Penetration of micro-filled infiltrant resins into artificial caries lesions

Abstract

Objectives: Infiltrants are non-filled low-viscosity resins that have been developed to arrest lesion progression by penetrating into the porosities of non-cavitated lesions where they are hardened and arrest lesion progression. The addition of fillers to infiltrant resin might combine the high penetrativity of the former with the better applicability of composite resins. The aim of the present study was to evaluate the penetration of different experimental micro-filled infiltrant resins (MFIRs) into artificial enamel lesions. Methods: An infiltrant (Icon; DMG) was mixed with either one of three fillers [OF83: organic filler (83 mm), OF42: organic filler (42 mm) or GF0.7: glass filler (0.7 mm)] reaching 35, 45 and 55% filler content, respectively. In each of 180 bovine enamel specimens three artificial lesions were created; two lesions were etched for 5 s (37% H3PO4), leaving one lesion as control. Specimens were randomly allocated to 10 groups, in which either one of the MFIRs or the infiltrant was applied onto the two etched lesions for either 5 s or 10 s (n = 18/group). Percentage of penetration (PP) was calculated and analysed. Results: For both application times a significant influence of filler size but not of filler concentration on PP could be revealed (p < 0.05; two-way ANOVA). PP of MFIRs-OF42 was not significantly different from unfilled infiltrant but significantly higher than those of OF83 and GF0.7 (p < 0.05; two-way ANOVA). Conclusions: MFIRs-OF42 showed the ability to penetrate into artificial enamel caries lesions similar to the unfilled infiltrant resin. Clinical significance: MFIRs could provide a new micro-invasive treatment for small-cavitated lesions.

Ziel: Infiltranten wurden ursprünglich für die Arretierung nicht-kavitierter Karies entwickelt. Ein Zusatz von Füllstoffen könnte eine Behandlung auch von mikro-kavitierten Läsionen ermöglichen, sofern hierdurch die Infiltration nicht signifikant beeinträchtigt würde. Das Ziel dieser Studie war, den Einfluss verschiedener Füllkörper [org. Füller mittlere Korngröße 83 µm (OF83) bzw. 42 µm (OF42), Glas-Füller mittlere Korngröße 0,7 µm (GF0,7)] sowie der Konzentration des Füllkörper auf die Penetration experimenteller mikrogefüllter Infiltranten in künstliche kariöse Läsionen zu evaluieren. Material und Methode: Bovine Schmelzproben (n=180) wurden 100 Tage in Demineralisationslösung gelagert, um je drei künstliche kariöse Läsionen zu schaffen. Die Proben wurden randomisiert auf 10 Gruppen verteilt (n=18): (1) I (Icon; DMG; Kontrolle), (2) I-OF83 (65% Icon + 35% OF83), (3) I-OF83 (55% Icon + 45% OF83), (4) I-OF83 (45% Icon + 55% OF83), (5) I-OF42 (65% Icon + 35% OF42), (6) I-OF42 (55% Icon + 45% OF42), (7) I-OF42 (45% Icon + 55% OF42), (8) I-GF0,7 (65% Icon + 35% GF0,7), (9) I-GF0,7 (55% Icon + 45% GF0,7), (10) I-GF0,7 (45% Icon + 55% GF0,7). In jeder Probe wurden zwei Läsionen für 5 s geätzt (37% H3PO4) und mit dem jeweiligen Kunststoff für 5 s bzw. 10 s infiltriert. Die dritte Läsion diente als unbehandelte Kontrolle. Die Analyse der Penetrations- und Läsionstiefe (PT und LT) sowie der prozentualen Penetration (PP=PT×100/LT) erfolgte mittels CLSM. Ergebnisse: Für beiden Anwendungszeiten beeinflusste die Größe des Füllkörper signifikant den PP, aber nicht die Konzentration des Füllkörper (p < 0.05; two-way ANOVA). PP der I-OF42 zeigte keinen signifikanten Unterschied von ungefüllten Infiltranten, jedoch war dieser erheblich höher als der von OF83 und GF0.7 (p < 0.05; two- way ANOVA). Schlussfolgerung: Die mit organischen Füllern versetzten Infiltranten (I-OF42) zeigten ähnliche Penetrationseigenschaften in künstliche Schmelzkaries wie der ungefüllte Infiltrant.