Keramik Komposit

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Composites (lateinisch compos?tum'das Composite') sind zahnfarbige Kunststoff-Füllungsmaterialien für die Zahnbehandlung. Die seit den 1960er Jahren eingesetzten Materialien werden oft als Plastikfüllungen oder auch irrtümlich mit keramischen Zahnfüllungen gleichgesetzt (Synonym: Keramik-Inlay-Füllung oder Keramik-Inlay). Der zahntechnische Anwendungsbereich von Composites sind Zahnfüllungen und die Fixierung von keramischen Restaurationen, Krone und Wurzelstift.

Es besteht aus einer Kunststoffmatrix, die mit mineralischen Füllstoffen vermischt ist. Zunächst wurden die Composites nahezu ausschliesslich im vorderen Bereich verwendet. Composites mit erhöhtem Füllstoffgehalt werden nun auch im posterioren Bereich verwendet. Modifikationen der Composites sind Kompomere und MOCERE. Sie sind auch mit Verbundteilen erhältlich. Diese Verbundwerkstoffe werden als verhältnismäßig technologieempfindlich eingestuft.

1] Bei der Bearbeitung von Verbundwerkstoffen ist eine Relativ- oder Absoluttrocknung erforderlich, die mit Wattewalzen oder mit einem Kofferdam (einem über die Verzahnung gespannten Gummituch) erzielt werden kann. Composites sind in mehreren Farbtönen erhältlich, so dass ein farblicher Unterschied zu den bestehenden ZÃ?

Die Füllungen aus Amalgam werden durch kleine Hinterschnitte im Mund fixiert, wenn die Höhlung (Kavität) nicht von Anfang an so konstruiert ist, dass sie sich nach aussen hin als so genannte Passung ausdehnt. Beim Composite-Füllen haftet das Zahnmaterial wirklich am Zahnhalteapparat, so dass zum einen nur die Zahnhartsubstanz abgetragen und keine Retentionsformen zerkleinert werden.

Composites können im Unterschied zu Inlays zeit- und kostensparend verwendet werden. Die unmittelbare Anfertigung der Composite-Restauration im Mund ermöglicht eine materialschonende Kavitätenpräparation, da im Unterschied zum Labor-Keramik-Inlay keine Insertionsrichtung miteinbezogen wird. Das Verarbeiten des Kompositfüllmaterials ist im Verhältnis zu einer Füllung aus Amalgam komplexer und zeitaufwendiger, da es in mehreren Lagen aufgebracht und mit einer Polymerisationsleuchte schichtenweise ausgehärtet wird, um die Schrumpfung des Materiales zu reduzieren.

Grundvoraussetzung für eine dauerhafte, dichtere Composite-Füllung ist die Adhäsion am Kunststoff. Dementsprechend ist der Finanzaufwand größer als bei den Füllungen aus Amalgam, allerdings niedriger als bei den Einlagen aus Metall oder Keramik. Es wird über eine höhere Beständigkeit der Intarsien gesprochen, da mit Intarsien eine grössere Auswahl an Materialien möglich ist und keine Polymerisationsschrumpfungen und damit geringere Materialspannungen auftreten (siehe Kapitel Beständigkeit).

Um so farbtreuer die Komposit-Füllung ist, desto schwerer kann es sein, sie zu entfernen, da die Begrenzung zwischen Schmelz und Komposit beim Ausschleifen des Composites kaum sichtbar ist. Im Zuge der zunehmenden Zahl von Composite-Füllungen, die nach und nach an die Stelle von Composite-Füllungen treten, verlagert sich die Diskussion von Amalgam-Füllungen auf Composite-Füllungen. Die möglichen schädlichen Auswirkungen werden besprochen durch: die Composite-Füllungen.

Vergiftungssymptome durch Composites sind in der Literatur nicht nachweisbar. Klinische Hinweise darauf, dass die Composite-Füllungen schädlich sind, gibt es nicht. Die Giftigkeit von Composites wurde jedoch in In-vitro-Zellkulturstudien nachweisbar. Ein relevanter östrogener Effekt der Composites konnte nicht nachweisbar sein. Im Hinblick auf die Problematik von Bisphenol A ist der tägliche und omnipräsente Umgang des Menschen mit Kunststoff ( "Kunststoff") (insbesondere im Bereich der Lebensmittelverpackung) weitaus wichtiger als der Gehalt an Bisphenol A in Composite-Füllungen.

Vergleicht man die Giftigkeit von Füllungen aus Amalgam und Komposit-Füllungen, so zeigt sich, dass diese bis zu 200 unterschiedliche Chemikalien beinhalten, deren Wirkungen in vivo noch nicht vollständig untersucht wurden, während Amalgam-Füllungen nur quecksilberhaltig sind und deren Giftigkeit im Rahmen von zahnärztlichen Füllungen sehr genau untersucht wurde. Bei Komposit-Füllungen war die Verlustquote in 7 Jahren um 16% größer als bei der Verwendung von Amalgam.

Nach 7 Jahren lag die Überlebenswahrscheinlichkeit von Composite-Füllungen bei 90%. Bei Verbundwerkstoffen bestehen die Matrizen in der Regel aus Methacrylat-basierten Plastik. Glas -, Keramik- und Quarzpartikel (Silikate, Sande) werden als Füllstoff verwendet und ihre Haftung mit dem Kunststoffe durch das Beschichten mit Silber erhöht. Der Füllstoff wird als mineralische Komponente der Composites bezeichne.

Füller können sein: Je nach Grösse der Füller werden die Composites eingeteilt: Der Füllstoff ist die mineralische Grundmasse des Composites. Dabei wird die Füllstoffoberfläche versilbert, um eine Mischung mit der Organikmasse ( "Methacrylatzement") zu erhalten. Das Silanisieren fungiert als Kompositphase zwischen der organischer und anorganischer Matrize. Durch die Makrofüllstoffe erhält dieses Composite eine hohe Festigkeit, jedoch nur eine sehr rauhe und zu Verfärbungen und Abrieb neigende Unterlage.

Später wurden diese Composites der ersten Gerätegeneration durch Mikrofüller-Composites erweitert, bei denen der Füller eine Körnung von weniger als 0,2 hat ?m und aufgrund der daraus folgenden höheren Fülldichte nur etwa 50 Gew.-% des Mikrofüller-Composites ausmacht. In Hybrid-Composites beträgt der Anteil der Füller ca. 85%, 85 bis 90% der Füller bestehen aus Makrofüller und 10 bis 15% aus Mikrofüller.

Diese Mischung aus großen und kleinen Füllstoffteilchen steigert die Füllstoffdichte im Verbund weiter. Hybride Verbundwerkstoffe werden nach der durchschnittlichen Packungsgröße weiter unterteilt: Nanoteilchen mit Teilchengrößen unter 20 nm werden als Füllstoff in Nano-Hybrid-Composites eingesetzt. Bis zu 40 Gew.-% des Composites können die Nanoteilchen betragen, ohne die Zähigkeit des Composites zu verändern.

Bei Verbundwerkstoffen ist die innere Schicht in der Regel ein strahlenhärtendes Metakrylat (Acrylat). BisGMA Composites beinhalten neben dem reinen Monomeren als Hauptkomponente der Organik zum Beispiel viele weitere Komponenten: Das Silanisieren fungiert als Kompositphase zwischen der Organikmasse ( "Methacrylat") und der Anorganik ("Füllstoffe"). Die Silane können die Gläser organisch an eine Matrize anlagern.

Zum einen werden die Silanol-Gruppen des Silikons mit der Glasfläche der Füller kondensiert. Zum anderen ist die Methacrylsäure-Gruppe des Silikons kovalent an den Matrix-Kunststoff der Organophase gebunden. Die unterschiedlichen Füllstoffformen wurden speziell für die Bekämpfung und Reduzierung der Polymerisationsschwindung konzipiert. Durch die Präparation kleinstmöglicher Hohlräume (Volumenreduktion) und die Auswahl von Composites mit geringem Polymerisationsschrumpf kann der Behandler die Schrumpfung der Polymerisation mindern.

Die Randspalte lassen Keime, chemische Substanzen und Flüssigkeiten zwischen der Hohlwand und der Füllung passieren. Diese Randlücke ist in der Regel nicht eindeutig nachzuweisen, sondern kann nur in vitro-Experimenten nachgewiesen werden. Je nach Fliessfähigkeit werden Verbundwerkstoffe eingeteilt: Je nach Polymerisationsmechanismus werden Verbundwerkstoffe unterteilt: In den 70er Jahren waren die ersten Verbundwerkstoffe chemische Härtung.

Die Polymerisation beginnt mit dem Mischen der beiden Bestandteile. Die ersten Composites hatten eine sehr gute Pulptoxizität, so dass eine richtig platzierte Underfill notwendig war. Durch die langsame Aushärtung der chemischen Verbundwerkstoffe treten nur geringe Belastungen im Werkstoff auf, da diese beim Härten auszugleichen sind. Der Nachteil von chemischen Verbundwerkstoffen ist nachweislich, dass sie nicht beschichtet werden können, da die Gesamthärtungszeit aufgrund der niedrigen Polymerisationsgeschwindigkeit nicht praktikabel ist.

Die Härtungszeit ist nicht wie bei lichtgehärteten Composites kontrollierbar. Die meistverwendeten sind lichtgehärtete Composites. Mit Hilfe der Licht-Energie wird ein chemischer Auslöser (Photoinitiator, Starter) im Komposit angeregt, der zusammen mit einem Beschleuniger die Lichtpolymerisation einleitet, so dass das monomere Material in der Polymerisationsphase in ein organisches Medium umgewandelt wird.

Die Initiatorin formt die Radikalen, die zur Polymerisierung des Composites anregen. Die Vorteile von lichthärtbaren Composites liegen im höheren Aushärtungsgrad. In einigen Wurzelkanalfüllungsmaterialien wird für die Wurzelbehandlung etwas anderes als in den meisten Fällen eingesetzt, weshalb Composite-Füllungen erst wenige Tage nach dem Vulkanisieren dieser wurden. Während des Polymerisationsprozesses kommt es zur Ausbildung einer oberflächlich feinen Schicht, die entweder nicht oder nur ungenügend polymerisiert ist.

Für die Güte der Composite Füllungen ist diese Sauerstoffinhibitionsschicht jedoch nicht mehr wichtig, da sie sehr fein ist und beim Schleifen oder beim funktionalen Einsatz der Füllungen (Kauen, Zähneputzen) abgetragen wird. Wird die Verbundfüllung mit einem als Matrix am Werkstoff angebrachten Plastikband hergestellt, kommt es zur Sauerstoffbarriere auf den korrespondierenden Oberflächen und es bildet sich keine Sauerstoffinhibitionsschicht.

In der Multilayer-Technik ist die Sauerstoff-Inhibitionsschicht auch deshalb von großem Nutzen und erwünscht, weil die darauf aufgebrachte neue Verbundschicht besonders gut anhaftet. Das über viele Jahre hinweg verbreitete Schrumpfen der Komposit-Füllung zur Quelle hat sich in Untersuchungen letztendlich nicht als richtig erweisen. Dann werden die Composites in Schichten in die Kavitäten gelegt und mit Blaulicht (Halogen- oder LED-Lampe) gehärtet (Abb. 7).

"Eine prospektive klinische Studie über indirekte und direkte Composite- und Keramik-Inlays: Bei Amalgam: ca. 3,0% (1,9%), Kompositfüllungen: 2,2% (2,0%); Keramik-Inlays: CAD/CAM Keramik-Einlagen 1,9% (1,8%): Einlagen aus Verbundwerkstoffen: 1,7% (1,6%); Gold: 1,4%(1,4%); Einlagen aus Verbundwerkstoffen: 2,9% (2,6%). Kunzelmann, Werkstoffverbund, Universität München.