Fortschritte der Kieferorthopädie

, Volume 45, Issue 4, pp 271–283 | Cite as

Zur Bedeutung des Korrosionsfaktors bei der Bracket-Adhäsiv-Technik

  • H. F. Kappert
  • I. Jonas
  • Th. Rakosi
Article

Zusammenfassung

In einer kombinierten In-vitro- und In-vivo-Studie werden die Ursachen für Korrosionserscheinungen bei der Anwendung der Bracket-Adhäsiv-Technik analysiert. Analaß der Untersuchung waren persistierende Schmelzverfärbungen an den beklebten Zahnoberflächen und die zunehmende Anzahl kieferorthopädischer Patienten mit erworbenen Metallallergien. Die untersuchten Brackets vier verschiedener Hersteller zeigten nach 14tägiger Lagerung in künstlichem Speichel unter dem Lichtmikroskop rauhe korrodierte Oberflächen mit einem bräunlichen Belag. Im Rastermikroskop konnte nachgewiesen werden, daß Plaquebildung die Korrosion erheblich verstärkt. Mehrjährig getragene Brackets aus nichtrostendem Chrom-Nickel-Stahl mit Kleberresten zeigten unter dem Lichtmikroskop ebensolche bräunlichen Verfärbungen. Mit Hilfe der energiedispersiven Röntgenfluoreszenzanalyse wird nachgewiesen, daß diese Verfärbungen mit dem Vorhandensein von Cr- und Fe-Spuren in der Klebermatrix korrelieren. Als Korrosionsprodukte kommen Oxide und Salze der metallischen Spurenelemente in Frage. Daneben fanden sich im Rasterelektronenmikroskop Mikrorisse und Spalten bis zu 10 μm Dicke in den Kleberresten. Durch diese Materialinhomogenität gelangen die Korrosionsprodukte direkt an den Zahnschmelz, der durch das Anätzen mit Phosphorsäure entmineralisiert wurde. Es wird vermutet, daß ähnlich wie in der Klebermatrix auch metallische Spurenelemente in die Zahnschmelzoberfläche eindiffundieren und diese verfärben.

Summary

A combined in-vitro and in-vivo study was performed in order to analyse causes for corrosion effects which occur when using the bracket-adhesive-technique. The reasons for this investigation were firstly persistent enamel discolorations after the bracket and resin had been removed and secondly the increaseing number of orthodontic patients with an acquired metal allergy. Stainless steel brackets from four different manufacturers were investigated. After a two-week exposure to artificial saliva, a rough surface with a light-brown tarnish from corrosion was revealed by optical microscopy. It was proved by scanning electron microscopy that plaque-growth induces a tremendous enhancement in corrosion. Stainless steel brackets and pieces of resin which were attached for more than one year showed the same brownish discoloration under the optical microscope. It is established by energy-dispersive x-ray fluorescence analysis that the observed discoloration of the resin correlates well with the existence of chromium and iron traces. Oxides and salts of these metals, particular chlorides display corresponding yellow and brown colours. Observation under the scanning electron microscope revealed a network of micro-cracks up to 10 μm width within corroded areas of the resin. Thus the corrosion products originating on the bracket surface may reach the tooth enamel which has been demineralised by the acid-etch technique by crevice diffusion. The metallic trace-elements probably diffuse into the weakened enamel surface resulting in staining in a similar way as has been established in the case of attached resin pieces.

Résumé

Les causes des apparitions de corrosion dans l'application de la technique adhésive des brackets ont fait l'objet d'une analyse à l'occasion d'une étude combinée in-vitro et in-vivo. L'étude a été suscitée par des décolorations persistantes apparues sur les surfaces dentaires contrecollées et par le nombre croissant de patients traités en orthopédie dento-maxillaire et souffrant d'allergies dues aux métaux. Les brackets examinés proviennent de quatre fabricants différents; après avoir séjourné pendant 14 jours dans une salive artificielle, ils présentent sous microscope optique des surfaces rugueuses corrodées avec un revêtement brunâtre. Sous microscope à balayage, il a été possible de démontrer que la formation de plaque renforce considérablement la corrosion. Des brackets en acier inoxydable V2-A portés pendant plusieurs années et présentant des restes de maitière adhésive, ont également révélé de pareilles décolorations brunâtres sous microscope optique. Par analyse fluoroscopique dispersive aux rayons X, il est possible de démontrer que ces décolorations sont en corrélation avec la présence de traces de Cr et de Fe dans la matrice de collage. Les produits corrosifs entrant en ligne de compte sont des oxydes et des traces de sels d'éléments métalliques. Le microscope électronique à balayage permet en outre de constater des microfissures et fissures jusqu'à 10 μm d'épaisseur dans les restes de matière adhésive. Etant donné cette hétérogénéité, les produits corrosifs attaquent directement l'émail des dents qui a été déminéralisé par le décapage à l'acide phosphorique. On peut présumer que, tout comme dans la matrice de collage, des traces d'éléments métalliques diffusent dans la surface de l'émail dentaire et provoquent ainsi une décoloration.

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Schrifttum

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Copyright information

© Urban & Schwarzenberg 1984

Authors and Affiliations

  • H. F. Kappert
    • 1
  • I. Jonas
    • 1
  • Th. Rakosi
    • 1
  1. 1.Abteilung Kieferorthopädie und Sektion Werkstoffkunde der Abteilung Prothetik des Zentrums Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde der Universität Freiburg/BrFreiburg/Br

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