بررسی استحکام شکست دندان های پست کراون شده با و بدون فرول

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه پروتزهای دندانی دانشکده دندانپزشکی و مرکز تحقیقات دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد

2 استادیار گروه پروتزهای دندانی دانشکده دندانپزشکی و مرکز تحقیقات دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد

چکیده

مقدمه:
عوامل متعددی بر توزیع تنش و استحکام شکست دندان‌های بازسازی شده با پست و کور تأثیر دارد. یکی از مهم‌ترین این عوامل میزان نسج باقی‌ماندة دندان بالای مارجین تراش می‌باشد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر ایجاد فرول از طریق افزایش طول تاج کلینیکی بر روی استحکام شکست دندانهای معالجه ریشه شده می باشد.
مواد و روش‌ها:
در این مطالعه تجربی آزمایشگاهی برای اجرای طرح، 24 دندان پره مولر دوم پایین انتخاب شدند و تاج تمام آنها به اندازه‌ای قطع شد تا میزان ریشه باقیمانده 15 میلی‌متر باشد. سپس به صورت تصادفی به دو گروه 12 تایی تقسیم و درمان ریشه شدند. در گروه اول، برای دندانها بدون ایجاد فرول، پست و کور و کراون تمام فلزی ساخته شد. در گروه دوم با بر هم زدن نسبت مطلوب تاج به ریشه به اندازة 2 میلیمتر فرول طراحی شد و سپس پست و کور و کراون فول متال ساخته شد. در نهایت در هر گروه، بر روی7 دندان نیروی فشاری با سرعت 1 میلیمتر در دقیقه و با زاویة150 درجه نسبت به محور طولی دندان در مارجینال ریج مزیال و بر روی 5 دندان دیگر نیروی فشاری با همان ضربه و زاویه، در نوک کاسپ باکال اعمال شد تا زمانی که دندان‌ها دچار شکست شدند. سپس برای تحلیل داده ها، از آزمون های T-student ، و آزمون کی دو و آنالیز واریانس دوعاملی استفاده شد.
یافته‌ها:
1ـ اختلاف آماری معنی داریدر میانگین نیروی شکست بین گرو‌ه‌های فرول دار و بدون فرول وجود دارد (001/0P<).
2ـ اختلاف آماری معنی داری در میانگین نیروی شکست موقعی که نیرو از نوک کاسپ باکال و مارجینال ریج مزیال اعمال می‌شود، وجود نداشت.
نتیجه گیری:
با قرار دادن 2 میلی‌متر فرول عاجی در بالای مارجین تراش دندان‌های پره مولر دوم پایین و بازسازی با پست و کور ریختگی، علی‌رغم از بین رفتن نسبت مطلوب طول تاج به ریشه کلینیکی، می‌توان استحکام شکست این دندان‌ها را به میزان قابل توجهی بالا برد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the fracture strength of the post – crowned teeth with and without ferrule

نویسندگان [English]

  • Reza Goharian 1
  • Nafiseh Asadzadeh Aghdaee 2
1 Professor, Dept of Prosthodontics, School of Dentistry and Dental Research Center of Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
2 Assistant Professor, Dept of Prosthodontics, School of Dentistry and Dental Research Center of Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Introduction:
Various factors affect the distribution of stress and fracture resistance of restored teeth by post and core. One of the major causes is the remaining body of the teeth, (ferrule) which was embraced by crown. The purpose of this study was to asses the effect of developing the ferrule via a crown lengthening procedure, on the fracture strength of endodontically treated teeth.
Materials & Methods:
24 recently extracted second premolar of mandible were selected in this descriptive study and their crowns were cut so far that no more than 15 mm of the root remained. Then they were divided randomly into two groups of 12 and their canals were undergone rootcanal therapy. In the first group, a post–core and full metal crowns were made without ferrule, while in the second group with changing in the optimum ratio of the crown/root height, 2mm ferrule was disigned and then the cast post- core and full-metal crowns were made. Finally, in both groups, a compressive load with 1 mm per minute speed and an angle to 150 on the long axis of the tooth was applied. The force was exerted in mesial marginal ridge, in 7 teeth and on the buccal cusp edge in the other 5 teeth to induce fracture. Statistical analysis of the data was performed with student t-test, chi-square and two-way ANOVA analyses.
Results:
1. There was a significant difference between the mean of fracture load in the ferrule and non-ferrule groups (P<0.001).
2. No significant difference in the mean fracture load was observed when the load was applied in the buccal-cusp edge instead of mesial marginal ridge.
Conclusion:
By adding a 2 mm cervical ferrule on top of the finishing line of mandibular premolars restored by cast post-core and crown, we can increase the fracture resistance of these teeth.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Post crown
  • fracture strength
  • ferrule effect

مقدمه:

بحث ها و نظرات گوناگونی در مورد نحوه بازسازی دندان های معالجه ریشه شده به ویژه دندان هایی که ساختمان تاجی آنها به شدت تخریب شده وجود دارد. بیماران و دندانپزشکان همواره برای ترمیم چنین دندان هایی بدنبال روش هایی بوده اند که ترمیم، دوام وبقای بیشتری در دهان داشته و از هزینه های گزاف و مراحل پیچیده مستثنی باشد.

برای حفظ و نگهداری این دندان ها روش های متعددی در کتب و مقالات معرفی شده است، که از آن جمله می توان به  پست کور ریختگی، پست های
پیش ساخته و بازسازی تاجی با کمک مواد ترمیمی مانند آمالگام و غیره اشاره نمود. پست های
پیش ساخته برای تمامی دندان ها قابل تجویز نیستند و روشی که بیشتر مورد استفاده همگان بوده و در مراکز آموزشی کاربرد دارد، استفاده از پست و کور ریختگی می باشد.

از دست رفتن وسیع ساختمان دندان بدلیل پوسیدگی، شکستگی و ترمیم‌های قبلی مشخصاً دندان باقیمانده را ضعیف ساخته و استفاده از داول ها، کورها و روکش‌ها را ضروری می‌گرداند(1).

فرول، باندی از نسج دندان است که دور دندان باقی مانده است و جهت افزایش مقاومت تاج دندان بکار می‌رود. توصیه می‌شود که در همه دندان ها در قسمتی از تاج، فرول قرار داده شود تا باعث افزایش استحکام شکست دندان های اندوشده گردد و روکش باید این دیواره عمودی از نسج سالم دندان را در بالای مارژین تراش دربرگیرد و نباید در مواد ترمیمی ختم شود.

روکش نهایی با استحکام بخشیدن به کاسپ های باقی مانده و ساختمان دندانی تراش خورده و دربرگیری فرول، ایمنی بیشتری را فراهم می‌آورد. تاثیر فرول بیشتر از دیواره‌ها و لبه روکش که 2 میلیمتر لثه‌ای دیواره آگزیال دندان تراش خورده بالای لبه روکش را دربرمی‌گیرد، مشخص می‌شود. فرولی که بخوبی ایجاد شده باشد مشخصاً شیوع شکستگی در دندان های غیرزنده را کاهش می دهد و با افزایش طول فرول مقاومت به شکستگی افزایش می‌یابد(1).

دندانی که ساختمان باقی‌ ماندة آن ناکافی
باشد باید از طریق جراحی افزایش طول تاج
(Crown lengthening) و یا خارج کردن به روش ارتودنتیک (Orthodonticextrusion) به منظور بدست آوردن دسترسی بیشتر به سطح ریشه و تامین فرول مورد ارزیابی قرار گیرد.

این مطلب توسطWilson و همکاران در سال 2002 میلادی مطرح شد. به عقیدة آن‌ها Ferruleeffect باعث افزایش مقاومت دندان در مقابل شکست می گردد. با وجود این که بکارگیری فرول می‌تواند به نحو چشمگیری مطلوب باشد ولی نمی‌تواند تأمین‌کننده نسبت تاج/ ریشه باشد(2).

در مطالعة دیگری که در سال 1990 میلادی توسطSorensen  و همکاران در زمینه اثر فرول بر روی استحکام شکست دندان های اندوشده انجام شد، به این نتیجه رسیدند که 1 میلی‌متر بافت سالم عاجی دندان بالای مارجین کراون به طور چشمگیری استحکام شکست را افزایش می‌دهد در حالی که کنترابول در محل اتصال دندان ـ کور یا مارجین کراون بی‌تأثیر است و ضخامت دیوارة اگزیال در مارجین کراون اثر قابل توجهی در افزایش مقاومت دندان ندارد. البته در این مطالعه نسبت طول تاج به ریشه به طور مطلوب بود و این نسبت به هم نخورده بود(3).

قرار دادن و طراحی 2 میلی‌متر فرول عاجی تأثیر زیادی در افزایش مقاومت شکستگی دندان های سانترال اندو و پست و کور شده دارد. این موضوع راZhi و همکارانش در 2003 مطرح کردند(4).

تحقیق دیگری که در سال 2000 میلادی در دانشگاهOhio انجام شد اثر افزایش طول تاج در ایجاد فرول را بر روی استحکام شکست دندان های به شدت تخریب شده پره مولر دوم پائین و پست کراون شده بررسی نمودند. نتیجه به دست آمده از این تحقیق این بود که جراحی لثه برای اپیکالی قرار دادن ختم مارژین تراش و ایجاد 2 میلی متر فرول که باعث بهم خوردن نسبت تاج به ریشه می شود مقاومت شکست آنها را در برابر نیروهای مخرب نسبت به دندان هایی که نسبت تاج به ریشه مطلوبی دارند و فرول ندارند کاهش می‌دهد(5).

هدف اصلی این تحقیق این است که آیا افزایش طول تاج آناتومیک برای ایجاد فرول با استفاده از پائین بردن ختم تراش توسط Crown lengthening تاثیر مهمی برروی افزایش استحکام شکست
دندان هایی که تاج پوسیده دارند و درمان ریشه
شده اند دارد یا خیر؟ و آیا این افزایش استحکام به اندازه ای هست که ما نسبت طول تاج به ریشه مطلوب
(1/1-3/2) را برای ایجاد فرول به هم بزنیم؟

مواد و روش ها:

جهت انجام این مطالعه تجربی-آزمایشگاهی تعداد 24 عدد دندان پره مولر دوم فک پائین که به تازگی کشیده و تقریباً هم شکل بودند انتخاب و در سرم فیزیولوژی و در شرایط اتاق، نگهداری شدند.

پس از ارزیابی رادیوگرافی دندان ها، تاج
باقی مانده آنها عمود بر محور طولی دندان ها و در حضور جریان مداوم آب توسط دیسک به اندازه ای قطع شد که طول ریشه باقی مانده برای تمام دندان ها 15 میلی متر باشد و تمام دندانها به طور یکسان درمان ریشه شدند.

پس از درمان ریشه، میانگین 3/2 طول ریشه محاسبه و طول 11 میلیمتر برای خالی کردن کانال و آماده کردن آن برای پست انتخاب شد. برای خالی کردن ابتدا از پیزوریمر شماره 2 و سپس  از پیزوریمر شماره 3 برای تمیز کردن کانال ها استفاده شد.

پس از این مرحله، اقدام به ساخت پست برای دندان ها شد و بعد از آن تمام پست ها توسط سمان زینک فسفات در داخل کانال ها چسبانده شدند. سپس دندان ها را به طور تصادفی به دو گروه 12 تائی تقسیم کردیم.

در گروه 1 بدون ایجاد فرول و در نمونه های گروه 2، بعد از پایین بردن فینیش لاین به اندازه 2 میلی متر و ختم تراش چمفر اقدام به ساخت کراون کردیم. در تمام نمونه ها طول پست 11 میلی متر و طول کور ساخته شده 6 میلیمتر و قطر کراون در اکلوزال هم 5/1 میلی متر در نظر گرفته شد. بدین ترتیب اندازه طول تاج در نمونه های بدون فرول تا فینیش لاین حدود 8 میلی متر و در نمونه های با فرول حدود10 میلی متر می باشد.

لازم به ذکر است که در این تحقیق تهیه الگوی مومی مستقیماً بر روی دندان ها انجام شد و دای گچی تهیه نشد. بعد از کستینگ و اسپروگذاری یکسان کراون های ریختگی تمام فلزی آماده شدند و توسط سمان زینک فسفات وبا نسبت پودر و مایع و طبق توصیه کارخانه سازنده کراون ها سمان شدند.

برای اینکه شرایط محیط دهان را برای دندان ها فراهم آوریم، لازم بود که برای دندانها پریودنتال لیگامنت مصنوعی بسازیم که اینکار در طی مرحله مانت کردن با مواد قالبگیری انجام شد. ضمناً نحوه مانت کردن به صورتی بود که در تمام نمونه ها 3 میلیمتر، پهنای بیولوژیک در نظر گرفته شد.

به طوری که بعد از مانت کردن در نمونه های بدون فرول طول تاج تا حد آکریل 11 میلیمتر و اندازه طول تاج به ریشه تقریبا 12/11 و در نمونه های با فرول این میزان با توجه به احتساب 2 میلی متر فرول سرویکالی، 10/13 بود.    

سپس نمونه ها به مدت 24 ساعت در شرایط اطاق نگه داری شدند تا ستینگ نهائی آکریل تکمیل شود و بعد از آن در شرکت رادفرمان با استفاده از دستگاه اینسترون نمونه ها تحت آزمایش فشار قرار گرفتند. برای انجام آزمایش از تست فشاری با سرعت 1
میلی متر در دقیقه استفاده شد. دندان های دو گروه آزمایش به صورت تصادفی به دو گروه هفت تائی و دو گروه پنج تائی تقسیم شدند. در گروههای پنج تائی نیرو از نوک کاسپ باکال وبوسیله کراس هد انتهای تخت و در گروه های هفت تائی نیرو از مارجینال ریج مزیال با زاویه 150 درجه نسبت به محور طولی دندانها و بوسیله کراس هد با انتهای نوک گرد به نمونه ها وارد شد، تا زمانی که دندان ها شکستند و اعداد حاصله که بر حسب کیلونیوتن می‌باشد در جداول مربوطه ثبت شدند.

پس از گردآوری داده ها به تجزیه و تحلیل آن پرداختیم. در تحلیل داده ها از آزمون T-student برای مقایسه میزان نیرو در دو گروه با و بدون فرول و همچنین برای مقایسه میانگین نیروی شکست در نوک کاسپ باکال و مارجینال ریج مزیال استفاده کردیم.

همچنین از آزمون کی دو (Chi–square) برای تعیین ارتباط گروه های مطالعه با نوع و محل شکستگی استفاده گردید. و همچنین از آنالیز واریانس دو عاملی ( (Two - Way - ANOVA برای تاثیر توام فرول و محل اعمال نیرو استفاده شد.

یافته ها:

میانگین نیروی شکست در 24 نمونه بطور کلی 02/1 کیلونیوتن با انحراف معیار 63/0 ، و حداقل مقدار نیرو برابر 23/0 کیلونیوتن و حداکثر 45/2 کیلونیوتن بوده است.

میانگین نیروی شکست در نمونه های با فرول بطور معنی داری بیشتر از نمونه‌های بدون فرول
می باشد (001/0P<). اما میانگین نیروی شکست در سطح مارجینال ریج مزیال و نوک کاسپ باکال تفاوت معنی داری ندارند (جدول 2).

جدول 2 میانگین نیروهای شکست را در نوک کاسپ باکال و مارجینال ریج مزیال نشان می دهد.

 

 

 

جدول 1 : مقایسه میانگین نیروی شکست با و بدون فرول

 

میانگین نیرو

(برحسب KN )

انحراف معیار

بدون فرول

58/0

30/0

با فرول

46/1

57/0

کل

02/1

63/0

نتیجه آزمون t-student

001/0 <  P-value

6/4- = t

 

 

 

جدول 2:  مقایسه میانگین نیرو در نوک کاسپ باکال و مارجینال ریج مزیال

 

میانگین نیرو

انحراف معیار

مارجینال ریج مزیال

95/ 0

73/ 0

نوک کاسپ باکال

12/1

49/ 0

کل

02/1

63/ 0

نتیجه آزمون t-student

50/ 0 P-value =

6/ 0 = t

 

 

 

با توجه به اینکه امکان اثر متقابل بین دو متغیر محل اعمال نیرو و فرول وجود داشت، آزمون آنالیز واریانس دو عاملی نیز انجام شد. در مدل توام آنها اثر متقابل دیده نشد و تنها با و بدون فرول بودن دندان بر میزان نیرو موثر بود و محل اعمال نیرو تاثیری نداشت.

در مواردی که نیرو از مارجینال ریج مزیال اعمال می شود 50 درصد شکستگی در 3/2 کرونالی بود و همچنین در مواردی که نیرو از نوک کاسپ باکال اعمال شده است نیز50% دندان ها در 3/2 کرونالی ریشه شکستگی داشتند. بطور کلی تفاوت آماری
معنی داری بین محل شکستگی و مکان اعمال نیرو وجود نداشت (نمودار 1).

 

 

 نمودار 1 :  توزیع فراوانی بر حسب محل اعمال نیرو و محل شکستگی ریشه

 

 

بحث:

عوامل متعددی بر توزیع تنش و استحکام شکست دندان های بشدت تخریب شده و بازسازی شده با پست و کور وجود دارد. یکی از مهمترین این عوامل میزان نسج باقیمانده دندان در بالای مارژین تراش (فرول) می باشد.

در مطالعه ای که در سال 2000 میلادی توسط آنتونی و همکاران در دانشگاه Ohio  انجام شد، تاثیر ایجاد فرول توسط جراحی لثه را بر روی استحکام شکست دندان های به شدت تخریب شده پره مولر دوم پائین که با پست کراون بازسازی شده بودند، بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که بهم خوردن نسبت مطلوب تاج به ریشه توسط جراحی لثه با اپیکالی قرار دادن فینیش لاین و ایجاد 2 میلیمتر فرول مقاومت دندان ها را نسبت به شکست کاهش می دهد. به طوری که میانگین نیروی لازم برای شکست
دندان ها بدون در نظر گرفتن محل اعمال نیرو، در نمونه های بدون فرول 83/1 و در نمونه های دارای فرول 31/1 کیلونیوتن بود(5).

در حالی که در این تحقیق، نتایج خلاف مطلب فوق می باشد. به طوری که با افزایش طول تاج کلینیکی و قراردادن 2 میلی متر فرول سرویکالی و بهم خوردن طول تاج به ریشه مطلوب، مقاومت دندان ها افزایش می‌یابد. به نحوی که میانگین نیروی شکست دندان ها، بدون در نظر گرفتن محل اعمال نیرو در نمونه های بدون فرول 58/0 و در نمونه های دارای فرول 46/1 کیلونیوتن بود.

همچنین در تحقیق آنتونی بیان شد که مقدار نیروی لازم برای شکستن دندان ها در نوک کاسپ باکال نسبت به مارجینال ریج مزیال به مراتب کمتر است. به طوری که میانگین نیروی شکست لازم در نمونه‌های بدون فرول در نوک کاسپ باکال 83/0 و در مارجینال ریج مزیال 1 کیلونیوتن بود(5). در حالی که در این تحقیق در نمونه‌های بدون فرول میانگین این نیرو در نوک کاسپ باکال برابر 749/0 و در مارجینال ریج مزیال برابر 468/0 کیلونیوتن بود. که میانگین نیروی شکست در نوک کاسپ باکال بیشتر است و خلاف تحقیق فوق را اثبات می کند.

همچنین در تحقیق آنتونی، میانگین نیروی شکست در نمونه های با فرول در نوک کاسپ باکال 61/0 و در مارجینال ریج مزیال 70/0 کیلونیوتن بود(5). که نتایج در تحقیق ما بر خلاف آن بود. یعنی میانگین نیروی شکست در نمونه‌های فرول دار، در نوک کاسپ باکال برابر 521/1 و در مارجینال ریج مزیال برابر 443/1 کیلونیوتن می‌باشد و تفاوت معنی داری با هم نداشتند.

احتمالاً این اختلاف بعلت تفاوت در مقایسه گزینه نسبت مطلوب طول تاج به ریشه می باشد که در مطالعه آنتونی بررسی نشده است.

در تحقیق دیگری که در سال 1990 توسط Sorensen و همکاران انجام شد، تاثیر فرول بر روی استحکام شکست دندان های به شدت تخریب شده بررسی شد، و به این نتیجه رسیده بودند که قرار دادن حداقل یک میلی متر نسج عاج تاجی سالم بالای مارجین تراش به میزان قابل ملاحظه ای استحکام شکست را افزایش می دهد که تحقیق حاضر هم آن را تائید می کند(3).

البته در تحقیق آقای Sorensen  نسبت مناسب طول تاج به ریشه رعایت شده بود در حالی که در تحقیق ما این نسبت به هم خورده است.

همچنین در سال 1990، Loney  و همکارانش در دانشکده های دندانپزشکی کانادا و میشیگان در طی تحقیقی که در زمینه تاثیر فرول روی چگونگی توزیع استرس در دندان های پست کراون شده انجام دادند و نتیجه بدست آمده این بود که قرار دادن حداقل 5/1 میلی متر فرول در اطراف یک دندان بشدت تخریب شده به میزان زیادی مقاومت دندان ها را در برابر شکست و نیروهای مخرب افزایش می‌دهد(6 ).

در مطالعه دیگری آقایKo  و همکاران در سال 1992 با بررسی تاثیر فرول و پست بر روی استحکام شکست دندان ها، دریافتند که تحت نیروهای مایل، بیشترین تمرکز تنش در ناحیه کرونالی و میانی ریشه می باشد(7). و همچنینHunter  در سال 1989 بیشترین تمرکز تنش را در ناحیه سرویکالی دیواره ریشه گزارش کرد(8).  نتایج حاصل از تحقیق حاضر نیز با توجه به اینکه در نمونه‌های فرول دار و بدون فرول به ترتیب 7/41% و 3/58%  شکستگی‌ها در 3/2 کرونالی ریشه بود، تحقیقات Ko ,Hunter  را تایید می‌نماید.

نتیجه‌گیری:

با توجه به نتایج بدست آمده از این تحقیق، و آنالیزهای آماری، به این نتیجه رسیدیم در دندانهائی که تاج آنها بشدت تخریب شده است، می‌توان با طراحی 2 میلیمتر فرول عاجی سرویکالی و یا افزایش طول تاج کلینیکی از طریق پائین بردن فینیش لاین، علی رغم اینکه نسبت صحیح طول تاج به ریشه بر هم می‌خورد، مقاومت دندانها را در برابر شکست افزایش داد.

 تشکر و قدردانی:

با تشکر و قدردانی از شورای پژوهشی دانشکده دندانپزشکی و معاونت محترم پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد که هزینه های مربوط به این طرح را متقبل شدند.

  1. Stephen C, Richard C. Pathways of the pulp. 7th ed. St. Louis: Mosby; 1998. P. 691.
  2. Stankiewicz NR, Wilson PR. The ferrule effect: A literature review. Int Endod J 2002; 25: 575-81.
  3. Sorensen JA, Engelman MJ. Ferrule design and fracture resistance of endodontically treated teeth. J Prosthet Dent 1990; 63(5): 529-36.
  4. Zhi-Yue L, Yu-Xing Z. Effects of post–core design and ferrule on fracture resistance of endodontically treated maxillary central incisors. J Prosthet Dent 2003; 89(4): 368–73.
  5. Anthony G, Gegauf F. Effect of crown lengthening and ferrule placement on static load failure of cemented cast post-cores and crowns. J Prosthet Dent 2000; 84(2): 169-79.
  6. Loney RW, Kotowicz WE, McDowell GC. Three-dimensional photoelastic stress analysis of the ferrule effect in cast post and cores. J Prosthet Dent 1990; 63(5): 506-12.
  7. Ko CC, Chung KH, Lee MC. Effect of posts on dentin stress distribution in pulpless of teeth. J Prosthet Dent 1992; 68(3): 421-27.
  8. Hunter F. The restoration of the endodontically treated teeth. Aust Dent J 1989; 34: 5-12.