Vergleichende Untersuchungen zur postendodontischen Versorgung mit einem neuartigen, teilkonfektionierten Glasfasersystem

Abstract

Einleitung: Ziel dieser In-vitro Studie war es, den Einfluss des TopHeads auf den dazugehörigen konischen Glasfaserstift Fiber Master der Firma NTI auf die Bruchfestigkeit und auf das Versagensmuster zu untersuchen. Zusätzlich sollte überprüft werden, inwiefern der Verzicht einer Ferrule-Präparation bei Einsatz des Top Heads die Frakturlokalität bzw. die Bruchfestigkeit in Abhängigkeit von der inserierten Stiftlänge (6 und 8 mm), verändert.

Methodik: Es wurden zwei Versuchsreihen gebildet: eine mit Erhaltung des Ferrules (1,5 – 2 mm Restdentinhöhe; n = 24) und eine ohne (n = 24). Als Referenzgruppe wurde der zementierte Titanstifte Para Post XH (Stiftinsertionslänge 7 mm; n = 12) zu den Versuchsreihen zugeordnet. Beide Reihen bestanden jeweils aus zwei Gruppen (n = 12), dafür wurden die adhäsiv inserierten Fiber Master Glasfaserstifte (Durchmesser von 0,5 mm) mit TopHead verwendet. Innerhalb beider Gruppen variierte dabei die Insertionslänge der Glasfaserstifte (6/ 8 mm). Alle Proben erhielten eine adhäsiv befestigte Aufbaufüllung und wurden dann überkront (IPS e.max CAD). Nach thermo-mechanischer Belastung (1,2 Mio. Zyklen bei einer Krafteinwirkung von 50 N, Frequenz von 1,5 Hz; 6000 thermische Zyklen bei 5 °C/55°C, jeweils 2 min) wurden die Proben bis zum Bruch belastet. Der Log-rank Test wurde nach der Kausimulation verwendet; der Kruskal-Wallis-Test, Mann-Whitney-U-Test und der Fisher-Test nach den Bruchlastversuchen. Das Rasterelektronenmikroskop wurde für die Bruchspaltuntersuchung herangezogen.

Ergebnisse: Der Erhalt des Ferrules wie auch die Variation der Insertionslänge führte bei keiner Versuchsgruppe zu statistisch signifikant höheren Bruchwerten (p > 0,05; Median 220 - 312 N.). Das Frakturmuster lag bei den Glasfaserstiften unterhalb des TopHeads im zervikalen Wurzeldrittel, Ausreißer gab es bei Gruppe 2 (8 mm IL, mit Ferrule), die weiter apikal frakturierten. Ein Versagen des adhäsiven Verbundes zwischen Stiftsystem und dem Dentin wurde bei wenigen Fällen bei den Fiber Master Glasfaserstiften beobachtet. Bei den Referenzgruppen (Titanstift Para Post XH) führte das Dezementieren des Stiftsystems zur Entkopplung des Aufbaus bei der Bruchlastuntersuchung, Frakturen lagen hier in wenigen Fällen vor.

Schlussfolgerung: Eine substanzschonende Präparation des Stiftbettes ist von größerer Bedeutung für die Frakturstabilität der NTI-Glasfaserstifte mit TopHead als eine tiefere Insertionslänge. Eine Ferrule-Präparation hat eine stabilisierende Wirkung auf das Stiftsystem, solange die zervikale Dentinbreite durch diese Präparation nicht zu stark geschwächt wird. Somit ist die Ferrule-Höhe und die Breite des zervikalen Dentins entscheidend für die Bruchfestigkeit. Beim konventionellen Zementieren sollte eine gute Formkongruenz zwischen Wurzelkanal und Stiftsystem vorliegen; sollte dies nicht gegeben sein, sei ein adhäsives Arbeiten empfohlen.

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the impact of using the TopHead with the associated conical NTI glass fiber post on the fracture resistance and the failure pattern. Furthermore, it was examined how not using a ferrule preparation and varying the insertions lengths (6 and 8mm) of the glass fiber post effected the TopHead.

Methods: Two test series were created: one with a ferrule preparation (1,5 – 2 mm residual dentine; n = 24) and one without (n = 24), in each test series the cemented titanium post ParaPost XH (insertions length of 7 mm) were assigned as a reference (n = 12). Both test series were divided into two groups (n = 12): the adhesively luted NTI glass fiber posts (diameter of 0,5 mm) with TopHead was used with varying insertion lengths in both groups (6 and 8 mm). All groups were restored with a direct resin composite filling and then crowned (IPS e.max CAD). After thermo-mechanical loading (1,2 million cycles with a force of 50 N and a frequency of 1,5 Hz; 6000 thermal cycles at 5 °C/55 °C, 2 min each) all samples were strained until they fractured using a universal testing machine. The log-rank test was used after thermal cycling; the Kruskal-Wallis-test, the Mann-Whitney U and Fisher’s exact test were set up after the linear loading test. The scanning electron microscope was used for the fracture gap investigation.

Results: No differences could be found among the groups with ferrule/ without a ferrule or different insertions length (p > 0,05; median fracture load 220 - 312 N). The failure pattern in the NTI glass fiber group was seen to be in the cervical root dentin under TopHead, only some of the samples in group 2 (8 mm IL, with ferrule preparation) fractured lower in the apical area. A failure of the adhesive bond between the post system and the dentin among the NTI glass fiber groups was rarely observed. In the reference groups (titanium post ParaPost XH) a decementation of the post systems led to a decoupling of the whole construction after the linear loading test, fractures were seldom detected in this system.

Conclusions: A substance friendly preparation of the root is more important for the fracture resistance of the NTI glass fiber with TopHead than deeper insertion lengths. A ferrule preparation has a stabilizing effect towards post systems but only if the width of the cervicale dentin is not weakened too much by the preparation. Therefore, the width of cervicale dentin in combination with the ferrule height is crucial for the fracture load. Using the conventional cementation, a good shape congruence between root canal and post is necessary. If this is not possible, an adhesive cementation should be used.