Rafael S. Beolchi^(a), DDS, MSc

Carlos Shimokawa^(b), DDS, MSc, PhD

Bruno Pelissier^(c), MCU-PhD

^(a) Universität São Paulo, Zahnmedizinische Fakultät, São Paulo, São Paulo, Brasilien.

^(b) Universität São Paulo, Zahnmedizinische Fakultät, São Paulo, São Paulo, Brasilien.

^(c) MCU-PH, Dentisterie Restauratrice, Service OCE. UFR d’Odontologie de Montpellier I. 545 Avenue du Pr JL Viala. 34193 Montpellier Cedex 5. Laboratoire EA 4203

Ein weiteres wichtiges Merkmal: Der homogene Lichtstrahl

Als homogenen Strahl bezeichnet man den, über den gesamten auszuleuchtenden Bereich hinweg, gleichmäßigen Lichtstrahl einer Polymerisationsleuchte. Falls die Polymerisationsleuchte mehr als eine Wellenlänge abdeckt, ist es wichtig, dass alle Farben gleichzeitig verbreitet werden. Auch Lampen, die nur eine Farbe erzeugen, können eine unzureichende Strahlhomogenität aufweisen.

Lichthärtende Komposite können durch eine inhomogene Lichtstrahlung beeinträchtigt werden, da sie in den Randbereichen ungleichmäßig polymerisiert werden und dort, wo eine geringere Belichtung stattfindet, niedrige Haftwerte aufweisen können. Diese Inhomogenität kann zu besser und schlechter ausgehärteten Bereichen innerhalb einer Restauration führen.

Abbildung 1 veranschaulicht diesen Prozess. Sie zeigt die Strahlprofile von zwei verschiedenen Leuchten über einer typischen okklusalen Präparation eines ersten Unterkiefermolaren. Die Restauration muss im Verhältnis zum Spitzendurchmesser rechts mehrfach beleuchtet werden, um mit einer ausreichenden Lichtmenge versorgt zu werden - und das nicht nur wegen des kleineren Durchmessers, sondern auch wegen der fehlenden Homogenität des Lichtstrahls.

Abbildung 1: Um größere Kavitäten adäquat auszuhärten, erfordern Polymerisationsleuchten mit kleineren Spitzendurchmessern mehrere Anwendungen. Außerdem ist es wichtig, die Strahlhomogenität zu kennen, um zu verstehen, wie das Komposit ausgehärtet wird.

Eine Analyse des Strahlprofils zeigt die unterschiedliche Lichtverteilung auf Grund der Spitzen der Polymerisationsleuchte. Mit diesen Informationen können Zahnärzte und Forscher die „Hotspots“ mit hoher bzw. geringer Belichtungsstärke identifizieren.

Mit der Einführung der Bulk-Fill Komposite kam inhomogenen Strahlprofilen mutmaßlich eine noch kritischere Bedeutung zu. Damit wurde die Herstellung größerer Restaurationen mit einer Portion Komposit (RBC) und einer einzigen Belichtung (Bulk-Härtung) befürwortet [34]. Möglicherweise werden infolge dessen einige Teile dieser Restaurationen durch spezifische Lichtbereiche photoaktiviert. Weiss der Behandler jedoch, dass die Lichtleistung inhomogen ist, kann er eine inkrementelle Füllungstechnik und mehrere Belichtungen wählen, um die negativen Auswirkungen der Inhomogenität des Strahlprofils zu reduzieren.²⁵

Ist eine Polymerisationsleuchte mit einer Linse ausgestattet, wie z. B. die VALO^TM sind die vier Strahlen voneinander getrennt (Betrachtung des Lichtstrahls aus entsprechender Entfernung zur Oberfläche), (Abbildung 9a und 9c). Beim klinischen Abstand (näher an der Oberfläche) wird deutlich, dass alle verschiedenen Farben (Wellenlängen) dank der, von der Linse bereit gestellten, Brennweite (Abbildung 9b und 9d) überlagert sind.

Abbildung 9a

Abbildung 9b

Abbildung 9 (a, b): Wird der Lichtstrahl weiter entfernt von einer Oberfläche betrachtet, scheinen die vier verschiedenen Strahlen getrennt zu sein. Bei einer Betrachtung in geringerem Abstand zur Oberfläche (klinischer Abstand), sind die verschiedenen Wellenlängen überlagert.

Abbildung 9c

Abbildung 9d

Abbildung 9(c, d): Analoge Situation zu Abbildung 9 (a, b) unter einem Orange-Filter.

Die Abbildungen 10a und b veranschaulichen die dreidimensionale Darstellung des Strahlprofils der Polymerisationsleuchte Bluephase Style (Ivoclar). Abbildung 10a zeigt das Strahlprofil aus 0 mm Abstand. Abbildung 10b zeigt dasselbe Gerät bei einer Messung aus 9 mm Abstand. Damit wird ein klinischer Abstand simuliert wird, der einer normalen Klasse II entspricht. Abbildung 10c ist eine dreidimensionale Ansicht von Abbildung 10a (0 mm) bzw. zeigt Abbildung 10d eine dreidimensionale Darstellung von Abbildung 10b (9 mm). Man beachte, dass nicht nur die Homogenität unzureichend ist, sondern auch die Kollimation.

Abbildung 10 (a, b, c, d): Dreidimensionale Darstellung des Strahlprofils der Bluephase Style (Ivoclar).

Abbildung 10a: Strahlprofil bei einer Analyse im Abstand von 0 mm.

Abbildung 10b: Dasselbe Gerät im Abstand von 9 mm.

Abbildung 10c: Dreidimensionale Ansicht im Abstand von 0 mm.

Abbildung 10d: Dreidimensionale Ansicht im Abstand von 9 mm.

Ähnlich wie in Abbildung 10 ist auf den Abbildungen 11a und 11b eine Polymerisationsleuchte dargestellt - jetzt die VALO von Ultradent Products, mit einem Abstand von 0 bzw. 9 mm. In diesem Fall bleiben, im Gegensatz zum anderen Gerät, sowohl die Kollimation als auch die Strahlhomogenität erhalten, selbst wenn das Licht in einem Abstand von 9 mm vom Sensor analysiert wird.

Abbildung 11 (a, b, c, d): Dreidimensionale Darstellung des Strahlprofils der VALO Grand Polymerisationsleuchte (Ultradent Products).

Abbildung 11a: Strahlprofil bei einer Analyse im Abstand von 0 mm.

Abbildung 11b: Dasselbe Gerät im Abstand von 9 mm.

Abbildung 11c: Dreidimensionale Ansicht im Abstand von 0 mm.

Abbildung 11d: Dreidimensionale Ansicht im Abstand von 9 mm.

Sowohl der Spitzendurchmesser als auch die Homogenität des emittierten Lichts können und werden die Ergebnisse einer ordnungsgemäßen Lichtpolymerisation beeinflussen. Fachartikel belegen geringere Abweichungen der Oberflächenmikrohärte bei der Anwendung einer VALO^TM Grand²⁶ LED-Polymerisationsleuchte. Dies ist auf ihre hervorragende Homogenität zurückzuführen.

Schlussbemerkungen

Adäquat polymerisierte Komposits weisen bessere mechanische Eigenschaften und daher eine bessere klinische Performance auf. Dies ist besonders wichtig, da Dentalkomposit hinsichtlich der Verarbeitung anspruchsvoll ist und der Mund selbst eine unwirtliche Umgebung darstellt. Bei der Aushärtung eines Komposits sollte nicht nur auf die Leistung der Polymerisationsleuchte geachtet werden, da Geräte mit ähnlicher Lichtleistung ein signifikant anderes Verhalten haben können. Andere Faktoren wie Energiedichte, Lichtkollimation, die Photoinitiatoren des Komposits, die Position und Art der Restauration, der Abstand von der Spitze der Polymerisationsleuchte zur Restauration, sowie eine homogene Strahlung müssen ebenfalls berücksichtigt werden. 

Alle in diesem Bericht erwähnten Aspekte müssen hinsichtlich einiger trivialer, aber nicht weniger wichtiger, klinischer Faktoren betrachtet werden:

• Die Spitze der Polymerisationsleuchte muss stabil gehalten werden. Sie darf nicht bewegt werden.
• Weiterhin muss die Spitze senkrecht gehalten werden. Störfaktoren sind auszuschließen, z. B. Matrizen, die das Licht blockieren und Schattenzonen erzeugen können. Bedenken Sie, dass Licht nicht um Kurven scheint. Auch die besten Leuchten benötigen ein flaches Profil, um alle Bereiche des Mundes erreichen zu können.
• Die Spitze muss vollkommen sauber sein. Außerdem muss die Hygieneschutzhülle richtig anliegen, d. h. es dürfen keine Fugen und Spalten zwischen der Spitze und der Kavität bestehen, da diese Faktoren die Lichtleistung stark beeinträchtigen können.

Besonders in der minimal-invasiven Zahnmedizin sind dies wichtige Faktoren. Schließlich werden speziell in diesem Bereich hohe ästhetische Ansprüche an das Erscheinungsbild und die Langlebigkeit der Restaurationen gestellt.

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²⁶ Shimokawa CAK, Turbino ML, Giannini M, Braga RR, Price RB. Effect of light curing units on the polymerization of bulk fill resin-based composites Dent Mater. 2018 Aug;34(8):1211-1221. doi: 10.1016/j.dental.2018.05.002. Epub 2018 May 22.