Bulkfill mit ormoceren

Direkte Kompositrestaurationen im Seitenzahnbereich gehören zum Standard im Therapiespektrum der modernen konservierend-restaurativen Zahnheilkunde. Doch die Nachfrage nach ökonomisch zu verarbeitenden Materialien auf Kompositbasis steigen.

Endsituation: Fertig ausgearbeitete und hochglanzpolierte Ormocerrestauration: Funktion und Ästhetik des Zahns sind wieder hergestellt.

Ein Trend in der Kompositentwicklung der letzten Jahre besteht darin, die Anwendung der Komposite im Seitenzahnbereich zu vereinfachen und gleichzeitig sicherer zu machen [1–7].
Üblicherweise werden lichthärtende Komposite aufgrund ihrer Polymerisationseigenschaften und der limitierten Durchhärtungstiefe in einer Schichttechnik mit Einzelinkrementen von max. 2 mm Dicke verarbeitet. Die einzelnen Inkremente werden jeweils separat mit Belichtungszeiten von 10–40 s polymerisiert, je nach Lichtintensität der Lampe, der Farbe bzw. dem Transluzenzgrad der entsprechenden Kompositpaste und der Art und Konzentration des in der Kompositpaste enthaltenen Photoinitiators [8].

Dickere Kompositschichten führten mit den bis vor Kurzem verfügbaren Materialien zu einer ungenügenden Polymerisation des Kompositwerkstoffs und somit zu schlechteren mechanischen und biologischen Eigenschaften [9–11]. Mit der Schichttechnik lässt sich zudem durch eine günstige Ausformung der Einzelinkremente in der Kavität ein niedrigerer C-Faktor (Configuration Factor = Verhältnis der gebondeten zu freien Kompositoberflächen) realisieren. Somit können durch möglichst viel frei schrumpfende Kompositoberflächen auch der materialimmanente polymerisationsbedinge Schrumpfungsstress und dessen negative Auswirkungen auf die Restauration – wie Ablösung des Komposits von den Kavitätenwänden, Randspaltbildung, Randverfärbungen, Sekundärkaries, Schmelzfrakturen, Höckerdeflexionen, Rissbildung in den Zahnhöckern und Hypersensibilitäten – minimiert werden [9, 12].

Vor allem bei großvolumigen Seitenzahnkavitäten kann das Einbringen des Komposits in 2 mm dicken Schichten ein sehr zeitintensives und techniksensitives Vorgehen sein [13]. Deshalb besteht bei vielen Zahnärzten der Wunsch nach einer Alternative zu dieser komplexen Mehrschichttechnik, um Komposite zeitsparender und somit wirtschaftlicher und gleichzeitig mit größerer Anwendungssicherheit verarbeiten zu können [4, 7, 14, 15]. Dafür wurden in den letzten Jahren die Bulkfillkomposite entwickelt, die bei entsprechend hoher Lichtintensität der Polymerisationslampe in einer vereinfachten Applikationstechnik in Schichten von 4–5 mm Dicke mit kurzen Inkrementhärtungszeiten von 10–20 s schneller in der Kavität platziert werden können [4, 8, 16–19].

Zwei Varianten

Die Bulkfillkomposite werden in zwei Varianten angeboten, die eine unterschiedliche Anwendungstechnik erfordern:

• Niedrigvisköse, fließfähige Bulkfillkomposite, die an der Oberfläche von einer zusätzlichen Deckschicht (2 mm Dicke) aus einem seitenzahntauglichen, herkömmlichen Hybridkomposit geschützt werden müssen [13, 20, 21], da ihr reduzierter Füllkörperanteil und die vergleichsweise großen Füllkörper für einen geringen Polymerisationsstress optimiert sind. Dies resultiert allerdings im Vergleich zu traditionellen Hybridkompositen in schlechteren mechanischen und ästhetischen Eigenschaften, wie einem geringeren E-Modul, einer höheren Abrasionsanfälligkeit, einer größeren Oberflächenrauigkeit sowie einer schlechteren Polierbarkeit [8, 22–26]. Darüber hinaus dient die Deckschicht zur Ausgestaltung einer funktionellen okklusalen Konturierung, die mit einer fließfähigen Konsistenz kaum oder nur sehr schwierig zu gestalten wäre.
• Normal- bis hochvisköse, standfeste, modellierbare Bulkfillkomposite, die bis an die okklusale Oberfläche reichen können und keine schützende Deckschicht und somit kein zusätzliches Kompositmaterial benötigen.

Bulkfillkomposite in beiden Viskositätsvarianten erlauben aufgrund limitierter Durchhärtungstiefen Schichtstärken von max. 4 mm. Dies bedeutet, dass lediglich die hochviskösen Vertreter in einer Kavitätentiefe, die maximal der Durchhärtungstiefe des Materials entspricht, als wahre Bulkfillmaterialen angesehen werden können. Liegen tiefere Defekte vor oder werden die fließfähigen Varianten eingesetzt, so erfordert dies immer eine zusätzliche Schicht.

Gießen statt Schichten

„Bulkfill“ bedeutet im eigentlichen Sinn, dass man eine Kavität ohne Schichttechnik in einem einzigen Schritt lege artis füllen kann [22]. Dies ist derzeit mit plastischen Zahnfüllungsmaterialien lediglich mit Zementen (insbesondere Glasionomerzementen) möglich, die aufgrund ungenügender mechanischer Eigenschaften eine klinisch langfristig stabile Füllung im kaulasttragenden Seitenzahnbereich des bleibenden Gebisses speziell in Klasse-II-Kavitäten nicht erlauben und daher lediglich als Interimsversorgungen/Langzeitprovisorien geeignet sind [27–32], sowie mit chemisch aktivierten oder dualhärtenden Stumpfaufbaukompositen, die allerdings weder als Füllungsmaterial freigegeben sind noch vom Handling her (z. B. Kauflächengestaltung) für eine solche Indikation geeignet erscheinen. Selbst Amalgam muss portionsweise in die Kavität eingebracht und kondensiert werden.

Die Bulkfillkomposite, die derzeit für die vereinfachte Füllungstechnik im Seitenzahnbereich angeboten werden, sind bei genauem Hinsehen eigentlich keine echten „Bulk“-Werkstoffe, weil speziell die approximalen Extensionen der klinischen Kavitäten meist tiefer sind als die maximale Durchhärtungstiefe dieser Materialien von 4–5 mm [33, 34]. Allerdings können mit einer geeigneten Materialwahl bis zu 8 mm tiefe Kavitäten in zwei Inkrementen gefüllt werden. Dies umfasst die überwiegende Zahl der im klinischen Alltag vorkommenden Defektdimensionen. Durch eine geeignete Materialwahl kann man bei Verwendung eines fließfähigen Vertreters der Bulkfillkomposite für die erste 4-mm-Schicht ein umständliches und fehleranfälliges Stopfen und Adaptieren des Materials an den Kavitätenboden und die Innenwinkel / -ecken (v. a. bei tiefen, schmalen Kästen) vermeiden, da das niedrigvisköse Material von selbst perfekt an diese Geometrien anfließt. Das verbleibende okklusale Kavitätenvolumen mit maximal 4 mm Schichthöhe kann dann im zweiten Schritt mit einem hochviskösen Bulkfillkomposit gefüllt werden, mit dem man aufgrund der standfesten Konsistenz die okklusale Anatomie einfach modellieren kann.

Ormocerbasiert füllen

Die meisten Komposite enthalten auf der klassischen Methacrylatchemie basierende organische Monomermatrizes [35]. Alternative Ansätze dazu existieren in der Silorantechnologie [36–41] und der Ormocerchemie [42–49]. Bei den Ormoceren („organically modified ceramics“) handelt es sich um organisch modifizierte, nichtmetallische anorganische Verbundwerkstoffe [42–50]. Ormocere können zwischen anorganischen und organischen Polymere eingeordnet werden und besitzen sowohl ein anorganisches als auch ein organisches Netzwerk [47, 51–53]. Diese Materialgruppe wurde vom Fraunhofer-Institut für Silikatforschung, Würzburg, entwickelt und in Zusammenarbeit mit Partnern in der Dentalindustrie im Jahre 1998 erstmals als zahnärztliches Füllungsmaterial vermarktet [44, 45]. Seither hat für diesen Anwendungsbereich eine deutliche Weiterentwicklung der ormocerbasierten Füllungsmaterialien stattgefunden. Bei den bisherigen zahnmedizinischen Ormoceren wurden zur besseren Verarbeitbarkeit und zur Einstellung der Viskosität der Matrix noch weitere Methacrylate zur reinen Ormocerchemie hinzugefügt (neben Initiatoren, Stabilisatoren, Pigmenten und anorganischen Füllkörpern) [54]. Deshalb ist es besser, von ormocerbasierten Kompositen zu sprechen.

Das Bulkfill-Ormocer-Füllungsmaterial Admira Fusion x-tra (VOCO, Cuxhaven) enthält in der Matrix neben den Ormoceren keine konventionellen Monomere mehr und verfügt über eine nanohybride Füllertechnologie mit einem anorganischen Füllkörperanteil von 84 Gew.-%. Es ist in einer Universalfarbe verfügbar und weist eine Polymerisationsschrumpfung von 1,25 Vol.-% bei gleichzeitig niedrigem Schrumpfungsstress auf. Admira Fusion x-tra kann in Schichten von max. 4 mm appliziert und je Inkrement in 20 s gehärtet werden (Intensität Polymerisationslampe > 800 mW/cm²). Aufgrund seiner Materialzusammensetzung verfügt Admira Fusion x-tra über eine hohe Biokompatibilität und Farbstabilität. Ergänzt wird dieser Füllungswerkstoff durch das niedrigvisköse, fließfähige Bulkfill-Ormocer Admira Fusion x-base (VOCO, Cuxhaven), das dank seiner guten Benetzungseigenschaften über ein hervorragendes Anfließverhalten auch in engsten Kavitätenbereichen verfügt und in Inkrementen von bis zu 4 mm appliziert werden kann. Admira Fusion x-base hat einen Anteil an anorganischen Füllkörpern von 72 Gew.-% und ist in einer Universalfarbe verfügbar. Es muss okklusal mit einer mindestens 2 mm dicken Schicht eines seitenzahntauglichen Komposits bzw. Ormocers überschichtet werden.

Der konkrete Fall

Ein 42-jähriger Patient erschien in unserer Sprechstunde zum Austausch der bereits reparierten Kompositfüllung in Zahn 16 durch eine zahnfarbene Restauration (Abb. 1). Der Zahn reagierte auf den Kältetest ohne Verzögerung sensibel und zeigte auf den Perkussionstest ebenfalls keine Auffälligkeiten. Nach der Aufklärung über mögliche Behandlungsalternativen und deren Kosten entschied sich der Patient für eine plastische Füllung mit der Ormocer-Kombination Admira Fusion x-base und Admira Fusion x-tra (VOCO GmbH, Cuxhaven) in der Bulkfilltechnik. Zu Beginn der Behandlung wurde der betreffende Zahn mit fluoridfreier Prophylaxepaste und einem Gummikelch gründlich von externen Auflagerungen gesäubert. Da Admira Fusion x-tra nur in einer Universalfarbe verfügbar ist, kann auf eine detaillierte Bestimmung der Zahnfarbe verzichtet werden. Das alte Kompositmaterial wurde nach der Verabreichung von Lokalanästhesie vorsichtig aus dem Zahn entfernt.

Nach dem Exkavieren wurde die Präparation mit Feinkorndiamanten finiert (Abb. 2) und anschließend das Behandlungsareal durch das Anlegen von Kofferdam isoliert (Abb. 3). Der Spanngummi grenzt das Operationsfeld gegen die Mundhöhle ab, erleichtert ein effektives und sauberes Arbeiten und garantiert die Reinhaltung des Arbeitsgebiets von kontaminierenden Substanzen, wie Blut, Sulkusfluid und Speichel. Eine Kontamination von Schmelz und Dentin würde zu einer deutlichen Verschlechterung der Adhäsion des Komposits an den Zahnhartsubstanzen führen und eine langfristig erfolgreiche Versorgung mit optimaler marginaler Integrität gefährden. Zudem schützt der Kofferdam den Patienten vor irritierenden Substanzen, wie z. B. dem Adhäsivsystem. Kofferdam ist somit ein wesentliches Mittel zur Arbeitserleichterung und Qualitätssicherung in der Adhäsivtechnik. Der geringe Aufwand, der zum Legen des Kofferdams investiert werden muss, wird durch die Vermeidung von Watterollenwechsel und des Verlangens des Patienten zum Ausspülen zusätzlich kompensiert.

Im Anschluss wurde die Kavität mit einer Teilmatrize aus Metall abgegrenzt, die mithilfe eines Kunststoffkeils an der zervikalen Stufe abgedichtet wurde (Abb. 3). Der Spannring des Matrizensystems adaptiert das Matrizenband an den vertikalen Flanken der approximalen Extension der Kavität, sorgt für eine ausreichende Separation des Zahns vom mesialen Nachbarzahn und gewährleistet somit einen straffen Approximalkontakt der neuen Füllung. Die Abdichtung der Matrize im okklusalen Bereich der palatinalen Flanke des mesialen approximalen Kastens wurde durch intentionelle Verformung des Metallbands mit einem Handinstrument optimiert und die Rückstellung der Matrize durch Ausblocken mit einem fließfähigen lichthärtenden Provisoriumsmaterial (Clip Flow, VOCO, Cuxhaven) vermieden.

Für die adhäsive Vorbehandlung der Zahnhartsubstanzen wurde das Universaladhäsiv Futurabond M+ (VOCO GmbH, Cuxhaven) ausgewählt. Bei Futurabond M+ handelt es sich um ein modernes Einflaschen-Universaladhäsiv, das mit allen gebräuchlichen Konditionierungstechniken und sämtlichen derzeit angewendeten Adhäsivstrategien kompatibel ist („Multimode“-Adhäsiv): der phosphorsäurefreien Self-Etch-Technik und beiden phosphorsäurebasierten Etch-and-Rinse-Konditionierungstechniken (selektive Schmelzätzung bzw. komplette Total-Etch-Vorbehandlung von Schmelz und Dentin mit Phosphorsäure). Auch bei diesen Universaladhäsiven resultiert die vorangehende Phosphorsäurekonditionierung des Zahnschmelzes (selektive Schmelzätzung) in einer besseren Haftvermittlung [55–57]. Im Gegensatz zu den klassischen Self-Etch-Adhäsiven verhalten sich die neuen Universaladhäsive unempfindlich gegenüber einer Phosphorsäureätzung des Dentins [58–62]. Die Möglichkeit, bei Verwendung dieser Universaladhäsive das Adhäsivprotokoll in Abhängigkeit von intraoralen Notwendigkeiten ohne Wechsel des Haftvermittlers jederzeit kurzfristig variieren zu können, reduziert die Techniksensitivität und gibt dem Behandler die nötige Freiheit, auf unterschiedliche klinische Situationen (z. B. pulpanahes Dentin, Blutungsgefahr der angrenzenden Gingiva etc.) flexibel reagieren zu können.

Im vorliegenden Fall wurde eine selektive Schmelzätzung eingesetzt. Dazu wurde 35%ige Phosphorsäure (Vococid, VOCO GmbH, Cuxhaven) zirkulär entlang der Schmelzränder aufgetragen und wirkte dort für 30 s ein (Abb. 4). Danach wurden die Säure und die damit aus der Zahnhartsubstanz herausgelösten Bestandteile gründlich mit dem Druckluft-Wasser-Spray für 20 s abgesprüht und anschließend überschüssiges Wasser vorsichtig mit Druckluft aus der Kavität verblasen. Abbildung 5 zeigt die Applikation einer reichlichen Menge des Universalhaftvermittlers Futurabond M+ auf Schmelz und Dentin mit einem Microbrush. Das Adhäsiv wurde für 20 s mit dem Applikator sorgfältig in die Zahnhartsubstanzen einmassiert. Nachfolgend wurde das Lösungsmittel mit trockener, ölfreier Druckluft vorsichtig verblasen (Abb. 6) und der Haftvermittler danach mit einer Polymerisationslampe für 10 s ausgehärtet (Abb. 7). Es resultierte eine glänzende und überall gleichmäßig von Adhäsiv benetzte Kavitätenoberfläche (Abb. 8). Dies sollte sorgfältig kontrolliert werden, da matt erscheinende Kavitäten‧areale ein Indiz dafür sind, dass nicht ausreichend Adhäsiv auf diese Stellen aufgetragen wurde. Im schlimmsten Fall könnte sich dies in einer verminderten Haftung der Füllung an diesen Arealen mit gleichzeitig beeinträchtigter Dentinversiegelung auswirken und eventuell auch mit postoperativen Hypersensibilitäten einhergehen. Werden bei der visuellen Kontrolle derartige Areale gefunden, wird dort selektiv nochmals Haftvermittler aufgetragen.

Zügiger Volumenaufbau

Im nächsten Schritt wurde ein zügiger Volumenaufbau des verlorengegangenen Dentins vorgenommen, indem eine 4 mm dicke Restaurationsschicht mit dem fließfähigen Bulkfill-Ormocer Admira Fusion x-base (VOCO, Cuxhaven) in die Kavität eingespritzt wurde (Abb. 9). Zur Vermeidung des Einschlusses von Luftblasen wird dabei in der tiefsten Stelle des Defekts begonnen; die dünne Metallkanüle der Spritze sollte dabei ständig in das herausfließende Material eingetaucht sein. Innerhalb weniger Sekunden kommt es dank der Fließfähigkeit des Materials zu einer eigenständigen Nivellierung der Kompositschicht. Das flowable Füllungsmaterial wurde für 20 s mit einer Polymerisationslampe (Lichtintensität > 800 mW/cm²) ausgehärtet (Abb. 10). Abbildung 11 zeigt die hervorragende Benetzung der Kavitätenanteile und die Selbstnivellierung des Materials. Die guten Anfließeigenschaften von Admira Fusion x-base gewährleisten, dass schlecht einsehbare oder schwierig zugängliche Kavitätenbereiche, wie z. B. spitze Innenkanten bzw. -winkel der Kavität und dünn auslaufende approximale Schmelzanschrägungen, blasenfrei mit dem niedrigviskösen Füllungsmaterial abgedeckt bzw. ausgefüllt werden.

Mit dem zweiten Inkrement aus dem modellierbaren Bulkfill-Ormocer Admira Fusion x-tra wurde das Restvolumen der Kavität komplett gefüllt (Abb. 12). Nach Ausformung einer funktionellen, aber rationellen okklusalen Anatomie – die ebenfalls dazu beiträgt, ein schnelles Ausarbeiten und Polieren sicherzustellen – wurde das Füllungsmaterial für 20 s lichtgehärtet (Abb. 13). Nach Entfernung der Metallmatrize wurde die Restauration auf Imperfektionen kontrolliert (Abb. 14) und anschließend zusätzlich für jeweils 10 s von bukkal bzw. palatinal nachbelichtet (Abb. 15 und 16). Nachfolgend wurde die Füllung sorgfältig mit rotierenden Instrumenten (okklusal) und abrasiven Scheibchen (approximal) ausgearbeitet und die statische und dynamische Okklusion adjustiert. Danach wurde mit diamantimprägnierten Silikonpolierern (Dimanto, VOCO GmbH, Cuxhaven) eine glatte und glänzende Oberfläche der Restauration erzielt. Abbildung 17 zeigt die fertige direkte Ormocerrestauration, die die ursprüngliche Zahnform mit anatomisch funktioneller Kaufläche, physiologisch gestaltetem Approximalkontakt und ästhetischer Erscheinung wiederherstellt. Zum Abschluss wurde mit einem Schaumstoffpellet Fluoridlack (Bifluorid 12, VOCO GmbH, Cuxhaven) auf die Zähne appliziert.

Fazit

Die Bedeutung direkter Füllungsmaterialien auf Kompositbasis wird in der Zukunft weiter zunehmen. Es handelt sich dabei um wissenschaftlich abgesicherte und durch die Literatur in ihrer Verlässlichkeit dokumentierte, hochwertige permanente Versorgungen für den kaubelasteten Seitenzahnbereich [63–70]. Gemäß der neuen S1-Leitlinie der DGZ und der DGZMK zu Kompositrestaurationen im Seitenzahnbereich aus dem Jahr 2016 (AWMF-Registernummer: 083–028) können diese Restaurationen nach der aktuellen Datenlage zur Versorgung von Klasse-I- und -II-Kavitäten erfolgreich im Seitenzahnbereich eingesetzt werden [13]. Die Ergebnisse einer umfangreichen Übersichtsarbeit haben gezeigt, dass die jährliche Verlustquote von Kompositfüllungen im Seitenzahnbereich (2,2%) statistisch keinen Unterschied zu der von Amalgamfüllungen (3,0%) aufweist [65]. Minimalinvasive Behandlungsprotokolle in Verbindung mit der Möglichkeit, kariöse Läsionen immer früher zu entdecken, wirken sich zusätzlich positiv auf die Überlebensraten solcher Versorgungen aus.

Allerdings sind zur Sicherstellung einer qualitativ hochwertigen direkten Kompositrestauration mit guter marginaler Adaptation:

• eine sorgfältige Matrizentechnik (bei approximaler Beteiligung),
• ein wirksames und gemäß Vorgaben appliziertes Dentinadhäsiv,
• die korrekte Verarbeitung des Füllungswerkstoffs
• und die Erzielung eines ausreichenden Polymerisationsgrads des Komposits

weiterhin notwendige Grundvoraussetzungen.

Der zunehmende wirtschaftliche Druck im Gesundheitssystem erfordert für den Seitenzahnbereich neben den zeitaufwendigen High-End-Restaurationen auch eine einfachere, schneller zu erbringende und somit kostengünstigere Basisversorgung. Dafür sind seit einiger Zeit Komposite mit optimierten Durchhärtungstiefen auf dem Markt, mit denen man in einer im Vergleich zu den traditionellen Hybridkompositen wirtschaftlicheren Prozedur klinisch und ästhetisch akzeptable Seitenzahnfüllungen legen kann [71, 72]. Neben den Bulkfillkompositen mit klassischer Methacrylatchemie steht dem Behandlungsteam im Bereich der plastischen Adhäsivmaterialien mit großer Durchhärtungstiefe mittlerweile jeweils eine fließfähige und eine modellierbare reine Ormocervariante ohne Zusatz klassischer Monomere zur Verfügung.

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