نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشیار گروه دندانپزشکی ترمیمی و زیبایی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران
2 متخصص دندانپزشکی ترمیمی
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Introduction: Due to high viscosity, adaptation of packable composite to cavity walls is doubtful. This study investigates the effect of flowable composite liner on the dentinal bond strength of packable composite after thermal and mechanical cycling and its comparison with hybrid composites.
Materials & Methods: In this experimental study, Single Bond was applied on the dentinal surface of 30 third molars. The teeth were randomly divided into three groups: In group I, P60 with Filtek Flow, in Group II, composite P60 alone, and in Group III, composite Z100 were used. After thermocycling, each group was randomly divided into two sub-groups (control and experimental) and only experimental subgroups were tested under load cycling (50 Newton, 100000 load cycles). Microtensile bond strength of all samples was measured and the failure mode was examined with a stereomicroscope. The results were statistically analyzed by Kurskal Wallis, Mann Whitney and Fisher’s Exact test.
Results: Before load cycling, the mean bond strength and standard deviation of group 1 was 25.49±2.35, group 2 was 35.63±3.57 and group 3 was 30.61±5.56 MPa, which was statistically significant (P<0.05). After load cycling, the mean bond strength and standard deviation of group 1 was 24.37±1.42, group 2 was 31.36±2.63 and group 3 was 26.87±9.16 MPa. The difference was not statistically significant. The difference between control and experimental groups was not statistically significant in any of the materials.
Conclusion: Flowable composite liner was not effective on the bond strength of packable composite to dentin and it was the same as hybrid composite pre and post cycling.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
افزایش توجه به ترمیمهای رنگ دندان در سالهای اخیر، باعث گسترش تحقیقات در مورد این مواد، در دندانپزشکی ترمیمی شده است. زیبایی، سازگاری نسجی و خصوصیات کلینیکی مناسب، در موفقیت کلینیکی این مواد ترمیمی موثرند.(1)
درصد حجمی و توزیع ذرات فیلرکامپوزیتهای Packable به گونهای است، که خواص فیزیکی و مکانیکی آنها بهبود یافته و کاربرد آنها در نواحی بین دندانی راحتتر شده است(3و2)، هم چنین انقباض پلیمریزاسیون به حداقل رسیده و درجه پلیمریزاسیون افزایش یافته است. از طرف دیگر افزایش درصد حجمی فیلر، گرانروی کامپوزیت را کاهش داده، که باعث از دست دادن تطابق با دیوارههای حفره و در نتیجه افزایش ریزنشت و عود پوسیدگی میشود.(5-3)
کاربرد کامپوزیتهای Flowable به عنوان لاینر، به علت گرانروی پایین، ضریب کشسانی کم و قابلیت مرطوب کردن بالای دندان توسط محققین توصیه شده است. در حالی که برخی محققین کاربرد لاینر کامپوزیتی Flowable زیر ترمیمهای کامپوزیت Packable کلاس II را مثبت گزارش کردهاند.(11-6) در مورد تاثیر این مواد در بهبود تطابق ترمیم با دیوارههای حفره و بهبود میزان باند نتایج ضد و نقیضی وجود دارد.(15-12) از طرف دیگر اطلاعات متعدد و متفاوتی در مورد کاهش باند متعاقب سیکلهای مکانیکی وحرارتی وجود دارد.(19-16) لذا باتوجه به محدودیت اطلاعات متقن و استفاده روزافزون توام کامپوزیتهای با ویسکوزیته مختلف و از آنجایی که تاثیرات مخرب خستگی به شکل، اندازه و ترکیب شیمیایی ذرات فیلر بستگی دارد(20) این مطالعه آزمایشگاهی با هدف بررسی تاثیر کاربرد لاینر کامپوزیت سیال زیر کامپوزیت قابل تراکم در دوام باند کامپوزیت به عاج و مقایسه با کامپوزیت هیبرید به دنبال سیکلهای حرارتی و مکانیکی انجام شد. فرضیات مطالعه افزایش باند کامپوزیت قابل تراکم متعاقب استفاده از لاینر کامپوزیت سیال و باند برابر با کامپوزیت هیبرید بود.
مواد و روشها
در این مطالعه تجربی آزمایشگاهی از 30 دندان مولر سوم سالم انسان بدون پوسیدگی، پرکردگی، شکستگی یا ترک که به دلایل درمانی کشیده شده بودند، استفاده شد. دندانها با برس و پامیس تمیز شدند، و مینای اکلوزال با استفاده از دیسک الماسی D&G. Germany)) زیر جریان آب با سرعت کم برداشته شد. نمونهها با کاغذ سمباده grit 180 (Matador-Germany) زیر جریان آب شسته شدند تا باقیمانده مینای اکلوزال برداشته شود. سپس سطح عاجی با کاغذ سمباده grit 600 (Matador-Germany) زیر جریان آب به مدت 60 ثانیه پالیش شد، تا در همه نمونهها لایه اسمیر یکسانی ایجاد شود.
سطح عاجی همه نمونهها به مدت 15 ثانیه با اسیدفسفریک 35%(3M-USA) اچ شده و سپس 10 ثانیه با جریان آب شسته شد، آب اضافی با گلوله پنبه برداشته شده و باندینگ Single Bond (3M,Products, USA) طبق دستور کارخانه بر روی سطح نمونهها اعمال و لایت کیور (آپادانا تک، ایران) شد. دندانها به طور تصادفی به سه گروه تقسیم شدند:
گروه 1 : روی سطح آماده شده نمونهها، با استفاده از یک قالب استوانهای فلزی به قطر داخلی cm 1 و ارتفاع mm1 کامپوزیت Filtek Flow(3M,Dental Products,USA) به رنگ A3، قرار داده شد و 40 ثانیه لایت کیور شد. سپس قالب استوانهای پلاستیکی به رنگ سیاه با قطر داخلی cm 1 و ارتفاع mm 4 روی دندان قرار گرفته و با کامپوزیت Packable، Filtek P60(3M, Dental Products, USA)به رنگ A3 در 2 لایه پر شد، هر لایه مطابق دستور سازنده لایت کیور شد. روی لایه دوم، اسلب شیشهای قرار گرفت و سپس نور تابانده شد، به این ترتیب سطحی صاف بدست آمد.
گروه 2 : روی سطح باند شده نمونهها همان قالب استوانهای پلاستیکی سیاه رنگ قرار گرفت، و به همان ترتیب تنها با کامپوزیت Packable، Filtek P60 رنگ A3 پر شد.
گروه 3 : استوانههای روی سطح آماده شده دندان، به همان شکل نمونههای گروه 2 بوده ولی فقط از کامپوزیت هیبرید (Z100 (3M, Dental Products, USA به رنگ A3 استفاده شد.
نمونههای آماده شده به صورت مجزا به مدت ٢٤ ساعت در سرم فیزیولوژی نگهداری شدند. پس از آن، همه نمونهها در دستگاه ترموسایکلینگ (کارخانه وفایی-ایران) تحت 500 چرخه حرارتی بین 5 و 55 درجه سانتیگراد، قرار گرفتند. سپس، هر کدام از گروهها به صورت تصادفی به دو زیرگروه آزمایش و کنترل تقسیم شدند. و دندانهای گروه آزمایش تحت آزمون لود سایکلینگ قرار گرفتند. برای این آزمایش، دندانها از 2 میلی متری زیر CEJ، درون آکریلی به شکل مکعب مستطیل و با ابعاد cm ١٠×٣×٣ مانت شدند. این ابعاد به دلیل سازگاری با دستگاه مقلد جویدن (کارخانه وفایی-ایران) انتخاب شد. هر نمونه در یک اتاقک دستگاه قرار گرفته و توسط فک بالای دستگاه، صدهزار نیروی فشاری 50 نیوتونی با تناوب 1 هرتز در محیط آبی اتاقکها، به سطح نمونهها وارد شد. سپس نمونهها به شکل راد و به ابعاد 1×1×8. میلیمتر تراش داده شدند تا آماده آزمایش میکروتنسایل شوند و توسط دستگاه Microtensile Tester (Bisco Inc., USA) تحت نیروی کششی 200 نیوتن با سرعت mm/min5/0 قرار گرفتند. استحکام شکست بر حسب مگاپاسکال ثبت شد.
بعد از آن نمونهها توسط استریومیکروسکوپ (Olympus Optical Co. LTD, model SZX-1LLB2000, Japan) با بزرگنمایی 20 برابراز نظرنوع شکست از محل عاج بررسی شدند. شکست در حدفاصل کامپوزیت-عاج ادهزیو، در داخل کامپوزیت کوهزیو و در هر دو مخلوط نامیده شد
یافتهها
قبل از لود سایکلینگ، میانگین استحکام باند میکروتنسایل گروه یک 35/2±49/25 و گروه دو 57/3±63/35 و گروه سه و 56/5±61/30 مگاپاسکال بود (جدول 1).
جدول 1 : میانگین و انحراف معیار استحکام باند بر حسب مگاپاسکال در گروههای آزمایش وکنترل
|
گروهها |
آزمایش انحراف معیار±میانگین |
کنترل انحراف معیار±میانگین |
|
Filtek flow+p60 |
42/1 ± 37/24 |
35/2 ± 49/25 |
|
P60 |
63/2 ± 36/31 |
57/3 ±63/35 |
|
Z100 |
16/9 ± 87/26 |
56/5 ±61/30 |
با آزمون Kolmogorov–Smirnov فرض نرمال بودن دادهها تایید کردید اما آزمون Levene نشان داد که واریانسها با هم برابر نیستند لذا با توجه به عدم برقراری شرایط استفاده ANOVA از آزمون Kruskal-Wallis استفاده گردید که تفاوت معنیدار آماری را نشان داد. از آن جایی که این آزمون در سه گروه اول قبل از اعمال سیکلها اختلاف را نشان داد به منظور مقایسه دوبه دو از Mann-Whitney استفاده شد که حاکی از بالاتر بودن باند در P60نسبت به P60+filtek flow بود (05/0P<) و دو گروه دیگر اختلاف معنیدار آماری نداشتند.
بعد از اعمال سیکلها میانگین استحکام باند میکروتنسایل گروه یک 42/1±37/24، گروه دو 63/2±36/31 و گروه سه 16/9±87/26 مگاپاسکال بود که اختلافشان از نظر آماری معنیدار نبود. اختلاف آماری بین دو گروه آزمایش و شاهد نیز در هیچ یک از گروهها معنیدار نبود.
در تمام آزمونهای اماری جهت اعلام معنیداری (05/0(P< در نظر گرفته شد.
توزیع موقعیت شکست مواد مختلف در گروه کنترل و آزمایش در جدولهای 2 و 3 نشان داده شده است. آزمون دقیق Fisher نشان داد که اختلاف معنیداری بین الگوی شکست گروههای مختلف وجود ندارد.
جدول 2 : توزیع موقعیت شکست در گروه کنترل
|
گروه |
ادهزیو تعداد(درصد) |
کوهزیو تعداد(درصد) |
مخلوط تعداد(درصد) |
|
1 |
17(0/68) |
0 (0/0) |
8 (0/32) |
|
2 |
15 (0/60) |
5 (0/20) |
5 (0/20) |
|
3 |
14 (0/56) |
8 (0/32) |
3 (0/12) |
جدول 3 : توزیع موقعیت شکست در گروه آزمایش
|
گروه |
ادهزیو تعداد(درصد) |
کوهزیو تعداد(درصد) |
مخلوط تعداد(درصد) |
|
1 |
8 (0/32) |
9 (0/36) |
8 (0/32) |
|
2 |
14 (0/56) |
5 (0/20) |
6 (0/24) |
|
3 |
14 (0/56) |
8 (0/32) |
3 (0/12) |
بحث
نتایج مطالعه حاضر، نشان داد که قبل از آزمایش لود سایکلینگ، میانگین استحکام باند ترمیم کامپوزیتی P60 بیشتر از P60 همراه با لاینر سیال بود گرچه این افزایش در مورد Z100 معنیدار نبود. این نتایج میتواند ناشی از خصوصیت فیزیکی و مکانیکی این کامپوزیتها باشد. مطالعات مختلفی نشان داده اند که استحکام باند ترمیم کامپوزیتی به دندان، به خصوصیات مکانیکی ماده کامپوزیتی، از قبیل، استحکام کششی، استحکام خمشی و ضریب کشسانی ارتباط مستقیم دارد.(24-21) از طرفی تحقیقات مختلفی نیز، ارتباط بین حجم و اندازه ذرات فیلر، و نحوه توزیع آنها با خصوصیات مکانیکی کامپوزیتها را نشان داده اند.(26و25و10) از طرف دیگر، علیرغم پیشرفتهای قابل توجه در مواد ترمیمی با بیس رزینی، استرس ناشی از انقباض پلیمریزاسیون، به صورت یک عیب عمده باقی مانده است؛ این استرس بر سطح تماس دندان/ترمیم اعمال شده و به خصوص در گروه توام با Flowable با میزان انقباض بیشتر باعث خدشه بیشتر در میزان باند میشود.(27)
طبق دادههای کارخانه 3M، کامپوزیت Z100، 65% حجمی و کامپوزیت P60، 61% حجمی فیلر دارد. اندازه ذرات آنها بین 01/0 و 5/3 میکرون و متوسط 6/0 میکرون میباشد. اما نحوه توزیع ذرات در این دو کامپوزیت متفاوت بوده و بدین ترتیب کامپوزیت P60 دارای تعداد ذرات بیشتری نسبت به Z100 میباشد این افزایش تعداد ذرات در P60 سطوح تماس ماتریکس و فیلر را افزایش میدهد که این امر در تئوری باعث بهبود استحکام میشود.
بر اساس همین دادهها، اگرچه خصوصیات مکانیکی این دو کامپوزیت در مواردی با هم اختلاف دارد، ولی این تفاوتها سبب اختلاف آماری معنیدار در باند نشده است. به علاوه در ماتریکس کامپوزیت P60، به جای مونومر TEGDMA که در کامپوزیت Z100 و Filtek Flow وجود دارد و منومری با وزن مولکولی پایین است، ترکیبی از UDMA و Bis-EMA به کار رفته است. هر دوی این مونومرها دارای وزن مولکولی بالاتر و در نتیجه تعداد باندهای دوگانه کمتری در واحد وزن، نسبت به مونومر TEGDMA هستند. این حالت باعث میشود که میزان انقباض حجمی کامپوزیت P60 حدود 75% انقباض Z100 باشد. مجموعه عوامل ذکرشده میتواند در استحکام باند بالاتر کامپوزیت P60 در مقابل Z100 دخیل باشد.
میزان استحکام باند پایینتر در گروه P60+Filtek flow در مقایسه با دو گروه دیگر با علم به درصد حجمی کمتر فیلر (47%) در کامپوزیت Flowable، خصوصیات مکانیکی ضعیفتر آن، و انقباض زیاد حین پلیمریزه شدن، که حدود 4 برابر کامپوزیت P60 است، قابل توجیه میباشد. هرچند، در گروه کنترل تفاوت استحکام باند این گروه با استحکام باند کامپوزیت Z100 از نظر آماری معنیدار نیست. این نتیجه در توافق با نتایج مطالعه Hasegawa و همکاران(21) و Cadenaro و همکاران(27) میباشد.
پس از انجام آزمایش لودسایکلینگ، با وجود کاهش استحکام باند در هر سه گروه، اختلاف معنیدار آماری بین دو زیر گروه آزمایش و کنترل دیده نشد. این نتیجه با نتیجه مطالعه Bedran-De-Castroو همکاران(28) همخوانی دارد؛ طبق پژوهش وی، کاربرد نیروهای مکانیکی تکرار شونده به تنهایی تاثیر قابل توجهی در کاهش استحکام باند ندارد. به هر حال، در تضاد با این یافته، Staninec و همکاران(29) در مورد خستگی (Fatigue) عاج-کامپوزیت با روش خمش چهار نقطهای این طور بیان کرد که خستگی، مکانیسمی مهم در تجزیه باند عاج-کامپوزیت میباشد؛ به علاوه، Belli در سال 2010 با مطالعه سطح تماس ادهزیو-عاج، تحت بارگذاری دورهای از نوع کششی و خمشی، کاهش قابل توجهی در حد خستگی دو نوع سیستم باندینگ گزارش کرد.(30)
علت دیگر عدم وجود تفاوت آماری بین گروه آزمایش و کنترل در هر ماده میتواند تعداد نیروهای خستگی مورد استفاده در این مطالعه باشد، که طبق تحقیقات انجام شده، حدود یک دهم نیروهای سالیانه وارده بر یک ترمیم در محیط دهان است.(16)
در پژوهش انجام شده، کاهش در میزان استحکام باند بعد از آزمایش، در گروه P60+Filtek flow، کمتر از دو گروه دیگر بود. این نتیجه میتواند با خاصیت شکست چغرمگی در ارتباط باشد، که به صورت مقاومت مواد در برابر پیشرفت ترک توصیف میشود.(20)
طبق نتایج مطالعات Esteben و همکاران(31) و Bonilla و همکاران(32) با افزایش حجم فیلر، میزان Fracture toughness کاهش مییابد. بر این اساس، Knobloch و Bonilla اظهار کردند که Fracture toughness کامپوزیتهای Flowable از Packable بیشتر است و کامپوزیتهای هیبرید کمترین میزان Fracture toughness را دارند.(32و17)
تافنس بالای کامپوزیتهای Flowable، بیانگر توانایی آنها در جذب بالای انرژی و به تاخیر انداختن شکست در ناحیه اینترفاز، هنگام وارد شدن نیروهای تکرار شونده است.(32) این واقعیت به علاوه ضریب کشسانی پایین کامپوزیتهای Flowable و در نتیجه قابلیت تغییر شکل پلاستیک آنها، میزان کمتر کاهش در استحکام باند در گروه P60+Filtek flow را نسبت به گروههای دیگر توجیه میکند. اگرچه این نتیجه در تضاد با نتایج مطالعه Drummond و همکاران(18) در مورد رفتار خستگی کامپوزیتهای دندانی میباشد؛ که در آن مطالعه بیان شد، کامپوزیتهای با درصد وزنی فیلر بالاتر مقاومت به سیکل خستگی بیشتری نسبت به کامپوزیتهای با درصد وزنی فیلر پایینتر دارند.
در گروه آزمایش اختلاف معنیدار آماری بین سه ماده وجود نداشت؛ که به علت کاهش نامساوی در مقادیر استحکام باند سه ماده بود.
در بررسی موقعیت شکست نمونهها، بین سه ماده در گروه آزمایش و سه ماده در گروه کنترل اختلاف معنیدار آماری وجود نداشت.
در گروه P60+Filtek flow از نظر توزیع موقعیت شکست قبل و بعد از آزمایش، تفاوت معنیدار نبود؛ اگرچه در این گروه قبل از آزمایش، 8/68% شکستها به صورت ادهزیو بود و شکست کوهزیوی مشاهده نشد، پس از تست لود سیکل، 7/46% موارد، شکستها به صورت کوهزیو بودند و فقط 3/33% موارد ادهزیو بود. تغییر موقعیت شکست از ادهزیو به کوهزیو بعد از آزمایش لود سیکل را میتوان به تفاوت در ضریب کشسانی کامپوزیت Flowable و Packable و در نتیجه تفاوت در میزان خمش این دو ماده در برابر نیروهای فشاری، نسبت داد.(18)
نتیجه گیری
با شرایط مطالعه حاضر، به نظر میرسد که قرار دادن کامپوزیت Flowable زیر کامپوزیت Packable درمیزان باند به عاج بعداز سیکلهای ترمومکانیکال تاثیر ندارد و از این نظر فرقی بین کامپوزیت قابل تراکم و هیبرید قبل و بعد از سیکلها موجود نباشد.
تشکر و قدردانی
این مـطالعه در دانشکده دندانپزشکی دانـشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی انجام گرفته است و بدین وسیله از اساتید و پرسنل بخش ترمیمی تشکر میگردد.
)