Objectives

In order to restore an endodontically treated tooth, a root post is often required to stably anchor the core build-up and the later crown. For this purpose, a variety of materials are available. While for a long time mainly indirect post and core build-ups were made of metal, currently fiber reinforced composite posts are used, which are adhesively luted in the root canal. The purpose of this in-vitro study was to investi-gate the influence of different adhesive luting systems, as well as the influence of root canal localization on the bond strength of the fiber reinforced composite post to the root canal dentin.

Materials and methods

For this study, 84 incisors and canines were randomized into seven groups of 12 teeth each. The root canals of the decapitated teeth were treated endodontically and prepared for the insertion of the post. The fiber reinforced post LuxaPost 1.5 was luted into the root canal with seven different adhesive, dual-curing luting-systems (ParaCore®/ ParaBond®Adhesive, Core Paste®Syringable/ EtchnSeal®/ Tenure®, core x ™ flow/ Self-Cure Activator/ Prime & Bond® NT, LuxaCore Z-Dual/ Etching Gel/ LuxaBond, MultiCore® Flow/ ExciTE® F DSC, CLEARFIL™ DC CORE PLUS/ CLEARFIL™ Universal Bond and Rebilda DC/ Futurabond DC). After inserting the posts, the samples were stored in distilled water for 24 hours at 37 °C. For easier handling, the roots were embedded in cold-curing resin and then dissected in three test disks per tooth reflecting standardized sections from coronal, medial to apical. Using a universal testing machine, the bond strength was determined in the micro-push-out-test for each tooth disk. When examining the samples under the stereomi-croscope, the failure mode of each specimen was analysed.

Results

The choice of the luting system (Student-Newman-Keuls-test, p = 0.000), the locali-zation in the root canal (p = 0.000) and the combination of both factors (p = 0.011) significantly influenced the resulting bond strength. The highest bond strength was achieved with the dual-cured 2-step self-etch luting system ParaCore®/ ParaBond®Adhesive with an average bond strength of 21.1 ± 6.7 MPa and the low-est bond strength values in the dual-cured 1-step self-etch luting system Rebilda DC/ Futurabond DC measured at 7.9 ± 3.1 MPa. With regard to localization, the best val-ues were measured in the coronal segment with an average bond strength of 18.3 ± 6.2 MPa. The average medial bond strength was 15.7 ± 5.2 MPa and apically 12.7 ± 4.0 MPa. Thus the bond strength decreased about 15 % per disc. The fracture mode of each specimen was recorded and evaluated for the two influ-encing factors “choice of luting system” and “localization in the root canal”. The sam-ples of the different luting systems showed differences in fracture mode, but an as-sociation was not apparent. Based on the influencing factor “localization in the root canal”, the mixed form of adhesive and cohesive fracture was predominant in all three sections. In addition, the proportion of adhesive fracture mode decreased from coronal to apical, while the proportion of cohesive fracture mode increased.

Conclusion

This study showed that the choice of luting system and localization in the root canal significantly affect the bond strength of a fiber reinforced composite post in the root canal. Thus, the choice of luting system is critical to the success of a root-canal-anchored restoration. A general recommendation for etch-and-rinse or self-etch ad-hesives cannot be derived from this study. Whether 1-step or multi-step luting sys-tems are to be preferred is not apparent from the results. To obtain meaningful information on clinical applicability and success, prospective in-vivo studies should be performed.

Zielsetzung

Um einen endodontisch behandelten Zahn restaurieren zu können, wird häufig ein Wurzelstift zur stabilen Verankerung des Stumpfaufbaus und der späteren Krone benötigt. Hierfür ist eine Vielzahl an Materialien verfügbar. Während lange Zeit hauptsächlich indirekte Stiftaufbauten aus Metall gefertigt wurden, verwendet man aktuell vorwiegend faserverstärkte Kompositstifte, die adhäsiv im Wurzelkanal be-festigt werden. Die vorliegende in-vitro Studie sollte sowohl den Einfluss von ver-schiedenen adhäsiven Befestigungssystemen als auch den Einfluss der Lokalisation im Wurzelkanal auf die Haftfestigkeit des faserverstärkten Kompositstiftes zum Wur-zelkanaldentin untersuchen.

Material und Methode

Für diese Studie wurden 84 Front- und Eckzähne randomisiert in sieben Gruppen je 12 Zähne eingeteilt. Die Wurzelkanäle der dekapitierten Zähne wurden endodontisch aufbereitet und für die Stiftinsertion vorbereitet. Der glasfaserverstärkte Wurzelstift LuxaPost 1,5 wurde mit sieben verschiedenen adhäsiven und dualhärtenden Befes-tigungssystemen (ParaCore®/ ParaBond®Adhesive, Core Paste®Syringeable/ EtchnSeal®/ Tenure®, core x™ flow/ Self-Cure Activator/ Prime&Bond® NT, Luxa-Core Z-Dual/ Etching-Gel/ LuxaBond, MultiCore® Flow/ ExciTE® F DSC, CLEAR-FIL™ DC CORE PLUS/ CLEARFIL™ Universal Bond und Rebilda DC/ Futurabond DC) im Wurzelkanal befestigt. Nach der Stiftinsertion erfolgte eine 24-stündige Lage-rung der Proben in Aqua dest. bei 37 °C. Zur einfacheren Handhabung wurden die Zahnwurzeln in Kaltpolymerisat eingebettet und anschließend aus jedem Zahn drei Testscheiben aus den Lokalisationen koronal, medial und apikal herauspräpariert. Mittels einer Universalprüfmaschine wurde die Haftfestigkeit im Micro-Push-Out-Test für jede Zahnscheibe ermittelt. Bei der Begutachtung der Proben unter dem Stereomikroskop wurde der Frakturtyp jedes Prüfkörpers analysiert.

Ergebnisse

Die Wahl des Befestigungssystems (Student-Newman-Keuls-Test, p = 0,000), die Lokalisation im Wurzelkanal (p = 0,000) und die Kombination beider Faktoren (p = 0,011) hatten signifikanten Einfluss auf die erzielte Haftfestigkeit. Die höchste Haf-tung erreichte das dualhärtende 2-Schritt-Self-Etch-Befestigungssystem ParaCore®/ ParaBond®Adhesive mit einer mittleren Haftfestigkeit von 21,1 ± 6,7 MPa und die niedrigste Haftung wurde bei dem dualhärtenden 1-Schritt-Self-Etch-Befestigungssystem Rebilda DC/ Futurabond DC mit 7,9 ± 3,1 MPa gemessen. Be-züglich der Lokalisation wurden im koronalen Segment mit einer mittleren Haftfestig-keit von 18,3 ± 6,2 MPa die höchsten Werte gemessen. Medial lag die mittlere Haft-festigkeit bei 15,7 ± 5,2 MPa und apikal bei 12,7 ± 4,0 MPa. Die Haftfestigkeit nahm somit je Scheibe um circa 15 % ab. Der Frakturmodus jeder Probe wurde erfasst und hinsichtlich der beiden Einflussfak-toren „Wahl des Befestigungssystems“ und „Lokalisation im Wurzelkanal“ ausgewer-tet. Die Proben der verschiedenen Befestigungssysteme zeigten ein unterschiedli-ches Frakturmuster, ein direkter Zusammenhang war allerdings nicht erkennbar. Bezogen auf den Einflussfaktor „Lokalisation im Wurzelkanal“ war in allen drei Sekti-onen vor allem die Mischform von adhäsivem und kohäsivem Bruch dominierend. Außerdem nahm der Anteil am adhäsiven Bruchmuster von koronal nach apikal ab, während der Anteil am kohäsiven Frakturmodus zunahm.

Schlussfolgerung

Durch diese Studie konnte gezeigt werden, dass die Wahl des Befestigungssystems und die Lokalisation im Wurzelkanal die Haftung eines glasfaserverstärkten Kompo-sitstiftes im Wurzelkanal signifikant beeinflussen. Somit ist die Wahl des Befesti-gungssystems entscheidend für den Erfolg einer wurzelstiftverankerten Restaurati-on. Eine generelle Empfehlung für Etch-and-Rinse- oder Self-Etch-Adhäsive kann aus dieser Studie nicht abgeleitet werden. Auch ob 1-Schritt- oder Mehrschritt-Befestigungssysteme zu bevorzugen sind, ist aus den Ergebnissen nicht ersichtlich. Um aussagekräftige Informationen über die klinische Anwendbarkeit und den klini-schen Erfolg zu erhalten, sollten prospektive in-vivo Studien durchgeführt werden.