Bleichwirkung von Zahnaufhellungsprodukten

010078/2405 AbschlussberBleich
14.06.2005
16:34 Uhr
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Abschlußbericht zur vergleichenden Untersuchung der
Bleichwirkung von Zahnaufhellungsprodukten
Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik
(Direktor: Prof. G. Handel)
Klinikum der Universität Regensburg
93042 Regensburg
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2-3
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Ziel
Material und Methode
Materialien
Farbmessung im L*a*b*- Farbraum
Subjektive Farbänderung
analog Vita-Farbenstab
Ergebnisse
Subjektive Farbanalyse
Farbmessung im L*a*b*- Farbraum
Diskussion
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Ziel
Paint on ohne weiteren technischen Aufwand direkt
appliziert werden.
Analog dem Vorgehen in einem Patientenfall wurden
individuelle Kunststoffkappen für jeden Zahn hergestellt, um einen dauerhaft innigen Kontakt zwischen
der Zahnoberfläche und dem Bleichmittel zu erreichen. Hierzu wurde als Platzhalter für das Bleichgel
Modelierwachs (Sommerwachs, Bego, D) flächig
(circa Ø 6 mm 2) auf jeden Zahn (oral/lingual) mit
einer Schichtstärke von circa 1 mm aufgetragen. Dies
entspricht dem Auftrag von lichthärtendem Kunststoff
auf das Gipsmodell bei der Herstellung von
Trägerschienen für einen Patienten.
Von den Zähnen wurde nach der Abformung (Position
Penta, 3M Espe, D) Gipsmodelle (Superstone,
Heraeus-Kulzer, D) hergestellt und das Wachs rückstandslos entfernt. Eine weiche Kunststoffschiene
(Wandstärke 2 mm, Erkodent, D) wurde mit Hilfe
eines Tiefziehgerätes (Erkopress, Erkodent, D) über die
Gipsmodelle gezogen. Die Schienen wurden adaptiert
und mit den Materialien Visalys 7,5% und Visalys
13,5% beschickt. Die Überschüsse wurden entfernt.
Opalescence Xtra Boost, White Strips und Paint on
wurden direkt auf die Zahnoberflächen aufgetragen.
Während des Bleichvorganges wurden die Zähne in
einer feuchten Kammer bei 37°C gelagert. Ansonsten
erfolgte die Lagerung in Wasser ebenfalls bei 37°C.
Ziel dieser Studie war ein Vergleich der Bleichwirkung
verschiedener Bleichprodukte in unterschiedlicher
Applikationsform. Der Bleicheffekt wurde an humanen Frontzähnen anhand von Vitafarben visuell beurteilt sowie anhand einer Farbmessung im L*a*b*Farbraum bestimmt.
Material und Methode
Materialien
Zur Durchführung der Untersuchung wurden insgesamt 35 extrahierte humane obere Frontzähne verwendet. Nach Reinigung und Lagerung in einer 0,5%
Chloraminlösung wurden die Zähne in 5 Gruppen
randomisiert aufgeteilt.
Bei der Anwendung der verschiedenen Bleichmaterialien
wurden
anwendungsspezifische
Eigenschaften berücksichtigt, um eine möglichst
realistische Untersuchung zu gewährleisten. Für die
Materialien Visalys 13,5% und Opalescence Xtra
Boost wurde ein In-Office-Bleaching, für Visalys 7,5%,
White Strips und Paint on ein Home-Verfahren simuliert. Hieraus ergaben sich unterschiedliche
Anwendungszeiten der Bleichmaterialien (Tab.2).
Während die Materialien Visalys 7,5% und Visalys
13,5% eine Schiene als Träger benötigen, konnten die
Materialien Opalescence Boost, White Strips und
Material
Hersteller
Konzentration
Visalys
Kettenbach, D
7,5% H202
Visalys
Kettenbach, D
13,5% H202
Opalescence Xtra Boost
Ultradent, USA
38 % H202
White Strips
blend-a-med, GB
Keine Angaben
Paint on
Ivoclar, FL
Keine Angaben
Tab. 1: Untersuchte Bleichmaterialien
Farbmessung im L*a*b*- Farbraum
Subjektive Farbänderung analog Vita-Farbenstab
Um auf allen Zahnoberflächen reproduzierbare
Meßpunkte für die Farbmessung zu gewährleisten,
wurden für jeden Zahn individuelle Fixierungen auf
dem Spectrophotometer (CM 3500d, Minolta, D) mit
Fließsilikon (Futar D, Kettenbach, D) geschaffen.
Somit konnte stets der gleiche Messpunkt der
Zahnoberflächen reproduzierbar vermessen werden.
Die Farbänderungen wurden im CIE-L*a*b* Farbraum
klassifiziert. Veränderung auf der L*, a* und b* -Achse
wurden analysiert, ∆E berechnet [DIN 6174] und die
Mittelwerte sowie die maximalen Änderungen
bestimmt.
Zu Beginn der Untersuchung (Nullmessung) und nach
einer definierten Anzahl von Bleichvorgängen (Tab. 2)
wurde die Farbwirkung der Facialfläche des betrachteten Zahnes mit Hilfe des Lumin Vacuum Shade Guide
Farbenstabes (Vita Zahnfabrik, D) von fünf Betrachtern
(4 Zahnärzte, 1 Zahntechniker) beurteilt.
Hierbei war das mittlere Drittel der Facialfläche des
jeweilig betrachteten Zahnes von Interesse. Alle
Messungen sind zu gleichen Lichtbedingungen
(Tageslicht vormittag, Ostseite hinter Fensterglass)
durchgeführt worden. Um sinnvolle, statistisch auswertbare Messvariablen zu erhalten, wurden die 16
Farbmuster (Shades) des Farbenstabes von dunkel
nach hell eingeordnet und von 1-16 nummeriert (Tab.
3). Ein ähnliches Vorgehen ist in der Literatur
[Browning 2003] beschrieben. Für jeden Einzelzahn
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wurde so die individuelle Farbänderung quantifiziert.
Die Summe der Farbdifferenzen/-änderungen wurde
über das verwendete Bleichmaterial sowie die Gruppe
der Betrachter summiert und der Mittelwert bzw. die
maximale Änderung berechnet.
Anwendungen
Material
Messungen nach ......Tagen
täglich
Tage gesamt Verfahren
Visalys 7,5%
0, 1, 3, 7, 10, 12, 14
2 x 30 min.
14
Home
Visalys 13,5%
0, 1, 2, 3, 4
1 x 30 min.
4
In-Office
Opal. Xtra Boost
0, 1, 2, 3, 4
1 x 30 min.
4
In-Office
White Strips
0, 1, 3, 7, 10, 12, 14
2 x 30 min.
14
Home
Paint on
0, 1, 3, 7, 10, 12, 14
1 x 30 min.
14
Home
Tab. 2: Materialien, Messtermine und Anwendungen
Vita Farbmuster C4
Wertung
1
A4
C3
B4
A 3,5
B3
D3
A3
2
3
4
5
6
7
8
D4 C2
9
10
C1
A2
D2
B2
A1
B1
11
12
13
14
15
16
Tab. 3: Bewertung Farbenstab Lumin Vacuum Shade Guide
Auswertung
Zur Auswertung wurden die Ausgangswerte und die maximale Farbänderung der Zähne, ermittelt mit dem Vita
Farbenstab herangezogen. Ebenso wurde die maximale Änderung von ∆E berechnet.
Ergebnisse
1. Überblick der visuellen Beurteilung
Die folgenden Grafiken zeigen die Ergebnisse der
Untersuchung aufgeteilt nach der visuellen
Beurteilung (Überblick Abb.: 1; Visuelle Änderungen
Abb.: 2) sowie der subjektiven Farbanalyse im L*a*b*Farbraum (Abb.: 3).
Die untersuchten Bleichagenzien zeigten ausgehend
von einer mittleren Vita Farbe A3,5 bzw. D3 deutliche
Bleicheffekte bis hin zu D2, B2 und A1. Die größte
mittlere Bleichwirkung wurde bei allen Materialien
bereits nach der ersten Anwendung festgestellt.
Subjektive Farbanalyse
0: Ausgangsmessung
1-6: Anwendungen
3
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Änderung
Maximale einzelne
Änderung auf (= Stufen)
Bei Bleichanwendung Nr.
Visalys 7,5
A 3,5
B2 (14,1)
A3 (= 3,0)
1
Visalys 13,5
D3
D2 (12,9)
C1 (= 3,5)
1
White strips
D3
A1 (14,7)
D4 (= 2,6)
1
Paint on
D3
D2 (13,0)
D4 (= 1,7)
1
Opal. Xtra Boost
A 3,5
D2 (13,4)
D4 (= 4,0)
1
Abb.: 1: Überblick der visuellen Beurteilung (Mittelwerte) von Ausgangswert (1) bis 4 bzw. 6-maliger Bleichanwendung (#5 bzw. #7).
2. Visuelle Änderungen zwischen den einzelnen Bleichvorgängen aufsummiert
Subjektive Farbanalyse
1-6: Bleichanwendungen
Abb.: 2: Visuelle Änderungen zwischen den einzelnen Bleichvorgängen (1-6) aufsummiert; die Änderungen beziehen sich jeweils auf die
vorhergehende Beurteilung
Die größten Farbänderungen im Bezug zu dem Vita
Farbenstab wiesen Visalys 7,5, gefolgt von
Opalescence Xtra Boost und White strips auf.
Geringer fielen die Werte für die Materialien Paint on
und Visalys 13,5 aus.
Die Tabelle veranschaulicht die durchschnittliche
Bleichwirkung der einzelnen Substanzen pro
Bleichgang.
∆E
visuell
Visalys 7,5
3,1
1,5
Visalys 13,5
2,5
1,0
White strips
2,5
1,3
paint on
3,7
1,4
Opal. Xtra Boost
3,0
2,0
Tab. 4: Mittlere Bleichwirkung pro Bleichgang
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3. Delta E Auswertung zwischen den einzelnen Bleichvorgängen aufsummiert
Farbmessung im L*a*b*- Farbraum
1-6: Bleichanwendungen
Abb.: 3: ∆E-Auswertung zwischen den einzelnen Bleichvorgängen (1-6) aufsummiert; die Änderungen beziehen sich jeweils auf die vorhergehende Farbmessung
Visalys 13,5 und Opalescence Xtra Boost wiesen nach
viermaliger Anwendung eine Änderung von ∆E um
ca. 10-12 Einheiten auf. Für die Homebleachingverfahren waren insgesamt stärkere ∆E-Änderungen bis
max. ca. 23 Einheiten festzustellen, wobei die
Bleichwirkung für White strips am größten war, gefolgt
von Visalys 7,5 und Paint on.
malen Farbänderung können allerdings durchaus
durch unterschiedliche Ausgangswerte der einzelnen
Gruppen begründet sein.
Die für das menschliche Auge erkennbare
Farbänderung von 2 Farbmustern (Shades) bei
Verwendung eines Farbenstabes bzw. einer ∆EVeränderung von 3-4 Einheiten (American Dental
Association, ADA) wurden im Gesamtergebnis bei
allen Materialien erreicht, waren aber durch die einzelnen Bleichschritte nicht immer zu erzielen. Für alle
Produkte wurde spätestens nach der 3. Anwendung
eine sichtbare Bleichwirkung erzielt. Die In-Office
Bleaching Materialien zeigten vermutlich aufgrund
ihrer höheren Konzentration bereits nach 4-maliger
Anwendung ähnliche Bleichwirkung wie die HomeProdukte nach simulierter 14-tägiger Anwendung. Bei
der für den Anwender interessanteren subjektiven
Beurteilung der Farbveränderung schnitt das Material
Visalys 7,5 am besten ab.
Zusammenfassend gilt,
- dass durch alle Materialien eine gute Bleichwirkung
zu erzielen war, und
- dass sowohl durch visuelle Beurteilung als auch
durch Farbmessung die Bleichwirkung einzelner
Diskussion
Die Abb. 2 und 3 verdeutlichen den Bezug zwischen
max. ∆E und der maximalen Farbänderung bezogen
auf den Vita Farbstab: In beiden Systemen konnten
deutliche Bleicheffekte festgestellt werden, allerdings
war keine direkte Korrelation der Werte untereinander
abzuleiten. Das subjektive Farbempfinden der einzelnen Beobachter schwankte bereits bei der Beurteilung
der Zahngrundfarbe eines Zahnes maximal bis zu 3
Farbstufen. Bei der Farbmessung traten trotz
Justiervorrichtung, u.a. aufgrund der leicht gekrümmten Zahnflächen sowie der Reflektion des Zahnes,
ebenfalls Standardabweichungen bis zu ca.
3 Einheiten, gerade im Helligkeitsbereich (L*), auf.
Unterschiede zwischen den Produkten in der maxi5
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Substanzen dargestellt werden kann, wobei allerdings
Unterschiede in der subjektiven Beurteilung und der
Farbmessung festzustellen waren.
Regensburg, Januar 2005
Dr. T. Plein
Dr. R. Lang
Dipl. Ing. (FH) M. Rosentritt
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