In-vitro Untersuchung von Adhäsivapatitpasten an rezessionsbedingt freiliegenden Wurzeloberflächen

Abstract

If the tooth structure dentin is exposed due to multifactorial recessions, this can lead to dentin hypersensitivity and loss of dentin. In studies by Hennrich (2021) and subsequently by Barth (2023), several adhesive apatite pastes were initially used to replace the dentin. Physiological aging processes and pathological stimuli lead to peritubular apposition in dentin. This makes it difficult for the applied fillings to bond to the dentin. Based on the promising results from the studies from Barth (2023), various methods were used in the present series of experiments, particularly with regard to sclerotic dentin, to increase the bond of the applied pastes. The extracted teeth were prepared by prolonged conditioning and grinding of the dentin to remove the sclerotic dentin from the root surface, coated with adhesive apatite pastes and analyzed. To evaluate the bond between applicated pastes and dentin, particular attention was paid to the incorporation of adhesive apatite pastes within the dentin and the surface condition with regard to microcracks and fissures. For this purpose, scanning electron microscopic analyses and high-resolution digital microscopy were used. To assess the bond strength, various test specimens were subjected to alternating thermal stress for artificial ageing with 3.000 cycles. Three apatite powders and three universal adhesives were examined in order to analyze five different combinations. The apatite powders, which are composed of hydroxyapatites and a fluorapatite, were mixed with the adhesive OptiBond eXTRa Universal, Adhese Universal and Clearfil Universal Bond Quick. The test specimens of the pastes applied with Clearfil Universal Bond Quick in the present experiments reflected the lack of bonding from the investigations by Barth (2023). Porosities were observed in the pastes prepared with hydroxyapatite Kalident first. In other combinations, partial adhesive bond failure and cracking occurred after polishing and especially after thermal cycling. Nevertheless, sufficient interlocking of adhesive pastes with sclerotic dentin was observed in the existing bond zones. A possible further development of hydroxyapatite Kalident first with universal adhesive OptiBond eXTRa Universal could enable the elimination of existing porosities, and thus represent a potential indication for the application of the pastes for occlusion of dentinal tubules and restoration of the lost tooth structure dentin.

Liegt aufgrund multifaktoriell bedingten Rezessionen die Zahnhartsubstanz Dentin frei, so kann dies zu Dentinhypersensibilitäten und Verlusten des Dentins führen. In den Untersuchungen von Hennrich (2021) und weiterführend von Barth (2023) wurden Adhäsivapatitpasten, bestehend aus den Kombinationen von Apatitpulver und Universaladhäsiven, zum Ersatz des Dentins analysiert. Infolge physiologischer Altersprozesse und pathologischer Reize kommt es zu peritubulären Appositionen im Dentin, was in einer Sklerose mit einem erhöhten Mineralgehalt des Dentins resultieren kann. Dies erschwert den Verbund der applizierten Füllungen zum Dentin. Aufgrund der vielversprechenden Ergebnisse aus den Untersuchungen von Barth (2023) wurden in dieser Versuchsreihe, insbesondere im Hinblick auf das sklerosierte Dentin, diverse Methoden eingesetzt, um den Verbund der applizierten Pasten zu verbessern. Die extrahierten Zähne wurden zum Entfernen des sklerosierten Dentins an der Wurzeloberfläche durch längere Konditionierung und durch Beschleifen des Dentins vorbereitet, mit Adhäsivapatitpasten beschickt und analysiert. Zur Beurteilung des Verbundes zwischen applizierter Paste und des Dentins wurde besonderes Augenmerk auf die Interaktion der Adhäsivapatitpasten mit dem Dentin sowie die Oberflächenbeschaffenheit der applizierten Pasten bezüglich Mikrorissen und Spaltbildungen gelegt. Zu diesem Zweck wurden rasterelektronenmikroskopische Analysen sowie die hochauflösende Digitalmikroskopie angewandt. Zur Beurteilung des Verbundes wurden diverse Prüfkörper einer thermischen Wechselbelastung für die künstliche Alterung mit 3.000 Zyklen ausgesetzt. Im Rahmen der Untersuchung wurden drei Apatitpulver sowie drei Universaladhäsive untersucht, um fünf verschiedene Kombinationen zu analysieren. Die Apatitpulver, welche sich aus Hydroxylapatiten und einem Fluorapatit zusammensetzen, wurden mit den Adhäsiven OptiBond eXTRa Universal, Adhese Universal sowie Clearfil Universal Bond Quick vermengt. Die Prüfkörper der mit Clearfil Universal Bond Quick applizierten Pasten spiegelten in dieser Versuchsreihe den mangelnden Verbund aus den Untersuchungen von Barth (2023) wider. In Bezug auf die Kombinationen mit dem Hydroxylapatit Kalident first wurden Porositäten beobachtet. Bei den übrigen Kombinationen traten bereits nach der Politur und speziell nach der thermischen Wechselbelastung partielles adhäsives Verbundversagen sowie Rissbildungen auf. In den bestehenden Verbundzonen konnte dennoch eine ausreichende Verzapfung der Adhäsivapatitpasten mit dem sklerosierten Dentin festgestellt werden. Eine mögliche Weiterentwicklung des Hydroxylapatits Kalident first mit dem Universaladhäsiv OptiBond eXTRa Universal könnte die Beseitigung vorhandener Porositäten ermöglichen und somit Anwendungsgebiete der Pasten zur Okklusion der Dentintubuli und Kompensation des Verlustes der Zahnhartsubstanz Dentin darstellen.