Zahnärztliche Mitteilungen Nr. 23-24

zm 109, Nr. 23-24, 1.12.2019, (2669) Kompositmaterials benötigt werden und welches Emissionsspektrum das eingesetzte Lichtgerät aufweist [Leprince et al., 2010]. Nur so kann sichergestellt werden, dass die emittierte Wellenlänge der Polymerisations- lampe auch tatsächlich den Photoinitiator aktiviert und der Aushärtungsvorgang kor- rekt funktioniert. Lichtleistung und Lichtintensität Im Zusammenhang mit der Lichthärtung werden die beiden Begriffe Lichtleistung und Lichtintensität genannt, wobei der letzte Be- griff häufig für zwei unterschiedliche Effekte benutzt wird und daher korrekterweise dif- ferenziert werden muss (Abbildung 2). Als Lichtleistung einer Lichtquelle wird die Strahlungsleistung (auch der Strahlungsfluss) bezeichnet. Sie ist die Energiemenge, die pro Zeitspanne von elektromagnetischen Wellen transportiert wird. Ihre Einheit ist Watt (W). Als Intensität eines Lichtgeräts wird die spe- zifische Ausstrahlung, Ausstrahlungsstrom- dichte, Abstrahlungsstärke (englisch: radiant exitance beziehungsweise radiant emittance) bezeichnet, die pro Zeiteinheit von einem Flächenelement ausgestrahlt wird. In unse- rem Fall ist es die Fläche des Lichtaustritts- fensters und wird in mW/cm² angegeben. Entscheidend für die Lichtpolymerisation ist aber, wie viel von der spezifischen Ausstrah- lung (Intensität) – gemessen am Lichtaus- trittsfenster – auf der bestrahlten Oberfläche ankommt. Dies wiederum wird mit den Be- griffen Bestrahlungsstärke oder Strahlungs- stromdichte (englisch: irradiance, radiant flux density) beschrieben. Die Bestrahlungsstärke bezeichnet also die gesamte Leistung der eingehenden elektro- magnetischen Energie, die auf eine Ober- fläche trifft, bezogen auf die Größe der Fläche und wird daher ebenfalls in mW/cm² angegeben. Dies ist für die Lichthärtung von Kompositmaterialien die bedeutende Größe, weil durch diesen Wert abgeschätzt werden kann, wie viel Licht tatsächlich an der Oberfläche der Restauration ankommt. Diese ist abhängig vom Abstand zwischen Lichtquelle und Oberfläche, sowie von der Größe der bestrahlten Oberfläche. Nur wenn der Abstand zwischen Lichtaustritts- fenster und bestrahlter Oberfläche gleich null ist, dann sind auch spezifische Aus- strahlung (Intensität) und Bestrahlungsstärke identisch. Die empfohlene spezifische Ausstrahlung (Intensität) am Lichtaustrittsfenster eines Lichtgeräts sollte zwischen 800 und 1.500 mW/cm 2 liegen [Price, 2014]. Dieser Wert allein sagt aber noch nichts aus, denn er berechnet sich aus der Lichtleistung der Lichtquelle bezogen auf die Fläche des Lichtaustrittsfensters: In Tabelle 1 wird dar- gestellt, wie es bei gleicher Lichtleistung einer LED zu unterschiedlichen Berechnungen der spezifischen Ausstrahlung (Intensität) am Lichtaustrittsfenster bei verschiedenen Durchmessern kommt. Daher sind beim Kauf eines Lichtpolymerisa- tionsgeräts sowohl die Lichtleistung als auch der Durchmesser des Lichtaustrittsfensters zu beachten [Price, 2018]! Kleinere Durch- messer haben somit bei gleicher Lichtleis- tung der Lichtquelle eine höhere spezifische Ausstrahlung (Intensität), allerdings auch nur eine eingeschränkte Beleuchtungsfläche. Lichtstreuung Ein weiteres Problem bei der Lichthärtung ist die Lichtstreuung am Lichtaustrittsfenster, weil die Bestrahlungsstärke exponentiell mit der Entfernung abnimmt. Untersuchungen von Richard Price haben zeigen können, dass die Bestrahlungsstärke – in Abhängig- keit vom jeweiligen Lichtgerät – bei einer Entfernung von 6 mm um circa 50 Prozent, bei einer Entfernung von 10 mm um circa 80 Prozent abnehmen kann [Price et al., 2000]. Bei tiefen Kavitäten oder bei schwer zugänglichen Approximalflächen ist ein größerer Abstand zum applizierten Kompositmaterial oft nicht zu vermeiden. In solchen Fällen müssen die Belichtungszeiten entsprechend verlängert werden. Um die Streueffekte zu minimieren, sind bei Lichtgeräten, deren LEDs direkt vorn am Lichtaustrittsfenster liegen, Linsen ange- bracht oder das Licht wird durch Faserstäbe geleitet. Dabei sind parallel-wandige sinn- voller als sich zum Lichtaustrittsfenster ver- jüngende Lichtleiter. Letztere, die soge- nannten Turbolichtleiter, streuen besonders stark und zeichnen sich bei zunehmendem Abstand zum Lichtaustrittsfenster durch einen höheren Abfall der Bestrahlungsstärke aus [Price et al., 2000]. Deutlich wird das in Abbildung 3. Hier wird die Bestrahlungsstärke verschiedener Licht- geräte – gemessen in unterschiedlichem Ab- stand vom Lichtaustrittsfenster, von 0 mm (direkt am Lichtleiter) bis hin zu 10 mm Ab- stand – dargestellt. Dabei waren die LED- Lampe „Bluephase“ und die Halogenlampe „Astralis 10“ mit einem lichtkonzentrieren- den (Turbo-)Lichtleiter ausgestattet, wäh- rend die LED-Lampe „MiniLED“ mit einem Standard-Lichtleiter gemessen wurde. Der Lichtleitertyp wirkt sich deutlich auf die Änderungen der Bestrahlungsstärke mit dem Abstand aus. Bei Turbo-Lichtleitern, die sich zum Lichtaustrittsfenster hin verjüngen (Ab- bildung 4) nimmt die Bestrahlungsstärke mit steigendem Abstand deutlich schneller ab als bei Standard-Lichtleitern. In der Kinderbehandlung und bei Patienten mit geringer Mundöffnung sowie beim Lichtintensität in Abhängigkeit vom Durchmesser des Lichtaustrittsfensters bei gleicher Lichtstärke der Lichtquelle Lichtstärke der Lichtquelle [mW] 800 Tabelle 1, Quelle: Blunck Durchmesser des Lichtaustrittsfensters [mm] 8 10 12 Lichtintensität am Lichtaustrittsfenster [mW/cm 2 ] 1.591 1.018 707 51