In-vitro-Untersuchung des Randschlussverhaltens von Füllungen aus schrumpfungsreduzierten Kompositen in dentinbegrenzten Klasse-II-Kavitäten

Abstract

In dieser in-vitro Studie wurde das Randschlussverhalten von unterschiedlichen Kompositmaterialien untersucht. Es sollten die Fragen beantwortet werden, inwiefern schrumpfungsreduzierte Kompositmaterialien die Randqualität approximal dentinbegrenzter Kavitäten verbessern und ob sich die Anwendung der Lining-Technik positiv auf das Randschlussverhalten auswirkt. Hierfür wurden 32 karies- und füllungsfreie extrahierte humane Weisheitszähne verwendet. Mesial und distal wurden zwei identische, approximal dentinbegrenzte Klasse-II-Kavitäten präpariert. Mit Hilfe unterschiedlicher Bulk-Fill-Materialien wurde je eine Kavität gefüllt. Es kamen ein stopfbares (GrandioSo x-tra), ein fließfähiges (GrandioSo x-tra base) und ein thermoviskoses (VisCalor bulk) Bulk-Fill-Komposit zum Einsatz. Diese Kavitäten wurden mit einem Universaladhäsiv (Futurabond U) konditioniert. Als Kontrollgruppe diente das Mikrohybrid-Komposit Herculite, welches mittels Etch-and-Rinse-Technik eingebracht wurde. Die Proben wurden jeweils direkt nach dem Legen der Füllungen, sowie nach 3000 Zyklen thermischer Belastung bei 5 °C und 55 °C und 250.000 Zyklen mechanischer Belastung mit 50 N untersucht. Die Untersuchung erfolgte mit Hilfe der Replikatechnik. Hierfür wurde nach jedem Schritt ein Replikationsmodell hergestellt und lichtmikroskopisch untersucht. Repräsentative Proben wurden im Anschluss auch mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops analysiert. Folgende Fragen sollten in der vorliegenden Arbeit beantwortet werden: - Welchen Einfluss hat die Verwendung von schrumpfungsreduzierten Füllungsmaterialien auf die Randqualität? - Wie wirkt sich die thermomechanische Belastung der Füllungen auf die Randqualität aus? - Gibt es einen Unterschied der Randqualität zwischen schmelz- und dentinbegrenzten Rändern? - Wirkt sich die Verwendung der Lining-Technik positiv auf das Randschlussverhalten der Füllungen aus? Nach thermomechanischer Belastung zeigten sich bei der Analyse der Füllungsränder im Schmelz folgende Werte für perfekte Randspalten: Versuchsgruppe 1 (VisCalor bulk): 78,95%, Versuchsgruppe 2 (GrandioSo x-tra): 86,1%, Versuchsgruppe 3 (GrandioSo x-tra und x-tra base): 84,4%, Kontrollgruppe (Herculite): 83,1%. Im Dentin lagen die Werte bei: Versuchsgruppe 1 (VisCalor bulk): 71,55%, Versuchsgruppe 2 (GrandioSo x-tra): 72,85%, Versuchsgruppe 3 (GrandioSo x-tra und x-tra base): 83,9%, Kontrollgruppe (Herculite): 70,25%. Alle Proben zeigten durch den künstlichen Alterungsprozess eine signifikante Verschlechterung des Randschlussverhaltens. Während im Schmelz nach thermomechanischer Belastung keine Unterschiede zwischen den Testreihen vorlag, zeigte sich im Dentin ein signifikanter Unterschied zugunsten der Versuchsgruppe 3 (GrandioSo x-tra und x-tra base) im Vergleich zur Kontrollgruppe (Herculite) (p= 0,0086). Die Verwendung eines niedrigviskosen schrumpfungsreduzierten Komposit als erstes Inkrement führt demnach im Dentinbereich zu verbessertem Randschlussverhalten; im Schmelz zeigte sich kein Unterschied zwischen den schrumpfungsreduzierten und herkömmlichen Kompositen. Es ist festzustellen, dass auch mit schrumpfungsreduzierten Kompositen keine vollständig randspaltfreien Füllungsränder erreicht werden konnten.

In this in-vitro study the marginal integrity of different bulk-fill-composites was examined. It shall answer the question, how shrinkage-reduced composites can improve the marginal quality of approximal dentine-limited cavities and whether the lining-technique has a positive effect on it. Therefore 32 caries- and filling-free extracted human wisdom teeth were used. The two class-II-cavities were dissected mesial and distal identically. The two cavities were filled with different bulk-fill-composites. A packable (GrandioSo x-tra), a flowable (GrandioSo x-tra base) and a thermoviscous (VisCalor bulk) bulk-fill composite came into use. The cavities were conditioned with a universal adhesive (Futurabond U). As control group, the microhybrid-composite Herculite was used, which was placed with the etch-and-rinse-technique using Optibond FL. The samples were examined directly after placing and after 3000 cycles of thermic variation stress at 5 °C and 55 °C and 250.000 cycles of automatic stress in the cycle load. The replica-technique was used for the examination. Therefore, replica-models were prepared and analysed with a scanning electron microscope and a reflected light microscope. The following questions were adressed in this study: - Which influence has the use of shrinkage-reduced filling material on the marginal quality? - How does the thermic and automatic stress affect the marginal quality? - Is there a difference in the marginal quality of enamel- and dentine-limited margins? - Which impact has the use of the lining-technique on the marginal quality of the fillings? After thermomechanical loading, the analysis of the filling margins in the enamel showed the following values for perfect marginal gaps: Trial group 1 (VisCalor bulk): 78.95%, trial group 2 (GrandioSo x-tra): 86.1%, trial group 3 (GrandioSo x-tra and x-tra base): 84.4%, control group (Herculite): 83,1%. At the resin-composite-dentin-interface the results were the following: Trial group 1 (VisCalor bulk): 71.55%, trial group 2 (GrandioSo x-tra): 72.85%, trial group 3 (GrandioSo x-tra and x-tra base): 83.9%, control group (Herculite): 70,25%. All fillings showed a significant deterioration of the marginal sealing behavior due to the artificial aging process. While there were no differences between the test groups in the enamel after thermomechanical stress, there was a significant difference in the dentin in favour of test group 3 (GrandioSo x-tra and x-tra base) compared to the control group (Herculite) (p= 0.0086). The use of a low-viscosity shrinkage-reduced composite as the first increment thus leads to improved marginal seal in the dentin region, while no difference was observed between the shrinkage-reduced and conventional composites in the enamel. It should be noted that even with shrinkage-reduced composites it was not possible to achieve completely margin-free filling margins.