Erstatningsmaterialer for amalgam til
tandfyldninger
3. Markedsførte amalgamalternativer3.1 Plastfyldningsmaterialer
Guld og keramik er bekostelig Blandt de formbare alternativer til amalgam findes i dag plastfyldningsmaterialerne,
glasionomercementerne, de resinmodificerede glasionomercementer, kompomererne samt
galliumbaserede legeringer. Det følgende er baseret på følgende to
sammenfatninger: Munksgaard og Nordbø, 1999; Munksgaard, 1994.
3.1 PlastfyldningsmaterialerAnvendelse af plastmaterialer til fyldning har være forsøgt siden 1940erne. De
første erfaringer var meget skuffende, men siden 1960erne har materialer og
anvendelsesteknik undergået stadige forbedringer således at de nu kan anvendes generelt
med et, efter manges mening, rimeligt acceptabelt resultat. 3.1.1 Sammensætning og egenskaber
|
. | Plast- materialer | Glasionomer- cementer | Resin- modificerede glasionomer- cementer | Kompomerer |
Monomerer (methacrylater) | + | + | + | |
Polysyre | + | |||
Methacrylatmodificeret polysyre | + | |||
Carboxylsyreholdig monomer | + | |||
Initiatorer/ coinitiatorer | + | + | + | |
Fyldstof, glas/aerosil | + | + | ||
Syreopløseligt glas | + | + | + |
Monomererne (figur 3.1) er hyppigst blandinger af dimethacrylater, men kan
indeholde monomethacrylater og i sjældnere tilfælde tri- eller oligo-methacrylater
(Peutzfeldt, 1997). Monomerernes opløselighed, viskositet og reaktivitet er af afgørende
betydning for polymerens mekaniske og kemiske egenskaber.
Monomererne bringes til at polymerisere vha. initiatorer og koinitiatorer
der efter omdannelse til radikaler bevirker en sammenkobling af en række monomermolekyler
til en polymer. I plast til fyldning foregår dette enten efter sammenblanding af to
komponenter eller efter belysning af materialet. Man har også dualhærdende systemer der
afbinder både efter sammenblanding og efter belysning.
Fabrikanterne tilsætter stoffer (inhibitorer) som modvirker tendensen til utidig
polymerisation. Oxygen er ligeledes en inhibitor, og det betyder at plast polymeriseret i
kontakt med luft har et tyndt upolymeriseret overfladelag (inhibitionslag).
Figur 3.1
Symboler der viser strukturerne af de organiske hovedkomponenter i
plastfyldningsmaterialer (1 og 2), glasionomercementer (3), resinmodificerede
glasionomercementer (4, 1 og 2) samt i kompomerer (5, 1 og 2). Dobbeltbindinger i
methacrylatgrupper er symboliseret med en cirkel med dobbeltstreg. Sådanne grupper kan
kobles sammen i lange kæder under polymerisation. Carboxylsyregrupperne (-COOH) kan
opløse syreopløseligt glas under udfældning, se figur 3.3.
Hovedbestanddelen af dentale plast der anvendes til fyldning er fyldstof, også kaldet filler.
Filleren kan være finkornet glas, Zr-keramik, kvartspulver eller amorft SiO2.
Desuden anvendes i enkelte produkter fluorider af sjældne jordarter (yttrium og
ytterbium) til skabelse af røntgenkontrast.
Typer af plastmaterialer
Et plast som indeholder en vis mængde filler, kaldes et komposit plast. Plast
helt uden fyldstof kaldes resiner. Plastmaterialer inddeles i tre systemer efter
den måde de afbinder på: 1) to-komponent, 2) lyspolymeriserende og 3) dualhærdende
systemer. Desuden inddeles plastmaterialer til fyldning efter type og størrelse af de
fillere de indeholder. Plast der overvejende indeholder amorft SiO2 som filler,
kaldes mikrofilplast. Plast der overvejende indeholder ikke-amorfe fillere i
størrelser op til 50 µm, kaldes makrofilplast. Den mest udbredte type
fyldningsplast kaldes hybridplast og består af ikke-amorfe fillere med en
middelpartikelstørrelse på ca. 1 µm og lidt amorft SiO2. De har for det
meste et stort fillervolumen.
Tabel 3.2 angiver udvalgte egenskaber. Disse egenskaber peger på følgende væsentlige
fordele og ulemper ved plastfyldningsmaterialer.
God æstetik opnås med mikrofilplast eller hybridplast, idet de kan poleres til
relativt stor glathed. Binding til forbehandlet emalje og dentin (syreætsning og
dentinadhæsiv) skaber en styrket integration mellem restaurering og tand samt
eliminerer/mindsker spaltestørrelse og forekomst. Den hygroskopiske ekspansion
giver ligeledes mindskelse af spaltestørrelsen mellem tand og fyldning. De mekaniske
egenskaber af de højfyldte materialer (hybridplast) er ofte tilstrækkelige til at
modstå tyggebelastningerne, og slidtilbøjeligheden for sådanne nyere plast er nu så
beskeden at disse kan anvendes på tyggeflader.
Afbindingskontraktionen og kontraktion under afkøling kan medføre spaltedannelse
(figur 3.6 og 4.1). Den elastiske hysterese (forsinket tilbagevenden efter deformation)
skaber ligeledes tendens til spaltedannelse.
Under plastmaterialers nedbrydning i mundhulen frigøres der dels metalioner fra
fillere, dels diverse organiske forbindelser fra plastmatriks (figur 3.2).
Metalioner fra fillere
Fillere i kompositte plast og plastcementer vil meget langsomt nedbrydes i vand eller
saliva (spyt) under frigivelse af diverse ioner. Sammenholdt med den daglige tilførsel af
metalioner via føden, er mængden af ioner der kan sive ud fra fillere så beskeden at
forholdet ikke kan give en generende biologisk effekt.
Tabel 3.2.
Udvalgte egenskaber ved plastmaterialer, glasionomercementer, resinmodificerede
glasionomercementer og komponenter.
Egenskab | Plast- materialer | Glasionomer- cementer | Resin- modificerede glasionomer- cementer | Kompomerer |
Binding til behandlet emalje/dentin | God, bindingsstyrke: 15-25 Mpa | Beskeden, bindingsstyrke: 3-5 MPa | God, bindingsstyrke: 10-12 MPa | God, bindingsstyrke: ca. 15 MPa |
Fluorid- afgivelse | Ingen evt. meget beskeden | Ja, men falder eksponentielt med alder | Ja, men falder eksponentielt med alder | Beskeden |
Æstetisk egenskab | God | Lidt for stor opacitet | Bedre end glasionomer- cementers | God |
Afbindings- kontraktion | Ca. 3 vol% | Ca. 2 vol% | Ca. 2,5 vol% | Ca. 2,5-3 vol% |
Termisk ekspansions- koefficient | 2-4 gange tandvævets | Optimal, dvs. som tandvævets | 2-3 gange tandvævets | 2-3 gange tandvævets |
Hygroskopisk ekspansion | Beskeden | Beskeden | Relativt stor (ca. 5%/2 mdr.) | Relativt stor |
Mekaniske egenskaber | Almindeligvis tilstrækkelige | Beskedne. Lille duktilitet. | Ringere end plast- materialers | Knap så gode som plastmaterialers |
Slid- tilbøjelighed | Lille | Relativt stor på okklusalflader | Relativt stor på okklusalflader | Lille, men større end hybridplast |
Andet | Udviser elastisk hysterese | Udviser elastisk hysterese |
Udsivning af organiske forbindelser
Uomsatte monomerer (methacrylaterne) og initiatorer fra plastmaterialer udsiver til
saliva. Desuden ses omdannelsesprodukter som benzoesyre, methacrylsyre og nogle
alkoholer/phenoler samt formaldehyd og pyrodruesyrederivater (figur 3.2). Foruden disse
vil andre komponenter som farvestoffer, inhibitorer og UV-absorbere kunne diffundere ud af
plastet efter polymerisation. Andelen af difundérbare monomerer i komposit plast angives
til ca. 0,2 1 vægt% af det kompositte plast (Ferracane, 1994), og udsivning af
monomerer o.a. giver risiko for allergi, se nedenfor.
Monomererne kan i munden omdannes på to måder (figur 3.2). Den ene type omdannelse er
en oxidation af dobbeltbindingen under dannelse af formaldehyd og en ester af pyrodruesyre
(Øysæd et al., 1988). Formaldehyd afgives fra komposit plast i mængder på
0,1-0,5 µg/cm2 i de første 72 timer efter afbinding. Formaldehyd er et kendt
allergen, men afgivelsen er beskeden og falder eksponentielt med tiden. Efter ca. seks
uger er afgivelsen næsten umålelig. Formaldehyd er også et karcinogen, men risikoen ved
ovennævnte afgivelse anses at være negligeabel da mængderne er meget mindre end
formaldehydindholdet i alm. føde.
Figur 3.2
Metalioner, organiske bestanddele og omdannelsesprodukter fra plastbaserede materialer der
afgives eller dannes i munden.
Den anden type omdannelse er en enzymatisk katalyseret hydrolyse under dannelse af en
alkohol/phenol og methacrylsyre. De enzymer der medvirker ved denne proces, er esteraser
(hydrolaser) stammende fra bakterier i spyt eller fra afstødte celler, og forholdet kan
bl.a. have betydning for slidhastigheden af plastet (Freund og Munksgaard, 1990).
Risici for behandler og patient
De komponenter i dentale plast der eventuelt kan skabe risiko for patient og/eller
tandplejepersonale, er anført i figur 3.2. Disse komponenter kan komme i kontakt med
organismens celler via forskellige adgangsveje: den orale mucosa, dentinkanaler/pulpa,
fingre/hænder, lunger, mave/tarm evt. øjne. Virkningerne på celler/organisme af
komponenter fra plastmateriale er: 1) cytotoksiske og 2) allergiske/irritative.
Cytotoksiske virkninger
Der er kun grund til at overveje en eventuel cytotoksisk virkning på de pulpale celler
(celler inde i tanden). Effekten af frie monomerer på de pulpale celler har været og er
stadig omdiskuteret. Ved forsøg på celler kan det påvises at monomererne udøver en
cytotoksisk virkning, men undersøgelser af koncentrationen i pulpa af monomerer
diffunderet fra en nærliggende plastrestaurering, afslører at kun når afstanden mellem
cellerne og plastet er meget lille, vil monomerer som fx BisGMA, UEDMA og TEGDMA kunne
påvirke cellerne (Hanks et al., 1994). Der synes kun at være risiko for skader
fra methacrylatmonomerer i tilfælde af en præparering/ekskavering tæt ved perforation.
Koncentrationen af de øvrige komponenter og omdannelsesprodukter (figur 3.2) er så lille
at de ikke skønnes at give anledning til pulpale skader.
Allergiske/irritative virkninger
Der foreligger kun få rapporter om patienter der har reageret allergisk på dentale
plast. I disse rapporter er angivet allergiske gener induceret af plastmateriale med
indhold af MMA, EGDMA, DEGDMA, TEGDMA, HEMA, BisGMA, BPO, benzoesyre (omdannelsesprodukt
fra BPO) samt formaldehyd.
Reaktionerne hos patienter er oftest type IV immunreaktioner (kontaktallergi, forsinket
overfølsomhed, kontaktallergisk eksem) og ses som et mæslingeagtigt udslæt omkring
munden og på halsen, oedem af gingiva eller likenoidt udslæt på læben i kontakt med
restaureringen (Øysæd et al., 1988). Reaktionen indtræffer forsinket (8 - 24
timer) efter applikation af plastet og varer nogle få dage. Polymeriseret plastmateriale
giver ingen reaktion, da udsivningen af monomer ophører relativt hurtigt. Derfor kan en
immunologisk reaktion kun forventes at stå på i de første dage/uger efter fyldning.
Normalt kan man afvente remission af symptomerne frem for at udskifte en allergigivende
plastfyldning med det samme.
Tandplejepersonalet er langt hyppigere end patienterne ramt af allergiske gener
fremkaldt af omgang med plastmaterialer. Dette skyldes at personalet, i modsætning til
patienten, omgås plast i upolymeriseret tilstand.
Tandplejepersonale og plastallergi
Undersøgelser har vist at tandplejepersonalet sat i forhold til et befolkningsgennemsnit
er ca. tre gange så hyppigt ramt af hudforandringer på hænder og fingre i form af
rødme, tørhed og afskallende hud (Munksgaard og Knudsen, 1998; Munksgaard et al.,
1996). Forandringerne skyldes i langt de fleste tilfælde irritation som følge af hyppig
håndvask, omgang med desinfektionsmidler eller irritation fra materialer eller
medikamenter, herunder plastmaterialer og latexhandsker. Hudforandringerne kan være
sæsonbestemte og være af mere eller mindre generende karakter. Værre er de
kontaktallergiske reaktioner der ses som blærer, senere ofte væskende sår, stærkt
afskallende hud og revner. Tilstanden kan være yderst generende og i enkelte tilfælde
indicere skift af arbejde. Der er flere stoffer der kan give erhvervsbetinget,
kontaktallergisk håndeksem hos tandplejepersonalet. Er et dentalt plast skadevolderen, er
tilstanden oftest karakteriseret ved sin lokalisation på venstre hånds 1., 2. og 3.
finger. Dette skyldes at man med disse tre fingre holder omkring den ofte fedtede
resinflaske når låget skrues af, og at man holder på patientkind og/eller matrice med
disse fingre under luftpåblæsning af en resinbefugtet kavitet. Alle
(di)methacrylatmonomerer synes at være allergene, og har man først erhvervet reaktion
over for ét methacrylat, udløses en reaktion også med et nært beslægtet methacrylat.
Det skønnes at de methacrylater der har lav molekylvægt og som er vandopløselige,
oftest udløser allergi da de trænger relativt hurtigt gennem både beskyttelseshandsker
og hud. De der hyppigst er allergifremkaldende, er således MMA, HEMA og TEGDMA.
I ovennævnte undersøgelser blandt danske tandlæger (Munksgaard et al.,
1996) fandtes at 0,7 % havde fået diagnosticeret en kontaktallergi over for en eller
flere monomerer. På baggrund af symptomoplysninger skønnedes omfanget imidlertid at
være ca. 2%. Der er rapporteret om enkelte tilfælde af astmatiske symptomer, angiveligt
pga. eksponering til plastmaterialer.
Alkoholen/phenolen som dannes ved den enzymatiske hydrolyse af monomerer (se figur 3.2)
kan i særlige tilfælde besidde en potentiel biologisk virkning. Når monomerblandingen i
plastmaterialet indeholder bisphenol-A-dimethacrylat (ikke at forveksle med BisGMA),
opstår der bisphenol-A. Det er vist at dette stof besidder en xenoøstrogen virkning
(Olea et al., 1996). Bisphenol-A indgår i en række almindeligt anvendte
materialer og produkter, og i mængder der langt overstiger de meget beskedne mængder der
kan dannes i munden fra kompositplast og fissurforseglingsmateriale med indhold af
bisphenol-A-dimethacrylat.
Diverse former for cementer til midlertidige fyldninger er velkendte og i
1970ernes udvikledes en ny type, glasionomercementerne. Som andre klassiske cementer
er denne type baseret på en syre-base reaktion, i hvilken det resulterende salt ved sin
tungopløselighed skaber en afbinding.
Glasionomercementer til fyldning består af vandig polysyre der kan være polyacrylsyre
eller polymaleinsyre (figur 3.1), og et pulver af syreopløseligt glas (tabel 3.1).
Glaspulveret er et calcium-aluminium-fluorsilikat, og polysyren indeholder desuden lidt
vinsyre. Nogle glasionomercementer indeholder sølvpulver, amalgamalloy eller sølv
fusioneret til glaspartiklerne. Disse tilsætninger giver ikke nogen væsentlige fordele
og omtales derfor ikke nærmere.
Mekanismen ved afbindingen fremgår af figur 3.3. Her ses at glaspartiklernes yderste
lag delvis opløses i polysyren, hvorved der frigives Ca- og Al-ioner. Disse udfældes som
Ca-polysyre og Al-polysyre. Det opløste lag på glaspartiklerne består dernæst af det
tilbageblevne silikat der med vand danner en silikatgel. Ved processen frigives endvidere
fluorid som findes opløst i vandet uden om partiklerne. Afbindingsprocessen er følsom
over for udtørring hvilket skyldes at vand indgår i processen. Udtørring under
afbindingen resulterer i en svag og porøs overflade. Vandkontakt under afbindingen har en
lignende effekt; man bør derfor beskytte overfladen under afbindingen med et
beskyttelsesmiddel, fx en resin.
Figur 3.3
Illustration af glasionomercements afbinding. Calcium- og aluminiumioner udfældes som
salte af polysyren omkring de delvist nedbrudte glaspartikler.
Glasionomercementer forhandles i tre typer afhængig af anvendelsesformål: type I
(cementering), type II (fyldning) og type III (forsegling/bunddækning) og disse adskiller
sig fra hinanden ved forskelle i konsistens og afbindingstid.
Egenskaberne fremgår af tabel 3.2 og materialerne har følgende fordele og ulemper.
Binding til emalje/dentin samt efterfølgende vandoptagelse mindsker /eliminerer
spaltedannelse som følge af afbindingskontraktion. Konsekvenserne af kariogen aktivitet
bliver reduceret pga. fluoridafgivelsen. Den termiske ekspansionskoefficient er af samme
størrelse som koefficienten for tandsubstans. Det betyder at temperatursvingninger kun i
uvæsentlig grad påvirker kanttilslutningen.
Glasionomercementer afgiver som nævnt fluorid, særlig i den første tid efter at de
er afbundet. Materialer angives at kunne "lades op igen" med fluorid ved kontakt
med relativt høje koncentrationer af fluorid, og i surt miljø øges F-afgivelsen
samtidig med en forøgelse af opløsningen af glasionomercementen (Forss, 1993). Jo
hurtigere opløsning, og dermed nedbrydning af fyldningen, des større bliver afgivelsen
af fluorid. Fluoridafgivelsen synes at øge resistensen af tilgrænsende tandsubstans mod
opløsning i surt kariogent miljø (Qvist et al., 1997). Det er imidlertid rejst
tvivl om hvorvidt effekten på længere sigt er af væsentlig klinisk betydning (Mjør,
1996).
Materialet er for svagt til at modstå tyggebelastning (figur 3.4 og 3.5), og det
æstetiske indtryk er ikke optimalt pga. materialets lidt for store opacitet. Desuden
forekommer der spaltedannelser (figur 3.6) som følge af afbindingskontraktion.
Glasionomercementer opløses langsomt i syre pga. deres indhold af salte og
syreopløseligt glas. Herved dannes ioner af Ca, Al, Na, K, F samt silikater og evt.
phosphater. Nogle indeholder Sr, Ba eller La der ligeledes kan opløses i syre. I
mundhulen forløber processen relativt langsomt, og mængderne af ioner ved denne proces
kommer ikke op i nærheden af mængderne i almindelig føde. Aluminiumafgivelsen fra tre
forskellige cementer var i det første døgn 0,01-0,04 µg/mm2 og faldt siden
eksponentielt med tiden (Nakajima et al., 1997). Mængderne skal sammenlignes med
de 20-40 mg aluminium der findes i en dagsration af almindelig føde. Undersøgelser af
cytotoksicitet af diverse glasionomercementer peger på at en eventuel cytotoksicitet er
korreleret til en organisk syre (Oliva et al., 1996). I glasionomercementer er de
organiske hovedkomponenter polysyrer og vinsyre.
Figur 3.4
Bøjestyrker efter varierende vandlagringstider af et komposit plast (Pekafill), af to
kompomerer (Dyract og Compoglass) samt af en glasionomercement (Fuji II).
Næppe risici for behandler og patient
Der er ikke rapporteret om skader på behandler ved brug af konventionelle
glasionomercementer. De synes således ikke at indeholde nogen allergener. Der er en
risiko for skader på øjne ved kontakt med polysyre/vinsyre-opløsningen, men hurtig
skylning efter et uheld burde fjerne risikoen for skader. Det samme gælder for
syrepåvirkning af slimhinden.
I et forsøg på at forbedre glasionomercementers egenskaber udviklede fabrikanter
modifikationer der bestod af cement + plastresiner. Tanken var at forøge styrken og
mindske afbindingstid og vandfølsomhed.
Som det fremgår af tabel 3.1, består materialerne af konventionel glasionomercement
blandet med plastmonomerer og initiatorer/coinitiatorer. Monomererne skal if. sagens natur
være vandopløselige monomerer (fx HEMA), men desuden er polysyren i de fleste produkter
modificeret ved en kobling til methacrylatenheder. Ved belysning polymeriserer monomererne
(HEMA) sammen med de methacrylatenheder der er koblet til polysyren (figur 3.1). Nogle af
cementerne er dualhærdende, dvs. afbinder både efter sammenblanding og lyspåvirkning.
Der dannes et polymert netværk, og dernæst følger hærdningen af glasionomercementdelen
(sml. figur 3.3) som udgør hovedparten af materialet.
Figur 3.5
Nedbøjning ved brud efter varierende vandlagringstider af et komposit plast
(Pekafill), af to kompomerer (Dyract og Compoglass) samt af en glasionomercement (Fuji
II).
Sammenlignet med konventionelle glasionomercementer har materialerne bedre
styrkeegenskaber, kortere afbindingstid, længere arbejdstid, mindre følsomhed over for
vand/udtørring, mindre opløselighed i vand/syrer, bedre æstetiske egenskaber samt
større bindingsstyrke til forbehandlet tandvæv (tabel 3.1). Desuden afgives fluorid,
især i den første tid efter afbinding.
Sammenlignet med plastmaterialer har materialerne lavere styrkeegenskaber, ringere
æstetiske egenskaber, nogen følsomhed over for vand/udtørring, større opløselighed i
vand/syrer samt en (for visse anvendelser) for stor hygroskopisk ekspansion. De
resinmodificerede glasionomercementer har i modsætning til konventionelle
glasionomercementer en større termisk ekspansionskoefficient end tandvævet. Desuden har
de der ikke er dualhærdende en begrænset polymerisationsdybde, ca. 2 mm.
Nedbrydning og potentiel biologisk effekt
Resinmodificerede glasionomercementer nedbrydes ikke så hurtigt som konventionelle
glasionomercementer. De produkter der afgives fra materialet, er af samme natur som dem
der afgives fra dels plastmaterialer, dels glasionomercementer. De potentielle biologiske
effekter heraf er dermed af samme natur som nævnt under beskrivelsen af disse materialer.
Da materialerne består af plastmateriale er der således en risiko for udvikling af
allergiske reaktioner induceret af plastkomponenterne.
Kompomerer er relativt nyudviklede og må betegnes som plastfyldningsmaterialer,
hvortil der er tilsat syreopløseligt glas.
Kompomerer er i realiteten kompositte plast hvor monomererne er modificeret med
carboxylsyregrupper (Figur 3.1), og en stor del af fillerpartiklerne er skiftet ud med
syreopløseligt glas af samme type som dét der anvendes i glasionomercement.
Polymerisationen er således identisk med plastmaterialernes. I et fugtigt miljø vil vand
imidlertid trænge ind i materialet, syregrupperne vil dissociere og glasset angribes.
Derved frigøres calcium-, aluminium- og fluorioner, og man får en reaktion som dén der
finder sted ved hærdning af konventionel glasionomercement (Figur 3.3). Reaktionen er
imidlertid så langsomt forløbende at den nok ikke har nogen reel klinisk betydning, ud
over at vandoptaget skaber ekspansion. Fluoridafgivelsen er så beskeden at der er udtrykt
tvivl om hvorvidt den har klinisk effekt.
De fordele der er opført under plastmaterialer (tabel 3.1) gælder ligeledes for
kompomerer. Dog er den hygroskopiske ekspansion større og stivheden mindre. Disse forhold
vil i større grad end for plastfyldningsmaterialer mindske/ophæve spalteforekomsten
(Figur 3.6). Flere fremhæver desuden fordelen af, at anvendelsen af kompomerer er
ukompliceret.
Figur 3.6
Største spaltebredde mellem dentinvæg og fyldning efter varierende
vandlagringstider. Fyldninger fremstilledes af et komposit plast (Pekafill), af to
kompomerer (Dyract og Compoglass) samt af en glasionomercement (Fuji II).
Som ved plast vil afbindingskontraktionen og kontraktion under afkøling kunne medføre
spaltedannelse. Den elastiske hysterese skaber ligeledes tendens til spaltedannelse.
Kompomerer har i sammenligning med hybridplast ringere mekaniske egenskaber (Figur 3.4) og
mindre slidresistens.
Materialerne er stadig så nye at der ikke er foretaget detaljerede målinger over
nedbrydning. Da materialerne kan klassificeres som plastmaterialer, må det antages at de
samme mekanismer og mulige effekter finder sted som beskrevet under disse.
Gallium kan ligesom kviksølv gå i forbindelse med en række metaller som tin, sølv,
kobber og guld ved simpel sammenblanding. Galliums vægtfylde er ca. halv så stor som
kviksølvs, og gallium har et smeltepunkt på 30° C, mens kviksølvs er på -39° C.
Gallium koger ved 1983° C, væsentligt højere end kviksølvs kogepunkt, der er 357° C.
Gallium har derfor et langt lavere damptryk ved mundtemperatur end kviksølv, og man har
alene af den grund undersøgt mulighederne for at anvende gallium i stedet for kviksølv i
legeringer til erstatning for amalgam. Gallium har endvidere en 3-10 gange lavere
giftighed end kviksølv, målt som LD50 ved indgift af salte hos forsøgsdyr,
Borgmann, 1970.
Et russisk galliumalloy har været anvendt i nogle år, og på markedet findes et
japansk produkt: GF og GA alloy fra Tukuriki Honten Co. Ltd, Tokyo, Japan samt et
australsk produkt: Galloy fra Southern Dental Industries LTD (SDI), Bayswater, Victoria,
Australien. Sådanne alloys ligner meget sølvamalgam; de har nogenlunde samme farve,
konsistens og evne til at blive kondenseret i en kavitet, hvorefter de afbinder til en
fast grå masse, hvis overflade kan poleres blank.
Når gallium legeres med tin og indium i passende mængdeforhold opnås et flydepunkt
på ca. 10° C (Okamoto et al., 1991), dvs at legeringen er flydende over denne
temperatur. Denne væske blandes med et alloypulver der er meget lig det alloypulver der
anvendes i amalgamer. Et af produkterne (Galloy, SDI) forhandles i kapsler, og blanding
sker i en vibrator. Kapslen har en doseringsstuds, og fyldning i kavitet sker direkte ved
hjælp af en doseringspistol. Reaktionen angives at være:
sølv-tin-kobber + gallium-indium-tin ® gallium-kobber + sølv-indium + tin
Arbejdstiden er omkring 3 minutter og omkring 80% af maksimal styrke opnås indenfor 1
døgn.
Nogle har fundet, at galliumalloy har en trækbrudstyrke og en krybetendens der er
nogenlunde som amalgams (Jørgensen et al., 1993) og fabrikantoplysninger
(Southern Dental Industry, 1993) vedr. Galloy angiver sammenfaldende egenskaber mellem
amalgamer for så vidt angår tryk- og trækbrudstyrke, krybetendens og
afbindingsekspansion.
Ligesom amalgam er galliumalloy ikke absolut stabilt, og der diffunderer ioner ud af
materialet, når det placeres i en elektrolyt. Galliumalloy korroderer under frigørelse
af gallium-, indium- og kobber-ioner (Okamoto et al., 1991). Især galliumioner
frigøres fra prøvelegemer når de nedlægges i 0,1 M NaCl/mælkesyre. Koncentrationen i
væsken var efter 7 dage mellem 400 og 600 ppm og mindst for de palladiumholdige
galliumalloys vedkommende (Jørgensen et al., 1983). Flere undersøgelser
(Nakajima et al., 1993; Okabe et al., 1993; Colon og Leblonde, 1993)
påpeger galliumalloys større korrosions-tilbøjelighed i forhold til amalgams. I
retningslinier for anvendelse af Galloy anføres at en kraftig korrosion kan undgås, hvis
materialet ikke kommer i kontakt med saliva i de første 18 timer efter blanding. Det
anbefales derfor at anvende dentinbinder/resin på kavitetsvæggene inden fyldning, og at
applicere resin på oversiden efter fyldning, karvning og pudsning.
Galliumalloys større korrosionstilbøjelighed i forhold til amalgam bevirker at begge
materialer har en nogenlunde lige stor toksicitet overfor epithelceller i kultur.
Galliumalloy frigør flere ioner end amalgam under inkubation i cellekultur, og der ses
derfor nogenlunde samme cytotoksiske virkning af de to materialer (Li et al.,
1993; Psarras et al., 1992) til trods for at galliumsaltes LD50, som
nævnt, er op til 10 gange lavere end tilsvarende kviksølvsaltes.
Galliumnitrat anvendes til behandling af cancerpatienter med hypercalcæmi (Hall og
Chambers, 1990), og det er vist at knogleresorption inhiberes i koncentrationer ned til
0,01 m g/ml. Der er rapporter (se Munksgaard, 1994) der angiver at galliumsalte hæmmer
protein tyrosin phosphatase, alkalisk phosphatase, jernmetabolismen, rottefosterudvikling
i koncentrationer under 12,5 m g/ml, osteoclastaktiviteten i kultur i koncentrationer <
15 m M samt giver ændring i sammensætningen af protein produceret af celler fra
rottenyrers proksimale tubuli.
Der er kun få rapporter, der beskriver kliniske erfaringer med fyldninger udført af
galliumalloy. En japansk undersøgelse (Yamatsi et al., 1989) beskriver
evalueringen af 1 år gamle kl. 1 fyldninger af et galliumalloy. Der iagttoges marginal
nedbrydning og korrosion af overfladen, og det blev konkluderet at forbedringer af
materialet er nødvendigt, før det kan anvendes i stedet for en kobberrig sølvamalgam.
I en undersøgelse fra USA (Navarro et al., 1993) anvendtes Gallium Alloy GF
og amalgamen, Dispersalloy (Johnson & Johnson) til kl. 1 og kl. 1-2 fyldninger, i alt
ca 30 fyldninger af hvert materiale. Mindst et af hvert af materialerne blev placeret i
samme patient. Kort tid efter fyldning blev der angivet eftersmerter fra 67% af de tænder
der var fyldt med galliumalloy, og fra 29% af tænder der var fyldt med amalgam. Efter 8
måneder viste galliumalloyfyldningerne generelt en dårligere funktion i sammenligning
med amalgamfyldningerne: 4 galliumfyldninger havde makrofraktur, 3 tandfraktur, 3
emaljerevner, 14 (» 50%) viste marginal nedbrydning, og alle viste misfarvning og
korrosion. Det blev konkluderet, at Gallium Alloy GF ikke er anvendeligt til klinisk brug.
Af de nævnte 5 alternativer til amalgam til brug for fyldning af kl. 1 og kl. 1-2
(evt. kl. 2-1-2) kaviteter i det permanente tandsæt samler interessen sig om
plastfyldningsmaterialerne. Galliumlegeringer (afsnit 3.5) korroderer for voldsomt og er
betænkelige ud fra et toksikologisk synspunkt. Glasionomercementerne og de
resinmodificerede glasionomercementer er for svage og slides for hurtigt (tabel 3.1).
Kompomererne er ligeledes svagere end plastfyldningsmaterialerne og der er rapporteret et
for stort slid, ca. 0,2 mm på 1 år (Peters et al., 1996). Tidligere var sliddet
også et problem for okklusale plastrestaureringer, men flere undersøgelser har vist
samme eller et uvæsentligt større slid i forhold til sliddet på okklusale
amalgamfyldninger, se også afsnit 4.
En sammenligning mellem holdbarheden af okklusale amalgamfyldninger og ditto
plastfyldninger er vanskelig. Det skyldes bl.a. mangel på ensartede metoder i de
undersøgelser der er foretaget, fx sammenlignelige størrelser af fyldningerne. Ydermere
udføres fyldningerne i de fleste af sådanne undersøgelser af tandlægeskoler under
anvendelse af megen stor omhu under hele den kliniske procedure, og med udvalgte patienter
med god mundhygiejne. Resultaterne fra sådanne undersøgelser er derfor ikke direkte
sammenlignelige med resultater fra en almindelig tandlægepraksis. Dette forhold er
beskrevet flere gange og er bl. a. omtalt i reveiw af Roulet, 1997.
Fyldning med amalgam er ikke tidskrævende og mindre fejl under proceduren spiller ikke
så stor en rolle for restaureringens overlevelse, som hvis der sker fejl under
udførelsen af en fyldning med plastmateriale. Som det fremgår af tabel 3.2, kontraherer
plastmaterialer under afbinding. Dette forhold skaber spalter med følgende bakteriel
invasion og dermed nedsat levetid for restaureringen. Spalterne kan minimeres ved
anvendelse af raffinerede teknikker (se bl.a. Munksgaard et al., 1995), men disse
er tidskrævende. Således tager det hyppigt 3 gange så lang tid at foretage fyldning med
plast som med amalgam. Anvendes raffinerede teknikker kan okklusale plastrestaureringer
øjensynlig holde lige så længe som tilsvarende af amalgam, hvis man kan sammenligne
oplysningerne i tabel 3.3.
De fleste forfattere af artikler der beskriver holdbarhed af plastfyldninger advarer
imidlertid mod at anvende plast til større fyldninger i molarer. Som begrundelse anføres
1) der er for kort tids erfaringer med nyere materialer, 2) teknikken er tidskrævende og
besværlig samt 3) risikoen for fejl under fyldningsproceduren er stor.
Tabel 3.3
Resultater fra undersøgelser af amalgam- og plastfyldningers levetid.
Materiale | Observationstid, år | Overlevelse, % |
Kobberrige amalgamer | 81 | 88 |
132 | 70 - 85 | |
Hybridplast3 | 8 | 77 |
6 | 90 | |
4 | 88 | |
4 | 86 - 98 | |
5 | 67 - 82 | |
10 | 84 | |
4 | 94 | |
5 | 83 |
1Plasmann et al., 1998
2Letzel et al., 1997
3Flere forfattere, se oversigt af Roulet, 1997
I sammenligningen i tabel 3.3 synes der således ikke at være stor forskel, om nogen,
mellem overlevelse af fyldninger af hybridplast og af amalgam. Det skal bemærkes at der i
tabellen kun er anført erfaringer med kobberrige amalgamer. De kobberrige amalgamer (se
tabel 2.1) har betydelig større holdbarhed end de konventionelle amalgamer (Letzel et
al., 1997). Af stor betydning for rimeligheden i sammenligningen i tabel 3.3 er, om
fordelingen af tandtyper og udstrækninger af fyldningerne er ens. Det skyldes at
holdbarheden af kl.1 fyldninger er større end kl. 1-2 fyldninger samt at fyldninger i
præmolarer holder længere end fyldninger i molarer, se figur 2.1. I undersøgelserne til
fastlæggelse af amalgamfyldningers holdbarhed udførtes fyldninger hovedsageligt i
molarer og som kl. 1-2 fyldninger. I undersøgelsen med 10 års observation af hybridplast
(se tabel) var 77% af tænderne præmolarer, resten var molarer og fyldningstypen var kl.
1-2 kaviteter (Pallesen og Qvist, 1995). I samme tabel er vist en undersøgelse med 8 års
observationstid (Barnes et al., 1991). Her var 30% af tænderne præmolarer,
resten molarer og 75% udførtes som kl. 1 fyldninger resten som kl. 1-2 fyldninger.
Endelig er der den usikkerhedsfaktor at hovedparten af de plast der anvendtes for 5 år
siden, og som indgår i undersøgelserne, ikke længere er på markedet. Fabrikanterne af
de produkter der nu er på markedet hævder at materialerne holder længere og at
teknikken for deres anvendelse er sikrere, sammenlignet med tidligere materialer og
teknikker.
Konklussion: Skal typiske restaureringer af større kaviteter i kindtandsregionen for
fremtiden udføres med plast skal materialerne forbedres således 1) at spaltedannelsen
minimeres eller ophæves helt samt 2) at teknikken for deres anvendelse er sikker og ikke
tager uforholdsmæssig lang tid at udføre. Desuden 3) er det ønskeligt at materialerne
har lav eller ingen allergenicitet.