Untersuchung der Scherfestigkeiten und des Schmelzausrissverhalten der Keramikbrackets Fascination und Fascination2 unter Verwendung verschiedener Adhäsive und Polymerisationslampen

Abstract

Keramikbrackets bieten eine hohe Farbstabilität und eine gute Ästhetik, hohe Verbundfestigkeiten sowie eine geringe Verformungstendenz, stehen aber auch in dem Ruf, bei der Bracketentfernung mit einem erhöhten Schmelzausrissrisiko einher- zugehen. Durch die vorliegende Arbeit sollten: 1. die Scherfestigkeiten der Fascination- und Fascination2-Brackets miteinander verglichen werden, 2. das Abscherverhalten hinsichtlich des Auftretens von Schmelzausrissen begutachtet werden und 3. der Bruchflächenverlauf der beiden Brackettypen verglichen werden. Es wurden drei Adhäsive (ConTec LC, ConTec Duo sowie Transbond XT) und drei Polymerisationslampen (Halogenlampe ConTec Light, Plasmalampe der Firma ADT und LED-Lampe Elipar FreeLight) verwendet, um deren Effekt auf Scherfestigkeit, Abscherverhalten und Bruchflächenverlauf zu ermitteln. Dazu wurden 360 in 96%igem Ethanol gelagerte Zähne (180 obere erste Prämolaren, 180 untere Schneidezähne) sowie 360 in 0,1%iger Thymollösung gelagerte Zähne (180 obere erste Prämolaren, 180 untere Schneidezähne), also insgesamt 720 Zähne, je zur Hälfte mit Fascination-Brackets und Fascination2-Brackets beklebt. Die beklebten Zähne wurden mittels einer Klebelehre in zuvor angefertigte Probe- körper aus Polyurethan (ebaflott, ebalta Kunststoff GmbH) mit der Polyurethan- gießmasse SG130/PUR 11 (ebalta Kunststoff GmbH) eingebettet und bis zum Abscheren der Brackets (24 Stunden ± ½ Stunde später) in destilliertem Wasser bei Raumtemperatur gelagert. Das Abscheren erfolgte mit der Universalprüfmaschine 464 L der Firma Erichsen mit einer 500 N-Kraftmessdose (Erichsen) und einer Abschervorrichtung gemäß DIN EN ISO 10477 mit einer Traversengeschwindigkeit von 1 mm/min. Anschließend wurde bei 10- und 40-facher Vergrößerung bewertet, ob es zu einem Schmelzausriss gekommen war. Zusätzlich wurden die Bruchflächen nach Pies et al. bewertet. Bei der Auswertung der Ergebnisse wurden nichtparametrische Tests (Kruskal- Wallis-Test, Mann-Whitney-U-Test) unter Berücksichtigung der Einflussfaktoren Zahntyp, Lagerungsart, Brackettyp, Adhäsivtyp und Art der Polymerisationslampe durchgeführt. Zusätzlich wurden klinische Qualitätskriterien aufgestellt, um jene Materialkombinationen herauszufiltern, die allen klinischen Ansprüchen genügen. Es wurden u. a. folgende Ergebnisse festgestellt: Die Scherfestigkeiten der Fascination2-Brackets sind signifikant kleiner als die der Fascination-Brackets (p = 0,003). Die untersuchten Fascination-Brackets hatten signifikant weniger/kleinere Schmelzausrisse als die untersuchten Fascination2-Brackets (p = 0,012). Schlussfolgernd lässt sich feststellen, dass trotz signifikant geringerer Scherkräfte bei den Fascination2-Brackets keine signifikant geringeren Schmelzausrissraten bei den Fascination2-Brackets festgestellt wurden, was daran liegen könnte, dass durch die Abstandshalter beim Abscheren an den Abstandshaltern Kraftmaxima entstehen.

Ceramic brackets offer a high stability against discoloration and distortion. They provide high bond strengths, but they are also reputed to have an increased risk of enamel fracture during debonding. The purpose of the present study is the comparison of the Fascination with the Fascination2 brackets concerning: 1\. shear bond strengths, 2. risk of enamel fracture, and 3. fracture sites. Three adhesives (ConTec LC, ConTec Duo and Transbond XT) and three curing units (Halogen light curing unit ConTec Light, plasma arc curing unit from ADT and LED light Elipar FreeLight) were employed in this study to detect potential influences of these parameters on shear bond strength, debond behaviour and failure site. 360 teeth (180 first upper bicuspids and 180 lower incisors) were stored in a 96% ethanol-solution, and 360 teeth (180 first upper bicuspids and 180 lower incisors) were stored in a 0.1% thymol-solution. This total of 720 teeth were bonded one half each with Fascination and Fascination2 brackets. Each tooth was etched for 60 seconds with a 37% phosphoric acid solution (ConTec Etch). The adhesives were cured for 20 seconds when the halogen light was used, and 10 seconds when the LED light or plasma arc curing unit was used. Specimens of resin matrix ebaflott (ebalta Kunststoff GmbH, Rothenburg/Tauber, Germany) were produced. The teeth with bonded brackets were embedded in these ebaflott-specimens using the resin matrix SG130/PUR 11. The specimens with embedded teeth were stored in distilled water for 24 hours (± ½ hour) until debonding. The debonding was carried out with the debonding-device according to DIN EN ISO-specification 10477, by using a universal testing machine (464 L, Erichsen, Wuppertal, Germany) with a crosshead speed of 1 mm per minute. The evaluation of the enamel surface was carried out afterwards using a stereomicroscope (10x and 40x magnification). In addition, the failure sites were subdivided according to the index of Pies et al.. The statistical analysis and the graphical presentation were made with the SPSS16.0 software for personal computers. Non parametric tests (Kruskal-Wallis test, Mann-Whitney-U test) were used. In addition to the non-parametric tests, clinical quality criteria were established to find the material combinations which met all our clinical requirements. The following results were found. The Fascination2 brackets provide significantly lower shear bond strengths than Fascination brackets (p = 0.003). Fascination brackets showed significantly less/smaller enamel fractures than Fascination2 brackets (p = 0.012). In spite of reduced shear bond strength, the Fascination2 brackets did not show significantly fewer enamel fractures, possibly caused by peaks of force, which occur under the spacers if shear forces are applied.