Bruchlastverhalten von Stiftaufbauten bei endodontisch versorgten Zähnen

mit nicht abgeschlossenem Wurzelwachstum

Inaugural-Dissertation

zur Erlangung des Doktorgrades

der Hohen Medizinischen Fakultät

der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität

Bonn

Anett Mues, geb. Kombeitz

aus Karl-Marx-Stadt, jetzt Chemnitz

2007

Angefertigt mit Genehmigung der

Medizinischen Fakultät der Universität Bonn

1. Gutachter: Priv.-Doz. Dr. med. dent. E.-H. Helfgen

2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. med. dent. H. Stark

Tag der Mündlichen Prüfung: 24.10.2007

Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde

der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik

Direktor: Univ.-Prof. Dr. med. dent. B. Koeck

Diese Dissertation ist auf dem Hochschulschriftenserver der ULB Bonn

http://hss.ulb.uni-bonn.de/diss_online elektronisch publiziert.

Meiner Familie sowie meinem geliebten Ehemann und allen, die mir

meinen beruflichen Werdegang ermöglicht haben

5

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung 7

1.1 Zielsetzung 7

1.2 Literaturübersicht 9

1.2.1 Stiftdesign 9

1.2.2 Stiftherstellung 10

1.2.3 Stiftbohrung und Präparation 10

1.2.4 Stiftsysteme 12

1.2.4.1 Stiftaufbauten aus faserverstärktem Kunststoff 13

1.2.4.1.a Stiftaufbauten aus Karbonfaser 14

1.2.4.1.b Stiftaufbauten aus Glasfaser 15

1.2.4.2 Stiftaufbauten aus Keramik 16

1.2.4.3 Stiftaufbauten aus Metall 16

1.2.5 Befestigungszemente 17

1.2.6 Werkstoffkundliche Grundlagen 18

2. Material und Methode 19

2.1 Versuchsgruppen 19

2.2 Vorversuche 19

2.3 Herstellung der Versuchskörper 20

2.3.1 Vorbereitung der Probenzähne 20

2.3.2 Verwendete Stiftsysteme 22

2.3.2.1 Keramikstifte 23

2.3.2.2 Glasfaserstifte 23

2.3.2.3 Karbonfaserstifte 24

2.3.2.4 Metallstifte 25

2.3.3 Verwendete Zemente 26

2.3.4 Zementieren der Stifte 26

2.3.4.1 Gruppe 1 - Versorgung mit CeraPost® 27

2.3.4.2 Gruppe 2 - Versorgung mit ParaPostFiberWhite® 28

2.3.4.3 Gruppe 3 - Versorgung mit ComposiPost® 28

2.3.4.4 Gruppe 4 - Versorgung mit Komposit (Tetric®) 28

2.3.4.5 Gruppe 5 - Versorgung mit individuell gegossenem

Metallstift 29

2.3.5 Herstellung der Aufbauten 30

2.4 Versuchsaufbau 30

2.5 Statistische Auswertung 31

6

3. Ergebnisse 32

3.1 Auffälligkeiten während der Herstellung der Probenkörper 32

3.2 Bruchbelastung der verschiedenen Gruppen 33

3.2.1 Gruppe 1 - CeraPost® 33

3.2.2 Gruppe 2 - ParaPost Fiber White® 34

3.2.3 Gruppe 3 - ComposiPost® 35

3.2.4 Gruppe 4 - Komposit 36

3.2.5 Gruppe 5 - Individuell gegossener Metallstift 37

3.3 Vergleichende Darstellung der Gruppen 38

3.3.1 Bruchmuster 39

3.3.1.1 Gruppe 1 40

3.3.1.2 Gruppe 2 41

3.3.1.3 Gruppe 3 42

3.3.1.4 Gruppe 4 43

3.3.1.5 Gruppe 5 44

3.4. Statistische Auswertung mit Übersicht 44

4. Diskussion 46

4.1 Klinische Relevanz des Frakturtests 46

4.2 Kritische Betrachtung des Zahnmaterials 46

4.3 Kritische Betrachtung der Methodik 47

4.3.1 Probenbearbeitung 47

4.3.2 Versuchsaufbau 49

4.4 Diskussion der Ergebnisse 50

4.5 Schlussfolgerung 53

5. Zusammenfassung 54

6. Literaturverzeichnis 56

7. Danksagung 71

7

1. E in le i tung

1.1 Z ie lset zung

Bei Traumata im K indes- und Jugendal ter kommt es in Verb indung mi t

Ver let zungen des Kauorgans häuf ig zu direk ten Schädigungen der obe-

ren Front zähne. Dabei s tehen Frak turen der Zahnkrone der mi t t le ren

sowie sei t l ichen Inc is iv i im Vordergrund (Sandal l i et a l ., 2005; Saroglu

und Sonmez, 20 02 ; Schat z und Joho, 19 9 4) .

Be i Z ähnen m i t noch n i ch t abgesch lossenem Wur ze lwachs tum s te l l t

s ich jedoch das Prob lem e iner adäquaten prothet ischen Versorgung.

Wur ze lkanal lumina s ind groß und röhrenförmig durch e ine aus ladende

sowie gefäßre iche Pulpa, d ie Wandstärke der verb l iebenen Zahnhar t -

subs t anz im Be re i c h de r Z ahnw ur ze l seh r ge r i ng und das Fo ramen

ap ica le noch wei t o f fen. (Katebzadeh et a l . , 19 98 ; Raf te r, 20 05, Ta i t

e t a l . , 20 05)

Daraus resu l t i e r t zunächs t e ine umfangre iche endodont i sche Vor be -

hand lung d ieser Zähne im S inne e iner Apex i f i ka t ion, um e inen Har t -

gewebsabsch luss zu induz ieren, um e ine d ichte Wur ze l fü l lung zu er-

mögl ichen. Dabei so l l v i t a les, reak t ions fäh iges Pulpagewebe erha l ten

und geschont werden, um e inen Absch luss des Wur ze lwachstums zu

ermögl ichen.

Nach er fo lg re icher endodont ischer Vorbehand lung erg ib t s ich jedoch

d ie p ro thet i sche Prob lemat ik de r Verso rgung d ieser Z ähne ; abgese -

hen von der äs thet i schen Einbusse e iner p rov iso r i schen Verso rgung

d ient e ine Versorgung mi t te ls endodont ischem St i f t au f bau pr imär der

Retent ion der p ro thet ischen Restaurat ion und nur sekundär der S ta -

b i l i s ie rung des Zahnes ( Morgano, 19 9 6 ; Morgano et a l . , 19 9 4 ; Torb -

görner et a l . , 19 95) .

Neben der feh lenden Fr ik t i on der vo rhandenen e rhä l t l i chen S t i f t sys -

teme kann es auch zu e inem ästhet isch s tö renden Durchsche inen e i -

nes eventue l l ver wendeten meta l l i schen endodont ischem St i f t au f baus

kommen.

Aus d iesem Gr unde s ind au f dem Mar k t z war v ie le S t i f t sys teme e r-

hä l t l i ch, jedoch is t der Durchmesser der erhä l t l i chen zu k le in, um das

große Lumen der bete i l ig ten Zähne auszufül len (Car valho et a l ., 2005 ;

8

Tai t e t a l . , 20 05) .

Z ie l d ieser w issenschaf t l i chen Studie war es, e in geeignetes St i f t sys -

tem zur Versorgung d ieser Zähne zu f inden.

Da subs t anz reduz ie r te Z ähne e in deu t l i ch höheres Frak tu r r i s i ko a l s

v i ta le P fe i ler zähne ze igen, war es w icht ig, dass das ver wendete St i f t -

system in seinen physikal ischen Eigenschaf ten dem Zahn sehr ähnl ich

is t .

Deswegen so l l te e in St i f t sys tem gefunden werden, das den Zahn s ta -

b i l i s ie r t und unte r Schonung der Zahnhar tsubs tanz t ro t z des g roßen

Lumens e ine zuver läss ige Verankerung für d ie def in i t i ve Restaurat ion

b ietet .

Dazu wurden In -v i t ro Versuche an ex t rahier ten Zähnen vorgenommen,

d ie m i t ve r sch iedenen vo rausgewäh l ten S t i f t sys temen ve r so rg t wur-

den.

Im Anschluss daran wurden d ie Zähne in e iner Universa lprü fmaschine

b is zur Frak turgrenze be lastet und d ie dabei aufget reten K räf te sowie

Frak turmuster ausgewer tet .

9

1. 2 Li tera turübersicht

Eine V ie lzahl von St i f tsystemen is t auf dem heut igen Mark t erhäl t l ich ;

dabei können d iese nach unterschied l ichen Gesichtspunk ten unter te i l t

werden : nach der Form, dem Des ign, dem Mater ia l oder der Hers te l -

lungsar t (Robbins, 20 02) .

Be i der Auswahl des jewei l igen St i f t sys tems muss dami t d ie ind iv idu -

e l le Si tuat ion beachtet werden, damit das an die Si tuat ion bestmögl ich

angepasste System gewähl t werden kann. Dabei g i l t es zu berücksich -

t igen, w iev ie l Zahnhar tsubstanz verb l ieben, we lche Restaurat ion ge -

wähl t oder we lche Präparat ions form vorgesehen is t (Goodacre, 20 0 4 ;

S tand lee und Caputo, 1972 ; Torb jo rner und Fransson, 20 0 4) .

D ie be i der S t i f tbohrung auf t retenden K räf te müssen ebenso berück-

s ich t ig t werden w ie d ie Frage, ob d ie ver b l iebene Zahnhar t subs tanz

durch die St i f t versorgung gegebenenfa l ls wei ter geschwächt oder e ine

Stärkung durch d ie Versorgung ermögl icht w i rd.

D iese Fak toren so l len im Fo lgenden erör te r t werden.

1. 2 .1 St i f tdesign

St i f taufbauten können nach ihrer Form, Ver wendung oder der Herste l -

lung a l lgemein e ingete i l t werden.

H ins icht l i ch ihrer Form werden d ie endodont ischen St i f te in konische,

zy l indr ische und zy l indrokonische St i f t systeme unter te i l t ( Wi r t z et a l . ,

19 87) . Im H inb l i ck au f d ie Ver wendung unte r sche idet man z w ischen

pulpären und parapulpären sowie ak t iven und passiven Systemen; da -

bei geht den passiven eine Ausschachtung des Wurzelkanals per Norm-

bohrung voraus, wogegen ak t i ve in den Kanal e ingeschraubt werden.

Beide Systeme haben ihre Vor- sowie Nachte i le, d ie bei der jewei l igen

S i tuat ion d ie Ind ikat ionsste l lung zum Behandlungser fo lg ausmachen.

Während s ich die ak t iven Systeme besonders durch ihre hohe Retent i -

on auszeichnen, bedingen s ie sehr hohe Kerbspannungen, die zu Wur-

ze l f rak tu ren führen können ( Henr y, 1977; Kae l in und Schäre r, 19 91;

Schmeißner, 1985) .

D e r A na tomie des Wur ze lkana ls f o l gend s ind z y l i nd r i sc he S t i f t e im

ap ika len Bere ich sehr substanz fordernd, was zu Wur ze lper fo rat ionen

10

führen kann (Kael in und Schärer, 1991) , weisen aber hohe Retent ions-

wer te au f (S tand lee et a l . , 1978) ; dagegen haben kon ische Sys teme

ger ingere Retent ionswer te (S tand lee et a l . , 1978) , aber auch e in ge -

r ingeres R is iko e iner Wur ze lkana lper fo rat ion ( Weine et a l . , 19 91) .

Auch t reten be i kon ischen Systemen Spannungssp i t zen im cer v ika len

und ap ika len Bere ich auf (Cooney et a l . , 1986) , was jedoch durch d ie

Präparat ion e ines Kanal in lays deut l i ch ver r inger t werden kann.

A l s Ko mb ina t i o n d i e s e r b e i den S ys tem e g eh t das z y l i n d r o ko n i sc he

St i f tsystem her vor, das e inen zy l indr ischen cer v ikalen sowie e inen ko -

nischen apikalen Antei l besi t z t , was zu einer Minimierung des Per fora -

t ionsr is ikos be i besserer Retent ion führ t (Kae l in und Schärer, 19 91) .

1. 2 . 2 St i f therste l lung

St i f tsysteme können auch hinsicht l ich ihrer Herste l lungsar t unterschie -

den werden: konfek t ion ier t , ha lbkonfek t ion ier t oder ind iv idue l l .

Dabe i bestehen konfek t ion ier te Systeme aus e iner N ichtede lmeta l l le -

g ierung, Keramik oder Faser verbundsystemen, wobei d ie St i f te bere i ts

vorgefer t ig t s ind und nach e iner Kanalbohrung mi t te ls Normbohrer in -

ser ie r t werden (Ede lhof f e t a l . , 19 97) .

Ha lbkonfek t i on ie r te Sys teme set zen s i ch zusammen aus e inem kon -

fek t ion ier ten endodont ischen St i f t und e inem ind iv idue l l mode l l ie r tem

Auf bau ( Is idor und Brondum, 19 92 ; Lauer et a l . , 19 9 4) und bestehen

ent weder aus Meta l l oder Keramik (Ede lhof f e t a l . , 19 97) .

Ind iv idue l le St i f te werden im Labor in Meta l l gegossen, nachdem ent -

weder e ine Abformung des Kanals er fo lgte oder e ine di rek te int raorale

Mode l la t ion (Hudis und Go ls te in , 1986) .

Somi t un te r sc he iden s i c h d ie S t i f t sys teme auc h h ins i c h t l i c h Kos ten

sowie Ze i tau f wand für Pat ient , Zahnar z t und zahnär z t l i chem Labor.

1. 2 .3 St i f tbohrung und Präparat ion

Der Au f bau endodont i sc h behande l te r Z ähne ha t d i e Au fgabe un te r

Schonung gesunder Zahnhar tsubstanz e ine zuver läss ige Verankerung

für d ie def in i t ive Restaurat ion zu schaf fen. Dabei kommt es aber auch

11

zu e iner Schwächung des Zahnes durch d ie Auf bere i tung der Wur ze l -

kanä le sowie St i f tbohrung (S te l lungnahme DGZMK 20 03) ; vor d iesem

H in te rg r und können he r kömml i che endodont i sche S t i f t au f bau ten d ie

Fes t i gke i t so behande l te r Z ähne n i ch t s te i ge r n (Guz y und N icho l l s ,

1979 ; Lovdah l und N i c ho l l s , 197 7; S ido l i e t a l . , 19 97; Trope e t a l . ,

1985 ; V ig lue et a l . , 19 9 4) .

Vor dem H in te rg r und, dass s i ch ke ine re levanten phys ika l i schen E i -

genschaf ten durch e ine endodont ische Versorgung ändern, muss ind i -

v iduel l best immt werden, ob e ine St i f t versorgung indiz ier t is t (Fusaya-

ma und Maeda, 19 69 ; Reeh et a l . , 1989 ; Sedg ley und Messer, 19 92 ;

S tanford et a l . , 1958) .

Vorausset zung e iner Normbohrung is t unter anderem e ine su f f i z iente

Wur ze l f ü l l ung , d i e b i s au f 4 - 5 mm vo r A pex re duz ie r t we rden so l l -

te, um darüberh inaus e inen ap ika len bak ter iendichten Versch luss des

Kana ls zu gewähr l e i s ten ( B ourgeo is und Lemon, 19 81; Kv i s t e t a l . ,

1989 ; Magura et a l . , 19 91; Mat t ison et a l . , 198 4 ; Por te l l e t a l . , 1982 ;

Zmener, 1980) .

Dabei is t durch v ie le S tud ien be legt , dass d ie Länge des im Wur ze l -

kana l veranker ten St i f t ante i ls s ign i f i kanten Ein f luss au f d ie Retent ion

und somit d ie Er fo lgsaussicht hat (Standlee et a l ., 1978) . In e iner um-

fassenden In -v ivo Untersuchung von Sorensen 198 4 an 1273 Zähnen

s te l l te man be i e ine r S t i f t l änge von 1 / 4 de r k l i n i schen K ronen länge

in 25 % e inen Misser fo lg fes t , während be i e iner Länge von mehr a ls

1 /4 d ies n icht der Fa l l war.

In de r L i te ra tu r werden ve r sch iedene A ngaben zur op t ima len Länge

gemacht , dabei muss aber fes tgeste l l t werden, dass der St i f t im Wur-

ze lkanal mindestens so lang se in so l l w ie d ie k l in ische K rone (Frees -

meyer, 19 95 ; Hofmann, 1985 ; Sorensen und Mar t inof f , 198 4) und a ls

I dea lmas s e ine L änge von 2 / 3 de r Wur ze l angegeben werden kann

(Freesmeyer, 19 95 ; S tark , 20 0 0) .

Um e inen M is se r fo l g zu ve r me iden , mus s auc h de r Wah l des S t i f t -

durchmessers Beachtung geschenk t werden; es so l l te genug Zahnhar t -

subs tanz geschont , abe r auch e ine s t ab i l e S t i f t s i t ua t i on gescha f fen

werden (Robb ins , 20 02) . Be i e inem zu groß gewäh l ten Durchmesser

w i rd der Zahn unnöt ig geschwächt , be i e inem zu ger ingen St i f tdurch -

messer besteht d ie Gefahr der St i f t f rak tur (Assi f et a l ., 1993 ; Cormier

et a l . , 20 01; Deutsch et a l . , 1985) .

12

Auch d ie A r t der Zement ie rung is t fü r den Langze i te r fo lg von Bedeu -

tung :

be i kon ischen S t i f t sys temen sow ie konvent ione l l Zement ie r ten is t es

ratsam, ein Kanal in lay zu präpar ieren, welches als Verdehschutz sowie

a ls zusät z l i che Abstü t zung d ienen so l l (Gutmann, 1977; Schmeißner,

1983 ; Sh i l l ingburg et a l . , 1970) .

Be i adhäs iv zement ie r ten endodont ischen St i f t sys temen is t d ie Zahn -

ha r t subs t anz sc h o nen de re P r äpa r a t i o n s ow i e de r b e s s e re Ve r bun d

St i f t / S tumpfauf bau mi t Erhöhung der S tab i l i t ä t zu beachten (Ede lhof f

e t a l . , 20 02) .

Da auch die verb le ibende Dent inwandstärke Einf luss auf den Langzei -

te r fo lg hat , so l l te d iese durch e ine in i t i a le z i r ku lä re Präpara t ion mi t

2mm bre i tem Dent insaum -ap ika l des Auf baus - zunächst abgeschät z t

werden (Bere ich, der später von der def in i t i ven Restaurat ion umfasst

w i rd) ; d ieses w i rd auch a ls „Fer ru le design“ bezeichnet und wi rk t s ich

s tab i l i s ie rend auf d ie Zahnwur ze l aus (Barkho lder et a l . , 1989 ; Hem -

mings et a l . , 19 91; Is idor et a l . , 19 9 6 ; M i lo t und Ste in, 19 92)

Pr inz ip ie l l i s t zu sagen, dass be i e inem s tarken Dest ruk t ionsgrad e i -

nes Z ahnes m i t nu r unzure i chender ko rona le r Z ahnhar t subs t anz f ü r

d i e adhäs i ve Re ten t i on de s Au f baus o de r e ine r g roß en Sc he r- und

Zugbeanspruchung des Zahnes e in adhäs iv oder n icht adhäs iv verar-

be i te ter S t i f t au f bau zum Einsat z kommen so l l (Creugers et a l . , 19 93 ;

Guzy und N icho l ls , 1979) .

Spezie l l bei Zähnen mi t großem Kanal lumen -wie den vorderen Inc is iv i

be i Zus tand nach Trauma und n ich t abgesch lossenem Wur ze lwachs -

tum- ste l l t d ie geeignete endodont ische St i f t versorgung den Behandler

vor Schwier igke i ten.

1. 2 .4 St i f t systeme

Die meisten k l in ischen Langzei ts tudien s ind mi t Wurzelkanalst i f ten auf

Meta l lbas is bekannt ; dabe i is t d ie M isser fo lgsrate von versch iedenen

Parametern abhängig, w ie z . B . S t i f tdes ign, Verhä l tn is S t i f t - zu K ro -

nen länge und Hers te l lungsver fahren (Creugers et a l . , 19 93 ; Rober ts ,

1970 ; Sorensen und Enge lman, 19 9 0 ; Sorensen und Mar t inof f , 198 4 ;

Weine et a l . , 19 91) .

13

D ie i n de r L i te ra tu r beschr iebenen met a l l i schen S t i f t sys teme un te r-

scheiden sich hinsicht l ich Mater ial, Form und /oder Ober f lächenbeschaf-

fenhe i t ; während Dezement ie rungen e in lösbares Prob lem dars te l len,

führen Wur ze l f rak turen fas t immer, S t i f t f rak turen unter Umständen zu

e inem Misser fo lg im S inne e iner Ex t rak t ion.

Daher wurden neben den konvent ione l len Meta l ls t i f ten auch St i f tma -

ter ia l ien gesucht , d ie physika l ische Eigenschaf ten ähnl ich der verb l ie -

benen Zahnsubstanz haben, d iese dadurch n icht gefährden und e ine

Verbesserung der Ästhet ik wegen ihrer Trans luzenz ermögl ichen.

Die ästhet ischen Nachtei le metal l ischer St i f te zeigen s ich vor a l lem im

Front zahngebiet , wo es zu Einbussen h ins icht l i ch Farbe sowie Trans -

luzenz kommen kann (Carossa et a l . , 20 01) ; auch d ie Ab lagerungen

kor ros ionsbed ing te r Meta l l i onen in das Wanddent in sow ie d ie umge -

benden Gewebe s ind e in g roßer Nachte i l (A r v idson und Wròb lewsk i ,

1978) ; da es be i der S t i f t bohr ung auch immer zu e iner Schwächung

de r Z ahsubs t anz ko mmt ( Lovdah l und N i c ho l l s , 197 7; S i do l i e t a l . ,

1997; Trope et a l . , 1985) , b ieten d ie neueren St i f t sys teme e ine Reihe

von Vor te i len ; neben der besseren Ästhet ik is t das dent inähnl iche b i -

omechanische Verha l ten be i meta l l f re ien St i f ten her vor zuheben.

Auch is t zu p rü fen, ob e in re in adhäs iver Au f bau ohne S t i f t m i t den

Vor te i len der R is ikomin imierung, min imal invas iv und zahnhar tsubstan -

zerha l tend sowie fe r t igke i t ss te igernd k l in ische Bewährung ze ig t

(Newman et a l . , 20 03) .

Im Fo lgenden so l l e in kur ze r Verg le i ch z w ischen S t i f t au f bau ten aus

faser verstärk tem Kunststof f -hier : Glasfaser und Karbonfaser-, Keramik

sowie Meta l l vorgenommen werden.

1. 2 .4 .1 St i f tau f bauten aus faser verstärk tem Kunststof f

A nfang de r Ac hz ige r Jah re en t s t and de r Wunsc h , S t i f te m i t den t in -

ähn l i c hen b i omec han i sc hen E igensc ha f ten zu en t w i c ke ln (G o ldbe rg

und Burs tone, 19 92 ; K ing und Setche l l , 19 9 0 ; T jan et a l . , 19 91) . So -

mi t wurde der Grundste in für d ie faser verstärk ten St i f tsysteme gelegt ;

diese anisot ropen Werkstof fe zeichnen sich durch unterschiedl iche Be -

las tbarke i t je nach Faserar t , - ausr ichtung und K raf t w inke l aus.

Dabe i i s t be i e inem Be las tungsw inke l von 25° b i s 9 0 ° de r E - M o du l

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der Kunsts to f fmat r i x entsche idend (3 - 4GPa) , we lcher unte r dem von

D en t i n l i e g t ( Sc heppe r hey n , 20 02) . Aus se rdem kommt es be i e ine r

B iegebeansp r uc hung zu e ine r Umor ien t i e r ung de r Fase r mat r i x , was

a ls „ K raf t f luss lenkung“ beze ichnet w i rd (Eichner, 1985 ; K ing und Set -

che l l , 19 9 0) .

Begünst ig t durch den adhäsiven Verbund zwischen Komposi t und Epo -

x idhar zmat r ix so l l es den St i f ten bei ger inger Spannung mögl ich se in,

e ine homogene Einhe i t mi t dem adhäs iven Befest igungsmater ia l , dem

Au f bau und dem Dent in zu b i l den ( M endoz a und Eak le , 19 9 4 ; Pes t

e t a l . , 20 02) . Pur ton und Love (19 9 6) und Robb ins (20 02) bew iesen

jedoch, dass der adhäs ive Hal t der Kompos i tau f bauten zu den faser-

verstärk ten St i f ten dem mechanischen Hal t zu makroretent iven Meta l l -

s t i f ten unter legen is t .

E in g roßer Vor te i l de r fase r ve rs tä r k ten S t i f te i s t aber d ie gu te Ent -

f e r nba r ke i t ( Fe r r a r i e t a l . , 2 0 0 0 ) , was das R i s i ko e i ne r i a t r o genen

Wur ze lper fo rat ion somi t herabset z t ; auch ermögl icht d ie Ver wendung

von Normbohrern e ine d i rek te ansch l ießende neue Zement ie rung (De

r i j k , 20 0 0 ; S ido l i e t a l . , 19 97) .

Man untersche idet je nach A r t der in der Epox idhar zmat r i x e ingebet -

te ten Fasern : karbon - und g las faser vers tärk te S t i f t sys teme.

1. 2 .4 .1.a St i f tau f bauten aus Karbonfaser

Be i e inem Winke l von 9 0° haben ka r bon faser ve rs t ä r k te S t i f te e inen

n iedr igeren E- Modul a ls g las faser verstärk te St i f te, womi t s ie e ine hö -

here Zugfest igke i t au f weisen (Schepperheyn, 20 02) .

Ka r bon fase r s t i f te s ind d ie am bes ten nac hunte r suc h ten Fase r s t i f te ;

ihre Nachtei le s ind die dunk le Farbe sowie die fehlende Radioopazi tät .

Aufgrund der Farbe s ind s ie im ästhet ischen Bere ich n icht zu ver wen-

den, aber d ie feh lende Radioopazi tät kann durch den Befest igungsze -

ment ausgeg l ichen werden. Durch d ie Einbet tung von ca. 8µm d icken

Karbonfaser in e ine Kunsts to f fmat r i x w i rd e in chemischer Verbund zu

e inem Komposi t -a ls Zement oder Auf bau- ermögl icht ; d iese Tatsache

w i rd vers tärk t durch d ie maschine l le Ober f lächenbearbe i tung der fe r-

t iggeste l l ten St i f te zur Erhöhung der mik romechanischen Retent ion.

Er f reu l i c he r we ise ze i gen e r f o l g te Un te r suc hungen e ine e inhe i t l i c he

15

ger inge Wurzel f rak tur rate und bei auf t retenden Brüchen e ine mögl iche

d i rek te Wieder versorgung des Zahnes mi th i l fe e ines neu e ingebrach -

ten St i f tes (Dean et a l . , 19 98 ; Ho l l i s et a l . , K ing und Setche l l , 19 9 0 ;

Mannocc i e t a l . , 19 9 9 ; S ido l i e t a l . , 19 97) .

Vone inander abweichende Ergebnisse ze igen s ich a l le rd ings h ins icht -

l i ch des Frak tur w iders tandes: S ido l i e t a l . (19 97) ze igen e inen n ied -

r igeren Frak tur w iders tand a ls be i Meta l ls t i f ten, O t t l (20 02) h ingegen

einen höheren und andere (McDonald et a l ., 1990) keinen signi f ikanten

Untersch ied (Mö l le rs ten et a l . , 20 02 ; Raygot et a l . , 20 01) .

Fer rar i e t a l . (20 0 0) ze igen aber gute k l in ische Ergebnisse.

1. 2 .4 .1.b St i f tau f bauten aus Glasfaser

D er g roß e Vo r te i l ge genübe r K a r b on fase r s t i f t en i s t de r A spek t de r

Ä s t he t i k ; m i t i h re r he l l en Fa r b e und de r l i c h t l e i t enden E i gensc ha f t

s ind s ie in der vo l lkeramischen Restaurat ion deut l i ch über legen (Ak-

kayan un d G u lm ez , 2 0 0 2 ; Ro b b ins , 2 0 0 2 ; Ro s en t r i t t e t a l . , 2 0 0 0 ) .

D ie L icht le i t fäh igke i t der G las fasern ermögl icht auch e ine gute Po ly -

mer isa t i on l i ch thär tender adhäs ive r Befes t i gungszemente in t i e fe ren

Kanalabschni t ten ( V ich i e t a l . , 20 01) .

Über d ie Eigenschaf ten der Fasern, d ie in e iner Kunsts to f fmat r i x e in -

gebet te t s ind, lassen s ich Zug - , D ruck- , B iege - und Sch lag fes t igke i t

der St i f te beeinf lussen, aber auch durch deren Volumenantei l und Ver-

bund zur Mat r i x (Janda, 19 9 0) . Dabei untersche idet man versch iede -

ne Ver fahren w ie das Düsenz iehver fahren, Z ieh - Reck- Brechprozess,

Spr i t zpressen usw.

Im Vergle ich zu Karbonfaserst i f ten s ind s ie a l lerdings deut l ich spröder

(Tr io lo et a l ., 1999) , da d ie amorphen Glasfasern aus geschmolzenem

Glas gewonnen werden; auch bei Glasfaserst i f ten zeigt s ich jedoch der

Vor te i l der schne l len Neuversorgung im Fa l le e iner Frak tur (Akkayan

und Gulmez, 20 02; Cormier et a l ., 20 01) und in labor technischen Ver-

suchen höhere Bruchfest igke i ten a ls keramische St i f te (Akkayan und

Gulmez, 20 02 ; Cormier et a l . , 20 01; Rosent r i t t e t a l . , 20 0 0) .

16

1. 2 .4 . 2 St i f tau f bauten aus Keramik

Ke r am i s c h e S t i f t e ha b e n de n N ac h te i l , das s s i e e i n e h o h e S p r ö d -

bruchanfäl l igkei t - die häuf igste Misser fo lgsursache- haben und äußerst

schwer zu rev id ie ren s ind, was nur unte r g roßem Zahnhar tsubs tanz-

abt rag mögl ich is t (Asmussen et a l . , 19 9 9 ; Fer rar i e t a l . , 20 0 0) .

Deut l icher Vor te i l is t aber ihre B iokompabi l i tä t und ihre L ichtdurchläs -

s igke i t (A kagawa e t a l . , 19 93 ; Berg und Hammer, 19 92 ; Ede lho f f e t

a l . , 19 97; Ede lhof f e t a l . , 19 98 ; Koutayas und Kern, 19 9 9 ; Mar xkors

und Lehmann, 1998; Sieber, 1998) , wodurch sie im ästhet ischen Front-

zahngebiet sehr gut zur Anwendung kommen können (außer In - Ceram®

au fg r und der hohen Scher be las tung) ; auch ver fä r ben s ie das umge -

bende Har t - und Weichgewebe n icht , da Keramik ke iner le i Kor ros ion

unter l ieg t (Chr is te l e t a l . , 1989) .

D ie re la t i v neue Z i r kon ium ox i dke ram ik - H o c h le i s t ungske ram ik ohne

Glasantei l - is t radioopak und besi t z t durch ihre Oxidpar t ike l die Eigen-

schaf t , R issb i ldung s toppen zu können und somi t unter Zugbe las tung

s tab i le r zu se in (Mar xkors und Meiners, 20 01; Meiners und Lehmann,

19 98 ; Paul und Schärer, 19 9 6) .

Z i r konox idke ramiks t i f te ze igen a l l e rd ings e inen n ied r i ge ren Frak tu r-

w iders tand a ls meta l l i sche St i f te, haben aber mi t ihnen gemein, dass

e ine W ieder ve rso rgung be i au f t re tenden Frak tu ren n i ch t mög l i ch i s t

(Akkayan, 20 02) .

1. 2 .4 .3 St i f tau f bauten aus Meta l l

St i f t au f bauten aus Meta l l können aus Ede l - oder N ichtede lmeta l l be -

s tehen, konfek t ion ie r t , ind iv idue l l oder ha lbkonfek t ion ie r t se in . Doch

so l l ten d ie ve r wendeten Leg ie r ungen e lek t roc hemisc h unbedenk l i c h

se in, was durch d ie Ver wendung von T i tan, Go ld - Plat in - sow ie Go ld -

I r id ium- Legierungen gewähr le is tet w i rd (Ede lhof f e t a l . , 20 02) .

Der Vor te i l meta l l i scher Sys teme l i eg t in ih rem hohen Frak tu r w ider-

s t and, wo r in abe r auc h ih r Nac h te i l beg r ündet i s t , dass be i au f t re -

tenden Misser fo lgen im S inne von Frak turen eher der Zahn br icht a ls

der St i f t (Ass i f et a l . , 1989 ; Heydecke et a l . , 20 02 ; Pier r isnard et a l . ,

20 02 ; S ido l i e t a l . , 19 97) . Da es sowohl zur Ein lagerung von Meta l l i -

17

onen in benachbar tes Har t - und Weichgewebe kommen kann a ls auch

zu Durchsche inen meta l l i scher Auf bauten unter Vo l lkeramik restaurat i -

onen und dünnen Dent inwandungen s ind s ie für den Front zahnbere ich

weniger gee ignet (Ede lhof f e t a l . , 20 02) .

Auc h i n de r Rev id i e r ba r ke i t i s t e i n N ac h te i l zu sehen , da de r S t i f t

häuf ig mi t e inem Trepanbohrer - unter Ver lus t von wei te rer Zahnhar t -

substanz- ent fe rnt werden muss (Meiners und Lehmann, 19 98) .

A l l geme in i s t zu sagen, dass d ie M ög l i chke i t , meta l l i sche S t i f te m i t

Aufbauten anzugießen, d ie Er le ichterung b ietet , durch indiv iduel le An-

gulat ion d ie Einschubr ichtung des Aufbaus zu var i ie ren und den Rest-

zähnen anzupassen.

1. 2 .5 Befest igungszemente

In Abhängigke i t des ver wendeten St i f t sys tems können konvent ione l le

oder adhäsive Zemente zur Anwendung kommen. Um eine gleichmäßige

Ver te i lung des Zementes s icher zuste l len, is t es von Vor te i l , wenn der

Zement mi t e inem ro t ie renden Ins t r ument in den Wur ze lkana l e inge -

bracht , der St i f t beschick t und eingesetz t wird (Goldmann et a l ., 1984;

Goldstein et a l ., 1986) .Für das konvent ionel le Zement ieren eignen sich

Phosphatzement sowie Glasionomerzement, die s ich nicht s igni f ikant in

ih ren Retent ions - und Widers tandsverha l ten untersche iden und be ide

bewähr t sow ie e in fach in der Verarbe i tung s ind ( V ioh l , 1985) .

D ie Wei terent wick lung der St i f tsystemmater ia l ien hat auch zu der Ver-

wendung von adhäs i ven Sys temen ge f üh r t : m i t t l e r we i l e g i b t e s d i e

Kunststof f zemente in den Var ianten chemisch-, l icht- oder dualhär tend

( Mar xkors und Me iners , 20 01) . D iese Kompos i t zemente we isen e ine

deut l i ch größere Retent ion a ls konvent ione l le Zemente au f, s ind aber

auch anwendungssens ib le r, kos ten in tens i ve r und au f wend iger in de r

Verarbei tung (Assi f et a l ., 1989 ; Duncan und Pamei jer, 1998 ; Mendoza

und Eak le , 19 9 4 ; Pe rd igao und Lopes , 19 9 9 ; S t and lee und Capu to,

19 93) . In B ruchbe las tungsversuchen - 6 0° W inke l - ha t der Kuns ts to f f -

zement Panav ia® deut l i ch bessere Widers tandswer te a ls der konven -

t ionel le Phosphat zement , während bei Abzugsversuchen ähnl ich Wer te

ermi t te l t werden können (Love und Pur ton, 1998 ; Mendoza und Eak le,

19 9 4) .

18

1. 2 .6 Werkstof f kundl iche Grundlagen

Biegung

Beinhal tet e ine ungle ichmäßige Spannungsver te i lung mi t unterschiedl i -

chen Längenänderungen der e inze lnen Fasern. An der konkaven Sei te

eines Körpers entsteht Druckspannung, an der konvexen Zugspannung;

in der M i t te lachse bef indet s ich e ine neut ra le Zone. D ie Best immung

der B iegefest igke i t (∂) für spröde Mater ia l ien er fo lg t durch den Quot i -

enten aus B iegemoment (M) be im Bruch der Probe und deren Wider-

s tandsmoment ( W) [ N /mm - 2 - ] .

Dehnung (ϕ)

Unter Kraf t auf t retende Deformat ion eines Körpers; Verhäl tnis der Län-

genänderung zur Ausgangs länge [m /m] . S ie kann p las t isch (= i r rever-

s ibe l) oder e las t isch se in.

Elastizitätsmodul (E)

Propor t ional i täts fak tor zwischen Spannung und Dehnung und is t gül t ig

in der Phase der e las t i schen, revers ib len Dehnung. Der E- Modu l i s t

um so größer, je mehr Widerstand ein Mater ia l seiner Ver formung ent-

gegenset z t , d .h. hoher E- Modul = s te i f , n iedr iger E- Modul = we ich.

Abhängig is t der E- Modul von versch iedenen Umgebungsfak toren w ie

z . B . D ruck oder Temperatur. [ N /m² ]

Anschau l i ch kann man s ich den E- Modu l a ls d ie jen ige Zugspannung

vors te l len, d ie e in Mater ia l au f se ine doppe l te Länge dehnen würde.

Festigkeit

Def in ie r t a ls K ra f t p ro F läche [1 N /m² = 1Pa ] ; s ie is t der Formände -

rungswiderstand e ines Mater ia ls basierend auf Molekularadhäsion und

w i rd untersch ieden in : B iege - , Bruch - , Druck- , Schub - , Tors ions - und

Zugfest igke i t .

Sprödigkeit

Bezeichnung der mögl ichen Mater ia lver formbarke i t ; spröde Werkstof fe

bes i t zen ke ine oder nur e ine ger inge Ver fo rmbarke i t

19

2 . Mater ia l und Methode

2 .1 Versuchsgruppen

Es wurden 50 Zähne in fünf Gruppen á zehn Zähne e ingete i l t ; d iese

fünf Gruppen unterschieden sich hinsicht l ich ihrer Versorgungsar t nach

g le icher Vorbehandlung ( im Kapi te l 2 . 2 beschr ieben) w ie fo lg t :

Gruppe 0 : Vor versuche; w ie Gruppe 4

Gruppe 1: adhäs iv -mi t Panav ia F 2 .0 ® - zement ie r te r

konfek t ion ier te r Z i r konox ids t i f t = CeraPost ®

Gruppe 2 : adhäs iv -mi t Panav ia F 2 .0 ® - zement ie r te r

G las fasers t i f t = ParaPost F iber Whi te ®

Gruppe 3 : adhäs iv -mi t Panav ia F 2 .0 ® - zement ie r te r

Karbonfasers t i f t = Composipost ®

Gruppe 4 : ohne St i f t sys tem, d i rek te Versorgung mi t te ls

Kompos i t = Tet r ic ®

Gruppe 5 : konvent ione l l mi t Har vard Zement ® zement ie r te r

ind iv idue l l gegossener S t i f t aus Phantommeta l l

Den Gruppen 0 - 4 war we i te rh in der Auf bau nach St i f t inser ta t ion mi t -

te ls Kompos i t gemein.

2 . 2 Vor versuche

Zur Er mi t t l ung e ines gäng igen Versuchau f baus wurden Vor ve r suche

durchgeführ t , d ie he l fen so l l ten, mög l i che Feh le r bz w. Prob leme der

Methodik au f zuweisen.

Bei der wei ten Ausschachtung der Probenkörper kam es zu Ver lusten,

da be i dünner Rest wandung ers icht l i ch wurde, dass d iese n icht mehr

intak t war, was zu e iner Ergebnisver fä lschung geführ t hät te. Aufgrund

d iese r Ta t s ac he en t sc h los sen w i r uns da zu , j e g l i c he Z ähne m i t te l s

Lupe vor und nach Auf bere i tung zu untersuchen.

D ie für d ie Vor versuche ver wendeten Proben in Gruppe 0 waren aus -

geschachtete und w ie in Kap i te l 2 .3 beschr ieben vorbere i te te Zähne,

d ie nur mi t te ls Kompos i tau f bau ( Tet r ic ®) versorg t wurden.

Auch ze ig te s ich h ie r, dass d ie zunächst im Ansch luss vorgenomme -

20

ne d i rek te Einbet tung der Proben - ohne S i l ikonummante lung - in e inen

Kuns ts to f f b lock e in mög l i ches W iederent fe r nen der Proben n ich t e r-

mögl ichte, was somi t geänder t wurde.

Neben d iesem wurden d ie Proben in e inem zy l indr ischen Kunsts to f f -

b lock in e iner Achsne igung von 45° zur Hor izonta lebene e ingebet tet ,

was s ich jedoch n icht a ls p rak t ikabe l e r w ies und deswegen das Vor-

gehen w ie in Kap i te l 2 .3 .1 beschr ieben angegangen wurde. Deswe i -

te ren ze i g te s i c h d i e r as te re lek t r onenmik roskop i sc he Un te r suc hung

be i feucht ge lager ten Proben a ls Schwier igke i t , da d ie Proben sowohl

nur unter Vakuum gesput te r t , a ls auch ras tere lek t ronenmik roskop isch

untersucht werden können.

Der let z tendl ich - durch d ie Vor versuche kor r ig ier t - ers te l l te Versuchs-

auf bau ze ig te s ich dann aber im Wei te ren a ls p rak t ikabe l .

2 .3 Herste l lung der Versuchskörper

2 .3 .1 Vorbere i tung der Probenzähne

Für unsere Untersuchung wurden 50 obere mit t lere Inc is iv i ausgewählt ,

d ie durch e ine e inhe i t l i che Vorbehandlung kondi t ion ier t wurden.

B e i de r Fr ag e s te l l un g de r Ve r s o r gun g vo n Z ähnen m i t n i c h t ab g e -

schlossenem Wurzelwachstum war es uns n icht mögl ich, d iese in aus -

re ichender S tück zah l zu sammeln, daher wurden ex t rah ie r te Schne i -

dezähne entsprechend unseren Vorgaben modi f i z ie r t .

E ine r se i t s e i gneten s i ch d ie Inc i s i v i sehr gu t , um e ine von uns ge -

fo rder te e inhe i t l i che Ausschachtung des Wur ze lkana ls zu e r re i chen,

andererse i ts s ind s ie am häuf igsten von Traumata be i Bete i l igung des

Kauorgans bet ro f fen.

L imi t ierend bei der Auswahl war häuf ig d ie Länge -von uns geforder te

14 mm-, e ine f rak tur f re ie Wur ze lober f läche sowie ihre Unversehr the i t ,

was mi t te ls e iner Lupe (10x) unte rsucht wurde, um s icher zu gehen,

dass d ie Wurze ln n icht bere i ts iat rogen geschwächt waren; auch mus -

ten d ie Zähne fü l lungs - , kar ies - sowie res taurat ions f re i se in.

N ac h L ängenme s sung und Ve r me s sen de r k l i n i sc hen K rone wa r e s

unser Z ie l , e ine e inhe i t l i che Länge von 12 mm zu er z ie len, indem wi r

21

al le Zähne mi t te ls d iamant ie r te r Trennsche ibe - unter Wasserküh lung -

im Bere ich der approx imalen Schmelz-Zementgrenze dekap i t ie r ten.

D ie S imula t ion des n ich t abgesch lossenen Wur ze lwachs tums mi t re -

su l t ie rendem großen Kanal lumen wurde mi t te ls grüngekörntem Ledge -

Diamant der Fi rma Komet ® unter Wasserkühlung in rotem Winkels tück

de r F i r ma KaVo © e r re i ch t . Da fü r wurde de r Wur ze lkana l i n ap ika le r

sowie latera ler R ichtung er wei ter t und mi t e inem modi f iz ier ten Tast z i r-

ke l e ine e inhe i t l i che Rest wandstärke von 1 mm s ichergeste l l t ; d ieser

Tast z i r ke l hat te e in verk le iner tes und ver länger tes Arbei tsende. Dabei

wurden To leranzen ± 0 , 2 mm zuge lassen.

Das of fene Foramen apicale wurde s imul ier t , indem die apikalen 2 mm

jeder Wur ze l abget rennt wurden.

Ansch l ießend wurde mi t te ls la te ra l und ver t i ka l kondens ie r te r Gut ta -

percha e in ap ika ler Verschluss in den unteren 4 mm eingebracht , was

a ls Wur ze l fü l lung fung ier te.

Das Rest lumen wurde mi t 9 6 prozent igem A lkoho l gere in ig t und nun

für den Auf bau vorbere i te t .

Um die Verankerung der Zähne im natür l i chen Parodont zu imi t ie r ten,

wurden d iese kond i t i on ie r ten P fe i l e r m i t te l s S i l i kon Honeygum ® der

F i rma DMG ummante l t und in e inen Kunsts to f fp robenhal te r e ingebet -

te t ; durch d ie S i l i konummante lung war e inerse i t s e in s tab i le r S i t z im

Probenhal te r, andererse i t s e in Ent fe rnen des P fe i le rs zu jedem Ze i t -

punk t mö g l i c h . D e r Kuns t s to f f p robenha l te r w urde aus Pa la X Pres s ®

der Fi rma Heraeus- Kulzer für jeden Zahn indiv iduel l hergeste l l t , indem

jeder mi t S i l i kon besch ick te Zahn in e iner Hoh l fo rm aus Dub l ie rmas -

se mi t Kunsts to f f e ingebet tet wurde; d iese Hohl fo rm musste gewisse

Bedingungen bezügl ich der Achsr ichtung der Einbet tung er fü l len. D ie -

ses wurde er re icht , indem d ie Zähne mi t te ls Einbr ingh i l fe aus e inem

2 mm V2 A- Stah l Draht e ingeset z t wurden ; d ie Zahnlängsachse wurde

mi t dem Draht zur Deckung gebracht und d ieser in e in Para l le lometer

e ingespannt . M i t H i l fe des Para l le lometers konnte d ie Ver t i ka lebene

ges icher t werden und der Zahn in d ie Hohl fo rm abgesenk t werden.

Die Hohl form wurde mi t te ls Doubl ierung eines Gipsblockes hergeste l l t ,

der an e inem Tr immer spez ie l l vorbere i te t wurde.

Diese Vorberei tungen waren nöt ig, da die späteren Belastungsversuche

in e inem Winke l von 135° zur Zahn längsachse vorgenommen werden

so l l ten ( Mar xkors , 19 93) und deswegen a ls Form des Probenkörper-

22

hal te rs e in g le ichschenk l iges Dre ieck gewähl t ; wurde der Zahn in der

W inke lha lb ie renden ve r t i ka l e ingeset z t , so e rgab s i ch de r ge fo rde r-

te Be lastungswinkel zwischen Zahnlängsachse und Ver t ika lebene von

135°.

Auch i s t zu e r wähnen, dass sämt l i che Z ähne nach vo rs ich t i ge r Re i -

n igung der Wur ze lober f läche von ev t . Weichgewebsresten vor Beg inn

der Auf bere i tung in e iner phys io log ischen Kochsalz lösung, d ie mi t 0 ,1

p rozen t i gem N a t r i umac e t a t ve r se t z t w u rde, au f bewahr t w u rden , um

e ine ev t l . Dehydratat ion zu vermeiden.

Die anschl ießenden Belastungsversuche nach St i f t versorgung er fo lgten

pro Probe in unmi t te lbarem Ansch luss, sodass auch später e ine ev t l .

Aust rocknung vermieden werden so l l te, d ie unweiger l i ch e ine Ver fä l -

schung der Ergebnisse zur Fo lge gehabt hät te.

2 .3 . 2 Ver wendete St i f t systeme

Nach er fo lg ter Vorbehandlung wurden die Proben mi t fo lgenden in der

Tabe l le er läu ter ten Systemen versehen:

Tab. 1: Übers icht der ver wendeten Mater ia lsys teme mi t Au f bau

Stiftsystem Stiftmaterial Aufbau Zement Durchmesser

[mm]CeraPost®

Komet ER©Zirkonoxid

DualCore®

DMG©,

Tetric®

Vivadent©

Panavia F 2.0®

Kuraray©1,1

ParaPost W®

Coltene©Glasfaser

DualCore®

DMG©,

Tetric®

Vivadent©

Panavia F 2.0®

Kuraray©1,5

Composipost®

RTD©Karbonfaser

DualCore®

DMG©,

Tetric®

Vivadent©

Panavia F 2.0®

Kuraray©1,4/2,1

23

Tetric®

Vivadent©Komposit

DualCore®

DMG©,

Tetric®

Vivadent©

Syntac®

Ivoclar©individuell

Gegossen,

Degussa©Phantommetall Metall

Harvard Ze-

ment®individuell

2 .3 . 2 .1 Keramikst i f te

Bei den ver wendeten St i f ten CeraPost ® der Fi rma Komet ER© handel t

es s ich um e in zy l indrokonisches System, das be i e iner Länge von 12

mm in dre i Durchmessern angeboten w i rd : ISO 050, ISO 09 0 und ISO

110, was 0 ,5 , 0 ,9 und 1,1 mm entsp r i ch t , h ie r kamen d ie S t i f te de r

Größe ISO 110 zur Anwendung.

D ie S t i f te bes tehen aus e ine r Z i r konox id - H oc h le i s tungske ramik und

ze igen e ine hohe B iokompabi l i t ä t ( Ich ikawa et e l . , 19 92) .

Das Sys tem bes i t z t Kana lau f bere i tungs ins t r umente mi t darau f abge -

s t immten d iamant ie r ten Auf rau ins t rumenten (Raut ie fe : 52 µm) .

In de r fo lgenden Tabe l le s ind d ie w ich t i gs ten phys ika l i schen E igen -

schaf ten der S t i f te zusammengefasst :

Tab. 2 Mater ia le igenschaf ten CeraPost ®

Zusammensetzung

[Gew.-%]

Biegebruchfestigkeit

[MPa]

E-Modul

[GPa]5,1 Y

2O

3

94,4 ZrO2

900-1000 200

2 .3 . 2 . 2 G lasfaserst i f te

Ver wende t w u r de das S ys tem Pa r a Po s t F i b e r W h i te ® von C o l tene ,

we lc hes aus z y l i nd r i sc hen S t i f ten bes teh t . Durc h se ine Zusammen -

set zung und somi t m ik ro re ten t i ven Ober f läche, aber auch durch d ie

makro retent i ve Ober f läche kann e in s ta r ker mechan ischer sow ie ad -

häs iver Verbund mi t Kompos i ten er re icht werden.

Auf dem Mark t s ind fo lgende St i f tdurchmesser erhäl t l ich : 1,14 mm und

24

1, 25 mm mi t j e 14 ,9 mm L änge ; 1,4 0 mm und 1,5 0 mm mi t j e 15 ,5

mm Länge.

Auch d ieses System hat Kana lau f bere i tungs ins t rumente im S inne von

Normbohrern, d ie s ich a l le rd ings n icht von denen des herkömml ichen

ParaPost - Systems untersche iden.

D ie w icht igs ten phys ika l ischen Eigenschaf ten s ind in der nachfo lgen -

den Tabe l le au fgeführ t :

Tab 3 . Mater ia le igenschaf ten ParaPost Whi te ®

Zusammensetzung

[Gew.-%]

Biegebruchfestigkeit

[MPa]

E-Modul

[GPa]42 Glasfaser

29 Kunststoff

29 Füllstoffe

990-1600 29,2

2 .3 . 2 .3 Karbonfaserst i f te

In dieser Studie wurde das System ComposiPost® von RTD ver wendet ,

das doppe l t zy l indr isch mi t z wei untersch ied l ichen Durchmessern is t ;

auch is t am Übergang der be iden zy l indr ischen Ante i le sowie an der

S t i f t sp i t ze e in kur zer kon ischer Ante i l zu f inden.

Die St i f te g ibt es in den fo lgenden Durchmessern: 1,0 /1,4 mm; 1,2 /1,8

mm und 1,4 / 2 ,1 mm, we lchen vor Inser t ion auch Normbohrungen mi t

spez ie l len Kanalau f bere i tungs ins t rumenten vorangehen.

Abhängig vom Be las tungswinke l var i ie r t der E- Modul z w ischen 17- 47

GPa. Wei te re Eigenschaf ten s ind in der fo lgenden Tabe l le zu f inden :

Tab 4. Mater ia le igenschaf ten Compos iPost ®

Zusammensetzung

[Gew.-%]

Biegebruchfestigkeit

[MPa]

E-Modul

[GPa]64 Karbonfaser

36 Epoxidharz-

kunststoff

990 -180017,5

(Winkel: 135°)

25

2 .3 . 2 .4 Meta l ls t i f te

Die für d iese Stud ie ver wendeten St i f te wurden ind iv idue l l nach Iso -

l ie rung des Wur ze lkana ls mi t te ls He lago - Ö l ® und Mode l la t ion mi t te ls

Pa t te r n Res in ® von GC © aus Phantommet a l l ® de r F i r ma Degussa ©

hergeste l l t .

D i e s e r i n d e r vo r- s o w i e k l i n i s c h e n A u s b i l d u n g d e r z a h n m e d i z i n i -

schen S tudenten bekannte Werks to f f kommt in se inen Eigenschaf ten

den konvent ione l l gebräuchl ichen Meta l l leg ierungen sehr nahe. Här te,

Dehngrenze, E- Modul sowie Schmelz in ter va l l l iegen im Bere ich derer

hochgo ldha l t iger Leg ie rungen ( Mar xkors und Meiners , 20 01) , sodass

das Meta l l a l s gee ignet angesehen werden kann, Meta l l s t i f te zu re -

präsent ie ren.

D ie Vorbohrung für ind iv idue l le S t i f te kann mi t te ls Normbohrer ande -

rer konischer St i f t systeme er fo lgen, d ie Präparat ion e ines Kanal in lays

mi t te ls D iamanten.

In d ieser S tud ie wurden ausbrennbare St i f te des ParaPost ® Systems

m i t e inem Durc hmesse r von 1, 2 mm ve r wendet , an d ie m i t te l s Pa t -

tern Resin® ein indiv iduel ler Kanalver laufaufbau und Aufbau model l ier t

wurde, nachdem a l l e ev t l . Un te r schn i t te en t fe r n t und de r Kana l m i t

Hi l fe von Helago - Öl® isol ier t wurde. Anschl ießend wurden die St i f te im

Sch leudergussver fahren hergeste l l t und herkömml ich ausgearbe i te t .

D ie Zusammenset zung von Phantommeta l l ® i s t in der fo lgenden Ta -

be l l e zusammengefass t , d ie we i te ren phys ika l i schen Paramete r en t -

sprechen denen konvent ione l le r Meta l ls t i f ten :

Tab. 5 Mater ia le igenschaf ten Phantommeta l l ®

Zusammensetzung

[Massen%]

Zugfestigkeit

[MPa]

E-Modul

[GPa]78,5 Cu

10 Zn

9 Sn

2,5 Co

400 110-200

26

2 .3 .3 Ver wendete Zemente

Eine Übers icht über d ie ver wendeten Zemente g ibt Tabe l le 1.

In unserer S tud ie wurden zwei Zemente ver wendet , d ie nach umfang -

reicher Li teratur recherche als geeignet erachtet wurden, repräsentat ive

Wer te w ieder zugeben.

Zum e inen war d ies der konvent ione l le Z inkox idphosphat zement , nor-

ma lhä r tend, zum anderen de r au f B i sG M A bas ie rende dua lhä r tende

Kunsts to f f zement Panav ia F 2 .0 ®.

Beide Zemente weisen sehr gute Haf t wer te sowie Verarbe i tungsmög -

l ichkei ten auf (Edelhof f et a l ., 20 02; V ioh l , 1985) , wobei aber Kompo -

s i t zemente deut l i ch höhere Haf t wer te au f weisen (Ass i f e t a l . , 1989) .

Da aber in der Praxis Metal l restaurat ionen übl icher weise konvent ionel l

zement ie r t werden, wurde s ich auch h ie r für den Phosphat zement a ls

Zement der Wahl entsch ieden.

Komposi taufbauten wurden mi t te ls Säure -Ät z-Technik mi t Syntac Clas -

s ic ® gebondet , Panav ia mi t dem zugehör igen ED Pr imer ver wendet .

2 .3 .4 Zement ieren der St i f te

Nach der in Kap i te l 2 .3 .1 beschr iebenen Vor behand lung wurden d ie

f ü r d ie Haupt ve r suche vo r be re i te ten Z ähne nach dem Zu fa l l sp r inz ip

den fünf Gruppen zugete i l t .

Au fg r und des g roß en Wur ze l kana l l umens konn te a l l e rd ings m i t den

konfek t ion ier ten Systemen der Gruppen 1-3 ke ine Pr imärpassung von

S t i f t zu Z ahn e r z ie l t we rden. Daher wurde das Lumen mi t te l s Kom -

pos i t f ü l lung w ie fo lg t ve r k le iner t ( f ü r a l le Probenzähne der Gruppen

1-3) :

Nach 3 0 sec Spü len des Kana ls m i t 5 m l phys io log ischer Kochsa lz-

lösung wurde der Kana l mi t te ls Pap ie rsp i t zen entsprechender Größe

ge t roc k ne t und das D en t i n m i t Sy n t ac C las s i c ® kond i t i on ie r t ; da zu

wurde mi t e inem Microbrush-T ip 15 sec lang Pr imer in d ie Dent inwand

mass ie r t , danach d ie Über res te fe in ve r b lasen und nun Adhäs i v f ü r

15 sec e inmass ie r t , we lches g le i cher maßen ansch l i eßend ve r b lasen

wurde. Darauf fo lgend wurde das Bonding app l iz ie r t und nach g le ich -

27

mäßige r Ve r te i l ung f ü r 20 sec m i t H i l f e e ine r Po lymer i sa t i ons lampe

ausgehär te t . A nsch l i eßend wurde vo r Fü l lung m i t Kompos i t zum Er-

ha l t e ines Rest lumens - im S inne e ines künst l i chen Wur ze lkana ls - e in

G u t t ape rc has t i f t i nse r i e r t , de r m i t P inze t te i n l oc o geha l ten w urde,

und der Zahn mi t dem Komposi tmater ia l Dua lCore ® der F i rma DMG ©

aufgefü l l t , we lches auch mi t te ls Po lymer isat ions lampe für 60 sec aus-

gehär tet wurde. Der Gut taperchast i f t wurde entnommen und es konnte

f ü r jedes Sys tem d ie ind i v idue l le Vor bohr ung vo rgenommen werden.

H ie r fü r wurden d ie in e in g r ünes Winke ls tück der F i rma KaVo © e in -

gespannten ind i v idue l len Vor bohre r un te r e inhe i t l i chem Dr uck sow ie

le icht pumpenden Bewegungen mi t e iner g le ichmäßigen Drehzah l von

20 0 0 U /min ver wendet . Im Ansch luss daran e r fo lg te d ie ind iv idue l le

Normbohrung - ebenfa l ls unter g le ichen Bedingungen- und nach Rein i -

gung mi t 9 6 prozent igem A lkoho l sow ie der zuvor durch Einprobe s i -

chergestel l ten Passung konnte der jewei ls ausgesuchte St i f t zement ier t

werden. D ieses geschah mi t te ls Panav ia F 2 .0 ® : der Kanal wurde mi t

dem zum System gehör igen ED Pr imer mi t H i l fe e ines Mul t ib rush -T ips

benet z t , 30 sec be lassen und d ie Überschüsse mi t e iner Papiersp i t ze

ent fe rnt . Ansch l ießend wurde der au f B isGMA bas ierende Kunsts to f f -

zement zu g le ichen Te i len au f e inem Anmischb lock mi t e inem Kunst -

s to f f spate l nach Hers te l le rangaben angemischt und der ausgewäh l te

St i f t mi t Zement beschick t und eingesetz t . D ies er fo lgte unter le ichtem

Druck , um e ine Lu f tb lasenb i ldung zu vermeiden. Grobe Überschüsse

wurden mit Hi l fe von Pel let ims® und Pinzet te ent fernt und der Zement-

spa l t mi t Ox yguard® umspr i t z t sowie 40 sec l i chtgehär tet ; da es s ich

um e inen dua lhär tenden Zement hande l t , kann mi t te ls Oxyguard® der

Sauers to f f zu t r i t t inh ib ie r t werden, was chemisch zur Aushär tung des

Zementes führ t .

Nach er fo lgre icher Aushär tung und gründl icher Rein igung der Ober f lä -

che wurde w ie im Kapi te l 2 .3 .5 beschr ieben der Auf bau mode l l ie r t .

2 .3 .4 .1 Gruppe 1 - Versorgung mi t CeraPost ®

Die in d iese r G r uppe w ie in den Kap i te ln 2 .3 .1 und 2 .3 .4 beschr ie -

ben vorbere i te ten Probenkörper wurden mi t Z i r konox ids t i f ten der F i r-

28

ma Komet / ER © m i t e i nem D urc hmes se r von 1,1 mm ve r so rg t ; nac h

dem jewe i l i gen Auf bau wurden d ie Probenkörper in den zugehör igen

Kunsts tof f b lock gegeben und im Anschluss daran er fo lg ten d ie Be las -

tungsversuche.

2 .3 .4 . 2 Gruppe 2 - Versorgung mi t ParaPost Fiber Whi te ®

W i e i n den K ap i te l n 2 . 3 .1 un d 2 . 3 . 4 b e sc h r i e b en e r f o l g te d i e Vo r-

be re i t ung de r Z ähne, d i e i n d iese r G r uppe m i t G las fase r s t i f t en de r

F i rma Co l tene versorg t wurden, wonach der Au f bau fo lg te sow ie d ie

ansch l ießenden Be las tungsversuche.

2 .3 .4 .3 Gruppe 3 - Versorgung mi t ComposiPost ®

Die in den Kapi te ln 2 .3 .1 und 2 .3 .4 beschr iebenen vorbere i teten Zäh-

ne wurden in d ieser Gruppe mi t Karbonfasers t i f ten der F i rma RTD ®

versorg t . Nach Auf bau er fo lg ten d ie Be las tungsversuche.

2 .3 .4 .4 Gruppe 4 - Versorgung mi t Komposi t (Tet r ic ® )

I n d i e s e r G r upp e w u r den ke ine S t i f t e i ns e r i e r t , s o nde r n de r du r c h

d ie Au f bere i tung ents tandene Wur ze lkana l jewe i ls m i t Kompos i t ve r-

sch lossen, woraus auch der Auf bau w ie in Kap i te l 2 .3 .5 beschr ieben

bestand.

Zunächs t wurde de r Kana l m i t 5 m l phys io log ischer Kochsa lz lösung

30 sec gespül t und mi t Papiersp i t zen get rocknet , wonach d ie Kondi t i -

on ie rung mi t Syntac c lass ic ® nach Hers te l le rangaben w ie im Kap i te l

2 . 3 .1 e r l äu te r t f o l g te , m i t dem Un te r sc h i e d , das s nac h Aushä r t ung

der Bondingschicht n icht das Kanal lumen künst l ich verk le iner t und e in

S t i f t inser ie r te wurde, sondern es er fo lg te d i rek t das Auf br ingen des

Komposi ts Tet r ic ® in dünnen Schichten -zur Einhal tung der Ink rement

Techn ik- m i t te l s P lans top fe r m i t e inem Durchmesser von 1 mm; d ie

dünnen Schichten wurden nache inander jewei ls für 40 sec l i chtgehär-

tet , um eine vol ls tändige Polymer isat ion zu gewähr le isten. Nach Fül len

29

des Wur ze lkana ls wurde auch h ier der Auf bau mi t te ls Tet r ic unter zu

H i l fenahme e iner Hülsenfo l ie w ie in Kapi te l 2 .3 .5 er läuter t hergeste l l t

und d ie Probenkörper in den Kunsts to f f ha l te rn den Be las tungsversu -

chen zugeführ t .

2 .3 .4 .5 Gruppe 5 - Versorgung mi t ind iv iduel l gegossenem

Meta l ls t i f t

Die Zähne der Gruppe 5 wurden mit e inem indiv iduel l gegossenen St i f t

aus Phantommeta l l ® w ie fo lg t versorg t :

Nach Ausschachten des Wur ze lkana ls w ie i n Kap i te l 2 .3 .1 e r läu te r t

e r f o l g te i n d i e s e r G r up p e n i c h t e i n e k üns t l i c h e Ve r e n g un g m i t t e l s

Kompos i t oder e ine Normbohrung, sondern es wurde e in ind iv idue l le r

St i f t aus Pat ternResin® - e in autopo lymer is ierender Kunststof f aus der

Gusstechnik- unter Zuhi l fenahme von Kunsts tof f s t i f ten des ParaPost ®

Systems model l ier t . Hierzu wurde der Kanal mi t Helagoöl® iso l ier t und

ev t . unterschn i t t ige Bere iche ent fe rnt . Der größte zur Ver fügung s te -

hende Kunsts to f f s t i f t des ParaPost ® Systems wurde gewähl t und das

Pat ternResin® mehr fach aufget ragen, um eine mögl ichst hohe Kongru-

enz z w ischen Kana l und S t i f t zu e r re ichen, indem es in p las t ischem

Zustand mehr fach in den Kanal e ingebracht und entnommen wurde.

Diese Model lat ion wurde an e inen Wachsdraht angest i f tet und in e iner

Muf fe l de r G röße 1x mi t Deguves t © Einbet tmasse e ingebet te t ; nach

vo l l s t änd iger Aushär tung wurde d iese 45 min in e inem 3 0 0° Ce ls ius

h e iß e n O f e n e r h i t z t un d d a nn i n e i n e m 70 0 ° C e l s i us h e iß e n O f e n

ges te l l t , wonach der Guss des S t i f tes mi t Phantommeta l l ® be i e iner

Temperatur von 1150° Ce ls ius in e iner Gusssch leuder er fo lg te. Nach

Erka l ten der Muf fe l wurde der St i f t ausgebet tet , der Gusskanal abge -

t rennt und der S t i f t sandgest rah l t .

Eine Einpassung der St i f te in d ie Probenkörper er fo lg te mi t te ls Guss -

scheck ver fahren und be i opt imaler Passung -nach Rein igung des Ka -

na ls m i t 9 6 p rozent i gem A lkoho l - das Zement ie ren m i t Phosphat ze -

ment , de r nach Hers te l l e rangaben au f e ine r G lasp la t te angemisch t

und m i t H i l fe e ines Lentu los in den Kana l e ingebrach t wurde. Auch

de r S t i f t w u r de m i t Ze m en t b e s c h i c k t un d un te r l e i c h te m D r uc k i n

den Kanal e ingeset z t . Nach in i t ia ler Aushär tung des Zementes (7 min)

30

w urden d i e Übe r sc hüs se m i t te l s z ahnä r z t l i c he r S onde en t fe r n t und

vor den Be las tungsversuchen e ine wei te re Aushär tung des Zementes

abgewar tet .

2 .3 .5 Herste l lung der Auf bauten

Die Herste l lung der Aufbauten wi rd im Fo lgenden für d ie Gruppen 1- 4

zusammengefasst :

nac h Vo r be re i t ung de r Z ähne w ie i n den K ap i te ln 2 . 3 .1 b i s 2 . 3 .4 .4

beschr ieben er fo lg te der Auf bau mi t te ls Tet r ic ®.

Dazu wurde d ie Zahnhar tsubstanz mi t e iner 38 prozent igen Phosphor-

säure für 30 sec angeät z t , f ü r w ieder 30 sec mi t Wasser abgesprüht

und m i t Syn t ac c lass i c ® nac h H er s te l l e rangaben vo r behande l t . A n -

sc h l i eß end w urden de r Z ahn und de r S t i f t m i t dem B ond ing H e l i o -

bond ® benet z t und d ieses 20 sec l i ch tgehär te t m i t te ls Po lymer isa t i -

ons lampe.

Die e igent l iche Model lat ion des Aufbaus geschah mi t H i l fe e iner zuvor

t i e fgezogenen Hü lsen fo l i e , du rch d ie d ie e inhe i t l i che Fo r m der Au f -

bauten gewähr le is tet werden so l l te ; der Auf bau mi t te ls Tet r ic ® wurde

von v ie r Se i ten für jewei ls 6 0 sec UV- L icht gehär tet .

D ie Probenkörper der Gruppe 5 erh ie l ten ke inen Komposi tau f bau, da

d ies durch d ie ind iv idue l le Mode l la t ion des Meta l ls t i f tes er re icht wur-

de.

2 .4 Versuchsauf bau

D i e B e l a s t u n g sve r s u c h e d e r P r o b e n kö r p e r w u r d e n m i t H i l f e e i n e r

Zw ick ® 14 45 Universa lprü fmaschine vorgenommen.

Um verg le ichbare Be lastungsbedingungen zu schaf fen, wurde w ie be -

re i t s e r wähnt f ü r j eden Z ahn e in ind iv idue l le r Kuns ts to f f b lock ange -

fer t ig t , der a ls Probenkörperha l te r fung ier te ; d ieser Ha l te r so l l te ge -

währ l e i s ten , das s a l l e P roben m i t demse lben Be las tungsw inke l von

135° be las te t werden. Be i d iesem Winke l wurde mi t e inem Vorschub

von 2 mm /min be las tet , wobe i a ls Versagen e in K raf tabfa l l von mehr

a ls 10 0 N innerha lb 1 sec def in ie r t war.

31

Nach Be las tung b i s h in zu r Ve rsagensgrenze de r j ewe i l i gen Proben

- ent weder Frak tur der S t i f te, der Auf bauten oder gar Zähne - konnten

diese aus den Hal tern entnommen werden und mi t te ls L ichtmikroskops

näher un te r sucht werden. E xemp la r i sch e r fo lg te d iese Nachunte rsu -

chung auch mi t Hi l fe e ines Rastere lek t ronenmikroskops der Fi rma Phi -

l ips© mi t t ausendfacher Vergrößerung.

Dabe i w urden sowoh l vo r B e g inn de r B e las tung a l s auc h nac h A b -

sch luss mi t e iner 0 ,3% igen Säurefuchs in lösung - rot - ev t . Frak turspa l -

t en e i ng e f ä r b t , i n dem d i e Lö sung f ü r 6 0 s e c au f dem Pr o b ekö r p e r

e inw i r k te und dann mi t H i l fe e iner 5 ml Spr i t ze mi t ge lber Kanüle mi t

Wasser abgespr i t z t wurde. D ie so mark ie r ten Frak turen so l l ten unter

dem L ichtmik roskop (der F i rma Ze iss©) mi t zehnfacher Vergrößerung

ausgewer tet und verg l i chen werden können.

2 .5 Sta t is t ische Auswer tung

Die s ta t is t i sche Ana lyse der e rmi t te l ten Daten er fo lg te mi t te ls n icht -

paramet r ischer Tests ; d ie s tat is t ische Auswer tung wurde mi t dem Sta -

t is t ikprogramm SPSS für Windows vorgenommen.

Der Mehrgruppenvergleich wurde mit te ls Kruskal -Wal l is -Test vorgenom-

men und paar weise Verg le iche mi t H i l fe von Mann -Whi tney- U -Tests .

D e r Ve rg le i c h de r Ve r te i l ungen de r Frak tu r mus te r e r f o l g te m i t dem

Fisher- exac t tes t , wobei das S ign i f ikanzniveau p≤ 0,05 fes tge legt wur-

d e , was b e d e u te t , das p < 0 ,0 5 h e iß t , das s d i e E r g e b n i s s e zu 9 5 %

Wahrschein l ichkei t unterschiedl ich, mi t p< 0,01 zu 99% hochsigni f ikant

s ind.

E ine g raph ische Au f be re i tung de r e r m i t te l ten Daten e r fo lg te m i t te l s

tabel lar ischer Darstel lung, Säulendiagrammen und Boxplot Diagrammen

zur ve rg le i chenden Er läu te r ung ; dabe i l i e fe r t das Boxp lo t D iagramm

übers icht l i che In fo rmat ionen über den Abstand z w ischen 25% - Quar t i l

und 75% - Quar t i l , über Maximal - , Median - sowie Min imalwer te und be -

inha l te t den mi t t le ren Wer tebere ich mi t 50% der gemessenen Wer te.

32

3. Ergebnisse

3 .1 Auf fä l l igke i ten während der Herste l lung der Probenkörper

Berei ts bei der Herstel lung der Probenkörper er fo lgte ein Vergleich der

ver wendeten adhäs iv zement ie r ten St i f t sys teme der Gruppen 1-3 .

Dabei er fo lg te e ine subjek t ive Beur te i lung der Handhabung der Syste -

me. Dazu is t zu sagen, dass a l le Systeme e infach in der Handhabung

s ind und s ich auch n icht h ins icht l i ch der Durchführung der Normboh -

rung untersche iden.

33

3. 2 Bruchbelastung der verschiedenen Gruppen

Al le Probenkörper konnten in der Universa lprü fmaschine (Zwick©) b is

zum Versagen getestet werden, was im Fo lgenden er läuter t w i rd.

3. 2 .1 Gruppe 1 - CeraPost ®

Die Bruchkraf t der Gruppe 1 ergab e inen Mi t te lwer t von 365, 2 N und

einen Medianwer t von 329,6 N. Der Maximalwer t lag bei 765,4 N, wäh-

rend der Minimalwer t bei 149,9 N lag. D ie Standardabweichung bet rug

165,7 N. In der nachfo lgenden Abbi ldung s ind die Bruchkraf t wer te der

Probenkörper in New ton aufge l is tet .

0

200

400

600

800

Bruchkraft [N]

Probenkörper

Darstellung der Bruchkraft der Probenkörper 1-10 der Gruppe 1

Bruchkraft [N] 475 348 150 237 230 485 303 339 765 320

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Abb. 1: Graph ische Dars te l lung der B ruchk ra f t wer te der Probenkörper 1-10

der Gruppe 1

3 4

3. 2 . 2 Gruppe 2 - ParaPost Fiber Whi te ®

In der Gruppe 2 lagen der Mi t te lwer t be i 329,7 N, der Medianwer t be i

316,3 N, Max imalwer t be i 58 4,3 N und der M in imalwer t be i 142,5 N.

D ie S tandardabweichung ergab e inen Wer t von 135, 2 N. In der nach -

fo lgenden Abb i ldung s ind d ie e inze lnen Bruchk ra f t wer te der Proben -

körper 1-10 der Gruppe 2 au fgezäh l t .

0

200

400

600

800

Bruchkraft [N]

Probenkörper

Darstellung der Bruchkraft der Probenkörper 1-10 der Gruppe 2

Bruchkraft [N] 415 142 348 231 199 584 285 406 202 485

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Abb. 2 : Graph ische Dars te l lung der B ruchk ra f t wer te der Probenkörper 1-10

der Gruppe 2

35

3. 2 .3 Gruppe 3 - ComposiPost ®

In der Gruppe 3 lagen der ermi t te l te Mi t te lwer t bei 273,4 N, der Medi -

anwer t bei 275,8 N, der Maximalwer t bei 359,7 N, der Minimalwer t bei

16 6 N und d ie ermi t te l te S tandardabweichung be i 6 0 N. D ie fo lgende

Abbi ldung ze ig t im Einze lnen, we lche Bruchkraf t wer te d ie Probenkör-

per 1-10 der Gruppe 3 hat ten.

0

200

400

600

800

Bruchkraft [N]

Probenkörper

Darstellung der Bruchkraft der Probenkörper 1-10 der Gruppe 3

Bruchkraft [N] 230 166 200 317 246 360 288 326 337 264

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Abb. 3 : Graph ische Dars te l lung der B ruchk ra f t wer te der Probenkörper 1-10

der Gruppe 3

36

3. 2 .4 Gruppe 4 - Komposi t

Für d ie Gruppe 4 wurde e in M i t te lwer t von 376,5 N , Ein Medianwer t

von 320,7 N , e in Ma x imalwer t von 750,7 N und e in M in ima lwer t von

156,3 N ermi t te l t ; dabe i lag d ie S tandardabweichung be i 198 ,43 N.

In der fo lgenden A bb i ldung s ind d ie B r uchk ra f t wer te au fgeführ t , d ie

d ie Probenkörper 1-10 der Gruppe 4 er re ichten.

0

200

400

600

800

Bruchkraft [N]

Probenkörper

Darstellung der Bruchkraft der Probenkörper 1-10 der Gruppe 4

Bruchkraft [N] 751 178 288 156 663 542 386 204 354 243

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Abb. 4 : Graph ische Dars te l lung der B ruchk ra f t wer te der Probenkörper 1-10

der Gruppe 4

37

3. 2 .5 Gruppe 5 - Ind iv iduel l gegossener Meta l ls t i f t

Aus den Wer ten der Gruppe 5 ergab s ich e in Mi t te lwer t von 330,4 N,

e in M ed ianwer t von 3 31,4 N , e in M a x ima lwer t von 524,1 N und e in

M in ima lwer t von 92 ,8 N , wobe i d ie S tandardabweichung be i 110,6 N

lag. In der nachfo lgenden Abbi ldung s ind d ie Bruchkraf t wer te der e in -

ze lnen Probenkörper 1-10 der Gruppe 5 dargeste l l t .

0

200

400

600

800

Bruchkraft [N]

Probenkörper

Darstellung der Bruchkraft der Probenkörper 1-10 der Gruppe 5

Bruchkraft [N] 524 247 307 454 387 93 330 333 285 344

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Abb. 5 : Graph ische Dars te l lung der B ruchk ra f t wer te der Probenkörper 1-10

der Gruppe 5

Zusammenfassend lässt s ich a lso sagen, dass d ie Gruppe 2 d ie n ied -

r igs te S tandardabweichung, Gruppe 1 den höchsten er re ichten Max i -

malwer t und Gruppe 5 den höchsten Medianwer t mi t 331,4 N hat ten.

38

3.3 Verg le ichende Darste l lung der Gruppen

Der Boxp lot in Abb. 1 ze ig t e ine verg le ichende Dars te l lung der ermi t -

te l ten Bruchkraf t wer te der mi t verschiedenen St i f tsystemen versorgten

Gruppen; dabei konnten a l le Proben in der Universa lprü fmaschine b is

zu ih rem Bruch h in untersucht werden.

Ein Verg le ich der Bruchkraf t - Medianwer te ze ig te ke inen s tat is t isch s i -

gn i f i kanten Untersch ied z w ischen den Gruppen.

329,6316,3

275,8

331,4320,7

Abb. 6 : Verg le ichende Dars te l lung der gemessenen Bruch las t wer te der ver-

sch iedenen St i f t sys teme; der mark ie r te Median ze ig te ke ine s ta t is t i sche S i -

gn i f i kanz z w ischen den Gruppen.

39

3.3 .1 Bruchmuster

Da a l l e Probenkö r pe r b i s zu r Frak tu r be las te t wurden, konn ten a l l e

Proben h ins icht l i ch ih res Frak turmusters untersucht werden.

Dabei wurden Untersch iede z w ischen den Gruppen in Bezug auf das

Bruchmuster fes tgeste l l t . Auch wurde e ine Untersche idung in Wur ze l -

f rak tu r, S t i f t f r ak tu r, f r ak tu r ie r tem Au f bau oder de r Kombina t i on vo r-

genommen.

Im Fo lgenden s ind d ie in den Gruppen aufget retenen Bruchmuster er-

läuter t .

40

3.3 .1.1 Gruppe 1

Die in d ieser Gruppe am häuf igs ten aufget retenen Brüche waren d ie

de r Wur ze l f r ak tu r de r P robenkö r pe r ; auc h kam es i n j ewe i l s e inem

Fa l l zu e ine r Frak tu r des Au f baus, e ine r S t i f t f rak tu r sow ie je zu e i -

ne r Komb ina t i on aus Wur ze l - und S t i f t f r ak tu r und Wur ze l f rak tu r m i t

ge lös tem Auf bau.

Abb. 7: Dars te l lung e iner au fget re tenen Wur ze l f rak tur e ines Probenkörpers

de r G r uppe 1 m i t te ls REM - B i ld in e ine r 67- fachen Verg rößer ung. Au f dem

B i ld s ind d ie fü r d ie Probenkörper der Gruppe 1 t yp ischen ver t i ka len sow ie

hor izonta len Wur ze l f rak turen ers icht l i ch, wobei s ich deut l i ch t ie fe von ober-

f läch l i chen unte rsche iden lassen.

E xemplar isch s ind in Abb i ldung 7 d ie au fget re tenen Wur ze l f rak turen

in ver t i ka le r sow ie hor izonta le r R ichtung in der ras te re lek t ronenmik-

roskop ischen Aufnahme ers icht l i ch.

41

3.3 .1. 2 Gruppe 2

In d ieser Gruppe war e ine Kombinat ion aus Wur ze l f rak tur und gebro -

chenem Auf bau am häuf igs ten, gefo lg t von e inze lnen Wur ze l f rak turen

und f rak tur ie r ten Auf bauten.

A bb. 8 : R EM - D ar s te l l ung de r i n G r upp e 2 au fge t re tenen Wur ze l f r ak tu ren

e ines Probenkörpers . In 16 - facher Vergrößerung is t au f dem B i ld d ie t yp i -

scher we ise we i te Ver te i lung der fe inen Frak tur ver läu fe darges te l l t .

In Abb i ldung 8 is t exemplar isch e ine ras tere lek t ronenmik roskop ische

Aufnahme der in Gruppe 2 t yp ischer weise au fget retenen Wur ze l f rak-

turen dargeste l l t ; dabei is t d ie wei te Ver te i lung der fe inen Frak tur ver-

läu fe gut dargeste l l t .

42

3.3 .1.3 Gruppe 3

Die Bruchste l len lagen e inmal am St i f t , häuf iger an f rak tur ier tem Auf -

bau und Wurzel, am häuf igsten aber bei e iner Kombinat ion aus Aufbau

und Wur ze l f rak tur.

Abb.9 : REM - Darste l lung in 31- facher Vergrößerung des Wur ze l f rak tur ver lau -

fes e ines Probenkörpers der Gruppe 3 ; e rs icht l i ch s ind d ie ver t ika len sowie

hor izonta len Ver läu fe der Wur ze l f rak turen, d ie t yp isch für d ie Probenkörper

der Gruppe 3 s ind.

D ie t yp ischer we ise au fget re tenen Wur ze l f rak tu ren de r Probenkör per

der Gruppe 3 s ind in der Abb i ldung 9 ers icht l i ch.

43

3.3 .1.4 Gruppe 4

Hier konnte keine St i f t f rak tur festgestel l t werden; der häuf igste Misser-

fo lg war e ine Kombinat ion aus Wurzel f rak tur und f rak tur ier tem Aufbau,

gefo lg t von Wur ze l f rak tur und e inem gebrochenem Auf bau.

Abb. 10 : REM - Dars te l lung in 35 - facher Vergrößerung des für e inen Proben -

körper der Gruppe 4 t yp ischen Frak tur ver lau fes von Auf bau und Zahn ; au f

de r l i nken B i l dhä l f te i s t de r Z ahn, au f de r rech ten de r Au f bau abgeb i l de t .

Daz w ischen ze ig t s i ch der Frak turspa l t des ge lös ten Auf baus.

Der t yp ischer weise au fget retene Frak tur ver lau f für d ie Probenkörper

der Gruppe 4 ist in der rastere lek t ronenmikroskopischen Darste l lung in

Abb i ldung 10 ers icht l i ch. Dabei kam es zu e inem dargeste l l ten Lösen

des Auf baus sowie zu e iner Frak tur der Wur ze l der Probenkörper.

4 4

3.3 .1.5 Gruppe 5

A l le Proben d ieser Gruppe ze ig ten e ine t ie fe Wur ze l f rak tur ohne an -

deren Misser fo lg .

A bb. 11: REM - B i ld in 26 8 - facher Vergrößer ung der in Gr uppe 5 t yp ischer-

we ise au fget re tenen Wur ze l f rak turen der Probenkörper ; au f d iesem B i ld i s t

e ine t ie fe Wur ze l f rak tur im Dent in darges te l l t .

D ie fü r d ie Probenkörper der Gruppe 5 au fget re tenen t ie fen Wur ze l -

f rak turen s ind exemplar isch in der Abb i ldung 11 ers icht l i ch.

3.4 . Sta t is t ische Auswer tung mi t Übersicht

Der Mehrgruppenverg le ich ergab, dass ke ine s ta t is t isch s ign i f i kanten

Untersch iede der Bruch las t wer te z w ischen den Gruppen bestanden.

In der nachfo lgenden Tabe l le s ind d ie e r rechneten S ign i f i kanzen fü r

45

die Gruppen -untere inander verg l i chen - angegeben:

Tab. 6 : S ign i f i kanzen (p) der Gruppen 1- 5 , s ign i f i kant , wenn p≤ 0 ,05

Grup-

pe

1 vs 2 1 vs 3 1 vs 4 1 vs 5 2 vs 3 2 vs 4 2 vs 5 3 vs 4 3 vs 5 4 vs 5

p 0,684 0,218 1,00 0,971 0,481 0,739 0,912 0,436 0,143 0,971

Der paar we ise Mann -W hi tney - U -Tes t ze ig t , dass ke ine de r G r uppen

1- 5 s ign i f i kant höhere Bruch las t wer te hat te.

Wie aber in Kap i te l 3 .3 .1 erk lä r t konnten Untersch iede in der Bruch -

mus te r ve r te i l ung z w isc hen den G r uppen fes tges te l l t we rden ; d i e i n

Kap i te l 3 .3 .1.1 b is 3 .3 .1.5 e r läu te r ten Ergebn isse so l len in fo lgender

Tabe l le veranschaul icht werden :

Tab 7: Häuf igke i t sver te i lung der B ruchmuster der Gruppen 1- 5 ;

Häuf igke i t (n)

TypBruchmus-

ter/Fraktur

Gruppe 1

n

Gruppe 2

n

Gruppe 3

n

Gruppe 4

n

Gruppe 5

n

AWurzel

6 2 2 2 10

BStift

1 0 1 / 0

CAufbau

1 2 2 1 0

DWurzel+

Stift1 0 0 0 0

EWurzel+

Aufbau1 6 5 7 0

Dabe i wa r au f f ä l l i g , das s a l l e Frak tu ren i n de r G r uppe 4 im c e r v i -

ka len Wur ze ldr i t te l der Proben lagen, während s ich in der Gruppe 5

46

die Frak turen über d ie gesamte Wur ze l länge h indurchzogen, te i lwe ise

sogar mi t hor izonta le r Ver lau fs r ichtung.

4 . D iskussion

4 .1 K l in ische Relevanz des Frak tur tests

Neu entwickel te Mater ia l ien müssen vor Empfehlung für den k l in ischen

Gebrauch in In -v i t ro - S tud ien getes te t werden. D ies i s t m i t H i l fe von

un iverse l l e inset zbaren Tes ts mi t def in ie r ten D IN - oder ISO - Normen

mögl ich; dabei können physikal ische bzw. b iomechanische Eigenschaf -

ten der zu testenden Werkstof fe oder Verbindungen festgestel l t werden

(F inger, 1985) .

Ob eine V ie lzahl von Indikat ionen er fül l t werden kann, lässt s ich durch

Verg le iche von Ergebnissen von bere i t s vorhandenen In -v i t ro - Stud ien

und bestehenden Ergebnissen ermögl ichen; daher s ind In -v i t ro -Studien

e in w icht iger Parameter für d ie Bewer tung von St i f tau f bauten (B le ise,

20 0 6) .

Jedoch kann d ie Frak tur fes t igke i t e iner Restaurat ion oder e ines Ver-

bundes in der k l in ischen Si tuat ion n icht a l le in anhand stat ischer Tests

vorhergesagt werden, da d ie bee in f lussenden Fak toren im Mundraum

n icht in e inem In -v ivo -Test gänz l ich imi t ie r t werden können (K re jc i e t

a l . , 19 9 0 ; V i re, 19 91) .

Das versuchte Simul ieren der Belastung im Mundraum ble ibt a l lerdings

be i a l len Bemühungen nur e in Model l (Gale und Dar ve l l , 1999) ; daher

s ind bei In -v i t ro getesteten Mater ia l ien ledig l ich die nachfo lgenden k l i -

n ischen Langze i ts tud ien In -v ivo gee ignet über Er fo lg oder M isser fo lg

e ingeset z ter Mater ia l ien zu ur te i len.

4 . 2 Kr i t ische Bet rachtung des Zahnmater ia ls

Wie bere i t s zu Beginn er wähnt s te l l te d ie Auswahl des Zahnmater ia ls

in d ieser S tud ie e in Prob lem dar, da d ie ausre ichend hohe Menge an

benöt i g ten Probekö r pe r n n i ch t gesammel t werden konnte und daher

ex t rah ier te e inwur ze l ige Inc is iv i modi f i z ie r t werden mussten.

Andere Autoren w ie Is idor et a l . (19 9 6) führ ten Versuche mi t R inder-

47

z ähnen du rc h o de r Sc hme ißne r e t a l . (1979 ) m i t Ac r y l z ähnen . H ie r

bes teh t e ine D isk repanz in de r G röße von R inder- zu mensch l i chen

Zähnen sowie e ine D isk repanz der phys ika l ischen Eigenschaf ten von

Acr y lzähnen zu mensch l ichen Zähnen.

Der Vo r te i l i n de r Ve r wendung ex t rah ie r te r mensc h l i c he r Z ähne f ü r

I n -v i t r o - S tud ien l i eg t i n de r Beur te i l ung des E las t i z i t ä t smodu ls , de r

Här te sowie Dehnbe las tung der Probenkörper, we lche Parameter h ie r

die Ergebnisse maßgebl ich beeinf lussen. Für in -v i t ro -Studien nachtei l ig

is t a l le rd ings d ie n icht immer zu beeinf lussende Var iab i l i t ä t in Größe,

Fo r m, A l te r und Qua l i t ä t de r Z ähne, was e ine S tandard is ie r ung von

Proben erschwer t (Morgano und Mi lo t , 19 93) . Aufgrund d ieser Tatsa -

che wurden in d iese r S tud ie d ie Z ähne vo r behande l t w ie i n Kap i te l

2 .3 er läuter t , um d iese Nachte i le zu min imieren.

Wie al lgemein übl ich wurde die Probenanzahl je Gruppe auf zehn fest-

ge leg t (Akkayan et a l . , 20 02 ; Fer rar i e t a l . , 20 01) .

N ac h vo r s i c h t i ge r Re in i gung w ur den d i e P ro b enkö r p e r i n e i ne r M i -

sc hung aus phys i o l o g i sc he r Ko c hs a l z l ösung s ow ie 0 ,1% i gem N a t r i -

umac e t a t e i nge lage r t , um e ine D ehyd ra t a t i on und Ke imbes ie de lung

zu verh indern (K i rchhof f, 1978, Nerg iz et a l . , 20 02) . Andere Autoren

ver wendeten auch andere Lagerungsmedien w ie des t i l l i e r tes Wasser

( L i bman un d N i c h o l l s , 19 9 5) o de r T hy m o l (A t t i n e t a l . , 19 9 4) ; aus

Kosten- und Prak t ikabi l i tätsgründen entschieden wir uns für eine Koch-

sa lz lösung und Nat r iumacetat , was d ie mik rob io log ische Ak t i v i t ä t he -

rabset zen so l l te .

Zur wei teren Vorberei tung wurden die Zähne endodont isch mit te ls Wur-

ze l fü l lung aus Gut tapercha behande l t ; be i anderen Autoren war d ies

nicht der Fal l w ie Schmeißner (1979) oder Libman und Nichol ls (1995) ,

wobei vor S t i f t versorgung ke ine Auf bere i tung oder Abfü l len er fo lg te.

Da Zähne, d ie mi t pulpären St i f ten versorgt werden, immer In -v ivo mi t

Wur ze l fü l lung versorg t s ind und d ieses k l in isch re levant i s t , e r fo lg te

d ieses auch in unserer S tud ie (Baraban,1988) .

4 .3 Kr i t ische Bet rachtung der Methodik

4 .3 .1 Probenbearbei tung

U m d i e phys i o l o g i s c he B ewe g l i c hke i t de r Z ähne zu im i t i e ren , w u r-

48

de d ie Wur ze lober f läche mi t S i l i kon ummante l t und d ie Probenkörper

mi t te ls Ha l te rung in e inen PMMA- B lock gegossen ; d ieses hat te z wei

Vor te i le : e inersei ts waren die Proben nun le icht bewegl ich, sodass e in

küns t l i ches Parodont s imu l i e r t wurde, andere r se i t s wurde durch d ie

S i l i konummante lung e ine Entnahme der Probekörper mögl ich, wonach

die Bruchmuster ausgewer tet werden konnten. In bestehenden Studien

wurden d ie Prü f körper te i lwe ise d i rek t in Kunsts to f f e ingebet te t , w ie

be i L ibman und N icho l l s (19 9 5) ode r S ido l i e t a l . (19 97) ; da Z ähne

aber auch In -v ivo e iner gewissen Bewegl ichke i t unter l iegen, wurde in

d ieser S tud ie e in küns t l i ches Parodont im i t i e r t bevor d ie Pr ü f kö r per

dem Bruchtest unterzogen wurden. Diese Ar t der Einbet tung entspr icht

de r üb l i chen, neueren Vorgehenswe ise ( Rosent r i t t , 20 0 4 ; S i r ima i e t

a l . , 19 9 9)

Es sen t i e l l f ü r d i e e r f o l g re i c he Ve r s o r gung e ine s endo don t i s c h ve r-

sorg ten Zahnes mi t e inem St i f t au f bau is t auch d ie Wahl des Befest i -

gungszementes.

D e r i n d i v i d u e l l g e g o s s e n e S t i f t w u r d e i n d i e s e r S t u d i e ko nve n t i o -

ne l l mi t Phosphat zement , d ie übr igen St i f te mi t dem Komposi t zement

Panav ia F 2 ,0 ® zement ie r t , was anhand von L i te ra tur recherche au f -

grund der Empfeh lung anderer Autoren fes tge legt wurde (Chan et a l . ,

19 9 3 ; Chapman e t a l . , 19 8 5 ; D unc an e t Pam e i j e r, 19 9 8 ; Love un d

Pur ton, 19 98) .

D ie Ve r wendung e ines Kompos i t zementes e r höh t d i e Reten t i on des

S t i f t e s und w i r k t s i c h s om i t p os i t i v au f d i e du rc h d i e Au f be re i t ung

geschwächte Zahnhar tsubstanz aus (Duncan und Pamei jer, 1998 ; Rob -

b ins, 199 0) . Aufgrund der dünnen Wandung von Zähnen mi t n icht ab -

geschlossenem Wurzelwachstum scheint dieses ein wicht iges Argument

für d ie Ver wendung e ines Kompos i t zementes zu se in.

D ie in der vor l iegenden Stud ie ver wendeten St i f t sys teme ze igen e ine

Auswahl an den gebräuchl ichsten, zur Zei t auf dem Mark t erhäl t l ichen

Systemen (Robb ins, 20 02) . Auch d ie Tatsache, dass durch Kompos i t

d i e Res t z ahnhar t subs t anz s t ab i l i s i e r t w i rd , wurde von uns zum A n -

lass genommen, Zähne mi t derar t dünner Wandung mi t e inem re inen

Komposi taufbau zu versorgen, ohne eine ev t l . zusätz l iche Schwächung

d ieser durch e ine S t i f t au f bere i tung zuzu fügen ( Robb ins , 19 9 0 ; Rob -

b ins, 20 02) .

49

4 .3 . 2 Versuchsauf bau

Die Winkeleinste l lung während der Versuchsreihe ste l l t e inen entschei -

denden Fak tor für d ie Frak tur fes t igke i t dar ( Loney et a l . , 1995) . Des -

wegen wurde auch in unserer Studie e in für d ie Front zähne gebräuch-

l i cher Winke l von 135° angewendet (At t in et a l . , 19 9 4 ; Barkhordar et

a l . , 19 8 9 ; Bu t z e t a l . , 20 01; D ie t sc h i e t a l . , 19 97; H eydec ke e t a l . ,

19 9 9 ; Heydecke et a l . , 20 02) .

Wenn der Längsachsenwinke l g rößer w i rd, s te ig t somi t auch d ie e in -

w i rkende Kraf t auf den Probeköper, was zu e iner f rüheren Frak tur be i

n iedr igeren K räf ten führen kann und somi t zu e iner Ver fä lschung der

Ergebnisse im Verg le ich der Bruch las t wer te der Gruppen untere inan -

der.

B e i de r B r uc h te s tung wa r e s i n d i e se r S tud ie n i c h t m ö g l i c h , e i nen

Kaus imulator zu ver wenden, was aber für d ie Best immung von ers ten

Dehnungen b is h in zur Frak turgrenze von Bedeutung gewesen wäre.

S tat ische Bruchversuche -w ie in d ieser S tud ie - können led ig l i ch un i -

d i rek t ione l l e inmal ige Be lastungen ermögl ichen; um die Be lastung der

Proben unter annähernd phys io log ischen Bedingungen durchzuführen,

wäre jedoch e ine Kaus imulat ion von Nöten gewesen, da in t raora l Be -

lastungen dynamisch und wiederkehrend auf d ie Zähne einwirken (L ib -

man und N icho l ls , 19 95 ; S t rub et a l . , 20 01) .

Um auf das Frak tur verhal ten der Proben Rückschlüsse z iehen zu kön -

nen, müssen diese bis zur indiv iduel len Versagensgrenze belastet wer-

den , was i n d i e s e r S tud i e m i t de r Un i ve r s a lp r ü f masc h ine ( Zw i c k ®)

be i s tet iger Be las tungszunahme ohne jeg l i che changierende Dynamik

durchgeführ t wurde, wobe i e in Pr ü fp ro toko l l f ü r a l l e Proben ge führ t

wurde ; d ieses Vorgehen entspr i ch t auch dem anderer S tud ien (A t t in

et a l . , 19 9 4 ; Barkhordar et a l . , 1989 ; But z et a l . , 20 01) , wonach e in

Verg le ich der e rmi t te l ten Wer te mögl ich war.

Was n icht zum erhof f ten Er fo lg führ te, war d ie Anfärbung ev t . Frak-

tu r l in ien mi t te ls Säurefuchs in ro t ; durch d ie durchgeführ te Anfä r bung

ge lang es n i ch t , e indeu t ige Rücksch lüsse au f den Ver lau f de r Frak-

tu r l i n i en zu z i ehen , so dass d ie A n fä r bung n i c h t we i te r ausgewer te t

wurde.

Auch wurde von e iner Restaurat ion der Proben im S inne e iner Über-

k ronung abgesehen, da es a ls durch d ie L i te ra tur bew iesen angese -

50

hen we rden kann , das s e ine Fas sung von 2 mm de r Z ahnsubs t anz

un te r ha lb e ines Au f baus sow ie e ine gee igne te P räpa ra t i on , d i e m i t

e ine r spä te ren Res taura t i on ge fass t w i rd - im S inne des Fer r u le de -

s igns - e r heb l i ch zum Er fo lg de r zahnär z t l i chen Behand lung be i t räg t

( Ede lho f f e t a l . , 20 0 0 ; Robb ins , 20 02 ; Schmeißner, 1979 ; So rensen

und Enge lman, 19 9 0) .

4 .4 D iskussion der Ergebnisse

Ein w i c h t i ge r Punk t zu r E r ha l t ung de r Re s t au ra t i ons fäh i gke i t e i ne s

endodont isch versorg ten Zahnes s te l l t d ie A r t des Versagen der Er-

s t res taura t ion dar (Sorensen und Enge lman 19 9 0) . D ieses Versagen

l i eg t i n e inem M isse r fo lg , de r durch Z ahnf rak tu r, S t i f t au f bau f rak tu r,

D ezement i e r ung o de r e ine r Komb ina t i on d i ese r Fak to ren be g r ünde t

se in kann ; kommt es jedoch zu t ie fen Frak turen der Zahnwur ze l oder

e ines n icht rev id ie rbaren S t i f tes , hat d ies meis t e ine E x t rak t ion des

Zahnes zur Fo lge, was a ls größter Misser fo lg angesehen werden kann

( Is idor et a l . , 19 9 9 ; Nothdur f t e t a l . 20 03) .

Aufgrund d ieser Tatsache is t e in St i f t system bzw. Auf bau zu bevor zu -

gen, be i dem e in Versagen der Erst versorgung n icht zu e inem Ver lust

des Zahnes führ t (At t in et a l . 19 9 4) . In d ieser S tud ie kam es be i der

Versorgung mi t ind iv idue l l gegossenen St i f ten zu Frak turen der Wur-

ze l , d ie s icher l ich In -v ivo e ine Ex t rak t ion der Zähne zur Fo lge gehabt

hät te, da aussch l ieß l i ch Wur ze l f rak turen mi t ver t i ka lem und hor izon -

ta le r Ver lau fs r ichtung auf t ra ten.

Be i Zähnen mi t n icht abgesch lossenem Wur ze lwachstum sche int d ie -

se A r t de r Ve r so rgung - konvent i one l l zement ie r t - i n unse ren Augen

n icht a ls empfeh lenswer t , da durch den höheren E- Modul des Meta l ls

d i e dünne Wandung n i c h t s t ab i l i s i e r t , sonde r n be i Be las tung höhe -

ren S t resss i tua t i onen ausgeset z t sche in t ; d ieses sp iege l t s i ch auch

in der L i te ratur w ider, w ie z . B . be i Naumann et a l . , 20 0 6 oder Rob -

b ins , 20 02 . Zwar ze ig te e ine k l i n i sc he S tud ie von Lew is und Smi th

(1988) , dass d ie häuf igs te Ursache e ines Misser fo lges von Restaura -

t ionen auf meta l l i schen St i f t verankerungen deren Dezement ie ren war,

was a ls n icht katast rophaler Misser fo lg angesehen werden kann, doch

sche int be i Zähnen mi t dünner verb l iebener Restdent ins tärke e in grö -

51

ß e re r Wer t au f S t ab i l i s i e r ung ge l e g t zu we r den ; d i e s e s kann auc h

durch d ie Ver wendung e ines Kompos i t zementes er re icht werden, was

in d iese r S tud ie n i ch t ge tes te t wurde. Es wurden aber auch be re i t s

be i de r E inp robe von gegossenen S t i f t au f bau ten höhere Dehnungen

der Zahnhar tsubstanz festgeste l l t (Mues, 2007; Obermayr et a l ., 1991;

S t and lee e t a l . , 1972) , was u . a . du rch e ine g rößere Ker bspannung

bei bestehender Inkongruenz zwischen Kanal und St i f t her rühr t . D iese

Kerbspannung lässt be i Zähnen mi t dünner Wandung ev t . Ver t ika l f rak-

turen der Wur ze l bere i t s be im Vorgang des Zement ie rens befürchten

( Thornste insson et a l . , 19 92) .

Auf fä l l i g waren d ie günst iger ver lau fenden Misser fo lge in der Gruppe

4 , be i de r gänz l i ch au f e in S t i f t sys tem ver z i ch te t wurde ; im Vor fe ld

b e s t anden d i e Ü b e r l e gungen , das s e i ne S t ab i l i s i e r ung von Z ähnen

mi t te ls Kunsts to f fau f bau aufgrund der guten Wei te rent w ick lungen der

Dent inadhäsiven sowie Komposi ten mögl ich sein müsste, was bei Zäh -

nen m i t g roßem Kana l lumen von höhere r Bedeu tung zu se in sch ien

( C apu to und S t and le e , 19 9 2 ; Ro bb ins , 2 0 0 2) . D ie i n d i e se r S tud i e

er z ie l ten Ergebnisse scheinen d iese Tatsache zu bestät igen, da ke ine

stat ist isch s igni f ikanten Unterschiede der Bruchlastwer te zwischen den

Gruppen fes tgeste l l t werden konnten.

Was a l l e rd ings in de r I n -v i t r o - S tud ie e in fach zu e r z ie len war, s te l l t

s i c h I n - v i vo a l s P r o b l e m da r : d i e ab s o lu te Tr o c ken l e gun g b e i Ve r-

wendung von adhäs i ven Zementen. Während im Mundraum d ie re la -

t i ve Trocken legung mi t te ls Wat te ro l len a ls ausre ichend erachtet w i rd

(Smales, 1992 ; St ra f fon et a l . , 198 4; Van D i jken und Hörstedt , 1987) ,

so l l te doch d ie Ver wendung von Kof fe rdam zur abso lu ten Trocken le -

gung zum Einsa t z kommen ( Haben ich t und K leben, 19 92 ; Posp iech,

1999 ; Pospiech 2002) , was s ich bei stark zerstör ten Zähnen als große

Schwier igke i t dars te l l t .

Des Wei teren is t be i der Beur te i lung e ines für d ie Fronzahnrestaurat i -

on be i Zähnen mi t n icht abgesch lossenem Wur ze lwachstum geeigne -

ten Mater ia ls d ie Kenntn is der R ichtung, Angr i f f spunk t und Größe der

e inw i r kenden K raf t von Bedeutung ; in der vor l iegenden Stud ie wurde

e in Be las tungswinke l von 135° gewähl t , was zu ungünst igeren Be las -

tungss i tuat ion a ls be i In -v ivo - Bedingungen führ t (Coca und Schwicke -

ra th , 19 87) . Be i dem durc hge f üh r ten B r uc h tes t muss be r üc ks i c h t i g t

werden, dass die Kraf te inwirkung e inmal ig bei anste igender Größe b is

52

zum Versagen er fo lgte, was die hohen Bruchlastwer te erk lären könnte.

Dabe i kommt es be i feh lender in te rmi t t ie render Be las tung zu ke inem

den Er fo lg min imie rendem subk r i t i schen R isswachstum ( Nothdur f t e t

a l . , 20 03) .

Bere i t s Coc a und Schw ickera th (19 87) e rmi t te l ten im Schne idezahn -

bere ich be i männl ichen Probanden max imale K iefersch lussk rä f te von

179 N, be i Pat ienten mi t Brux ismus sogar Wer te von 24 4 ± 31 N (Kör-

ber und Ludwig, 1983) , das Zerk le inern von Nahrung er fo lg t aber be i

Wer ten von 30 - 50 N (Schmidt und Thews, 1983) ; theoret isch geforder t

w i rd e in Wer t von 450 N zwischen e inem Antagonis tenpaar (Nothdur f t

e t a l . , 20 03) , d iese Wer te konnten mi t unseren Proben n icht e r re icht

werden; wohl aber die Maximalk ieferschl ießkräf te im Frontzahnbereich.

D ieses is t e inerse i t s s icher l i ch au f d ie ger inge Restdent ins tä r ke zu -

rückzuführen aufgrund der Aufberei tung zur Simulat ion des nicht abge -

sch lossenen Wur ze lwachstums ( Is idor et a l . , 1992) , andererse i ts aber

durch d ie feh lende Versorgung mi t Einze lzahnkronen, da be i unserer

Studie ledig l ich e in Kunststof faufbau er fo lgte. Sorensen und Engelman

(19 9 0) w iesen nach, dass e ine z i r ku läre Fassung des Restdent ins zu

e iner deut l i chen Ste igerung der Bruchfest igke i t f ühr te.

Auch is t zu bedenken, dass a l le ver wendeten St i f t sys teme n icht kon -

g r u e n t f ü r das g r oß e K a na l l um e n s i n d . S e lb s t d i e g r öß te au f d e m

M ar k t e r hä l t l i che ISO - G röße re i ch te n i ch t aus , um das Lumen aus -

zu f ü l l en ; dahe r e r fo lg te unse re r se i t s e in Kompos i t au f bau, de r mehr

Einf luss auf die Ergebnisse zu haben schien als das gewählte St i f tsys-

tem, was s ich in der feh lenden S ign i f i kanz der Wer te deut l i ch macht .

Bere i ts Nothdur f t et a l ., (20 03) bewiesen, dass das Ausmaß des Sub -

stanzabt rages e ines endodont isch versorgten Zahnes wicht iger a ls d ie

gewähl te S t i f t länge is t . Auch e in höherer S t i f tdurchmesser kann den

Frak tur w iders tand erhöhen.

Be i e inem Verg le ich der S tandardabweichungen fä l l t au f, dass d ieser

Wer t in der Gruppe 3 - Versorgung mi t Karbonfaserst i f ten am ger ings -

ten i s t , was f ü r e in vo r he rsagbare res Ergebn is sp r i ch t , so dass d ie

Var ianz der Wer te k le iner is t . D ieses spr icht für e ine Empfeh lung zur

Ve r wendung von C ompos iPos t ®, a l l e rd ings i s t dabe i d ie schw ie r i ge

Ästhet ik- S i tuat ion zu beachten; im Front zahnbere ich, Rot-Weiß -Ästhe -

t ik , ev t . Durchsch immern wg. dünner Dent inwandung.

A nhan d de r f eh l en den s t a t i s t i s c hen S i gn i f i kanz i s t a l l e r d i ngs auc h

53

zu sagen, dass durch e ine S t i f t inser t i on in d ieser S tud ie ke ine Ver-

s t ä r kung de r Fr ak t u r f e s t i gke i t de r Z ähne zu e r z i e l en wa r, s o das s

d ie a l le in ige Versorgung des Zahnes mi t e inem Komposi t sowohl aus

Kos tengr ünden a ls auch Prophy la xe mög l i che r Komp l i ka t i onen e ine r

S t i f tbohrung und Ze i tg ründen er wogen werden so l l te, was aber noch

in we i te ren Stud ien untersucht werden so l l te .

Zusammenfas send kann man fes tha l ten , das s d ie G r uppe m i t S t i f t -

ve r so rgungen jeg l i cher A r t ke ine s t a t i s t i sch s ign i f i kanten Frak tu r w i -

ders tände ze ig ten, wobei der M isser fo lg der Zähne der Gruppe 5 am

katas t ropha ls ten, der der Zähne der Gruppe 1 am z wei tsch lechtes ten

war.

4 .5 Schlussfo lgerung

In d ieser S tud ie wurde fes tgeste l l t , dass St i f t versorgungen von Zäh -

nen mi t ex t rem dünner Wur ze lwandung ke inen Ein f luss au f d ie Frak-

tur fest igke i t haben. Um aber endgül t ige Empfehlungen zu geben, s ind

wei tere Tests abzuwar ten, d ie d ie Langzei tprognose der Versorgungen

auch berücks icht igen, vor a l lem in H inb l i ck au f e ine spätere Versor-

gung im S inne e iner Restaurat ion.

Bei der starken st ruk ture l len Schwächung von endodont isch versorgten

Z ähnen m i t n i c h t abgesc h los senem Wur ze l wac hs tum ( Ra f te r, 20 0 5)

sc he in t e i ne we i te re Sc hwäc hung de r Z ahnha r t subs t anz du rc h ev t .

S t i f t b oh r ung obso le t . Zu den de r ze i t bes tehenden Ergebn i s sen be -

zügl ich der adhäsiven Aufbauten so lcher Zähne und bei e iner wei teren

Bewährung d ieser in fo lgenden Be lastungsstudien scheint in der s t i f t -

prothet ischen Versorgung e in Umbruch s ichtbar (Edelhof f et a l ., 2003 ;

Robbins, 2002) . Auch aufgrund der Tatsache, dass eine Revidierbarkei t

e ines St i f t sys tems se lbs t be i Frak tur den Erha l t e iner Zahnwur ze l e r-

mögl icht , lässt d ie Versorgung wur ze lgefü l l te r Zähne mi t dem Compo -

s iPost ® - Systems a ls s innvo l l erscheinen. Des Wei teren is t d ie Versor-

gung von Zähnen mi t ausre ichend koronaler Rest zahnsubstanz mi t te ls

Kompos i t au f baus e ine kos tengünst ige Mög l i chke i t zur S tab i l i s ie rung.

Trot z höherer Bruchkraf twer te der mi t Keramikst i f ten oder gegossenen

S t i f ten ve rso rg ten Gr uppen sche in t d ie Rev id ie r bar ke i t des Sys tems

essent ie l l f ü r e ine Zwe i t versorgung be i Versagen der Ers t res taura t i -

5 4

on; auch d ie ungünst igen Frak tur ver läu fe, d ie in Gruppe 5 immer mi t

mul t ip le r Frak tur der Wur ze l e inherg ingen, lassen d ie konvent ione l len

Ver so rgungen a l s n i ch t absch l i eßend gee ignet da r s tehen, um e inen

er wünschten Er fo lg dauerhaf t pos i t i v zu bee in f lussen (Mues, 20 07) .

D ie b isher a ls Goldstandard bei Zähnen mi t wei ten, von rundem Quer-

schn i t t abweichenden Wur ze lkanä len beze ichnete Versorgung mi t in -

d i v i due l l gegos senen M et a l l s t i f t en ( Robb ins , 20 02) so l l t e nac h den

ermi t te l ten Ergebnissen im H inb l ick auf e inen Langze i ter fo lg in Frage

geste l l t und mi t we i te ren Untersuchungen examin ier t werden.

5. Zusammenfassung

Ziel d ieser vor l iegenden Studie war es, die Frak tur fest igkei t von endo -

dont isch versorgten Zähnen mi t n icht abgeschlossenem Wur ze lwachs -

tum und Zustand nach Kronenfrak tur mit fünf unterschiedl ichen Aufbau-

ten zu verg le ichen, um e ine s t i f tp rothet ische Empfeh lung h ins icht l i ch

der schwier igen prothet ischen Versorgung geben zu können.

Dazu wurden 50 ex t rahier te, kar iesf re ie obere Inc is iv i ausgeschachtet ,

dekap i t i e r t und m i t Gu t t apercha ge fü l l t , wonach s ie m i t S i l i kon um -

mante l t in e inen Kunststof f b lock mi t H i l fe e iner Einbr inghi l fe gegossen

wurden. Ansch l ießend wurden d ie den 5 Gruppen zu fä l l i g zugeordne -

ten Zähne in Zehner Gruppen mi t dre i konfek t ion ier ten St i f t sys temen

(Gruppe 1-3 : CeraPost ®, ParaPost F iber Whi te ® und ComposiPost ®)

und z wei ind iv idue l len Systemen (Gruppe 4 - 5 : Kompos i t Tet r i c ® und

Phantommeta l ls t i f t) versorgt unter Anwendung von e inem Komposi t ze -

ment sowie Phosphat zement .

Nach Verk le inerung des Kamal lumens mi t te ls Komposi t fü l lung er fo lg te

die indiv iduel le Vorberei tung der Proben sowie der Aufbau mi t te ls fünf

Systemen.

A nsc h l i eß end e r f o l g te e i n B r uc h las t ve r suc h m i t H i l f e e i ne r Zw i c k ®

14 4 5 P r ü f m as c h i n e b e i e i n e m Vo r s c hub vo n 2 m m / m i n s ow i e e i n e

Auswer tung der ents tandenen Bruchmuster.

Dabe i ze igen d ie Ergebn isse ke inen s t a t i s t i sc h s i gn i f i kan ten Unte r-

schied zwischen den Gruppen, sodass eine Versorgung mit te ls St i f tauf-

bau n icht zu e iner Frak tur w iders tandserhöhung der Proben führ te.

Woh l abe r im Ve r lau f de r Frak tu r l i n i en , d i e be i de r Ve r so rgung m i t

55

ind iv idue l len Meta l ls t i f ten immer im Bere ich der Wur ze l lagen ; dabe i

is t d ie Standardabweichung in der Gruppe mi t ComposiPost ® am nied-

r i gs ten, was zu e ine r Empfeh lung d ieses Sys tems h ins ich t l i ch e ines

vorhersagbareren Ergebnisses führ t sow ie d ie Tatsache, dass der E-

Modul nah des Dent ins l i eg t . Au fgrund d ieser Tatsache sche in t e ine

Wei te rent w ick lung der faser vers tärk ten St i f t sys teme er fo rder l i ch, d ie

ev t . e i ne i nd i v i due l l e A npas sung an Ve r hä l t n i s se de r Wur ze l kanä le

e r mög l i chen, da d iese Sys teme auch gu t rev id ie r ba r s ind ( Robb ins ,

2 0 0 2) . Zus amm en f as s en d kann man s ag en , das s a l l e ve r wen de ten

kon fek t i on ie r ten S t i f t g röß en zu k l e in , a l l e Sys teme abe r gu t i n de r

Handhabung sche inen.

Wei tere Untersuchungen zu der Versorgung von endodont isch versorg -

ten Zähnen mi t n icht abgesch lossenem Wur ze lwachstum und Zustand

nach Front zahnt rauma b le iben abzuwar ten, um e ine Langzei tprognose

der au f dem Mark t e rhä l t l i chen Sys teme oder Wei te rent w ick lung ab -

geben zu können; des Wei teren ersche int be i Zähnen mi t ausre ichen -

der korona ler Rest zahnsubstanz aber auch d ie A l te rnat i ve, den Zahn

mi t te ls Kompos i t au f zubauen, e r fo lgsversprechend.

56

6 . L i tera tur ver ze ichnis

1. Akagawa Y, Ich ikawa Y, N ika i H , Tsuru H. In ter face

h is to logy of un loaded and ear ly loaded par t ia l l y

s tab i l i zed z i rcon ia endosseous imp lant in in i t ia l bone

hea l ing. J Prosthet Dent 19 93, 69 : 59 9 - 6 0 4

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o f endodont ica l ly t reated teeth.

J Endo 1980, 6 : 687- 69 0

71

7. Danksagung

Zunächst möchte ich mich ganz herz l ich bei Her rn Pr iv. Doz. Dr. E.- H.

He l fgen für d ie Über lassung des Themas und d ie wer t vo l le Bet reuung

be i der Ers te l lung der D isser ta t ion bedanken.

Seiner Mot ivat ion sowie seiner Geduld ist es zu verdanken, dass diese

A rbe i t beendet werden konnte.

G le ichermaßen danke ich Her rn Prof. D r. K .- H . Ut z für d ie k reat iven

Vorschläge zur Durchführung der D isser tat ion sowie den unterstüt zen-

den L i te ratur vorsch lägen.

Auch Her rn D ip l . - Phys. M. Grüner danke ich für d ie ta tk rä f t ige prak-

t ische sowie theoret ische Mi th i l fe be i der Konzept ion und Anfer t igung

des Versuchauf baus.

Se iner Tücht igke i t i s t es zu verdanken, dass d ie Versuche annähernd

re ibungs los durchgeführ t werden konnten.

Ebenso g i l t me in Dank Her r n D r. V. Sobar zo, de r immer w ieder d ie

H intergründe der konser v ie renden Zahnmediz in ersch l ießen l ieß.

Für d ie f reundl iche Unterstüt zung bei der Beschaf fung der Probenzäh-

ne möchte ich meinen Kol legen danken, vor a l lem meinem Mann, ohne

dessen Engagement und M i th i l fe d iese A r be i t n i ch t zu Ende geführ t

worden wäre !

Ebenso danke ich fo lgenden Fi rmen für d ie Bere i t s te l lung benöt ig te r

Mater ia l ien, ohne d ie d ie Durchführung n icht mögl ich gewesen wäre:

Co l te�ne / Whaledent , Komet / Gebr. Brasse ler und RTD.

Mein besonderer Dank gebühr t me inen E l te rn sow ie me iner Fami l i e ,

d ie mi r in me inem beru f l i chen Werdegang immer e ine S tü t ze waren ;

i h r G laube an m ich sow ie d ie Ver bundenhe i t me ines Mannes gaben

mi r d ie K raf t , a l les zu Ende zu führen, was ich begonnen habe.