Mehr-Flaschen-Adhäsive versus Universaladhäsive

Ist die „Battle of the Bottles“ vorbei?

Die Zahnerhaltung kann inzwischen auf eine 30-jährige Evolution der Adhäsivsysteme zurückblicken. Während man sich bei der Weiterentwicklung zunächst auf Vereinfachung und Beschleunigung konzentrierte, weiß man heute, dass Handling und reduzierte Fehleranfälligkeit flächendeckend am wichtigsten sind. Seit einigen Jahren sind nun die sogenannten „Universaladhäsive“ auf dem Markt und es ist an der Zeit, diese gegenüber den jahrzehntelangen „Goldstandards“ zu bewerten. Brauchen wir heute noch ein Mehr-Flaschen-Adhäsiv?

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Jeder restaurativ tätige Kollege bedient sich heute jeden Tag der Adhäsivtechnik – er weiß aber auch, dass er dieser schonungslos ausgeliefert ist [Frankenberger et al., 2009]: Funktioniert die Adhäsion, ist der Zahnarzt dazu in der Lage, ohne jegliche Makroretention zu kleben wie etwa bei Table Tops oder Frontzahn-Veneers [Edelhoff et al., 2019]. Versagt die Adhäsion (zu früh), stellen sich klinische Misserfolge ein, von der Sekundärkaries bis zum kompletten Retentionsverlust [van Meerbeek et al., 2003].

Andererseits haben die Möglichkeiten der Adhäsivtechnik die Zahnmedizin extrem bereichert, drei fundamentale Aspekte belegen dies:

  • Minimalinvasivität: Der bedingungslose Respekt vor gesunder Zahnhartsubstanz ist durch Schmelz- und Dentinbonding erst klinisch umsetzbar geworden [van Meerbeek et al., 2003]. Obwohl Minimalinvasivität weit mehr bedeutet als „kleine Löcher zu bohren“ – Exkavation, Nachhaltigkeit und Reparabilität sind ebenso wichtig –, ist sie in der Majorität der Fälle dem obsoleten „Extension for Prevention“ überlegen [Frankenberger et al., 2014] (Abbildung 1).
  • Ästhetik: Ohne adhäsive Maßnahmen ist es undenkbar, ästhetische Maßnahmen umzusetzen.
  • Biologie: Eine durch Adhäsivtechnik erst möglich gewordene schonende, defektorientierte Präparation hat auch biologische Vorteile, weil weniger Beschleifen gesunder Zahnhartsubstanz zur Retentionsgewinnung erfolgen muss und damit das endodontologische Begleitrisiko deutlich sinkt [Politano et al., 2018; Garling et al., 2019]. Dieser Vorteil wird begleitet von einer heute mehr defensiv ausgelegten Exkavationsstrategie und dem klaren Bekenntnis zur Reparatur teildefekter zahnfarbener Restaurationen ohne generalisierten Fehler [Schwendicke et al., 2019; Frankenberger et al., 2003].

Abb. 1: Adhäsivtechnik ermöglicht minimalinvasive Restaurationen unter maximalem Erhalt gesunder Zahnhartubstanz. | Frankenberger

Tabelle 1 | Beispiel: Scotchbond Universal / 3M Espe, Seefeld, Prime&Bond active / Dentsply Sirona, Konstanz, iBond Universal / Kulzer Dental, Wehrheim, AdheSE Universal /
Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein, Futurabond U / Voco, Cuxhaven, Clearfil Universalbond Quick / Kuraray, Tokio, Japan, Tokuyama Universal Bond / Tokoyama,
Tokio, Japan (selbsthärtend) | Quelle: Frankenberger

 

Individuelle Auswahl des Adhäsivsystems

Jeder Zahnarzt hat ein spezielles Verhältnis zu seinem verwendeten Adhäsivsystem, da es täglich zum Einsatz kommt und Misserfolge schmerzlich sind. Bei der Auswahl des individuellen Bondings sind verschiedene Mechanismen zu beobachten, so dass beispielsweise sehr oft dasjenige Adhäsivsystem verwendet wird, das im Studium an der Universität verwendet wurde – zumindest dann, wenn man damit gute Erfahrungen gemacht hat. Ein für sehr lange Zeit beobachtbarer Trend war der Hang zu vermeintlich schnelleren Adhäsiven aus einer Flasche. Heute weiß man mehr denn je, dass 60 Sekunden Adhäsivtechnik die Grundlage einer mehrjährigen Lebensdauer von gebondeten Restaurationen sind (Abbildung 2).

Regel Nr. 1 sollte daher sein, in diesen 60 Sekunden möglichst wenig falsch zu machen – Zeitsparen gehört hier nicht hin, denn gerade im Rahmen der adhäsiven Vorbehandlung wird ein wichtiges Fundament für jegliche Restauration geschaffen (Abbildung 3).

Die Klassifikation der Adhäsivsysteme hat sich in den vergangenen Jahren kaum verändert, wie aus Tabelle 1 klar hervorgeht.

Abb. 2: Ausgedehnte Kompositrestaurationen nach Entfernung insuffizienter Amalgamrestaurationen aus einer klinischen Studie beim 10-Jahres-Recall ohne jeden Hinweis auf Versagen beim Bonding, auch nicht bei dentinbegrenzten Approximalkästen. | Reinelt/Krämer

Abb. 3: Komposit-Adhäsiv-Dentin-Interface im konfokalen Laserrastermikroskop (1:3000). Als Adhäsivsystem wurde hier Syntac (Ivoclar Vivadent) verwendet.
Foto: Frankenberger/Nikolaenko | Frankenberger

Abb. 4: Versuchsaufbau (links) und Ergebnisse (rechts) zur Langzeitbelastung von Schmelz-/Dentinbonding in vitro über fünf Millionen Kauzyklen inklusive Retentionsverlust über die Zeit | Frankenberger

Abb. 5: Dentinhaftung im Microtensile-Verfahren [MPa] nach Wasserlagerung bis zu 36 Monaten: Deutlich wird, dass das konventionelle Self-Etch-System bei Dentinätzung Schwächen zeigt (hier: Clearfil SE Bond, Kuraray), im reinen Self-Etch-Betrieb aber die besten Werte. Es wird aber vor allem klar, dass der Ätzmodus (Phosphorsäure vs. Self-etch) bei den getesteten Universaladhäsiven keinen oder einen sehr geringen Einfluss auf die Dauerhaftigkeit der Komposit-Dentin-Verbindung hat (SEE: selective enamel etch / E+R: Etch-and-rinse). | Frankenberger

 

Bewertung

Die Bewertung des Potenzials der unterschiedlichen Adhäsivklassen orientiert sich zunächst an den Adhärenden Schmelz und Dentin: Während im Schmelz die separate Phosphorsäureätzung noch immer jedem Self-Etch-System überlegen ist und es irrelevant ist, ob danach eine oder drei Flaschen zum Einsatz kommen [Frankenberger und Tay, 2005], sind die Unterschiede im Hinblick auf die Dentinhaftung und vor allem deren Dauerhaftigkeit und Belastbarkeit gravierender und nicht primär an die Phosphorsäureätzung zu koppeln [Peumans et al., 2018]. Ein einfacher Versuch mag das veranschaulichen:
Es wurden 20 extrahierte Weisheitszähne dekapitiert (Abstand zur Pulpa 2 mm) und es erfolgte die Präparation eines standardisierten Smear Layers. Gruppe 1 wurde so belassen (n = 10), bei Gruppe 2 (n = 10) wurde mit einem Präparierdiamanten der zirkumferente Schmelz entfernt. Die so vorbereiteten Proben wurden mit CAD/CAM-gefrästen 2 mm dicken Keramik-Scheiben (e.max CAD) „versorgt“, das heißt, in Gruppe 1 wurde eine plane Kavität mit zirkulärer Schmelzbegrenzung gebondet, in Gruppe 2 handelte es sich nur um gebondetes Dentin (Abbildung 4). Die adhäsive Vorbehandlung erfolgte mit OptiBond FL (Kerr, Orange, CA, USA, 20 s separat polymerisiert), die Keramikunterseite wurde mit Flusssäure für 20 s geätzt und silanisiert. Die Proben wurden einer Langzeit-Kausimulation mit Temperaturwechsellast unterzogen und es wurde zunächst nur beobachtet, ob die Retention gewährleistet war.

Das Resultat war eindeutig: In Gruppe 1 „überlebten“ alle Proben die fünf Millionen Kauzyklen, in Gruppe 2 überlebte keine Probe, wobei das Versagen auch immer auf der Dentin- und nicht auf der Keramikseite lag. Auch in Gruppe 2 zeigte sich eine durchaus dauerhafte Mikroretention, denn fünf Millionen Kauzyklen sind eine beträchtliche Anzahl. Im Bereich zwischen drei und fünf Millionen Zyklen fiel aber dann eine Probe nach der anderen ab, da im Vergleich zu Gruppe 1 hier Degradationsprozesse wie Hydrolyse und enzymatischer Abbau (durch Matrix-Metalloproteasen – MMPs) ungeschützter ablaufen [Mazzoni et al., 2015]. Dies ist eine „kleine“ In-vitro-Studie, die jedoch exakt herauszuarbeiten vermag, wo noch immer die Unterschiede zwischen Schmelz- und Dentinbonding liegen – in der Anfälligkeit für Biodegradation über lange Zeit. Das bedeutet natürlich nun nicht, dass Dentinhaftung per se nicht funktioniert, denn fünf Millionen Kauzyklen bedeuten übersetzt in die Realität viele Jahre Dauerbeanspruchung, es kommt hier lediglich auf den Unterschied zum Schmelzbonding an.

Die oft gestellte Frage, ob zum Beispiel CHX als wirksamer Inhibitor gegen MMPs wirken kann und somit die Biodegradationsprozesse verhindert, kann mit diesem Versuchsaufbau ebenfalls beantwortet werden. Obwohl diese Nachfolge-Studie noch nicht komplett abgeschlossen ist, kann man bereits jetzt feststellen, dass die Biodegradation in diesem Setup trotz CHX-Applikation abläuft und allenfalls etwas verzögert wird [Frankenberger et. al, noch nicht publiziert].

Um darüber hinaus Unterschiede bezüglich der Effektivität und Dauerhaftigkeit beim Dentinbonding herauszuarbeiten, bedienen wir uns des Microtensile-Verfahrens in Klasse-I-Kavitäten, im Rahmen dessen Klasse-I-Füllungen an extrahierten Zähnen gelegt werden [Nikolaenko et al., 2004]. Danach werden die Zähne in Scheibchen und Stäbchen geschnitten, um durch ein Abziehen der Stäbchen die regionale Haftung am Kavitätenboden bei hohem Konfigurationsfaktor zu ermitteln. Um Degradationsprozesse zu berücksichtigen, werden die Stäbchen bis zu drei Jahre in Wasser gelagert. Die Ergebnisse einiger Adhäsivsysteme sind in Abbildung 5 dargestellt.

Diese Ergebnisse belegen, dass die Klasse der Universaladhäsive heute das Niveau der klassischen Mehrflaschenadhäsive praktisch erreicht hat. Das liegt auch daran, dass alle Universaladhäsive heute das aus Clearfil SE Bond bekannte Monomer MDP enthalten [Carrilho et al., 2019]. Es wurde nachgewiesen, dass unter Beimengung solcher Monomere ein sogenanntes „Nano-Layering“ im Dentin-Adhäsiv-Komposit-Interface erfolgt, das die Haftung stabilisieren soll [Tian et al., 2016]. Vor allem resultiert aus dessen Inkorporation eine nachweisbare chemische Bindung zum Kalzium des Dentins, wodurch die Beständigkeit des Dentinbondings verbessert wird [Zhou et al., 2019].

Die Vorgängerprodukte der neuen Adhäsivgeneration „Universaladhäsive“ waren ursprünglich nur für die direkte Kompositrestauration entwickelt worden. Die heutigen Universaladhäsive sind jedoch auch für indirekte Restaurationen freigegeben. Auch wenn es gerade bei indirekten Restaurationen aufgrund des höheren Aufwands gar nicht auffällt, wenn man mehrere Flaschen benutzt, sind diese Adhäsive aus anderen Gründen für diese Indikation interessant geworden: Sie bilden nach erfolgter separater Lichtpolymerisation dünne und somit im indirekten Prozedere gut beherrschbare Adhäsivschichten, die beim adhäsiven Befestigen die Kavitätengeometrie nicht verändern, wodurch das Inlay oder die Teilkrone auch bei separater Polymerisation problemlos in die Endposition passt.

Fazit

Die Phosphorsäureätzung („Etch-and-rinse-Technik“) ist noch immer der beste Garant für eine gute Schmelzhaftung. Auch die Haftung an Dentin ist erfolgreich und dauerhaft, sie wird das Niveau der Schmelzhaftung in puncto Langzeitstabilität jedoch kaum erreichen, da Biodegradationsprozesse derzeit nicht aufzuhalten sind.

Universaladhäsive stellen heute sowohl in der direkten als auch in der indirekten Technik eine gute Alternative zu konventionellen Mehrflaschen-Adhäsiven dar. Letztere leisten noch immer einen guten Dienst, die Unterschiede in der Effektivität von Einflaschen-Universaladhäsiven und Mehrflaschenadhäsiven sind jedoch mittlerweile marginal. Eine Kombination aus selektiver Schmelzätzung und einem Universaladhäsiv ist heute der ideale Weg, dauerhaftes Bonding an die Zahnhartsubstanzen bei überschaubarem Aufwand zu erzeugen. Da die selektive Schmelzätzung in vielen Fällen praktisch kaum zuverlässig zu bewerkstelligen ist, stellen die Universaladhäsive heute eine bessere Lösung dar als ihre Vorgängerprodukte, sie helfen dabei, die Techniksensitivität und Fehleranfälligkeit beim Dentinbonding deutlich zu reduzieren und erzeugen darüber hinaus chemische Haftung am Dentin. Die Indikationserweiterung für indirekte Restaurationen sowie Füllungsreparaturen sind interessante weitere Aspekte.

Abschließend bleibt festzuhalten, dass für die klinische Effektivität im Rahmen der Adhäsivtechnik heute nicht mehr die Zahl der Flaschen, aber noch immer die kontaminationsfreie Applikation von Adhäsiv und Komposit entscheidend ist.

Dr. med. dent. Marie-Christine Dudek
Abteilung für Zahnerhaltungskunde, Medizinisches Zentrum für Zahn- Mund- und Kieferheilkunde, Philipps-Universität Marburg und Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH – Standort Marburg
Georg-Voigt-Str. 3, 35039 Marburg

OA Dr. med. dent. Andreas Koch
Abteilung für Zahnerhaltungskunde, Medizinisches Zentrum für Zahn- Mund- und Kieferheilkunde, Philipps-Universität Marburg und Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH – Standort Marburg
Georg-Voigt-Str. 3, 35039 Marburg

OA PD Dr. med. dent. Matthias J. Roggendorf
Abteilung für Zahnerhaltungskunde, Medizinisches Zentrum für Zahn- Mund- und Kieferheilkunde, Philipps-Universität Marburg und Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH – Standort Marburg
Georg-Voigt-Str. 3, 35039 Marburg

Univ.-Prof. Dr. med. dent. Prof. h.c. Roland Frankenberger, FADM
Abteilung für Zahnerhaltungskunde, Medizinisches Zentrum für Zahn- Mund- und Kieferheilkunde, Philipps-Universität Marburg und Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH – Standort Marburg
Georg-Voigt-Str. 335039 Marburg
frankbg@med.uni-marburg.de

  • 1992 Approbation, Universität Erlangen-Nürnberg
  • 1994 Wissenschaftlicher Assistent, Poliklinik für Zahnerhaltung und Parodontologie, Universitätsklinikum Erlangen (Direktor: Prof. Dr. A. Petschelt)
  • 1999 Visiting Assistant Professor, Department of Operative Dentistry, University of North Carolina, Chapel Hill, NC, USA (Mentor: Prof. Dr. J. Perdigao)
  • 2000 Habilitation und Oberarzt
  • 2009 Direktor der Abteilung für Zahnerhaltungskunde, Philipps-Universität Marburg und Universitätsklinikum Gießen und Marburg, Standort Marburg
  • 2012–2014 Präsident der Deutschen Gesellschaft für Zahnerhaltung
  • 2012–2015 Geschäftsführender Direktor der Zahnklinik Marburg
  • 2016–2018 Studiendekan für Medizin, Zahnmedizin und Humanbiologie am Fachbereich Medizin der Philipps-Universität Marburg
  • 2019 Präsidiumsmitglied, Medizinischer Fakultätentag der Bundesrepublik Deutschland
  • 2019 Präsident der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund und Kieferheilkunde 

Literaturliste

  • Frankenberger R, Reinelt C, Petschelt A, Krämer N. Operator vs. material influence on clinical outcome of bonded ceramic inlays. Dent Mater. 2009;25(8):960–968. doi:10.1016/j.dental.2009.02.002
  • Edelhoff D, Güth JF, Erdelt K, Brix O, Liebermann A. Clinical performance of occlusal onlays made of lithium disilicate ceramic in patients with severe tooth wear up to 11 years. Dent Mater. 2019;35(9):1319–1330. doi:10.1016/j.dental.2019.06.001
  • Van Meerbeek B, De Munck J, Yoshida Y, et al. Buonocore memorial lecture. Adhesion to enamel and dentin: current status and future challenges. Oper Dent. 2003;28(3):215–235.
  • Frankenberger R, Vosen V, Krech M, Krämer N, Braun A, Roggendorf MJ. Darf's ein bisschen weniger sein? Oder: Was bedeutet eigentlich "minimalinvasiv" in der Zahnerhaltung? Quintessenz 2014;65:541-545.
  • Politano G, Van Meerbeek B, Peumans M. Nonretentive Bonded Ceramic Partial Crowns: Concept and Simplified Protocol for Long-lasting Dental Restorations. J Adhes Dent. 2018;20(6):495–510. doi:10.3290/j.jad.a41630
  • Garling A, Sasse M, Becker MEE, Kern M. Fifteen-year outcome of three-unit fixed dental prostheses made from monolithic lithium disilicate ceramic. J Dent. 2019;89:103178. doi:10.1016/j.jdent.2019.08.001
  • Schwendicke F. Less Is More? The Long-Term Health and Cost Consequences Resulting from Minimal Invasive Caries Management. Dent Clin North Am. 2019;63(4):737–749. doi:10.1016/j.cden.2019.06.006
  • Frankenberger R, Roth S, Krämer N, Pelka M, Petschelt A. Effect of preparation mode on Class II resin composite repair. J Oral Rehabil. 2003;30(6):559–564. doi:10.1046/j.1365-2842.2003.01031.x
  • Frankenberger R, Tay FR. Self-etch vs etch-and-rinse adhesives: effect of thermo-mechanical fatigue loading on marginal quality of bonded resin composite restorations. Dent Mater. 2005;21(5):397–412. doi:10.1016/j.dental.2004.07.005
  • Peumans M, Wouters L, De Munck J, Van Meerbeek B, Van Landuyt K. Nine-year Clinical Performance of a HEMA-free One-step Self-etch Adhesive in Noncarious Cervical Lesions. J Adhes Dent. 2018;20(3):195–203. doi:10.3290/j.jad.a40630
  • Mazzoni A, Tjäderhane L, Checchi V, et al. Role of dentin MMPs in caries progression and bond stability. J Dent Res. 2015;94(2):241–251. doi:10.1177/0022034514562833
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