Debonding von Keramikbrackets für die kieferorthopädische Zahnbewegung und deren Aufbereitung und Wiederverwendung

Abstract

Kieferorthopädische Behandlungen bilden eine wichtige Basis für eine langfristige Zahngesundheit. Für viele dieser Behandlungen werden Multibracketapparaturen verwendet. Dabei werden häufig Keramikbrackets aufgrund der Ästhetik den günstigeren Metallbrackets vorgezogen. Die verwendeten Keramikbrackets werden nach der Behandlung entsorgt, auch wenn die Brackets noch einen einwandfreien Zustand aufweisen. Ziel dieser Arbeit war es, das Potenzial der Wiederverwendung von Keramikbrackets zu untersuchen. Aus diesem Grund wurde der Einfluss unterschiedlicher Aufbereitungs- und Debonding-Methoden auf relevante Bracketeigenschaften analysiert. Insgesamt konnten mit allen Recyclingmethoden adäquate Bracketeigenschaften zur Wiederverwendung erzielt werden. Die Bruchfestigkeit wurde nicht durch Debonding und Aufbereitung beeinflusst. Weiterhin konnte keine Dimensionsveränderung der Slots festgestellt werden. Die Scherhaftfestigkeit wurde nur durch die Säureaufbereitung signifikant reduziert. Farbveränderungen waren bei allen Brackets messbar, jedoch für das menschliche Auge kaum wahrnehmbar und lagen innerhalb klinisch akzeptabler Grenzen. Die vollständige Entfernung aller Klebstoffreste von der intakten Bracketbasis ist das vorrangige Ziel bei der Wiederaufbereitung von Keramikbrackets. Dieses Ziel wurde ausschließlich durch Laser-Aufbereitung und Laser-Debonding erreicht. Wird die Notwendigkeit berücksichtigt, den Zahnschmelz und das Bracket zu schützen, ist das Laser-Debonding die am besten geeignete Methode für das Entfernen und Recyceln von Keramikbrackets. Aus ökologischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten erscheint es sinnvoll, Aufbereitungsmethoden in die klinische Praxis zu implementieren.

<strong>Purpose</strong> To investigate the reusability of ceramic brackets in terms of shear bond strength, friction behavior, slot dimension, fracture strength, and color stability. <br /> <strong>Methods</strong> A total of 90 conventionally debonded and 30 by an Er:YAG laser debonded ceramic brackets were collected. All the used brackets were inspected under a stereomicroscope at 18x magnification and sorted according to their adhesive remnant index (ARI). Five groups were formed (n = 10): (1) new brackets as a control group, (2) flamed and sandblasted, (3) flamed and acid bathed, (4) laser-reconditioned, and (5) laser-debonded brackets. The bracket groups were tested regarding different properties such as shear bond strength, friction behavior, slot size, fracture strength, and color stability. Analysis of variance (ANOVA) and nonparametric Kruskal-Wallis tests were used for statistical analysis (significance level: p < 0.05). <br /> <strong>Results</strong> Shear bond strength values of the acid reconditioned brackets were significantly lower (8.0 ± 3.1 MPa) compared to the control group (12.9 ± 2.9 MPa). Laser-reconditioned (32.8 ± 2.7 %) and laser-debonded (30.9 ± 2.4 %) brackets showed the lowest force loss due to friction (control group 38.3 ± 3.0 %). No significant differences were observed between groups regarding slot size and fracture strength. All groups had color differences of ΔE*ab < 10. Scanning electron microscope images and ARI scores indicated that most of the residues on the bracket bases were removed. <br /> <strong>Conclusion</strong> All reconditioning methods yielded adequate results regarding bracket properties. Yet, focusing on the need to protect the enamel and the bracket base, laser debonding seems to be the most suitable method for reconditioning ceramic brackets.