Lektion 23: Glasionomerzemente (GIZ) und Kompomere – Eigenschaften, Indikationen und Verarbeitung

A. Klinische Relevanz

Obwohl Komposite das universelle Material für die direkte Füllungstherapie sind, gibt es klinische Situationen, in denen ihre Anwendung aufgrund der extremen Techniksensitivität (v.a. Feuchtigkeitskontrolle) limitiert ist. Glasionomerzemente und Kompomere sind wertvolle “Problemlöser” in der zahnärztlichen Trickkiste. Ihr Hauptvorteil liegt in ihrer einzigartigen Fähigkeit zur Fluoridfreisetzung und ihrer, im Falle von GIZ, chemischen Adhäsion an der Zahnhartsubstanz. Das Wissen um die spezifischen Eigenschaften und Indikationen dieser Materialien ist entscheidend für eine erfolgreiche Behandlung von Milchzähnen, die Versorgung von Zahnhalsdefekten bei hohem Kariesrisiko und die Anwendung als bioaktive Unterfüllungsmaterialien.

B. Detailliertes Fachwissen

1. Glasionomerzemente (GIZ) GIZ sind wasserbasierte, selbstadhäsive Zemente, die durch eine Säure-Base-Reaktion aushärten.

• Chemische Zusammensetzung und Abbindereaktion:

  • Pulver: Ein reaktives Kalzium-Aluminium-Fluorosilikatglas.

  • Flüssigkeit: Eine wässrige Lösung einer Polycarbonsäure (z.B. Polyacrylsäure, Polymaleinsäure).

  • Reaktion:

    1. Auflösung: Die Säure löst die äußere Schicht der Glaspartikel auf und setzt Metallionen (Ca²⁺, Al³⁺) sowie Fluoridionen (F⁻) frei.

    2. Vernetzung (Gelbildung): Die mehrwertigen Kationen (zuerst Ca²⁺, dann langsam Al³⁺) bilden Ionenbrücken zwischen den langen Polycarbonsäure-Ketten.

    3. Aushärtung: Es entsteht eine hydratisierte Salzmatrix, in die die nicht-reagierten Glaspartikel eingebettet sind. Dieser Prozess ist relativ langsam und feuchtigkeitsempfindlich in der Anfangsphase.

• Schlüsseleigenschaften:

  • Chemische Adhäsion: Die Carboxylgruppen (-COOH) der Polyacrylsäure können eine ionische Bindung mit dem Kalzium des Hydroxylapatits in Schmelz und Dentin eingehen. Dies ermöglicht eine echte chemische Haftung ohne separates Adhäsivsystem.

  • Fluoridfreisetzung: Die im Glas enthaltenen Fluoridionen werden nicht in die Zementmatrix eingebaut und können über einen langen Zeitraum kontinuierlich aus der Füllung diffundieren. Der GIZ wirkt als Fluorid-Depot und kann durch externe Fluoridzufuhr (Zahnpasta) wieder “aufgeladen” werden. Dies ist sein größter klinischer Vorteil.

  • Mechanische Eigenschaften: Deutlich geringere Abrasionsfestigkeit und Biegefestigkeit als Komposite. Sie sind spröde und nicht für große, kaubelastete Restaurationen im Seitenzahnbereich geeignet.

  • Ästhetik: Opak, rauere Oberfläche und begrenzte Farbauswahl.

• Materialklassen:

  • Konventionelle GIZ: Härten rein chemisch durch die Säure-Base-Reaktion aus.

  • Kunststoffmodifizierte GIZ (KM-GIZ / RMGI – Resin-Modified Glass Ionomer): Ein Hybridmaterial. Der primären Säure-Base-Reaktion wird eine sekundäre, schnelle lichthärtende Polymerisation von zugesetzten Kunststoffmonomeren (z.B. HEMA) hinzugefügt. Dies verbessert die physikalischen Eigenschaften, die Verarbeitbarkeit und ermöglicht eine sofortige Ausarbeitung.

2. Kompomere (Polyacid-modified Composite Resins) Kompomere sind der Versuch, die Vorteile von Kompositen und GIZ zu vereinen. Sie sind im Wesentlichen Komposite mit einer GIZ-Beimischung.

• Chemische Zusammensetzung und Abbindereaktion:

  • Es handelt sich um ein anhydrides (wasserfreies) Material. Es enthält die typischen Komposit-Komponenten (Monomere, Füllkörper, Photoinitiator) sowie zusätzlich spezielle, säurefunktionelle Monomere und reaktive Glasfüllkörper.

  • Die primäre Aushärtung erfolgt ausschließlich durch lichtinitiierte Polymerisation, genau wie bei einem Komposit.

  • Eine sekundäre, sehr langsame Säure-Base-Reaktion findet erst statt, nachdem das Material im Mund Wasser aus dem Speichel aufgenommen hat.

• Schlüsseleigenschaften:

  • Adhäsion: Kompomere sind nicht selbstadhäsiv. Sie benötigen, wie Komposite, zwingend ein separates Adhäsivsystem (Bonding).

  • Fluoridfreisetzung: Sie geben Fluorid frei, aber in einem deutlich geringeren Maße und über einen kürzeren Zeitraum als echte Glasionomerzemente.

  • Mechanik & Ästhetik: Die Eigenschaften liegen zwischen denen von GIZ und Kompositen. Sie sind mechanisch stabiler und ästhetischer als GIZ, erreichen aber nicht die Qualität moderner Nanohybrid-Komposite.

C. Klinische Anwendung & Fallbeispiele

Typische Indikationen:

Fallbeispiel:

• Szenario: Ein 4-jähriges, wenig kooperatives Kind hat eine approximale Kavität (Klasse II) am Zahn 84 (erster Milchmolar). Eine absolute Trockenlegung mittels Kofferdam ist klinisch nicht durchführbar.

• Analyse: Die Situation erfordert ein Material, das 1. schnell zu verarbeiten ist, 2. eine gewisse Feuchtigkeitstoleranz aufweist, 3. einen aktiven Kariesschutz bietet und 4. mechanisch stabil genug für einen Milchzahn ist. Ein konventionelles Komposit würde hier mit hoher Wahrscheinlichkeit an der mangelnden Trockenlegung scheitern.

• Klinische Konsequenz: Ein kunststoffmodifizierter Glasionomerzement (KM-GIZ) ist hier das Material der ersten Wahl.

  • Vorgehen: Nach der Kariesentfernung wird die Kavität mit einem speziellen Conditioner (Polyacrylsäure) vorbereitet. Der KM-GIZ wird aus einer Kapsel angemischt und direkt appliziert. Nach 20-40 Sekunden Lichthärtung kann die Füllung sofort ausgearbeitet werden.

• Ergebnis: In einer kurzen Behandlungszeit wird eine funktionelle Restauration gelegt, die durch ihre Fluoridfreisetzung einen zusätzlichen Schutz für das kariesanfällige Gebiss bietet. In dieser spezifischen klinischen Nische ist der KM-GIZ dem Komposit deutlich überlegen.