Objectives Bulk-fill composites are a further development in the field of dental filling materials. According to the manufacturer, these materials can be placed in larger increments than conventional filling materials during the filling therapy and generate less polymerization shrinkage stress. The aim of the present study is to develop a suitable method to measure and compare the polymerization shrinkage stress (PSS) of different composite materials. Materials and Methods Reproducibility and attachment of the tested materials on different kinds of pretreated glass- or pmma-rods were investigated in preliminary tests. The pmma-rods that were sandblasted with aluminium oxide and treated with silane and bonding material showed the best results. 11 composites were tested: Ceram X Mono (CXM, Dentsply, Konstanz), Clearfil Majesty Esthetic (CME, Kuraray, Japan), Clearfil Majesty Posterior (CMP, Kuraray, Japan), Estelite Sigma Quick (ESQ, Tokuyama, Japan), Filtek Supreme XTE (FIS, 3M ESPE, Seefeld), Grandio SO (GRA, Voco, Cuxhafen), Kalore (KAL, GC, Japan), SDR (SDR, Dentsply, Konstanz), Tetric EvoCeram (TEC, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein), Tetric EvoCeram Bulk Fill (TEB, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein), Venus Diamond (VED, Heraeus, Dormagen). The measurement of the PSS (n=10) was realized with the aid of pmma rods (Ø 5 mm) defining a 1 mm high testing space in a low compliance universal testing machine. All specimens were polymerized for 40 s (20 J/ cm²), while a strain transducer kept the height constant at 1 mm. Data were analyzed using one and two-way ANOVA (S-N-K, α=0.05).

Results The results showed the lowest PSS for Clearfil Majesty Posterior (0,94MPa) and highest PSS for Tetric Evo Ceram Bulkfill (1,56MPa). A negative correlation between filler content of the tested materials and the measured PSS was found. Composites with higher filler load showed lower PSS. The initial rate of increase in stress build-up allows conclusions to be drawn about the expected result. The materials with fast stress build-up achieved higher final values of PSS, whereas the materials with a slow stress build-up showed lower final values. Conclusions Concluding the findings, composite materials with higher filler content showed lower PSS. The tested bulkfill material could not present itself with low PSS. Instead, it achieved the highest measured value. Composite materials for filling therapy should have a high proportion of filler. In addition, the rate of increase in stress build-up should be as low as possible during photopolymerization. As long as the data situation of the bulk fill composites is ambiguous, the indication should be made carefully. In order to minimize the risk of disintegration of the adhesive bond to the cavity, materials with a high filler content and low polymerization shrinkage stress should be used, especially in the posterior region. The increment technique can help control the volume and the C factor while minimizing the shrinkage stress.

Zielsetzung Eine Weiterentwicklung im Bereich der dentalen Füllungsmaterialien sind die Bulk-Fill Komposite. Laut Hersteller sollen diese Werkstoffe bei der Füllungs-therapie in größeren Inkrementen als konventionelle Füllungsmaterialien eingebracht werden können und dabei weniger Polymerisations-schrumpfungsstress erzeugen. Das Ziel dieser Arbeit ist einen geeigneten Versuchsaufbau zur Messung des Polymerisationsschrumpfungsstresses (PSS) zu entwickeln und die Spannungskräfte von verschiedenen Kompositmaterialien während der Lichtpolymerisation zu erfassen und zu vergleichen. Material und Methode In Vorversuchen wurde die Reproduzierbarkeit und Haftkraft der getesteten Materialien an Glasstäben und PMMA- Stäben mit unterschiedlicher Vorbehandlung untersucht. Dabei zeigten diejenigen Stäbe, die mit Sandstrahlen mit Aluoxid, Silan und Bonding vorbereitet wurden die zuverlässigsten und besten Ergebnisse. Getestet wurden die folgenden elf Komposite: Ceram X Mono (CXM, Dentsply, Konstanz), Clearfil Majesty Esthetic (CME, Kuraray, Japan), Clearfil Majesty Posterior (CMP, Kuraray, Japan), Estelite Sigma Quick (ESQ, Tokuyama, Japan), Filtek Supreme XTE (FIS, 3M ESPE, Seefeld), Grandio SO (GRA, Voco, Cuxhafen), Kalore (KAL, GC, Japan), SDR (SDR, Dentsply, Konstanz), Tetric EvoCeram (TEC, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein), Tetric EvoCeram Bulk Fill (TEB, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein), Venus Diamond (VED, Heraeus, Dormagen). Die Messung der PSS (n=10) der genannten Kompositmaterialien erfolgte in einer universellen Prüfmaschine mit Hilfe der vorbehandelten PMMA Stäbe (Ø 5mm), die einen Probenraum von 1mm Höhe begrenzten. Eine Kraftmessdose zeichnete die auftretenden Kräfte während der Lichtpolymerisation (40 s, 20 J/ cm² Lichtleistung) auf, während ein Dehnungsaufnehmer den Probenraum konstant bei 1mm hielt. Zur statistischen Analyse wurden eine einfache und zweifache ANOVA und ein Kolmogorov- Smirnov- Anpassungstest durchgeführt (S-N-K, α=0.05). Ergebnisse Die gemessenen Schrumpfungskräfte waren bei Clearfil Majesty Posterior mit 0,94 MPa am geringsten, hingegen bei Tetric EvoCeram Bulk Fill mit 1,56 MPa am größten. Es konnte eine negative Korrelation zwischen vorliegendem Füllergehalt der zu untersuchenden Komposite und entstehender Schrumpfungsspannung beobachtet werden. Die initiale Steigungsrate des Spannungsaufbaus lässt Rückschlüsse auf das zu erwartende Ergebnis zu. So erzielten die Materialien mit schnellem Spannungsaufbau höhere Endwerte, wogegen die Materialien mit einem langsamen Spannungsaufbau kleinere Endwerte vorweisen konnten. Schlussfolgerungen In der Zusammenschau der Untersuchungsergebnisse kann festgehalten werden, dass Kompositmaterialien mit einem geringeren Fülleranteil zu einer höheren Polymerisationsschrumpfungsspannung führen. Das zu untersuchende Bulk-Fill Material konnte keine geringere Schrumpfungsspannung aufweisen. Es erzielte dagegen den größten gemessenen Wert. Kompositmaterialien zur Füllungstherapie sollten eine geringe Steigungsrate des Spannungsaufbaus während der Photopolymerisation aufweisen. Solange die Datenlage der Bulk Fill Komposite uneindeutig ist, sollte die Indikation vorsichtig gestellt werden. Um das Risiko der Desintegration des Adhäsivverbundes zur Kavität zu minimieren, sollten besonders im Seitenzahnbereich Materialien mit einem hohen Füllstoffgehalt und niedriger Polymersiationsschrumpfungsspannung eingesetzt werden. Die Inkrementtechnik kann bei der Kontrolle des Volumens und des C- Faktors bei der Minimierung der Schrumpfungsspannung helfen.