Zugbelastbarkeit zwei verschiedener Glasfaserstiftsystemein Abhängigkeit von Stiftdurchmesser, Einsetztiefe und Befestigungskomposit

Abstract

Ziel dieser In-vitro-Untersuchung war es, die Retention von zwei verschieden konditionierten faserverstärkten Stiftsystemen (FRC) in Abhängigkeit von Stiftdurchmesser, Einsetztiefe und Befestigungsmaterial zu prüfen. Ebenso sollte durch diesen Abzugstest der Faktor, der die Ab-zugskraft am meisten beeinflusst, evaluiert werden. Material und Methoden: Mittels Abzugstests wurde die maximale Zugbelastbarkeit [N] beider Stiftsysteme DT Light-Post SL (VDW, München/Deutschland) und Cytec (Hahnenkratt, Königs¬bach- Stein/Deutschland) bis zum Versagen der Proben gemessen. Die FRC-Stifte wurden mit dualhärtenden Befestigungskompositen bzw. Glas-Ionomer-Zement in artifiziellen Wurzelkanä¬len aus Technovit 4004 befestigt. Dafür wurde das dualhärtende Befestigungskomposit Calibra, kombiniert mit dem Adhäsivsystem Prime & Bond NT (Dentsply, München/Deutschland), sowie Panavia F 2.0 (Kuraray Medical Inc., Tokyo/Japan) in Kombination mit dem ED PRIMER II verwendet. Als Kontrollgruppe wurde jeweils eine Testgruppe der DT- und Cytec-Stifte mit Ketac Cem, einem Glasionomerzement (GIZ), eingegliedert. 270 Wurzelstifte wurden in 16 Hauptgruppen und 2 GIZ-Gruppen (n = 15) unterteilt. Beide Stift¬systeme wurden 5 und 7,5 mm tief in 2 Durchmessern (1,8 mm und 1,5 mm) – wie beschrieben – befestigt. Der anschließende Zugversuch erfolgte mit einer Zwick-Universalprüfmaschine. Einige Stichproben wurden ausgewählt und unter Wasserkühlung aufgesägt (Low Speed Saw, Buehler, Düsseldorf/ Deutschland) für eine mikroskopische Analyse. Resultate: Zur statistischen Auswertung wurden der Mann-Whitney-U-Test und eine Bonferroni-Korrektur durch¬geführt α = 0.05/16 (p < 0,003). Das Cytec-Stiftsystem mit der makroretentiv konditionierten Oberfläche erreichte – in 3 von 4 Vergleichsgruppen – signifikant höhere Abzugswerte als das glatte silanisierte DT-System. Dies bestätigte auch die mikroskopische Bruchflächenanalyse. So¬wohl die unterschiedlich konditionierten Stiftsysteme (p < 0,003), die Einsetztiefe (p < 0,003) und der Durchmesser (p < 0,003) hatten einen signifikanten Einfluss auf die Retention. Der ANOVA-Test ergab, dass die verschieden konditionierten Oberflächen des Stiftmaterials den größten Einfluss auf die Retention hatten. Der Befestigungskomposit hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Abzugskraft. Allerdings beeinflusste die Kombination von Befestigungskompo¬sit/Stiftmaterial und Durchmesser/Stiftmaterial die Retention signifikant (p < 0,003). Die Bruch¬flächenanalyse der Stiftoberflächen zeigte ein uneinheitliches Bruchmuster. Zu über 75 % lagen adhäsiv-kohäsive Mischfrakturen vor. Bezogen auf die Stiftfläche und in [MPa] umgerechnet, für die Vergleichbarkeit zu Ausstoßtests, war die Abzugskraft des silanisierten, glatten DT-Stiftes größer. Im Abzugstest verhielt es sich umgekehrt und der Cytec-Stift erreichte höhere Retentionswerte. Klinische Relevanz: Durch eine makroskopisch-retentiv gestaltete FRC-Stiftoberfläche lässt sich die Retention für geringere Einsetztiefen in Kombination mit einem Komposit von hoher Biegefestigkeit (hoch-)signifikant steigern. Ist es klinisch unmöglich, eine hohe Einsetztiefe zu erreichen, könnte auch durch einen größeren Durchmesser die Retention erhöht werden. Glasio-nomerzemente können zur Steigerung der Retention zum FRC-Stift nicht empfohlen werden.

The aim of this in-vitro study was to assess the retention of two different fiber-reinforced com-posite posts (FRC) depending on post-diameter, length of insertion and luting cement. And to measure which one of these factors affected retention most. Material and method: The retention of the DT Light- Post SL (VDW, München/Deutschland) and Cytec Post (Hahnenkratt, Königsbach- Stein/Deutschland) was measured by means of a pull-out-test with an universal testing machine (Zwick) using the maximum strength [N]. Posts were luted into artificial roots, made of Technovit 4004. The dual-cured composites were Calibra, combined with the adhesive system Prime & Bond NT (Dentsply, München/Deutschland) and Panavia F 2.0 (Kuraray Medical Inc., Tokyo/Japan) with the ED PRIMER II. As a control one group of each Cytec-and the DT post were cemented with Ketac Cem (GIZ). 270 specimens were sectioned into 16 main groups and 2 adjacent GIZ-groups (n = 15) and were sub sectioned in groups of 5 and 7,5 mm depth of insertion and in diameters of 1,8 mm and 1,5 mm. The following pull-out-test was made with a Zwick universal testing machine. Representative speci-mens (with max. and min. pull-out strength) were sliced with water-cooling (Low Speed Saw, Buehler, Düsseldorf/Deutschland) and subjected to a microscopical analysis for residual compo-site (Colour Video Camera TK-1070E, JVC, Yokohama/Japan). Results: Mann-Whitney-U-Test and Bonferroni-Dunn correction was performed α = 0.05/16 (p < 0,003). A statistically significant main effect for retention was found for the Cytec- post system with the serrated surface (p < 0,003) – in 3 of 4 groups – compared to the silanated smooth DT-post. This was confirmed by microscopical analysis for the residual composite. The influence for higher retention was significant for the diameter, length of insertion and most for the conditioned post-surfaces but not for type of composite. But the combination of composite /FRC-post and diameter/FRC-post influenced the retention significantly (p < 0,003). Microscopic evaluation demonstrated that the failure mode was primarily mixed. Converted in [MPa] for comparison to push out tests, the silanated DT post showed higher pull-out-strength than the serrated Cytec- post. In case of pull out testing [N] it was the other way around. Conclusions: These results imply that in cases of short FRC posts, it could be recommended to have a serrated FRC-post in combination with a composite of high rigidity. If it’s not possible to reach out for insertion length, a higher diameter can also affect more retention. In this test the results indicated that GIZ cannot be recommended to achieve high post retention.