Klinische Kriterien für die erfolgreiche Komposite-Aushärtung
Im Vergleich zum Amalgam waren die Anwendungsmöglichkeiten der ersten Füllungsmaterialien auf Composite-Basis stark eingeschränkt. Aufgrund der schwachen mechanischen Eigenschaften waren Composite- Restaurationen im Frontzahnbereich die einzige Indikation. In den vergangenen Jahrzehnten haben sich Komposits allerdings von einem eher minderwertigen Material zum Material der Wahl für die hochästhetische und langlebige direkte Füllungstherapie im Front- und Seitenzahnbereich etabliert. Im Zuge der Entwicklungen im Composite-Bereich wurden neue Materialklassen und Einsatzbereiche gefunden und etabliert. Zu nennen sind unter anderem adhäsive Befestigungsmaterialien, kunststoffmodifizierte Glasionomere, Stumpfaufbau- Materialien, Ormocer-Materialien und Compomere. Die Arbeit mit kunststoffbasierten Materialien verlangt ein tiefgreifendes Verständnis über die Aushärtungseigenschaften, deren Kombinationsmöglichkeiten und somit die Faktoren, die diesen Prozess beeinflussen. Die meisten modernen Komposite-Materialien sind entweder lichthärtend oder bestehen aus einer Mischung aus Licht- und Selbsthärtung.
Historischer Rückblick – Komposits allgemein
Während vieler Jahre dominierten selbsthärtende Komposits den Bereich der zahnfarbenen Füllungstherapie, bis lichthärtende Materialien den Markt eroberten. Die Aushärtung solcher Materialien basierte auf dem Zerfall von Benzoylperoxid und die Initiierung einer radikalischen Polymerisationsreaktion. Normalerweise bestehen diese Materialsysteme aus zwei Pasten, wobei die Aktivatoren in einer aminhaltigen Basispaste und einer peroxidhaltigen Katalysatorpaste enthalten sind. Ein Nachteil dieser Art der chemischen Aushärtung liegt darin, dass die Anwender nach der Applikation relativ lange warten müssen, bevor die Behandlung weitergeführt werden kann. Die finale Politur kann frühestens 24 Stunden später durchgeführt werden. Zudem sind diese Komposits bei Zimmertemperatur nicht stabil und müssen daher bei weniger als 8° Celsius – im Kühlschrank – gelagert werden. Bei der Lichthärtung werden diese Probleme umgangen. Eines der ersten lichthärtenden Produkte war ein Fissurenversiegler, der mit UVLicht ausgehärtet wurde [4].
Aufgrund der benötigten Aufwärmzeit der Geräte, deren eingeschränkter Durchhärtungsstiefe von 1 bis 2 Millimetern und der UV-Strahlung, die die Hornhaut schädigen konnte, wurde rasch von dieser Technik abgesehen. Als nächstes wurde sichtbares Licht für die Aushärtung verwendet, wobei für die organisch-chemische Verbindung meistens der Photoinitiator Campherchinon verwendet wurde [41,45].
Historischer Rückblick – Polymerisationsgeräte
Das Angebot an unterschiedlichen Polymerisationsgeräten kann durchaus verwirrend sein.
Ein kurzer Überblick zeigt die jeweiligen Stärken und Schwächen:
Halogenlampen:Halogenlampen sind grundsätzlich genauso aufgebaut wie ganz normale Glühlampen. Die Temperatur der Glühwendel ist jedoch um einige hundert Grad höher. Das Licht eines Wolfram-Halogen- Lichthärtegeräts entsteht durch die Erhitzung eines dünnen Wolframdrahts, der als Widerstand dient. Dieser wird mittels Strom auf etwa 3 000 Kelvin erhitzt. Wenn der Draht zu glühen beginnt, wird elektromagnetische Strahlung in Form von sichtbarem Licht und einer großen Menge an Infrarotstrahlung freigesetzt. Wegen der dabei entstehenden hohen Temperatur ist eine Abführung der Hitze unerlässlich und die Lebensdauer der Glühbirne ist eingeschränkt (etwa sechs Monate im klinischen Einsatz).
Die Technologie ist zuverlässig, und härtet alle Komposits in einem zeitlichen annehmbaren Rahmen aus. Die Anschaffungskosten sowie die Kosten, um die ausgebrannten Glühbirnen zu ersetzen, sind relativ niedrig. Plasma (PAC)-Lichtgeräte: PAC-Geräte wurden mit dem Anspruch, die Polymerisationszeit bei gleichbleibend guten mechanischen Eigenschaften zu verringern, eingeführt. Anwender waren verblüfft, wie schnell sich die Restaurationsmaterialien mit diesen Geräten aushärten lassen. Die durchschnittliche empfohlene Aushärtungsszeit pro Inkrement eines hellen Komposits lag zwischen drei und fünf Sekunden. Eines der Probleme dieser Geräte ist neben dem hohen Anschaffungspreis der Umstand, dass einige Komposits, Adhäsivsysteme und Schutzlacke mit den hochintensiven Lichtquellen wie PAC-Lampen und Argon-Laser nicht ausgehärtet werden können, weil der verwendete Photoinitiator mit dem Wellenlängenspektrum des Lichts nicht kompatibel ist. Selbst wenn der Photoinitiator mit dem Licht kompatibel ist, deuten einige Studien darauf hin, dass die von den Herstellern empfohlenen kurzen Belichtungszeiten für viele Composite-Materialien unzureichend sind [18, 32, 43].
Licht emittierende Dioden (LED)-Geräte:Vor mehr als zehn Jahren wurde die LED-Technologie für die Polymerisation von dentalen Werkstoffen in Betracht gezogen [15]. Die Hauptvorteile dieser Technologie umfassen vor allem die niedrigen Kosten, und seit der zweiten Generation auch die verbesserte Lichtintensität (die eine Verkürzung der Belichtungszeit erlaubt), sowie praktische Aspekte (wie kleinere, handliche und kabellose Geräte). Ebenso ist eine lange Lebensdauer der Dioden (etwa 1 000 Stunden, was in etwa fünf Jahren in der Anwendung entspricht) auf der Habenseite zu verbuchen. Einige Studien haben nachgewiesen, dass sich die Durchhärtungstiefe, Druckfestigkeit [19] und die Biegefestigkeit [44, 27] von mit LED-Geräten polymerisierten Komposits statistisch nicht von klassisch mit Halogenlampen mit gleicher Intensität ausgehärteten Komposits unterscheiden. Darüber hinaus haben Mills et al. [28] herausgefunden, dass bei ähnlichen Belichtungszeiten (für Halogen- und LED-Geräte) die LED-Geräte für
drei mittelhelle Komposits mit verschiedenen Füllern eine statistisch signifikant höhere Durchhärtungstiefe erreichten als Halogen- Geräte. Bei der ersten und zweiten Generation der LED-Geräte konnten gewisse Materialien aufgrund der mangelnden Kompatibilität zwischen dem Wellenlängenbereich und dem Photoinitiator nicht ausgehärtet werden (ähnlich wie bei PAC-Lampen). Bei der jüngsten, dritten Generation der LED-Geräte haben manche Hersteller mit der polywave- LED eine Spitze im Wellenlängenbereich von 410 nm [38] integriert. Aufgrund der sinkenden Kosten (etwa gleich wie bei Halogen- Geräten, allerdings mit einer länger lebigen Lichtquelle), des Akkubetriebes, der hohen Lichtintensität und dem halogenähnlichen Breitbandspektrums sieht die Zukunft der LED-Geräte vielversprechend aus (Abbildungen 1 a bis c).
Durchhärtungstiefe, Lichtintensität und Zeit
Eine der größten Herausforderungen in der klinischen Anwendung ist die Bestimmung, ob eine Composite-Füllung komplett ausgehärtet ist oder nicht. Die oberste Schicht ist im Handumdrehen hart, während bei den darunterliegenden Schichten die Reaktion noch immer im Gang ist. Der Anwender muss sich bewusst sein, dass in tieferen Bereichen die Energie niedriger ist und gestreut wird. Daher besteht die Gefahr, dass das Monomer nicht zu einem Polymer wird. Die Durchhärtungstiefe eines Komposits wird von verschiedenen Faktoren bestimmt. Farbe und Transluzenz sind die wichtigsten Faktoren. Die Durchhärtungstiefe ist zum Beispiel niedriger, wenn ein dunkles und opakes Composite polymerisiert wird [21]. Das Licht kann bei einer hellen und transluzenten Farbe tiefer eindringen als bei einem opaken Material. Der gleiche Effekt wird erzielt, wenn man die Farbe A1 mit der Farbe A3.5 oder A4 vergleicht (siehe Tabellen oben). Die Struktur des Komposits hat ebenfalls einen Einfluss auf die Lichtdurchdringung. Insbesondere die extrem kleinen Partikel (0.04 mm) der mikrogefüllten Komposits streuen das Licht, was eine tiefere Lichtpenetration bedeutet. Dieser Effekt kann mit dem Verhalten der Autoscheinwerfer bei Nebel verglichen werden [10]. Das gleiche passiert bei Hybrid-Komposits, die mit mikrofeinen Partikeln gefüllt sind. Diese Materialien behindern die Lichtdurchdringung stärker als Komposits die keine Mikrofüller enthalten [10].
Leider kennen nicht alle Zahnärzte diese Einschränkungen bei der Lichtpolymerisa - tion von Komposits. Deutsche Forscher haben herausgefunden, dass 44 Prozent der Anwender die Polymerisationszeit ändern, wenn sie ein anderes Material verwenden und lediglich 14 Prozent der Anwender die Bedeutung der Farbe des Komposits für die Aus - härtung kennen. Dies zeigt einen dramatischen Informationsbedarf an; denn die Farbe und die Transluzenz spielen beim Polymerisationsprozess eine bedeutende Rolle [10, 23]. Die Durchhärtungstiefe (D) wird generell mit der Formel D = c¹ · log (c² · l· t) berechnet. Die Faktoren c¹ und c² beinhalten Daten zur Initiatorkonzentration sowie Absorptionskoeffizient des Komposits. Einige Forscher konnten den in dieser Formel enthaltenen logarithmischen Zusammenhang zwischen der Durchhärtungstiefe und der Lichtintensität sowie zwischen der Durchhärtungstiefe und der Belichtungszeit nachweisen [5, 6]. Für die klinische Praxis bedeutet dies, dass in Fällen, in denen die Intensität durch einen Faktor erhöht wird, die Belichtungszeit um denselben Faktor verkürzt werden kann (Abbildung 2).
Für Zahnärzte wäre es ideal, wenn sie über ein Vorgehen beim Aushärten verfügen würden, das universell in allen Fällen ange- wandt werden kann. Koran und Kürschner [22] kamen zum Schluss, dass, wenn die Gesamtdosis an Lichtintensität, die an das Composite-Material abgegeben wird (Produkt aus Intensität und Belichtungszeit), höher als 17 000 mWs/cm2 ist, die Oberflächenhärte konstant blieb. Diese Dosis wird mit einer Intensität von 400 mW/cm2 in 42,5 Sekunden erreicht (17 000 mWs/cm2 : 400 mW/cm2 = 42.5 Sekunden) oder, als Beispiel, mit einer Intensität von 850 mW/ cm2 in 20 Sekunden. Diese Berechnung wird als „Total Energy Concept“ bezeichnet (Abbildung 3).
In Studien wurde entdeckt, dass die Intensität mindestens 300 mW/cm2 betragen muss [13, 39, 40], um ein Inkrement von 1 mm Dicke auszuhärten. Bei Inkrementen, die dicker als 2 mm sind, ist eine ausreichende Aushärtung somit nicht möglich [40].
Es muss betont werden, dass diese Tests im Labor unter Idealbedingungen durchgeführt wurden; in der Praxis muss eine zusätzliche Sicherheitsmarge eingeplant werden. Deshalb ist es nicht empfehlenswert, eine Intensität von weniger als 400 mW/cm2 zu verwenden. Darüber hinaus muss der Anwender bedenken, dass Rückstände, Verunreinigungen, Composite-Reste sowie Kratzer, Verfärbungen und Beschädigungen am Lichtleiter die Lichtleistung beeinträchtigen können.
Das Dilemma mit den Bleach-Farben
Die meisten lichthärtenden dentalen Werkstoffe enthalten Campherchinon als Initiator für die Lichthärtung. Dieses Material weist ein breites Absorptionsspektrum auf (400 - 500 nm), und das Absorptionsmaximum liegt bei 465 - 470 nm. Bei diesem Material handelt es sich um ein festes gelbes Pulver mit einer chromophoren Gruppe, die nicht gebleicht werden kann. (Abbildungen 4 a und b). Selbst nach der Polymerisation mit einer nicht so großen Menge an Campherchinon weisen Composite-Materialien einen unerwünschten gelben Farbeffekt auf.
Um diesen Effekt abzuschwächen, setzen einige Hersteller andere Photoinitiatoren, die entweder für sich oder synergetisch mit Campherchinon wirken sollen, ein [33]. Aufgrund ihrer hellen gelblich-weißlichen Färbung werden zu diesem Zweck häufig Oxide von Acylphosphinen verwendet. Das Absorptionsmaximum dieser Verbindungen liegt vorwiegend im UV-Bereich, ein kleiner Anteil aber noch im Bereich des sichtbaren Lichts (violettes Licht).
LED-Polymerisationsgeräte der zweiten Generation, die ein Maximum bei 468 nm [42] aufweisen und das Absorptionsmaximum von Campherchinon perfekt abdecken, sind bei diesen neuen Initiatoren unwirksam. Bei Halogen- Lampen besteht dieses Problem wegen des Breitbandspektrums des abgegebenen Lichts nicht. Neumann et al. [30] haben die Effizienz von zwei LED-Geräten und einer Halogenlampe bei Formulierungen mit und ohne Campherchinon ausgewertet. Dabei wurden die Unterschiede in der Wirksamkeit der Lichtgeräte und die Bedeutung der Übereinstimmung zwischen dem abgegebenen Licht und dem Absorptionsspektrum der Initiatoren deutlich.
Die Verwendung und Aushärtung der Initiatoren Monoacylphosphinoxid (Lucirin TPO®, Abbildung 4 b), Phenyl-Propan- Dion (PPD) und Bisacylphosphinoxid (Irgacure 819) ist besonders kritisch bei transluzenten oder Bleachfarbenen Komposits und in Verwendung von LED-Geräten der ersten und zweiten Generation (Abbildung 5). In diesen Fällen wird die Konzentration des gelben Initiators (Campherchinon) reduziert oder gänzlich eliminiert. Von den hier aufgeführten „neuen“ Initiatoren ist Lucirin TPO® am weitesten verbreitet. Diese Substanz wird für vergilbungsresistente, weiß pigmentierte UV-härtende Beschichtungen, Drucktinten und klare Lacke in der Industrie verwendet [3]. Chemisch gesehen, handelt es sich um 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid [3]. Obwohl das Absorptionsmaximum von Lucirin TPO® im UV-Bereich liegt, reagiert diese Substanz auf sichtbares Licht. Dank dieser Eigenschaft ist die Substanz für dentale Anwendungen geeignet (Abbildung 6 a und 6 b), härtet aber nicht mit allen Polymerisationsgeräten aus. In den vergangenen Jahren wurden neue LED-Polymerisaitonsgeräte mit einem Breitband-Emissionsspektrum eingeführt, wodurch diese theoretisch für die Polymerisation aller dentalen Materialien geeignet wären, also auch für Komposits, die weissliche Initiatoren wie Lucirin TPO® enthalten. Ultralume (Ultradent, South Jordan, Utah, USA) und G-light (GC, Tokio, Japan) sind Beispiele für solche Geräte, die man auch als Geräte der dritten Generation bezeichnen kann. Die neuesten Geräte mit diesen Eigenschaften, die auf den Markt gebracht wurden, sind Valo (Ultradent, South Jordan, Utah, USA) und bluephase G2 (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein). Die entsprechende Technologie wird zum Beispiel von Ivoclar Vivadent als polywave®-LED bezeichnet. Die spektrale Leistung dieser Geräte ist insofern besonders, als dass neben dem Standard-Peak bei 465 - 470 nm auch ein zweiter Peak im Bereich von 404 nm eingebaut ist [38], wobei es zwischen den analysierten Geräten aber beträchtliche Variationen gibt. Price et al. [38] haben das neue Breitbandspektrum der LEDs getestet, indem sie zwei LEDs mit Breitbandspektrum mit zwei Standard-LEDs verglichen haben. Die höchste Gesamthärte wurde tatsächlich mit Lichtgeräten, die diese polywave®-Technologie verwenden, erreicht (Abbildung 7).
Polymerisationstechniken
Um den besten Ansatz beim Aushärten zu bestimmen, wurden verschieden Studien durchgeführt und viele Techniken entwickelt. Die wohl ausgeklügeltste Technik wurde von Lutz et al. [25] 1986 entwickelt. Bei dieser Technik wird ein Licht reflektierender Keil am zervikalen Rand und transdentale Polymerisation an den axialen Wänden eingesetzt. Diese Technik wurde nicht nur vom Entwickler selbst, sondern auch von anderen Forschern [11,24] für wirksam befunden. Es muss allerdings erwähnt werden, dass die Lichtintensität beträchtlich abnimmt, weil die durch den Keil abgegebene Energie gemäss de Goes et al. [11] (1992) lediglich acht Prozent betrug.
Jahre später wurde nachgewiesen, dass die Wirksamkeit dieser Technik auf den niedrigen Polymerisationsstress aufgrund der verringerten Lichtintensität durch die transdentale Aushärtung zurückzuführen ist [24], und nicht auf die keilförmige Ausrichtung des Lichtes. Tatsächlich führte die transdentale Polymerisation zu einer Reduktion der Lichtintensität, was wiederum einen Einfluss auf die Materialeigenschaften hatte [49].
Einige Jahre später wiesen Versluis et al. [48] nach, dass Komposits nicht zur Richtung der Bestrahlung hin schrumpfen. Wenn man die gesamte Literatur zu den Polymerisationstechniken berücksichtigt, gibt es keine eindeutigen Hinweise auf eine bestimmte Technik, mit der bessere Resultate erzielt werden können als mit der einfachen direkten Lichthärtung.
Ein weiterer wichtiger Faktor, der berücksichtigt werden muss, ist der Energieverlust mit zunehmender Distanz. Im Idealfall sollte das Lichtaustrittsfenster auf die Restauration aufgesetzt werden. Dies ist allerdings in der klinischen Anwendung nicht immer möglich; bei Restaurationen im Approximalbereich kann es durchaus zu Abständen von 8 mm und mehr zwischen dem Lichtaustrittsfenster und dem Kavitätenboden kommen [17].
Der Intensitätsverlust mit zunehmender Distanz ist unumstritten, allerdings herrscht in der Literatur kein Konsens darüber, wie hoch dieser Verlust ist. Pires et al. [34] fanden einen Verlust von 22 Prozent bei einer Distanz von 2 mm und 53 Prozent bei 6 mm. Prati et al. [35] fanden einen Wert von 39 Prozent bei 2 mm und 77 Prozent bei 6 mm. Die in diesen Studien verwendeten Distanzen spiegeln allerdings kaum die klinische Realität wider. Der Abstand zwischen dem Lichtaustrittsfenster und dem Kavitätenboden beträgt bei einer typischen Klasse-II-Präparation gemäss Price et al. [36] 6,3 mm (Standardabweichung (0,7 mm) (siehe Abbildungen 9 a und 9 b). In einer realistischer angelegten Studie beobachteten Meyer et al. [27] eine Abnahme von zwischen 33 Prozent und 83 Prozent bei 10 mm, je nach verwendetem Lichtgerät und insbesondere dem verwendeten Lichtleiter. Die von Meyer et al. [27] gefundenen Werte wurden von Price et al. [37] in einer weiteren Studie bestätigt. Es wurden signifikante Unterschiede zwischen den Geräten und beträchtliche Intensitätseinbußen gefunden, insbesondere wenn Turbo-Lichtleiter verwendet wurden. In der gleichen Studie wurde dasselbe Geräte (Optilux 501, SDS Kerr Demetron, Danbury, CT, USA) mit jeweils einem parallelwandigen Lichtleiter und einem Turbo-Lichtleiter getestet; der Intensitätsverlust betrug 33 Prozent beziehungsweise 44 Prozent. Ein weiterer Faktor ist, das gerade Seitenzahnfüllungen schwer erreichbar sind, was zusätzlich den Polymerisationsprozess negativ beeinflussen kann. Dentalassistentinnen und auch Zahnärzte unterschätzten die Bedeutung des Abstandes vom Lichtaustrittsfenster zur Composite- Restauration, es ist daher ratsam, wenn das Lichtgerät genug Energie produziert, einen parallelwandigen Lichtleiter zu verwenden um eine ausreichende Aushärtung sicherzustellen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Verhalten von LEDs, wenn sie ohne Lichtleiter verwendet werden. Das Abstrahlverhalten des Lichts ist extrem, und der Energieverlust nimmt bei einigen Millimetern Abstand dramatisch zu [37] Das Problem besteht grundsätzlich darin, dass LEDs naturgemäß auf eine Breite von 180° abstrahlen (Abbildungen 10 und 11). Dieser beträchtliche Energieverlust wurde von Price et al. bei Geräten ohne Lichtleiter von verschiedenen Herstellern nachgewiesen. Ein Gerät, bei dem kein Lichtleiter verwendet wird, eignet sich aufgrund des dramatischen Intensitätsverlustes nicht für dentale Anwendungen. Beschädigungen oder Verschmutzung des Lichtleiters können ein weiterer Faktor sein, der zu einem Intensitätsverlust der Lichtgeräte führt. Ernst et al. [12] ermittelten, dass nach der Reinigung der Lichtleiter die Intensität um 38 Prozent zunimmt. Von den verunreinigten Lichtleitern wurden 38 Prozent nie zuvor abmontiert.
Intermittierende oder kontinuierliche Programme
In der Literatur finden sich zahlreiche Studien, die darauf hindeuten, dass sich modifizierte Polymerisationsmethoden positiv auf die Aushärtung von direkten Composite- Restaurationen auswirken [8,14]. Der Ge- danke hinter diesen Ansätzen ist, dass eine niedrigere Konversionsrate dem Material erlaubt, besser zu fließen, was zu einer Verringerung der Schrumpfungsspannung führt und somit der Bildung von Randspalten entgegenwirkt [22, 50].
Der Aushärtungsgrad und die Oberflächenhärte sollten allerdings gleich bleiben, um die für die langfristige Stabilität der Restauration nötigen mechanischen Eigenschaften sicherzustellen. Koran und Kürschner [22] haben bei sequenzieller und kontinuierlicher Lichthärtung jeweils einen gleichen Aushärtungsgrad, Restmonomergehalt und die gleiche Oberflächenhärte gefunden, solange die Gesamtdosis der Bestrahlung angemessen war [2]. Es gibt verschiedene Ansätze der Polymerisation (Abbildungen 12 a bis c). Die „Soft Start“-Technik zum Beispiel besteht darin, die Energiedichte zu Beginn des Poly - merisationsprozesses zu reduzieren und diese langsam zu erhöhen, wodurch eine bessere Randanpassung erreicht wird [26, 50].
Von der „Soft Start“-Technik wurden einige Variationen vorgeschlagen; eine Variation wird als „Pulse“-Härtung bezeichnet. Bei dieser Technik soll der Schrumpfungsstress durch eine Verlängerung der Pre-Gel-Phase erreicht werden. Dadurch wird die plastische Verformbarkeit länger beibehalten, bevor das Material aushärtet. Der erste kurze Polymerisationsschritt wird dabei mit reduzierter Intensität durchgeführt, gefolgt von einer Phase, in der nicht polymerisiert wird, bevor das Material endgültig belichtet wird. Mit dieser Technik soll das Auftreten von Randspalten und Schmelzrissen verringert werden [20, 46], weil das Composite-Material besser fließen kann.
Eine weitere relativ neue Technik ist die intermittierende Härtung [31]. Das Composite wird hierbei abwechselnd belichtet oder nicht. Ähnlich wie bei den anderen Techniken soll auch hiermit eine Reduktion des erzeugten Stresses erreicht werden, indem das Material kurzzeitig belichtet wird und dann wieder nicht. Alonso et al. [1] haben eine Verbesserung der Randpassung bei dieser Methode beobachten können.
Um zu bestimmen, welche Technik den größten Nutzen bringt und sich am besten für die klinische Praxis eignet, ist eine sorgfältige Analyse nötig; in gewissen Studien wurden bessere Ergebnisse für die intermittierende Polymerisationstechnik ermittelt [1, 7, 8, 31], die abgegebene Intensität war bei den anderen Techniken aber höher, was zu niedrigerem Schrumpf und somit niedrigerem Schrumpfungsstress bei niedrigeren Energiedosen führte. Um dieses Problem zu umgehen, standardisierten Cunha et al. [9] die Energiedosis auf den Wert von 14 J/cm. Sie verglichen die Scherhaftfestigkeiten von Prüflingen, die mit der kontinuierlichen Härtemethode, der „Pulse“- und „Soft Start“-Technik oder mit intermittierender Belichtung gehärtet wurden. Dabei wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Methoden, bei denen kontinuierlich belichtet wurde, gefunden. Allerdings wurde eine Tendenz zu höheren Haftwerten bei niedrigeren Energiedichten beobachtet. Die höchsten Haftwerte von allen Gruppen wurden mit der „Soft Start“- und der „Pulse“-Methode erreicht, was die Ergebnisse anderer Studien bestätigt [2, 47]. Wie bereits aufgezeigt, ergibt sich als Hauptproblem aus den Daten der Literatur die Zeit, die für „Soft Start“- oder „Pulse“- Techniken zur Aushärtung von Komposits benötigt wird. Gemäß Cunha et al. [9] ergeben sich die meisten Vorteile bei der „Pulse“-Technik, wenn fünf Sekunden lang polymerisiert wird, danach eine dreiminütige Pause folgt und anschließend wieder für 19 Sekunden polymerisiert wird. Bei vier oder fünf Inkrementen kann die Zeit für die Aushärtung dabei leicht auf über 15 Minuten ansteigen. Gemäss der gleichen Studie wäre eine Aushärtung mit der „Soft Start“-Methode, bei der etwa 30 Sekunden lang polymerisiert wird, ein praktikablerer Ansatz, denn bei dieser Methode halten sich die Vorteile einer modulierten Technik und eine angemessene Belichtungszeit die Waage (Abbildungen 13 a bis c).
Schlussfolgerung
Die Polymerisation von dentalen Komposits ist ein hochkomplexer Vorgang. Der Klinker muss sich der Einschränkungen und der Faktoren, die diesen Prozess beeinflussen, bewusst sein. LED-Lichtgeräte wurden über die Jahre stark verbessert, allerdings müssen sie sich einer neuen Herausforderung stellen: dem Breitbandspektrum, das benötigt wird, um moderne hochästhetische Komposits, die andere Initiatoren als Campherchinon, (Lucirin TPO®), verwenden, stellen. Manche Hersteller haben bereits damit begonnen, die dritte Generation der LEDs zu produzieren wie polywave® LED – mit vielversprechenden Ergebnissen. Darüber hinaus ist es zwingend notwendig, dass die LED-Geräte mit einem Lichtleiter ausgestattet sind. Der Lichtleiter sollte idealerweise parallelwandig sein und einen Durchmesser von 10 mm aufweisen. Auf Turbo-Lichtleiter sollte verzichtet werden sofern das Lichtgerät genug Energie erzeugt, um auch bei Distanz einen unnötigen Verlust an Intensität zu verhindern. Nach vielen Jahren der Forschung zeichnet sich ab, dass äusserst ausgeklügelte Polymerisationstechniken den Schrumpfungsstress nicht eliminieren können und dass modulierte Techniken klare Vorteile bieten. Die „Soft Start“-Polymerisationsmethode stellt dabei den besten Kompromiss zwischen der Belichtungszeit und einer Reduktion des Schrumpfungsstresses dar.
Dr. Eduardo MahnSamaya ClinicsP.O. Box 10703Jeddah 21443Saudi Arabiaedomahn@hotmail.com