Thermoplastische Schienen werden von Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit beeinflusst. Es ist wichtig, die Größe dieser Effekte bei verschiedenen Materialien zu kennen, um deren klinische Wirksamkeit einschätzen zu können. Die vorliegende Studie untersucht den Einfluss unterschiedlicher Lagerungsbedingungen (Trockenlagerung, Wasserlagerung, Thermocycling) auf die mechanischen und geometrischen Eigenschaften (Elastizität und Dimensionsstabilität) zahlreicher Schienenmaterialien. Untersucht wurden sechs Druckformfolien (Biolon (2,0 mm, Dreve), BIOPLAST (2,0 mm, SCHEU-DENTAL), DURASOFT (1,8 mm, SCHEU-DENTAL), IMPRELON S (2,0 mm, SCHEU-DENTAL), Erkolign (2,0 mm, ERKODENT) und Erkoloc pro (2,0 mm, ERKODENT)), welche nach Herstellerangaben druckgeformt wurden. Als Prüfverfahren wurden Schulterstäbe in Zugversuchen geprüft. Ferner wurden Abzugsversuche kugeliger Oberflächen mit untersichgehenden Gebieten durchgeführt. Außerdem wurde die Dimensionsstabilität gemessen. Für den Zugversuch und den Abzugsversuch wurden je 180 Prüfkörper hergestellt (n = 10 pro Material): 60 Proben wurden trocken gelagert (Kontrollgruppe), 60 Proben wurden für 24 h in 37 °C warmem Wasser inkubiert und 60 Proben erfuhren nach 24 h Wasserlagerung eine Temperaturwechselbelastung (1000 Zyklen, 5 °C / 55 °C, 30 s Tauchzeit). Im Zugversuch wurde durch Einspannen der Proben in eine Universalprüfmaschine (Z010, Zwick) und anschließende Belastung bis zum Bruch/Riss bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 100 mm/min der Elastizitätsmodul ermittelt. Im Abzugsversuch wurden die Prüfkörper von einem Kugelmodell abgezogen (Prüfgeschwindigkeit 100 mm/min), wobei die dabei benötigte Abzugskraft gemessen wurde. Zur Bestimmung der Dimensionsstabilität wurden insgesamt 60 Prüfkörper (n = 10 pro Material) hergestellt, welche nacheinander den verschiedenen Lagerungsbedingungen (Trockenlagerung, 24 h Wasserlagerung und Temperaturwechselbelastung) ausgesetzt wurden. Hierbei wurden die Proben nach jeder Lagerungsbedingung standardisiert fotografiert und anhand von vier Referenzpunkten vermessen. Die Ergebnisse wurden für abhängige (Dimensionsversuch) und für unabhängige Stichproben (Zug und Abzugsversuch) mittels ANOVA und dem Post-hoc-Test nach Bonferroni verglichen; p < 0,05 wurde als signifikant erachtet. Bei fast allen Versuchsmaterialien war nach der Temperaturwechselbelastung eine signifikante Abnahme des Elastizitätsmoduls und der Abzugskraft im Vergleich zur trocken gelagerten Kontrollgruppe nachweisbar. Des Weiteren zeigten alle getesteten Druckformfolien eine veränderte Dimensionsstabilität als Folge der verschiedenen Lagerungsbedingungen: Die Wasserlagerung bewirkte eine Umfangsvergrößerung und die anschließende Temperaturwechselbelastung eine Schrumpfung des Umfangs (Ausnahme: Erkoloc pro). Besonders BIOPLAST zeigte große Veränderungen in der Dimension. Die hier untersuchten Druckformfolien wiesen deutliche Veränderungen der Elastizität und Dimensionsstabilität auf, die den klinischen Erfolg einer Therapie je nach Einsatzgebiet beeinflussen können. Sie bedürfen in der Langzeittherapie einer regelmäßigen Kontrolle.
Thermoplastic appliances are sensitive to temperature changes and humidity. To provide a good clinical outcome, it is important to know the magnitude of these effects on different materials. The aim of this study was to determine the effect of different storage conditions (dry-storage, water-storage, thermocycling) on mechanical and geometric properties (elasticity and dimensional stability) of thermoplastic materials. Six thermoplastic materials (Biolon (2.0 mm, Dreve), BIOPLAST (2.0 mm, SCHEU-DENTAL), DURASOFT (1.8 mm, SCHEU-DENTAL), IMPRELON S (2.0 mm, SCHEU-DENTAL), Erkolign (2.0 mm, ERKODENT) and Erkoloc-pro (2.0 mm, ERKODENT)) were investigated in this study and prepared according to the manufacturer’s protocols. Dumbbell-shaped specimens were subjected to tensile tests according to ISO 527 1. Pull-off tests of spherical surfaces with undercut areas were also carried out. Additionally, the dimensional stability was measured. 180 specimens (n = 10 per material) each were prepared for the tensile test and the pull-off test: 60 specimens were dry-stored (control group), 60 specimens were incubated in 37 °C water for 24 h, and 60 specimens underwent thermocycling (1000 cycles, 5 °C / 55 °C, 30 s dwell time) after the 24 h water bath. For the tensile test, specimens were loaded in a universal testing machine (Z010, Zwick), and the modulus of elasticity was determined under tension until fracture/crack at a crosshead speed of 100 mm/min. In the pull off test, specimens were pulled off a spherical model (100 mm/min) and the required retentive force was measured. To determine the dimensional stability, 60 specimens (n = 10 per material) were prepared and consecutively exposed to the different conditions (dry-storage, 24 h water incubation and thermocycling). The specimens were then photographed and circumferences were measured by connecting the four reference points. Results were compared for dependent (dimensional stability test) and for independent samples (tensile test and pull off test) using ANOVA and Bonferroni post-hoc test, p < 0.05 was considered significant. The thermocycling caused a significant decrease in the modulus of elasticity and retentive forces in almost all tested materials compared to the dry stored control group. In all materials, the dimensional stability was affected by the different storing conditions: water incubation caused an increased specimen circumference, and subsequent thermocycling decreased the circumference (except for Erkoloc-pro). Especially BIOPLAST showed great changes in the dimension. The materials examined in this study showed clear changes in elasticity and dimensional stability which can influence the clinical success depending on the area of application. The thermoplastic appliances used in long-term therapy require frequent control.
