Veränderung der Materialeigenschaften kieferorthopädischer Korrekturschienen durch künstliche Alterung

Abstract

In der vorliegenden Studie wurde die künstliche Alterung von kieferorthopädischen Schienen simuliert, um die intraoralen Gegebenheiten nachzuahmen und die Langzeitstabilität der Materialien zu überprüfen. <br> Untersucht wurden folgende fünf Folienmaterialien: Duran^©+ (Scheu-Dental, Iserlohn), Essix ACE^©und Essix^© PLUS^TM (Dentsply Sirona, Bensheim), Invisalign^© (Align Technology, San Jose, USA) und Zendura^TM (Bay Materials, Fremont, USA). Je zehn Schienen eines Materials wurden für 14 Tage in einem Thermozykliergerät gelagert, wovon jeweils fünf Schienen gleichzeitig mechanisch belastet wurden. Um die Auswirkung der Lagerung in Speichel statt deionisiertem Wasser über zwei Wochen zu untersuchen, wurden zusätzlich fünf Schienen aus Essix ACE^© in einem Gefäß mit 37 °C warmem deionisierten Wasser und weitere fünf Schienen desselben Materials bei gleicher Temperatur in einem Behälter mit modifiziertem Kunstspeichel gelagert. Nach der Vorbehandlung wurden Kraft- und Drehmomentmessungen mithilfe des Orthodontischen Meß- und Simulations-Systems (OMSS) durchgeführt. <br> Der Vergleich zwischen den Kräften/Drehmomenten von Tag 0 und Tag 2 sowie von Tag 0 und Tag 14 der jeweiligen Materialien ergab für 55 % aller thermisch und mechanisch belasteten Schienen und für lediglich etwa 28 % aller rein thermozyklierten Schienen einen signifikanten Rückgang der Kräfte/Drehmomente. Nach reiner Thermozyklierung zeigten an Tag 2 im Vergleich zum Null-Wert insgesamt neun Proben in jeweils verschiedenen Bewegungsrichtungen (Essix ACE^©, Essix^© PLUS^TM, Zendura^TM) einen signifikanten Rückgang der Kraft. Aus der Gruppe mit Thermozyklierung und mechanischer Vorbelastung wiesen an Tag 2 im Vergleich zum Null-Wert insgesamt 15 Proben in jeweils verschiedenen Bewegungsrichtungen (Essix ACE^©, Essix^© PLUS^TM, Invisalign^©, Duran^©+, Zendura^TM) einen signifikanten Rückgang der Kraft auf. An Tag 14 waren aus der Gruppe der reinen Thermozyklierung die Kräfte/Drehmomente von insgesamt acht Proben in jeweils verschiedenen Bewegungsrichtungen reduziert (Essix ACE^©, Essix^© PLUS^TM, Invisalign^©, Duran^©+, Zendura^TM) und aus der Gruppe der thermozyklierten und mechanischen belasteten Schienen von 18 Proben (Essix ACE^©, Essix^© PLUS^TM, Invisalign^©, Duran^©+, Zendura^TM). Für alle Bewegungsrichtungen wurde, den jeweiligen Untersuchungstag eines Materials je isoliert betrachtet, ersichtlich, dass die Kräfte/Drehmomente nach Thermozyklierung und mechanischer Belastung durchschnittlich geringer ausfielen als die Kräfte nach reiner Alterung durch Thermozyklierung. Bei den vertikalen Kräften waren dabei 22 % aller Proben signifikant reduziert, bei den orovestibulären Kräften 24 % aller Proben und bei den Drehmomenten 30 % aller Proben. Der Vergleich zwischen den beiden Lagerungsmedien zeigt, dass sich die Kräfte/Drehmomente in allen Bewegungsrichtungen der in destilliertem Wasser gelagerten und der in Kunstspeichel gelagerten Schienen nicht signifikant voneinander unterschieden. <br> Dass es keinen signifikanten Unterschied zwischen den Kräften/ Drehmomenten der in destilliertem Wasser und den in Kunstspeichel gelagerten Schienen gibt, lässt den Einfluss des Speichels auf die mechanischen Eigenschaften einer Schiene im klinischen Alltag als unerheblich einstufen. Außerdem zeigen die Ergebnisse dieser Studie auf, dass die mechanische Belastung von Schienen einen größeren Einfluss auf ihre mechanischen Eigenschaften haben als die reine Thermozyklierung. Die Ursache dafür, dass allerdings nur knapp die Hälfte der thermozyklierten und mechanisch belasteten Proben eine signifikante Reduktion der Kräfte/Drehmomente aufwiesen, könnte unter anderem an der Tatsache liegen, dass die größte Kraftreduktion bereits nach 24 Stunden erfolgt ist und somit alle weiteren Untersuchungstage sich nicht mehr signifikant voneinander unterscheiden. Für den klinischen Alltag spielen die Ergebnisse insofern eine Rolle, als dass man die Tragezeit einer jeweiligen Schiene verkürzen könnte.