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Kunststoff-Füllungsmaterialien fürdirekte adhäsive Restaurationen ha-ben sich als Werkstoffe für die inder Zahnarztpraxis täglich geforder-

ten reparativen Zahnerhaltungsmaßnahmenseit mehreren Jahrzehnten fest etabliert. EinGrund hierfür ist die sich stetig verbesserndewerkstoffkundliche Qualität dieser dentalenKomposite. Zielorientierte Innovationen derzahnmedizinisch-pharmazeutischen For-schung sowie der Hersteller von zahnärztli-chen Verbrauchsmaterialien ermöglichen einimmer einfacheres intraorales Verarbeiten derKomposite.

Derartige Verbesserungen sind aber naturge-mäß nicht ohne Weiteres zu erzielen, denngerade bei den lichthärtenden Komposit-Fül-lungswerkstoffen liegt eine äußerst weitgrei-fende werkstoffkundliche Komplexität vor.So setzen sich derartige Komposite aus einerKombination von mehreren zum Teil sehr un-terschiedlichen Komponenten zusammen:• die organische Kunstharz-Matrix

(verschiedene Monomere, wie zumBeispiel BisGMA oder UDMA etc.),

• anorganische Füllstoffe verschiedenerGröße (zum Beispiel Keramik-Pulver oder Glas-Partikel),

• spezielle Verbundstoffe, die die organische Matrix mit den anorganischen Partikeln verlinken,

• Pigmente zur Erzielung verschiedenerFarbtöne und

• Fotoinitiatoren (normalerweise eineMischung aus Campherchinon, TPObeziehungsweise PPD), durch welche dieFüllungsmasse ausgehärtet wird.

Der Kunstharz-Matrix kommt bei Komposit-Füllungsmaterialien allerdings eine ganz ent-scheidende Bedeutung zu. Neben der Quali-tät und Quantität der anorganischen Füllstof-fe und der Effektivität des Initiator-Systemsfür die zur Aushärtung führende Foto-Poly-merisation ist es vor allem diese organischeMatrix, die die klinisch-intraorale Zuverläs-sigkeit des dentalen Werkstoffs in hohemMaße beeinflusst. Um in einem kritischenMilieu, wie es die Mundhöhle darstellt, zubestehen, ist es entscheidend, dass sich dieMonomer-Moleküle (aus denen die Kunst-harz-Matrix besteht) möglichst vollständigund ohne Nachteile auszulösen und mitein-ander verknüpfen.

Vereinfacht dargestellt, und ohne auf denEinfluss der anorganischen Füllstoffe bei derAushärtung und Beständigkeit von Komposi-ten näher einzugehen, lässt sich über diesenVorgang der Verknüpfung (werkstoffkund-lich als Polymerisation bezeichnet) sagen: Jemehr Monomer-Moleküle sich miteinander

fest verbinden (Höhe des Konversionsgrads)und je weniger es bei dieser Vernetzung zuVerkürzungen der sich verbindenden Mono-mer-Moleküle kommt (Ausmaß der Polymeri-sationsschrumpfung), desto beständiger undhaltbarer ist die Kunstharz-Matrix an sich.

Keine „Schön-Wetter-Werkstoffe“Komposite, basierend auf der neuen Polymer-Technologie der Nano-Dimer-Konversion – wiedas seit der letzten Internationalen Dental-Schau (IDS) in Köln vorgestellte N’Duranceder Septodont GmbH, Niederkassel –, sindals Universal-Restaurationswerkstoff-Systemfür die kompositbasierte Füllungsversorgungvon Front- und Seitenzähnen ein weitererSchritt in Richtung der Optimierung der werk-stoffkundlichen Eigenschaften.

Untersuchungen an der Universität Leuvendurch Prof. Lambrechts sowie der Universi-tät Denver Colorado durch Prof. Newmanund darüber hinaus erste Anwenderberichteklingen vielversprechend und zeigen die zahl-reichen, durchweg positiven Materialeigen-schaften dieses neuen Kompositmaterials.

Komposite auf Dimer-Säure-BasisVerbesserte chemische Struktur der Kunstharz-Matrix von direktenRestaurationswerkstoffen

Abb. 1: Klinischer Eingangsbefund eines unteren

ersten Molaren mit einer gebrochenen Amalgam-

füllung, einer alten Komposit-Reparaturfüllung

(disto-okklusal) und einem kariesbedingten

Abbruch der disto-lingualen Zahnsubstanz; der

zweite Molar weist eine Klasse-I-Kompositfüllung

auf und zeigt röntgenologisch im mesio-lingualen

Approximalbereich eine Kariesläsion.

Abb. 2: Orientierende Zwischenansicht der beiden

Molaren vor der Fortsetzung der Dentinwundbe-

handlung und der restaurativen Füllungsversor-

gungen; der erste Molar lässt nach Entfernung

der alten Füllungen noch weitere zu behandelnde

Schäden erkennen. Die Karies im inneren, mesio-

lingualen Anteil des zweiten Molaren wurde

soweit wie möglich ohne unnötige Abtragung

der okklusalen Zahnsubstanz entfernt.

Abb. 3: Die abgeschlossene großflächige

Aufbaufüllung aus einem hoch viskösen Komposit

auf der werkstoffkundlichen Basis der Nano-

Dimer-Konversionstechnologie am ersten

Molaren. Gerade bei derartigen Restaurationen,

die nahezu die gesamte klinische Zahnkrone

umfassen, sind adhäsive Füllungswerkstoffe

gefragt, die keine werkstoffkundlichen Nachteile

aufweisen und nicht nur „Schön-Wetter-

Komposite” darstellen. – Die Kavität in der

mesio-lingualen Approximalfläche des zweiten

Molaren wurde ebenfalls mit einem Nano-Dimer-

Konversions-Komposit, hier speziell mit der fließ-

fähigen Variante, gefüllt.

aus Spezial 2/10 vom 21.04.2010aus Spezial 2/10 vom 21.04.2010

Die verbesserten werkstoffkundlichen Cha-rakteristika beruhen insbesondere auf• der Nano-Dimer-Konversionstechnologie

sowie einer die Kunstharz-Matrix betref-fende sorgfältig ausgewogene Mischungvon Dimethacrylat-Monomeren:

- einem proprietären Monomer, basierendauf der Dimer-Säure-Technologie,Dimer-Dicarbamat-Dimethacrylat(„Dimer-Säure“, DDCDMA),

- Ethoxylat-Dimethacrylat (EBPADMA)sowie dem

- hinlänglich bekannten und seit langembewährten Urethan-Dimethacrylat(UDMA).

Diese drei Monomere sind an sich vollstän-dig miteinander vermischbar. Wird dann je-doch eine Polymerisation dieser Monomer-Moleküle gestartet, so geht die Mischbarkeitverloren, und es besteht die Tendenz zurEntwicklung von zwei Phasen innerhalb derorganischen Kunstharz-Matrix. Dieser Prozesswird als• Polymerisationsinduzierte

Phasenseparation (PIPS) bezeichnet und bewirkt eine deutlich reduziertePolymerisationsschrumpfung derMonomer-Moleküle während desVerknüpfungsprozesses.

Darüber hinaus hat die Länge des Monomer-Moleküls des in der Kunstharz-Matrix mit ei-nem Anteil vertretenen Dimer-Dicarbamat-Dimethacrylats einen weiteren positivenEinfluss auf die stark reduzierte Polymerisa-

tionsschrumpfung. Das Dimer-Säure-Molekülist ungefähr 50 Prozent größer als das einfa-che Methacrylat-Monomer-Molekül, das sichin vielen herkömmlichen Kompositen findet.

Somit kommt bei diesem neuen Restaura-tionswerkstoff insgesamt gesehen die vomHersteller als Nano-Dimer-Konversionstech-nologie bezeichnete chemische Gesamtwir-kung zum Tragen. Hervorzuheben ist, dasseine Verringerung der generellen Polymerisa-tionsschrumpfung natürlich auch die poly-merisationsbedingte Schrumpfungsspan-nung des Komposit-Füllungsmaterials ver-mindert. Dies ist umso bedeutungsvoller, dagerade die Schrumpfungsspannung im aus-gehärteten Komposit aktiv gegen eine inte-gre adhäsive, mikro-retentive Haftung desRestaurationswerkstoffs zur Zahnhartsubstanzwirkt. Dadurch können kurz- bis langfristigBeeinträchtigungen, wie Undichtigkeitenund Mikro-Substanzverluste, im Verlauf dergebondeten Komposit-Zahnhartsubstanz-Verbindungsflächen entstehen.

Von großer klinischer Wichtigkeit sind auch• der hohe Polymerisationsgrad des

hier beschriebenen Universal-Komposit-Systems N’Durance. Durch die chemische Beschaffenheit der Dimer-Dicarbamat-Dimethacrylat-Moleküle,die sich während des gesamtenPolymerisationsprozesses freier undungehinderter als konventionelleMonomere bewegen können, gelingt esmit normaler Polymerisationslichtzufuhr,einen Vernetzungsgrad (Konversionsgrad)von etwa 80 Prozent zu erzielen. Die

meisten Komposit-Füllungsmaterialienliegen hier bei Werten von nur 45 bismaximal 65 Prozent!

• die Biokompatibilität. Diese hoheUmwandlungsrate bedeutet deutlichweniger Restmonomer-Gehalt im vermeintlich komplett ausgehärtetenKomposit, sodass auch erheblich wenigerfreie Monomere aus der Füllungsmasseherausgelöst werden können. Je wenigerMonomere aus einem Komposit-Füllungsmaterial herauslösbar sind, destogeringer ist auch die Wahrscheinlichkeitirgendeiner negativen biologischenReaktion auf das Material. So lassen sich das Toxizitätspotenzial und auch die Gefahr einer allergischen Reaktionklar vermindern.

• die ausgeprägte Hydrophobie der spe-ziellen Kunstharz-Matrix. Ohne weiterewerkstoffkundliche Details auszubreiten,sei darauf verwiesen, dass für diesewichtige positive werkstoffkundlicheEigenschaft vor allem die chemischeStruktur der Dimer-Dicarbamat-Dimeth-acrylat-Moleküle verantwortlich ist. Durchdie verminderte Wasseraufnahme deshier beschriebenen Komposit-Materialsist gewährleistet, dass weniger Kom-ponenten der gesamten Füllungsmasseausgewaschen werden. Hierdurch bleibendie klinisch relevanten physikalisch-mechanischen Materialeigenschaftenlangfristig besser erhalten.

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Abb. 4: Situation nach Wurzelfüllung eines kariös

stark ausgehöhlten unteren ersten Molaren. Zur

Wiederherstellung der Kaufunktion sollen adhäsi-

ve Restaurationswerkstoffe eingesetzt werden:

ein fließfähiges Komposit als Unterfüllung und

die stopfbare Materialvariante für die okklusale

Deckfüllung. Aufgrund der kritischen Mundhygie-

ne des jungen Patienten wird auf ein besonders

widerstandsfähiges und mundbeständiges

Kunststoff-Füllungsmaterial wie Nano-Hybrid-

Komposit auf Dimer-Säure-Basis zurückgegriffen.

Abb. 5: Die ausgeprägte Fließfähigkeit und der

deutliche Chamäleoneffekt von N’Durance Dimer

Flow machen es zu einem guten Restaurations-

material für alle Einsatzbereiche niedrig-visköser

Komposite (hier als Unterfüllung). Darüber hinaus

erlauben die werkstoffkundlichen Material-

charakteristika auch Verwendungen zur langfristi-

gen Zahnerhaltung in klinisch stark beanspruch-

ten wie auch mundhygienisch kritischen Arealen.

Abb. 6: Klinische Ausgangssituation einer erfor-

derlichen restaurativen Neuversorgung an Zahn

21 und Zahn 22, bedingt durch die bestehenden

insuffizienten Füllungen. Die Wahl fiel auf direkte

adhäsive Kompositfüllungen. Als Restaurarations-

werkstoff wurde N’Durance ausgesucht. Die inno-

vative Chemie der organischen Kunstharz-Matrix

(Nano-Dimer Conversion Technology) und die

damit verbundenen positiven mechanisch-werk-

stoffkundlichen Charakteristika machen dieses

Füllungsmaterial zu einem vielversprechenden

Werkstoff der restaurativen Zahnheilkunde im

Rahmen der Adhäsiv-Technik.

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Positive klinische „Performance“Zur kritischen Bewertung eines Komposits aufDimer-Säure-Basis wurden alle in der Produkt-palette des neuen Nano-Hybrid-Komposit-Systems N’Durance zur Verfügung stehen-den Materialien (fließfähiges wie auch festpastöses) im Rahmen der klinischen Füllungs-versorgungen in der Praxis des Autors ein-gesetzt.

Da die Kunstharz-Matrix dieses Restaurations-werkstoffs laut technischem Produktprofil mitsämtlichen Haftvermittlern beziehungsweiseBonding-Systemen kompatibel ist, wurden al-le Füllungen mithilfe des vom Autor bevor-zugten Adhäsiv-Systems One-Up Bond F (To-kuyama Dental Deutschland GmbH, Alten-berge) gelegt, da dieses selbstkonditionie-rende „All-in-One-Adhesive“ sich als sehr zu-verlässiges und dabei recht unkompliziert zuhandhabendes Haftvermittler-System seitJahren bewährt.

Sowohl die Komposite der fließfähigen alsauch die der pastösen Werkstoffvariante ste-hen in einer – Septodont sei Dank – über-schaubaren Farbton-Auswahl gemäß denbekannten Vita-Zahnfarben bereit. Ebensoerfreulich ist, dass die im Produktprofil be-schriebenen Materialeigenschaften sich (so-weit während und nach dem Restaurations-vorgang durch den Praktiker überprüfbar)durchweg als stimmig erkennen lassen. Be-sonders augenfällig ist hierbei die leicht zu

erzielende exzellente Hochglanzpolierbarkeitsowie die ansprechende Ästhetik, genauergesagt, der sehr gute Farbangleichungseffekt(zur restlichen Zahnhartsubstanz) des aus-gehärteten Komposits.

Praktisches HandlingBesondere Erwähnung bei der Betrachtungdieses Kompositsystems gebührt dem Hand-ling des pastösen Füllungsmaterials. Obwohldieser Restaurationswerkstoff hochviskös ist,lässt er sich dennoch mühelos aus den Schraub-spritzen und den Einzel-Dosis-Kapseln ent-nehmen. Die relativ hohe Viskosität begüns-tigt eine gezielte, modellierende Einbringungin Frontzahn-Kavitäten der Klassen III und IVsowie ein „stopfendes“ Füllen bei Versorgun-gen von Seitenzahndefekten. Für das Wieder-herstellen der Zahnform bei Klasse-V-Kavi-täten sowie als generelles Unterfüllungsma-terial ist das fließfähige Komposit am bestengeeignet.

Beeindruckende RöntgenopazitätNicht zuletzt sei aus Sicht des Praktikers auchauf die erstaunliche Röntgensichtbarkeit die-ses Kompositmaterial-Systems hingewiesen,die in ihrer Röntgenopazität einem „Alumi-nium-Gleichwert“ von nahezu 4 Millimeternentspricht.

FazitDas hier beispielhaft beschriebene, neu aufdem Dentalmarkt erhältliche lichthärtende Na-no-Hybrid-Komposit N’Durance stellt ein füralle klinischen Belange der direkten adhäsi-ven Restaurationstechnik zuverlässiges Fül-

lungsmaterial-System dar. Die modifizierteKunstharzmatrix auf Dimer-Säure-Basis, in Kom-bination mit der technologischen Möglichkeitder Polymerisationsinduzierten Phasensepa-ration (PIPS), eröffnet zusätzliche Vorteile beider Erzielung langlebiger Füllungsversorgungen.

Das hochvisköse Pastenmaterial lässt sichsehr gut verarbeiten und ist ein – für den res-taurativ orientierten Praktiker – erfreulicherKompromiss zwischen leichter Modellierbar-keit der Kompositmasse und „stopfendem“Füllen, insbesondere von Seitenzahn-Kavitäten.Dazu kommt eine verblüffend ausgeprägteRöntgensichtbarkeit dieses Restaurationswerk-stoffs, die keinerlei Schwierigkeiten mehr beider Interpretierung von Röntgenstrahl-diagnos-tisch gewonnenen Unterlagen aufwirft.

Die fließfähige Materialvariante des Kunst-stoff-Füllungsmaterials lässt, wie das Pasten-material, eine ansprechend farblich-ästheti-sche Restauration zu. Das Anfließverhaltenist deutlich ausgeprägt, ohne dass das Kom-posit zu schnell „wegsackt“ oder aus Klas-se-V-Kavitäten ausfließt. Ein sehr großer Vor-teil beider Materialvarianten von N’Duranceist deren uneingeschränkte Verwendung auchmit systemfremden Haftvermittlern und Bon-ding-Systemen.

Dr. Markus Th. Firla,Hasbergen-Gaste ■

Abb. 7: Die fertigen Restaurationen direkt nach

Abschluss des Füllungsvorgangs; die hier im

Mittelspunkt stehende Versorgung des Zahns 22

wurde mit der Flow-Variante des Komposits als

Unterfüllung und der hoch-viskösen Masse aus

der Standard-Kartuschen-Spritze (beide im

Farbton A2) bewerkstelligt. Die sehr guten

ästhetischen Eigenschaften und die ebenso gute

Polierbarkeit dieses Restaurationswerkstoffs sind

augenfällig. Die vom Hersteller hervorgehobene

Biokompatibilität des Füllungsmaterials ist ein

weiterer, nicht zu vernachlässigender Pluspunkt

dieses Kompositmaterials.

Abb. 8: Röntgenologische Ausgangssituation vor

einer erforderlichen Wurzelkanalbehandlung im

Bereich von Zahn 14 und 13

Abb. 9: Zahn 13 nach der vorsorglichen

Aufbaufüllung mit N’Durance. Die außerordent-

liche Röntgenopazität dieses Nano-Hybrid-

Komposits beruht auf einer optimierten

Kombination von Ytterbiumfluorid-Nanopartikeln

und Nanoclustern, Bariumglas und Siliziumoxid.

Sehr geringe Schrumpfung > bessere marginale Integrität und weniger MicroleakageHohe Monomerumwandlung > exzellente mechanische Eigenschaften und Biokompatibilität

Hohe Röntgenopazität > sicherere Kontrolle und NachuntersuchungMehr Komfort > mit herkömmlichen Adhäsivsystemen kompatibel

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Septodont GmbH • Felix-Wankel-Str. 9 • 53859 NiederkasselTel.: 0228 97126-0 • Fax: 0228 97126-66info@septodont.de • www.septodont.de

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