نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار گروه پروتزهای دندانی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی همدان
2 استادیار گروه پروتزهای دندانی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Introduction: Low fracture resistance is one of the most important disadvantages of all-ceramic restorations. The aim of the present study was to assess the effect of convergence angle and change in copping thickness related to it on fracture resistance of all ceramic crowns.
Materials & Methods: This study was an experimentalstudy in which30 brass dies were fabricated as crowns with a height of 5.5mm, base diameter of 6.2mm and marginal thickness of 1.2mm in the following design:(10 shoulder 90˚ → Convergence 6˚), (20 shoulder 90˚ → Convergence 12˚). With a special index, 0.6mm thickness acrylic cores were made on 20 dies (10 with 6˚ convergence, 10 with 12˚ convergences). With the 6˚ index and 12˚ dies, 10 cores were made with the thickness of 0.6mm+difference in thickness of 6˚ and 12˚ convergence angle. Cores were casted with IPS e.max porcelain of core and veneered with another index with parallel cylindrical wall and then cemented with Panavia F2 on the brass dies. After storage in distilled water of 37˚c for 24 hours, the specimens were placed in compressive test ring within an Instron universal testing machine and loaded in the center of occlusal surface with a 4mm diameter stainless steel ball. An axial preload of 20N was applied followed by a compressive load until fracture occurred. The data were analyzed with one way analysis of variance (ANOVA).
Results: Average fracture load in 6˚ convergence angle and 0.6mm core thickness was 1951.40N, in 12˚ convergence angle and 0.6mm core thickness, it was 2798.46N and in 12˚ convergence angle and 0.6mm+additional core thickness because of increase in convergence angle, it was 3151.05N. The results revealed no significant difference in the fracture load between two core thickness but fracture load of 12˚ convergence angle was significantly greater than 6˚ (P<0.001).
Conclusion: Copping thickness didn’t affect the fracture load of all ceramic crowns but increase in convergence angle increased the fracture load significantly.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
رستوریشنهای همرنگ دندان به دلیل زیبایی از دیرباز مورد توجه بسیار بودهاند. از مهمترین مزایای سرامیکها، زیبایی فوقالعاده آنها و قابلیت بازسازی رنگ، بافت و ترانسلوسنسی دندان است؛ با این وجود ضعف ذاتی این مواد در برابر نیروهای کششی و برشی همچنان از مهمترین معایب این رستوریشنها و عامل محدودکننده در کاربرد آنهاست.(1) اولین رستوریشنهای تمام سرامیک Porcelain Jacket Crownها بودند که به علت استحکام پایین تنها در تککرونها کاربرد داشتند.(2) در مسیر پیشرفت سرامیکها تلاش بر افزایش استحکام پرسلن بوده است. کاربرد زیرساخت فلزی یکی از راههایی است که جهت افزایش استحکام آنها به کار رفته است. فریم فلزی با اکسیدهای باندشونده با پرسلن منجر به افزایش قابل توجه استحکام رستوریشنهای متال سرامیک شده و در 40 سال اخیر به عنوان استاندارد طلایی جهت درمان پروتزهای پارسیل ثابت محسوب شده است(4و3) با این حال به علت ممانعت از عبور نور، از زیبایی آنها کاسته شده است و تطابق رنگ آنها با دندانهای طبیعی مشکل گردیده است و به همین دلیل دوباره تمایل به جایگزینی رستوریشنهای متال سرامیک با تمام سرامیک به وجود آمده و تلاش شده است تا عوامل موثر بر شکست آنها شناخته شده و برطرف گردد.(4) فاکتورهای مختلفی بر استحکام نهایی رستوریشن تمام سرامیکی اثر دارد از جمله: استحکام ذاتی ماده، سایز و نحوه توزیع ترکهای سطحی، استرس باقیمانده در سرامیک ناشی از مراحل تهیه، نیروهای وارده بر رستوریشن و طرح تراش.(6و5)
بعضی از عوامل از جمله استحکام ذاتی ماده در اختیار عملکننده نیست ولی عواملی چون طرح تراش (میزان تیپر دیواره آگزیال، میزان تراش دیواره آگزیال و اکلوزال و طرح تراش مارجین) و نیز طرح کوپینگ (ضخامت اکلوزال، ضخامت اگزیال، دربرگیری یا عدم پوشش مارجین، ضخامت مارجین) تحت کنترل دندانپزشک است. اگرچه دو فاکتور طرح تراش و طرح کوپینگ در اختیار دندانپزشک است اما در شرایط کلینیکی کنترل دقیق شرایط تراش مشکل بوده و تیپرهای مختلفی از تراش
دندانها توسط افراد مختلف به دست میآید.(8و7)
تیپر دیواره آگزیال اثر مستقیم روی طرح کوپینگ دارد. تغییر درجه تیپر یا با افزایش ضخامت کور یا با افزایش ضخامت ونیر قابل جبران است. در سرامیکهای با اپسیته بالا، افزایش ضخامت کور میتواند منجر به افزایش اپسیته رستوریشن شود(2) ازطرفی این سوال وجود دارد که تغییر در ضخامت کور یا ونیر بر روی استحکام مجموعه اثر مثبت دارد یا خیر. مطالعات متعددی اثر طرح تراش و ضخامتهای مختلف کوپینگ و ونیر و نیز اثر درجه تقارب را بر استحکام شکست روکشهای تمام سرامیک بررسی کردهاند.
Sobrinhoو همکارش، اثر تغییر در درجه تقارب تراش و نوع سمان را بر روی استحکام شکست کرونهای تمام سرامیک Inceram با دو درجه تقارب ˚8 و ˚16 بر روی دایهای برنجی ارزیابی کردند. در این مطالعه ضخامت کور با توجه به تغییر درجه تیپر تراش تغییر نکرد و با توجه به ثابت بودن ابعاد نهایی کرون تغییر درجه تیپر تماماً با افزایش ضخامت ونیر جبران شد. اگرچه استحکام شکست در تقارب 18 درجه بیشتر از 8 درجه بود ولی این تفاوت از نظر آماری قابل توجه نبود.(7) در مطالعه دیگری اثر تغییر درجه تقارب و تغییر ضخامت ونیر بر استحکام شکست سرامیک Procera بیتاثیر دانسته شد.(8)
Raffertyو همکارانش، در یک مطالعه بر روی کرونهای تمام سرامیکی از جنس آلومینا و زیرکونیا اثر دو ضخامت مختلف کور mm5/0 و mm1 را بر روی Principle stressMaximum ایجاد شده بررسی کردند. در این مطالعه تغییر ضخامت کور بیتأثیر شناخته شد.(9)
Wakabayashi و همکارش مقاومت به شکست را در دیسکهای از جنس کور آلومینا و ونیر پرسلن با ضخامتهای مختلف کور و ونیر ارزیابی کردند. ایشان به این نتیجه رسیدند که نسبت ضخامت کور به ضخامت ونیر (tc/tv) و مدولوس الاستیستی ماده ساپورتکننده پرسلن عامل مؤثر در مقاومت شکست سرامیک Procera است. با افزایش نسبت ضخامت کور به ضخامت ونیر از 5/0 به 1 تا 3/1 به 2 و افزایش مدولوس الاسیستی ماده ساپورت کننده از 1/5 تا Gpa266 مقاومت به شکست بیشتر و محل شروع ترک به سمت کور تغییر مییابد.(6)
تغییر در ساختار سرامیکها بسیار سریع و به روز اتفاق میافتد و تمام تلاشها در جهت افزایش استحکام سرامیک و در عین حال حفظ زیبایی آن است. در کل سرامیکی که از تمامی جهات چه استحکام و چه زیبایی و چه از لحاظ مسائل و مشکلات تکنیکی و ساخت مورد قبول باشد یا طرح تراشی که مورد توافق همگانی برای همه انواع سرامیکها باشد وجود ندارد. لذا تحقیقات در مورد استحکام و زیبایی و طرحهای تراش مناسب سرامیکها همچنان ادامه دارد. یکی از سرامیک هایی که در سالهای اخیر وارد بازار شده e.max press است که با وجود کاربرد فراوان تحقیقات چندانی درباره استحکام و خواص آن صورت نگرفته است.(11و10) این مطالعه اثر طرح تراش از جمله تغییر درجه تقارب و طرح کوپینگ از جمله ضخامت کوپینگ بر استحکام شکست این پرسلن را مورد بررسی قرار داد.
مواد و روش ها
این مطالعه به صورت آزمایشگاهی انجام گرفت. 30 کور برنجی به شکل کرونهایی به ارتفاع mm5/5 و عرض قاعده mm4/6 و ضخامت مارجین mm2/1، توسط دستگاه تراش بر روی استوانههای برنجی در دو طرح زیر تهیه شد:
10کور با مارجین شولدر 90 درجه و تقارب 6 درجه
20کور با مارجین شولدر 90 درجه و تقارب 12 درجه
دایها در مقطع افقی، گرد بوده و سطح اکلوزال برای سادهتر شدن مراحل کار مسطح تراشیده شد. سعی بر این بود که دایها به فرم و سایز یک پره مولر ماگزیلا به دست آید.
توسط دستگاه تراش، دو ایندکس دو تکه منطبق بر دایهای مورد نظر جهت ساخت کوپینگ هایی با ضخامت یکسان ساخته شد؛ به گونهای که بین دای ˚6 و˚12 و ایندکسهای مربوطه فضایی mm6/0 ایجاد شود. (تصویر 2 و 1)
بر روی دایها و سطح داخلی ایندکس ها لوبریکنت زده شد (Dentaurum, Inspringen, Germany). با استفاده ازایندکس ˚6 بر روی 10 دای ˚6 و ایندکس ˚12 بر روی 10 دای ˚12، کورهایی از جنس آکریل
(GC AMERICA INC Alsip, IL, 60803, U.S.A) به ضخامت mm 6/0 ساخته شد. کورها از روی دای برداشته شد و از جهت وجود حباب و نقایص بررسی شد. حباب و نقایص موجود با اضافه کردن موم اینلی (American Dent-All, inc. Sanfernano) تصحیح شد. ضخامت کورها در 4 نقطه مجزای اکلوزال اندازهگیری شد. ضخامت کورها mm03/0±6/0 بود.
در مرحله بعد برروی 10 دای باقیمانده با تیپر ˚12 و ایندکس با تیپر ˚6 کورهایی آکریلی با ضخامت بیشتر ساخته شد. ضخامت این کورها معادل mm6/0 به علاوه ضخامت ناشی از تفاوت زاویه تراش از 6 درجه به 12 درجه بود. ضخامت کورها در 4 نقطه مجزای اکلوزال اندازه گیری شد. ضخامت کورها mm04/0±4/1 بود.
کورهای حاصل بر طبق دستورالعمل کارخانه سازنده سرامیک IPS e.max (Ivoclar Vivadent AG, Liechtenstein, Germany) اسپروگذاری و Ivoclar Vivadent AG, Schaan, Liechtenstein)) اینوست و در کوره حذف شد و با Ingotهای سرامیکی MO یا Medium Opacity که جهت دندانهای تغییر رنگ یافته می باشد و نیاز به ونیر دارد، ریخته شدند.
کورهای سرامیکی حاصل با اسید مخصوص به مدت 10 دقیقه اسیدشویی شدند تا اضافات Investment حذف شود.
توسط پرسلن ونیر مخصوص e.max که از جنس فلوراپاتیت است و با کمک ایندکس سومی که توسط دستگاه تراش ساخته شده بود، کرونهای نهایی به فرم استوانهای به قطر mm4/6 و ارتفاع mm7 فرم داده شد (تصویر 3 و 4).
تصویر 1 : دایهای برنجی
تصویر 2 : ایندکسهای کنترل ضخامت ونیر
تصویر 3 : ایندکس تعیین کننده ضخامت ونیر
تصویر 4 : کرون نهایی
بعد از تکمیل کرونها، سطح داخلی آنها توسط اسید HF4% به مدت 30 ثانیه اچ (BISCO, INC, Shaumberg, IL, USA) شده و سایلن (KERR (Corporation,USA زده شد. سطح دایها بعد از تمیز شدن پرایمر (Kuraray Co Ltd Dosseldorf, Germany) زده شد و بعد از 20 ثانیه با هوا خشک شد. کرونها با سمان Panavia
(Co Ltd Kuraray) دوگانه سختشونده سمان شده با فشار انگشت نگه داشته شد تا اضافات سمان حذف گردد بر روی مارجین (Co LtdKurarayOxyguard) زده شد. سپس از 4 جهت هر کدام به مدت 60 ثانیه نور داده شد.
نمونهها قبل از بارگذاری به مدت 24 ساعت در آب 37 درجه قرار گرفتند و سپس در Universal Testing Machine (Instron, high Wycombe, UK) تحت نیروی فشاری قرار گرفتند. دستگاه شامل یک گوی استیل به قطر mm4 بود که نیرو را به صورت اگزیالی بر مرکز سطح اکلوزال اعمال میکرد. ابتدا یک نیروی اولیه 20 نیوتنی به صورت اگزیال وارد شد و به دنبال آن نیروی فشاری تا زمان شکست نمونه اعمال شد. میزان نیرو در زمان شکست هر یک از نمونهها بر حسب نیوتن ثبت شد.
دادهها وارد نرمافزار Excel شده و با استفاده از نرمافزار آماری SPSS ویرایش 13 از طریق آنالیز واریانس یک طرفه (ANOVA) بررسی شد. سطح معنیداری آزمونها برابر 05/0P= در نظر گرفته شد.
یافته ها
میانگین نیروی شکست در گروههای مختلف در جداول 1 آورده شده است. آنالیز واریانس یک طرفه تفاوت معنی داری بین گروه ها نشان داد (001/0P<).
با استفاده از آزمون مقایسه چندگانه Tukey گروه ها مقایسه شدند (جدول 2). میانگین نیروی شکست در ضخامت کوپینگ 6/0 به علاوه ضخامت ناشی از تفاوت زاویه تراش از 6 درجه به 12 درجه بیشتر از mm6/0 بود ولی تفاوت آماری قابل توجهی بین این دو ضخامت وجود نداشت (05/0P>). ولی استحکام شکست در دو درجه تقارب تفاوت قابل توجهی داشت و میانگین نیروی شکست در تقارب 12 درجه به طور قابل توجه بیشتر از 6 درجه بود (05/0P<).
جدول 1 : میانگین نیروی شکست در سه گروه تحت مطالعه
|
گروه |
تعداد |
میانگین |
انحراف معیار |
|
1 |
10 |
4060/1951 |
54497/565 |
|
2 |
10 |
4590/2798 |
73313/529 |
|
3 |
10 |
0570/3151 |
99081/634 |
1) درجه تقارب 6 و ضخامت کور mm6/0
2) درجه تقارب 12 و ضخامت کور mm6/0
3) درجه تقارب 12 و ضخامت کور mm4/1
جدول 2 : آزمون مقایسه چندگانه Tukey
|
گروه |
میانگین اختلاف |
خطای استاندارد |
P-value |
|
1 و 2 |
05300/847 |
67246/258 |
008/0 |
|
1 و 3 |
65100/1199 |
67246/258 |
000/0 |
|
2 و 3 |
59800/352 |
67246/258 |
374/0 |
1) درجه تقارب 6 و ضخامت کور mm6/0
2) درجه تقارب 12 و ضخامت کور mm6/0
3) درجه تقارب 12 و ضخامت کور mm4/1
بحث
در این مطالعه اثر دو فاکتور متغیر درجه تقارب و تغییر ضخامت کور و ونیر ناشی از تغییر درجه تقارب، بر روی استحکام شکست کرونهای تمام سرامیک ساخته شده از سرامیک e.max بررسی شد؛ که مثل IPS II قابل کاربرد در کرون قدامی و خلفی و بریج سه واحدی قدامی و سه واحدی خلفی تا دندان پره مولر دوم است.(12)
نتایج نشان داد که از بین دو فاکتور مذکور تنها تغییر درجه تقارب منجر به افزایش استحکام میشود.
در مقایسه این تحقیق با سایر پژوهشها به لحاظ شکل و جنس دای، درجه تقارب، نوع سرامیک، ضخامت کوپینگ و نیز نیروهای وارده نکات زیر قابل بررسی است. جنس و طرح کلی دایها در این مطالعه مشابه با مطالعات قبلی بود. سطح مقطع گرد و سطح اکلوزال مسطح به منظور تسهیل ساخت نمونه و اعمال نیرو به آنها در نظر گرفته شد. بازسازی شکل اکلوزال به شکل واقعی مراحل کار و به ویژه اعمال نیرو را بسیار مشکل میکند. مطالعات مشابه نیز برای تسهیل کار از سطح مقطع گرد استفاده کرده اند.(9-7)
جنس دایها از برنج بود، اگرچه مدولوس الاستیسیتی برنج مشابه دندان نیست ولی ساختار هموژن آن ساپورت مناسبی جهت سرامیک است. احتمالاً اگر کرونها بر روی دایهایی با مدولوس الاستیسیتی کمتر قرار بگیرند استحکام شکست آنها کمتر خواهد بود، ولی چون شرایط برای تمام نمونهها یکسان بود جنس دای به عنوان یک عامل مداخله گر در نظر گرفته نمیشود.(13و1)
نیروی به کار رفته در این مطالعه مانند بعضی مطالعات مشابه(9-7) از نوع نیروی فشاری استاتیک بود اما از آنجایی که خستگی ایجاد نمیکند و بهتر است مطالعات مشابه تحت اعمال نیروی سیکلیک انجام شود.
در مطالعه حاضر مشابه سایر مطالعات(8و7) نمونهها با سمان رزینی روی دایها سمان شدند ولی اینکه باند چقدر میتواند روی استحکام شکست اثرگذار باشد، در این مطالعه قابل بررسی نبود.
درمانهای سطحی در تمام نمونهها یکسان و شامل اسیداچ با HF به علاوه کاربرد سایلن بر روی کرونهای سرامیکی بر طبق دستور کارخانه سازنده انجام شد.
در مطالعه حاضر اثر دو درجه تقارب 6 و 12 درجه، را بر روی استحکام شکست کرونهای تمام سرامیک بررسی شد. تفاوت این دو گروه از لحاظ آماری قابل توجه بود و گروه با تقارب 12 درجه استحکام بیشتری را نشان داد. شاید علت این پدیده تغییر نوع نیروهای وارد بر سرامیک باشد. ممکن است با افزایش درجه تقارب نیروی وارده به نیروی فشاری نزدیکتر شود و از آنجا که استحکام سرامیک در برابر نیروی فشاری بیشتر است میزان استحکام شکست با افزایش درجه تقارب افزایش یابد.
مطالعات متعددی اثر درجه تقارب را بر روی استحکام شکست بریجهای تمام سرامیک ارزیابی کردهاند.
گرامی پناه و همکاران اثر دو درجه تقارب 12 و 22 درجه را بر روی استحکام شکست بریجهای سه واحدی تمام سرامیک IPS2 ارزیابی کردند. ایشان مشاهده کردند که استحکام شکست با افزایش زاویه تقارب افزایش مییابد که دلیل آن را افزایش ضخامت کور ناشی از افزایش درجه تقارب در ناحیه Connector عنوان کردند.(14) ولی در مطالعه حاضر افزایش ضخامت کور ناشی از افزایش تقارب علت افزایش استحکام نبود و استحکام شکست در دو ضخامت کوپینگ mm6/0 و 6/0 به علاوه ضخامت ناشی از تفاوت زاویه تراش از 6 درجه به 12 درجه از لحاظ آماری تفاوتی نداشت. اگرچه این امکان وجود دارد که ضخامت بیشتر ونیر در گروه با ضخامت کوپینگ کمتر (mm 6/0) عامل افزایش استحکام تا حد ضخامت کوپینگ بیشتر بوده باشد ولی تفاوتی بین دو گروه با تقارب 12 درجه و ضخامتهای مختلف کور و ونیر دیده نشد.
Friedlander نیز رستوریشنهای Dicor ساخته شده بر روی تراشهای با تقارب ˚20 را قویتر از ˚10 دانسته است.(15)
Doyle نیز مشاهده کرد که رستوریشنهای تمام سرامیک ساخته شده از گلاس سرامیک Dicor با زاویه تقارب ˚15 مستحکمتر از ˚5 است. وی علت این استحکام بیشتر را افزایش ضخامت سرامیک ناشی از افزایش درجه تیپر عنوان کرده است.(16)
ولی Sobrinhoو همکارانش اثر دو درجه تقارب 8 و 16 درجه را بر روی استحکام شکست روکشهای تمام سرامیک Inceram ارزیابی کردند. برخلاف نتیجه مطالعه حاضر ایشان مشاهده کردند که تغییر درجه تقارب در این دو محدوده بر روی استحکام شکست اثری ندارد که شاید علت آن استحکام بالای سرامیک Inceram در مقایسه با e.max باشد که این تفاوت اندک در ضخامت کوپینگ بر روی استحکام آن اثر قابل توجهی نداشت.(17و7)
در مطالعه حاضر اثر دو ضخامت متفاوت کوپینگ و دو ضخامت ونیر ناشی از تغییر درجه تقارب تراش بر روی استحکام شکست کرون e.max ارزیابی شد.
نتایج نشان داد که افزایش ضخامت کوپینگ و به تبع آن کاهش ضخامت ونیر و برعکس، بر روی استحکام شکست بیتأثیر است. میتوان توصیه کرد در صورتی که ضخامت بیشتر کوپینگ منجر به کاهش ترانسلوسنسی کرون شود از ضخامت کمتر کوپینگ با استحکام یکسان استفاده کرد.
در مطالعات مختلف اثر ضخامتهای کوپینگ و ونیر
بر روی استحکام رستوریشنهای تمام سرامیکی بررسی شده است.
Shirakura و همکارش اثر دو ضخامت مختلف ونیر و کور را بر استحکام رستوریشنهای Procera بررسی کردند. یکی از گروهها شامل ضخامت اکلوزال کور mm5/2 و ونیر اکلوزال mm2 و گروه دیگر شامل ضخامت اکلوزال کور mm5/0 و ونیر mm4 بود. این دو گروه از لحاظ استحکام تفاوت قابل توجهی نداشتند.(18) در مطالعه حاضر نیز نتیجه مشابهی به دست آمد که شاید علت آن استحکام بالای این سرامیکها و عدم تاثیرپذیری از تغییر اندک در ضخامت باشد.(19)
Webber نیز درمطالعهای بر روی روکشهای Procera با ضخامت ثابت کور mm6/0 و دو ضخامت ونیر 4/0 و 9/0mm و روکشهای Inceram (گروه شاهد) با ضخامت کور mm6/0 و با ضخامت ونیر mm9/0، به نتایج مشابهی دست یافت که تفاوت در ضخامت ونیر آگزیال بر روی استحکام شکست کرونهای Procera بیتأثیر است.(8)
در مطالعه حاضر از بین دو متغیر درجه تقارب و ضخامت کوپینگ تنها درجه تقارب بر روی استحکام شکست اثرگذار بود. علت این پدیده با تغییر ضخامت کور یا ونیر توجیهپذیر نیست چون نتایج آماری نشان داد که ضخامت این دو بیتأثیر است و شاید علت آن همانطور که قبلاً ذکر شد تغییر نحوه اعمال نیروها بر روی سرامیک ناشی از تغییر درجه تقارب باشد.
سرامیک e.max در قیاس با سرامیکهای با استحکام بالا مثل Procera و Inceram به طور قابل توجهی استحکام کمتری دارد و شاید به همین دلیل برخلاف مطالعات قبلی تغییر اندک در درجه تقارب اثر قابل توجهی بر استحکام آن گذاشته باشد.(8و7)
تیپر شدن بیش از حد تراش در دندانهای خلفی به
علت دید و دسترسی کم یکی از خطاهای رایج است که منجر به کاهش گیر و مقاومت تراش میشود ولی از آنجا که خلف دهان محل اعمال نیروهای سنگین اکلوزالی است، به نظر میرسد این افزایش تیپر از جهت افزایش استحکام به نفع رستوریشن تمام سرامیک باشد.
نتیجه گیری
نتایج این مطالعه نشان داد که در رستوریشنهای تمام سرامیک ساخته شده از IPS e.max:
تشکر و قدردانی
این مطالعه در دانشکده دندانپزشکی همدان انجام گرفت. از جناب آقای دکتر مقیم بیگی که در مشاورههای آماری ما را یاری کردند صمیمانه تقدیر و تشکر میکنیم.
)