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Verschleiß- und Randspaltanalyse von konfektionierten Milchzahnkronen

Möhn, Mirja


Originalveröffentlichung: (2020) Giessen : VVB Laufersweiler Verlag
Zum Volltext im pdf-Format: Dokument 1.pdf (6.408 KB)


Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-158113
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2021/15811/


Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Medizinisches Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde, Poliklinik für Kinderzahnheilkunde
Fachgebiet: Zahnmedizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-6919-3
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 18.11.2020
Erstellungsjahr: 2020
Publikationsdatum: 15.03.2021
Kurzfassung auf Deutsch: Hintergrund und Ziele
Noch heute gilt die Stahlkrone als „Goldstandard“ für die Restauration stak zerstörter Milchmolaren. Doch aufgrund mangelnder Ästhetik entwickelten sich im Laufe der Jahrzehnte verschiedene zahnfarbene Milchzahnkronen. Vor allem konfektionierte Zirkondioxid- und Kompositkronen bekamen in der Kinderzahnheilkunde in den letzten Jahren vermehrt Aufmerksamkeit.
Ziel der vorliegenden in-vitro Studie war die präklinische Einschätzung verschiedener konfektionierter Milchmolarenkronen. Hierfür wurden folgende Nullhypothesen aufgestellt: Stahlkronen, Kompositkronen und Zirkondioxidkronen zeigen keinen signifikanten Unterschied hinsichtlich Eigenabrasion, Antagonistenabrasion und Randspaltqualität nach subkritischer Belastung.

Material und Methode
96 extrahierte Milchmolaren wurden randomisiert in 6 Versuchsgruppen (n=16) unterteilt: 1) Stahlkrone (3M™) mit Ketac™ Cem Plus (3M™); 2) Pediatric Esthetic Crown (3M™) mit Ketac™ Cem Plus; 3) Pediatric Esthetic Crown (3M™) mit RelyX™ Unicem II (3M™); 4) NuSmile® Zirconia mit Ketac™ Cem Plus (3M™); 5) Sprig EZ-Crown mit Ketac™ Cem (3M™) und 6) KinderKrowns® mit Ketac™ Cem (3M™). Nach einer adhäsiven Aufbaufüllung, wurden die Milchzähne nach Herstellerangaben zur Aufnahme einer konfektionierten Milchzahnkrone präpariert. Jeweils zwei versorgte Zähne wurden in Approximalkontakt auf Kausimulatorplatten adhäsiv befestigt und für 21 Tage in destilliertem Wasser (37°C) gelagert. Darauf folgte eine thermische Wechsellast (+5°C/+55°C, 15 Sekunden Verweilzeit, 2.500 Zyklen) der Probenpaare und eine mechanische Belastung im „Marburger Kausimulator“ für 100.000 Zyklen (50 N, 1.6 Hz; CS-4.8 professional SD Mechatronik, Feldkirchen, Deutschland). Mittels Replikatherstellung der Kronen und Steatit-Antagonisten vor und nach thermo-mechanischer Belastung konnten die Abrasionstiefen mit Hilfe eines 3D-Laser-Scanners (VK-9700, Keyence Deutschland GmbH, Neu-Isenburg, Deutschland) ermittelt werden. Auch die Randqualität der verschiedenen Kronenmaterialien wurde mit folgenden Kriterien bewertet: 1) positive Stufe 2) negative Stufe 3) Spalt 4) nicht beurteilbar (Nikon AZ 100M, AZ Plan Apo 1x, 4-fach Zoom; Nikon Instruments Europe B.V., Amsterdam, Niederlande). Mit Hilfe der Lichtbilder konnte zusätzlich die marginale Zementfugenbreite gemessen werden. Die statistische Auswertung erfolgte mittels SPSS 15.0 (IBM, Armonk, New York, USA). Für die Erfassung signifikanter Unterschiede zwischen den einzelnen Gruppen wurde der Mann-Withney-U-Test oder das One-way ANOVA-Verfahren herangezogen (p< 0,05). Für die Veranschaulichung der Ergebnisse wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop repräsentative Beispielbilder angefertigt (Amray 1610 Turbo; KLA-Tencor Corp., Milpitas, Kalifornien, USA).

Ergebnisse
In der vorliegenden Studie zeigten die Stahlkronen die höchste Eigenabrasion, welche sich signifikant von den zahnfarbenden Milchzahnkronen unterschieden hat (One-way ANOVA, mod. LSD, p<0,05). Während bei den Zirkondioxidkronen Sprig EZ-Crown und NuSmile® Zirconia keinerlei Abrieb auf der Materialoberfläche zu erkennen war, konnte bei der Verschleißanalyse der Antagonisten ein signifikant höhere Abrasionstiefe gemessen werden (One-way ANOVA, mod. LSD, p<0,05). Die Kompositkrone (Pediatric Esthetic Crown, 3M™) zeigte im Vergleich eine gute Performance in beiden Parametern.
Bei der quantitativen Randspaltanalyse konnte keine Gruppe einen perfekten Zementspalt vorweisen. Die geringste Spaltbildung wurde bei den Stahlkronen gemessen, die sich jedoch nicht signifikant von den zwei Gruppen der Pediatric Esthetic Crown 3M™ unterschieden hat (Mann-Withney-U-Test, p>0,05;). Vor allem die Zirkondioxidkronen, die mit Ketac™ Cem eingesetzt wurden, zeigten signifikant die geringste Kontinuität zwischen Zahnhartsubstanz und Kronenmaterial (Mann-Whitney-U-Test, p<0,05).
Die Ergebnisse der Zementfugenbreite verdeutlichte, dass mittels Stahlkronen eine signifikant kleinere marginale Stufe möglich war (Mann-Withney-U-Test, p<0,05).

Schlussfolgerung
Verglichen mit der Stahlkrone als „Goldstandard“ zeigte die neue Kompositkrone, Pediatric Esthetic Crown der Firma 3M™, hinsichtlich Verschleißverhalten und Randspaltqualität eine gute Performance nach subkritischer Belastung. Während insbesondere Zirkondioxidkronen mit einer hohen Abrasionsresistenz glänzten, konnte eine hohe Antagonistenabrasion (Steatit) und Zementfugenbreite einhergehend mit schwacher marginaler Integrität erfasst werden. Weitere klinische Studien sollten sowohl die marginale Qualität als auch die Abrasionsbeständigkeit der Kronenmaterialien gegenüber humanen Zahnschmelz klären.
Kurzfassung auf Englisch: Background and Aim
Today Stainless Steel Crowns [SSC] are the gold standard to restore deeply decayed primary molars. Because the SSC’s metallic appearance is often perceived as unaesthetic, various tooth colored primary molar crowns were developed in recent years. Especially zirconia and composite crowns received more attention in pediatric dentistry.
The aim of the present in-vitro study was the preclinical evaluation of various primary molar crowns. Hence, the following null hypotheses were established: SSC, composite crowns and zirconia crowns show no significant difference between abrasion, abrasion of the antagonist and marginal quality after subcritical loading.

Material and Methods
96 extracted primary molars were divided into six groups (n=16). 1) Stainless Steel Crown (3M™) with Ketac™ Cem Plus (3M™); 2) Pediatric Esthetic Crown (3M™) with Ketac™ Cem Plus; 3) Pediatric Esthetic Crown (3M™) with RelyX™ Unicem II (3M™); 4) NuSmile® Zirconia with Ketac™ Cem Plus (3M™); 5) Sprig EZ-Crown with Ketac™ Cem (3M™) and 6) KinderKrowns® with Ketac™ Cem (3M™). After an adhesive filling, primary teeth were prepared for primary molar crowns by manufacturer specifications. Two of the specimens were fixed in proximal contact on special holders and were stored for 21 days in distilled water (37°C). After that, thermocycling (+5°C/ +55°C; 15 seconds dwell time, 2.500 cycles) and mechanical loading in the “Marburger chewing simulator” (50 N, 1.6 Hz, 100.000 cycles; CS-4.8 professional SD Mechatronik, Feldkirchen, Germany) were performed. Using replicas of crowns and steatite-antagonists before and after thermo-mechanical loading, vertical loss could be assessed with a 3D-Laser-Scanner microscope (VK-9700, Keyence Deutschland GmbH, Neu-Isenburg, Germany). Furthermore, the marginal integrity of the various crown materials were evaluated with respect to the following criteria: 1) positive step 2) negative step 3) gap 4) artefact (Nikon AZ 100M, AZ Plan Apo 1x, 4x zoom; Nikon Instruments Europe B.V., Amsterdam, Netherlands). Additionally, the width of the marginal cement joint was measured with the help of light pictures. The statistical analysis was performed using SPSS 15.0 (IBM, Armonk, New York, USA). For the registration of significant differences between the single groups, the Mann-Withney-U-Test or the One-way ANOVA was applied (p< 0.05). To illustrate the results, representative exemplary pictures were prepared under a scanning electron microscope (Amray 1610 Turbo; KLA-Tencor Corp., Milpitas, California, USA).

Results
In the present study, SSC showed the lowest abrasion resistance. These results were significantly different to tooth colored primary molar crowns (One-way ANOVA, mod. LSD, p<0.05). Zirconia crowns (NuSmile® Zirconia and Sprig EZ-Crown) did not suffer any wear of the material surface, but high substance loss was identified for antagonists (One-way ANOVA, mod. LSD, p<0.05). The composite crown (Pediatric Esthetic Crown, 3M™) exhibited a good performance with respect to both parameters.
In the analysis of margin quality no crown could yield a perfect cement joint. The best marginal integrity was determined for SSC, which showed no significant differences to both groups of Pediatric Esthetic Crown 3M™ (Mann-Withney-U-Test, p>0.05). Especially zirconia crowns, which were inserted with Ketac™ Cem, exhibited the lowest continuity between dental hard tissue and crown material (Mann-Whitney-U-Test, p<0.05).
The results of the width of cement joint clarified, that a significantly smaller marginal level was possible with SSC (p<0.05; Mann-Withney-U-Test).

Conclusion
Compared to SSC as gold standard, composite crowns (Pediatric Esthetic Crown 3M™), showed a good performance regarding wear behavior and marginal quality after subcritical loading. While zirconia crowns showed a particularly high resistance to abrasion, a high antagonist wear and a wider cement joint with weak marginal integrity could be detected. Further clinical studies should aim to explore marginal quality as well as abrasion resistance of crown materials as opposed to primary enamel.
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