtgehärtet. Nach Bestimmung des Aus- Liegedauer der Füllung ist somit höchst unwahrscheinlich. gangsgewichts wurden die Probekörper für 7 Tage bei 37 °C in Wasser gelagert. Anschließend wurden die Probekörper herausgenommen, mit Wasser abgespült und abgetupft, bis auf der Oberfläche keine Feuchtigkeit mehr sichtbar war. Nach dem Aufbewahren in einem Vakuum bei 37 °C wurde das Gewicht erneut bestimmt und die aus dem Vergleich mit dem Ausgangsgewicht resultierende Wasserlöslichkeit berechnet. In der Norm ISO 4049 wird eine Wasserlöslichkeit von ≤ 7,5 µg / mm³ vorgeschrieben. [µg / mm3] 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Herculite Supreme XRV Ultra XTE Kalore N‘Durance Premise Spectrum TPH3 Synergy D6 Tetric Venus EvoCeram Diamond Wasserlöslichkeit [µg / mm3] verschiedener Füllungsmaterialien (VOCO 2014). Literatur [1] ISO 4049, International Organisation for Standardization. 20 21 7.2. Wasseraufnahme Messverfahren Ergebnisse Die Wasseraufnahme wurde nach ISO 4049 bestimmt. Ein Vergleich der Wasseraufnahme zeigt, dass Admira Fusion Dazu wurden Probekörper der getesteten Composites mit mit nur 13,4 µg / mm3 einen der geringsten Werte der hier einem Durchmesser von 15,0 ± 0,1 mm und einer Höhe von getesteten Füllungsmaterialien aufweist. Diese geringe Was- 1,0 ± 0,1 mm lichtgehärtet. Nach Bestimmung des Ausgangs- seraufnahme lässt ein nur geringes Quellverhalten der Füllung gewichts wurden die Probekörper für 7 Tage bei 37 °C in Was- vermuten und spricht somit auch für langfristig form- und ser gelagert, danach herausgenommen, mit Wasser abgespült farbstabile Füllungen. [1] und abgetupft, bis auf der Oberfläche keine Feuchtigkeit mehr sichtbar war. Die Probekörper wurden 15 s in der Luft hin- und her geschwenkt und 1 min nach dem Herausnehmen aus dem Wasser gewogen. Aus diesem Wert ergibt sich die Wasseraufnahme. Die ISO 4049 schreibt eine Wasseraufnahme von ≤ 40 µg / mm³ vor. [µg / mm3] 30 25 20 15 10 5 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Herculite Supreme XRV Ultra XTE Kalore Wasseraufnahme [µg / mm3] der untersuchten Füllungsmaterialien (VOCO 2014). Literatur [1] ISO 4049, International Organization for Standardization. 22 N‘Durance Premise Spectrum TPH3 Synergy D6 Tetric Venus EvoCeram Diamond Scientific Compendium 8. Verarbeitungseigenschaften von Admira® Fusion 8.1. Lichthärtezeiten Der Photoinitiator in Admira Fusion ist Campherchinon, LED- bzw. Halogenlampen mit einer minimalen Energielei- welcher mit allen handelsüblichen Lichthärtegeräten angeregt stung von 500 mW / cm² werden kann. Abhängig von der Opazität der einzelnen Farben 20 s: A1, A2, A3, A3.5, A4, B1, B2, B3, C2, D3, BL, und der Lichtleistung der Lampen ergeben sich folgende Inzisal, GA3.25 Belichtungszeiten: 40 s: OA1, OA2, OA3, OA3.5, GA5 8.2. Tageslichtbeständigkeit Testverfahren Ergebnisse Die Tageslicht- oder Umgebungslichtbeständigkeit wurde entsprechend der ISO 4049 bestimmt. [1] Kleine Portionen von etwa 30 mg des Materials wurden in Form einer Kugel einem Eine Tageslichtbeständigkeit von 3 Minuten und 20 Sekunden ermöglicht dem Anwender von Admira Fusion eine praxisgerechte Durchführung der Füllungslegung. definierten Umgebungslicht (8000 ± 1000 lux) ausgesetzt. Im Abstand von 5 Sekunden wurde je eine Kugel zwischen zwei Glasplatten bis auf eine dünne Schicht zusammengedrückt. Sobald das Material bei diesem Vorgang Risse oder andere Inhomogenität aufwies, galt die Tageslichtbeständigkeit als überschritten. [min] 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Admira Fusion Ceram X Mono Estelite Quick ∑ Filtek Supreme XTE Herculite XRV Ultra Kalore Premise Spectrum TPH3 Synergy D6 Tetric EvoCeram Venus Diamond Ermittelte Tageslichtbeständigkeit verschiedener Füllungsmaterialien (VOCO 2014). Literatur [1] ISO 4049, International Organization for Standardization. 22 23 8.3. Röntgenopazität Testverfahren Ergebnisse Zur Bestimmung der Röntgenopazität wurden Probekörper mit Admira Fusion zeigt eine Röntgenopazität von 305 %Al. einem Durchmesser von 15 mm und einer Höhe von 2 mm Dadurch wird eine gute Sichtbarkeit auch bei Vorliegen dünner hergestellt, von denen anschließend eine Röntgenaufnahme Schichten im Röntgenbild garantiert, was den Anwender in (7 mA; 60 kV; 0,04 s) angefertigt wurde. Als Vergleichsrefe- seiner Befundaufnahme unterstützt. renz diente ein treppenförmiger Aluminiumkörper. Zur Bestimmung wurden die Höhen dieser Stufen aus Aluminium sowie die Dicke der Probekörper mit einer Genauigkeit von 0,01 mm bestimmt. Außerdem erfolgte für beide eine Bestimmung der Grauwerte. Aus diesen Werten wurde dann mittels linearer Regression die Röntgenopazität in Aluminiumäquivalenten berechnet.[1] [%Al] 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Admira Fusion Estelite Quick ∑ Filtek Supreme XTE Herculite XRV Ultra Kalore Werte [%Al] zur Beschreibung der Röntgenopazität von Füllungsmaterialien (VOCO 2014). Literatur [1] ISO 4049, International Organization for Standardization. 24 Premise Synergy D6 Tetric EvoCeram Venus Diamond Scientific Compendium 9. Klinische Studie 9.1. Klinische 6-Monatsergebnisse von Klasse-II-Füllungen Ziel Studiendesign Die auf 24 Monate angelegte Studie zeigt die klinische Insgesamt wurden 30 Patienten ausgewählt, die sowohl Bewertung von Klasse-II-Restaurationen, die zum einen mit eine Klasse-II-Füllung mit Admira Fusion als auch eine dem Nanohybrid-ORMOCER -Füllungsmaterial Admira Fusion Klasse-II-Füllung mit GrandioSO erhalten haben. Dabei (VOCO) und zum anderen mit dem Nanohybrid-Composite wurden sehr tiefe Kavitäten zuerst mit einem Calciumhydroxid- GrandioSO (VOCO) versorgt wurden. Zement (Dycal, Dentsply) und anschließend mit einer dünnen ® [1] Schicht eines konventionellen Glasionomerzements gefüllt. Tiefe Kavitäten wurden mit einem konventionellen Glasionomerzement unterfüllt. Als Adhäsiv wurde in allen Fällen Futurabond M+ verwendet, dieses wurde im Self-Etch-Modus, gemäß den Herstellerangaben, appliziert. Die Füllungsmaterialien wurden inkrementweise in die Klasse-II-Kavitäten eingebracht und jeweils nach Herstellerangaben lichtgehärtet. Zwei unabhängige Gutachter führten die klinischen Beurteilungen der Restaurationen durch. Als Bewertungskriterien dienten die nach Hickel veröffentlichten FDI-Kriterien.[2] [3] Als Intervalle für die Beurteilungen wurden folgende Zeiträume gewählt: initial (nach 7 Tagen), nach 6 Monaten, nach 12 Monaten und nach 24 Monaten. Recall-Übersicht Verwendetes Füllungsmaterial Anzahl der begutachteten Restaurationen Initial 6 Monate Admira Fusion 30 30 GrandioSO 30 30 Gesamtrestaurationen 60 60 Ergebnisse Die nach dem ersten Recall (6 Monate) erhaltenen Zwischenergebnisse ergeben ein durchweg positives Bild für Admira Fusion und auch GrandioSO. Die Abbildungen 1 - 3 zeigen die einzelnen Evaluierungskriterien nach ästhetischen, funktionalen und biologischen Gesichtspunkten. Beide Füllungsmaterialien können mit exzellenten Ergebnissen punkten, die sie ihrer besonderen chemischen Zusammensetzung verdanken. Literatur [1] Torres et al., 2015. [2] Hickel et al., 2007. [3] Hickel et al., 2010. 24 25 exzellent / sehr gut Monate 0 Oberflächenglanz 6 0 Verfärbung Oberfläche 6 0 Verfärbung Rand 6 Farbübereinstimmung / Transluzenz Ästhetische anatomische Form 0 6 0 6 26 befriedigend / ausreichend unbefriedigend schlecht Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Ästhetische Parameter gut 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Scientific Compendium exzellent / sehr gut Monate 0 Materialbruch / Retention 6 0 Randadaption 6 Okklusale Konturen / Abrasion Approximale anatomische Form (Kontaktpunkt) Approximale anatomische Form (Kontur) 0 6 0 6 0 6 gut befriedigend / ausreichend unbefriedigend schlecht Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Funktionelle Parameter 26 27 exzellent / sehr gut Monate Postoperative Sensitivitäten und Zahngesundheit Rückkehr der Karies, Erosion und Abfraktion 0 6 0 6 0 Zahnintegrität 6 0 Parodontale Reaktion 6 0 Benachbartes Weichgewebe 6 Orale und generelle Gesundheit 0 6 28 befriedigend / ausreichend unbefriedigend schlecht Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Admira Fusion GrandioSO Biologische Parameter gut 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Scientific Compendium 10. Literatur Behrend et al., Universiät Rostock, Deutschland, Bericht an VOCO 2014. Watts DC, Marouf AS: Optical specimen geometry in bondeddisk shrinkage-strain measurements on light-cured biomaterials, Dent Mater 2000, 16: 447 - 451. DIN EN ISO 4049:2010-03(D). DIN EN ISO 9917:2010-08(D). Giannini et al., Universität Campina, Brasilien, Bericht an VOCO, 2015. Hickel R, Peschke A, Tyas M, Mjor I, Bayne S, Peters M, et al. FDI World Dental Federation: clinical criteria for the evaluation of direct and indirect restorations-update and clinical examples. Clin Oral Investig 2010, 14(4): 349 - 66. Watts DC, Satterthwaite JD: Axial shrinkage-stress depends upon C-factor and composite mass, Dent Mater 2008, 24: 1 - 8. Watts DC, Marouf AS, Al-Hindi AM: Photo-polymerization shrinkage-stress kinetics in resin-composites: methods development, Dent Mater 2003, 19: 1 - 11. Watts DC, Silikas N, Edge strength of resin-composite margins, Dent Mater 2008, 24: 129 - 133. Hickel R, Roulet JF, Bayne S, Heintze SD, Mjor IA, Peters M, et al. Recommendations for conducting controlled clinical studies of dental restorative materials. Clin Oral Investig 2007, 11(1): 5 - 33. Watts DC, Silikas N, Universität Manchester, Großbritannien, Bericht an VOCO, 2014. Ilie N: Messmethoden zur Charakterisierung von Compositefüllungswerkstoffen, Dissertation, Ludwig-Maximilian-Universität München 2004. Xu HC, Liu WY, Wang T: Measurement of thermal expansion coefficient of human teeth, Aust Dent J. 1989, 34: 530 - 535. Wolter, Fraunhofer ISC, Würzburg, Bericht an VOCO, 2014. Jameson MW, Hood JAA, Tidmarsh BG: The effects of dehydration and rehydration on some mechanical properties of human dentine, J Biomech 1993, 26: 1055 - 1065. Kim SH, Watts DC: Polymerization shrinkage-strain kinetics of temporary crown and bridge materials, Dent Mater 2004, 20: 88 - 95. Leyhausen et al., Medizinische Hochschule Hannover, Deutschland, Bericht an VOCO, 2015. Leyhausen G, Abtahi M, Karbakhsch M, Sapotnick A, Geurtsen W: Biocompatibility of various light-curing and one conventional glass-ionomer cement, Biomaterials 1998, 19: 559 - 564. Torres CRG, Clinical evaluation of class II pure ORMOCER and methacrylate composite restorations, Universität São José dos Campos, Brasilien, Bericht an VOCO, 2015 Torres et al., Universität Sao Jose dos Campos, Brasilien, Bericht an VOCO, 2015. Watts DC, Cash AJ: Determination of polymerization shrinkage kinetics in visible-light-cured materials: methods and development, Dent Mater 1991, 7: 281 - 287. 28 29 30 Scientific Compendium 30 31 VOCO GmbH Anton-Flettner-Straße 1-3 27472 Cuxhaven www.voco.de VOCO-Kundenservice Tel.: +49 (0) 4721-719-1111 Fax: +49 (0) 4721-719-109 [email protected] VC 84 002780 DE 1015 V
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