Mechanische Dauerbelastung des Bracket-Adhäsiv-Schmelz-Verbundes

Abstract

Einleitung: Ein häufig auftretendes Problem während der kieferorthopädischen Behandlung stellen vorzeitige Bracketverluste dar. Dies führt zu einer längeren Therapie, höheren Kosten und einer größeren Belastung für den Patienten. Einen entscheidenden Einfluss auf den Adhäsivverbund haben dabei die zyklische Dauerbelastung und die Belastungskraft. In der vorliegenden Studie sollte dies experimentell überprüft werden.<br /> Material und Methode: Der Versuchsaufbau entsprach einer DIN-Vorschrift (2009). Für die Erstellung der Prüf­körper wurden laser­strukturierte Discovery®-Brackets mit lichthärtendem Transbond™ XT bzw. chemisch härtendem Concise™ auf insgesamt 150 Rinderzähne geklebt. Nach einer Lagerung von 24 ± 2h wurde die Scher­haftfestigkeit der beiden Kontrollgruppen (je 15 Proben) in einer Materialprüfmaschine ermittelt. Die Aufteilung der restlichen Prüf­kör­per erfolgte für jedes Adhäsiv in drei Gruppen zu jeweils 20 Proben. Anhand der „Stair­case“-Methode durchliefen die Prüfkörper eine Dauerbelastung von 100, 1000 und 3000 Zyklen bei einer Frequenz von 1Hz in einer Verschleißprüfmaschine. Anschließend konnten die überlebten Proben auf ihre Scherhaftfestigkeit geprüft werden. <br /> Ergebnisse: Im Vergleich der Adhäsive ergab sich eine größere Scherhaftfestigkeit und somit ein stärkerer Verbund bei den mit Concise™ geklebten Proben. Zudem konnte während der Dauerbelastung sowohl eine vermehrte Überlebensanzahl als auch eine höhere mittlere Dauerbelastungsgrenze registriert werden. Das Adhäsiv zeigte dabei einen abfallenden Trend in der Belastungskraft bei steigender Zyklenanzahl und ist dadurch bei hohen Kaukräften einsetzbar. Transbond™ XT offenbarte keinen ein­deutigen Trend und ist bei niedrigeren Kaukräften einzusetzen. Die einfaktorielle Varianzanalyse zeigte einen signi­fikanten Unterschied zwischen den Mittel­werten der unbelasteten und dauer­belasteten Proben beider Adhäsive. Dies bestätigt die These, dass die Verbundkraft durch eine Dauerbelastung reduziert wird. Eine Analyse der Frakturart ergab für Trans­bond™ XT den gewünschten Bruch zwischen Bracket und Adhäsiv. Dagegen verlief der Bruch bei Concise™ zwischen Adhäsiv und Zahn und führte häufig zu Schmelzdefekten. <br /> Schlussfolgerung: Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Dauerbelastung zu einer Reduktion der Verbundkraft führt, die Frakturart beeinflusst und zudem materialabhängig ist. Die „Staircase“-­Methode erwies sich als eine einfache, reproduzierbare Methode um Dauer­belastungsstudien zu standardisieren.