Document Type : original article
Authors
1 Assistant Professor, Department of Operative Dentistry, School of Dentistry, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran
2 Professor, Department of Operative Dentistry, School of Dentistry, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran
Abstract
Keywords
Main Subjects
مقدمه
بازیابی زیبایی ظاهری از دست رفته بیمار، علاوه بر عملکرد مناسب، یکی از مباحث بسیار مهم دندانپزشکی معاصر است. روز به روز، روشها و مواد درمانی جدیدی برای تحقق این هدف معرفی می‌شوند. رنگ، شکل و ناهنجاریهای ساختاری و موقعیت دندانها، می‌توانند منجربه مشکلات جدی زیبایی در بیمار شوند.(1)
با توجه به پیشرفتهای قابل توجه در مواد ترمیمی رنگ دندان و تکنیکهای ادهیژن، امروزه ترمیمهای محافظه‌کارانه متعددی رونق پیدا کرده‌اند. از آنجا که دندانپزشکی ترمیمی مخلوطی از علم و هنر است، دندانپزشکی زیبایی محافظه‌کارانه بر جزء هنری تأکید می‌کند.(1،2) کامپوزیت رزینهای فعال‌شونده با نور در سال 1970 معرفی شدند و انقلابی در مراحل کلینیکی دندانپزشکی با حداکثر زمان کار و حداقل زمان ست شدن به وجود آوردند و دندانپزشکی مدرن را بنا نهادند.(3)
از برتریهای کامپوزیتهای فعال‌شونده با نور نسبت به نوع شیمیایی می‌توان به ثبات رنگ، تشکیل بهتر نقطه تماس و کانتور بهتر اشاره کرد. با وجود تلاشهای
بی‌وقفه در جهت بهبود ساختار کامپوزیتها، این مواد هنوز هم دو مشکل عمده دارند: استحکام فشاری کم و انقباض ناشی از پلیمریزاسیون. پلیمریزاسیون کامپوزیت رزین سبب انقباض حجمی، استرس، ایجاد فاصله بینکامپوزیت و سطوح حفره و ریزنشت می‌شود. این موارد، عواقبی ازجمله تغییر رنگ لبه ای، حساسیت پس از کار و پوسیدگی ثانویه در پی خواهد داشت.(5،4)
در سالهای اخیر ونیرها (veneer)به عنوان یک گزینه درمانی زیبا و محافظه‌کارانه مورد استفاده قرار گرفته‌اند. ونیر، لایه‌ای از ماده همرنگ دندان است که بر روی دندان به کار می‌رود تا نقایص و تغییر رنگهای موضعی یا منتشر را پوشش دهد. ونیرها به طور مشخص از کامپوزیت مستقیم، کامپوزیت فرآوری شده یا مواد سرامیکی ساخته می‌شوند. موارد استفاده شایع ونیرها شامل دندانهایی با سطوح فاسیال یا باکال تغییر رنگ یافته، بدشکل یا دارای ترمیمهای معیوب، دندانهای چرخیده، شکستگیهای تاجی، بدشکلی‌‌های مادرزادی و اکتسابی، دیاستم و ضایعات اروژن و ابریژن می باشند.(1)
پروسه نوردهی با ایجاد استرس در کامپوزیتها مرتبط است. در روند نوردهی فاصله میان مولکولهای منومری به جهت تبدیل باند دو گانه به باند منفرد کاهش یافته و از 4/3 انگستروم درجه به 5/1 انگستروم درجه می رسد که این امر خود می‌تواند دلیل انقباض کامپوزیتها در هنگام نوردهی باشد که با عنوان انقباض ناشی از پلیمریزاسیون کامپوزیتی نام برده می‌شود. آهسته کردن واکنش کیورینگ از طریق تغییر روش نوردهی باعث کاهش اعمال استرس در محل اتصال کامپوزیت به دندان می‌شود.(6)
آهسته کردن نوردهی، اشاره به فعا‌سازی نوریکامپوزیت ابتدا با شدت نور پایین و به دنبال آن با شدت بالا دارد. در واقع کم بودن شدت اولیه نوردهی می‌تواند باعث جریان کافی رزین (Flow) و جبران انقباض ناشی از پلیمریزاسیون شود و شدت نور زیاد سبب بهبود حداکثری نرخ تبدیل منومر رزین می‌شود. روشهای نوین نوردهی کامپوزیتها همچون پلکانی و شروع آهسته
(Soft-start) می‌توانند با ثابت نگه داشتن درجه تبدیل (Degree of conversion)، میزان فشار ناشی از انقباض پلیمریزاسیون را کاهش دهند.(7)
روشهایی که جهت نوردهی کامپوزیتها مورد استفاده قرار می‌گیرند را می‌توان به سه روش Conventional،Soft-start وPulse-delay تقسیم‌بندی کرد. در روش Conventional نور با حداکثر شدت خارج می‌شود و در طول زمان نوردهی، شدت آن تغییری نمی‌کند. در روش Soft-start شدت نور در طی چند ثانیه به حداکثر خود رسیده و مدتی در این شدت باقی می‌ماند. در روش pulse-delay نور با حداکثر شدت خارج شده، ثانیه ای در این شدت مانده، سپس به صفر می‌رسد. این سیکل چند بار تکرار می شود(شکل 1).(2)
شکل1. تصویری شماتیک از روشهای مختلف نوردهی
یکی از موارد مهم کلینیکی مرتبط با تأثیر انقباض ناشی از پلیمریزاسیون C- Factor می‌باشد. C-Factor نسبت سطوح باند شده به باند نشده (آزاد) در یک آماده‌سازی دندانی را نشان می‌دهد. هر چه نسبت سطوح باند شده به باند نشده کمتر باشد، مانند ونیرها، میزان استرس وارده به سطوح باند شده به هنگام نوردهی کاهش می یابد.(1) با توجه به پایین بودن میزان C- Factor در ونیرهای کامپوزیتی، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر روشهای مختلف نوردهی بر میزان استرس انقباضی وارده بر سطح تماس ونیر کامپوزیتی به دندان و به تبع آن استحکام باند برشی انجام پذیرفت.
مواد و روشها
در این مطالعه آزمایشگاهی، 72 دندان پره‌مولر کشیده شده سالم انسانی انتخاب و تا زمان انجام مطالعه در نرمال سالین نگهداری شدند. بر این اساس که مطالعه روی مینا یا عاج انجام شود، دندانها به دو گروه مساوی تقسیم شدند:
در گروه اول، سطح باکال دندانها با استفاده از یک فرز فیشور الماسی(Diatech Dental AG, Heerbrugg, Switzerland) و خنک‌کننده آب، ساییده شد تا یک سطح مینایی صاف به قطر پنج میلیمتر حاصل گردید.
در گروه دوم، سطح باکال دندانها با استفاده از یک فرز فیشور الماسی (Diatech Dental AG) و خنک‌کننده آب، ساییده شد تا یک سطح عاجی صاف به قطر پنج میلیمتر حاصل گردید.
سطوح آماده شده در هر دو گروه جهت اطمینان از سطح عاجی و مینایی یکنواخت، زیر میکروسکوپ نوری بررسی شدند. سپس نمونه‌ها در مکعبهای آکریلی (آکروپارس، کرج، ایران) به گونه‌ای که سطوح باکال تراش خورده به سمت بیرون قرار گیرند، مانت شدند.
نمونه‌ها در هر دو گروه به سه زیرگروه 12 تایی بر اساس روشهای نوردهی Conventional، Soft-start و Pulse-delay تقسیم شدند. در زیرگروههای مینایی، سطح مینا به مدت 30 ثانیه اچ (3M ESPE, MN, USA)، شسته و خشک شده، سپس باندینگ AdperTM Single Bond 2 (3M ESPE) بر روی سطح مینا آغشته و به مدت 20
ثانیه با استفاده از دستگاه نوردهی (Woodpecker)
(Beijing, China) کیور گردید. سپس تیوپ پلاستیکی شفاف با قطر داخلی سه میلیمتر و ارتفاع دو میلیمتر با کامپوزیت رزین Z250 (3M ESPE) پر شده، بر روی ناحیه آماده شده مینا قرار داده شد. پس از برداشتن اضافات کامپوزیت رزین، هر کدام از زیرگروههای
اول تا سوم به ترتیب تحت نوردهی به روشهای Conventional ( mW/cm2680 به مدت 30 ثانیه)،
Soft-start (افزایش تدریجی تا mW/cm2680
به مدت 10 ثانیه، در ادامه 20 ثانیه نوردهی) و
pulse-delay (mW/cm2680 به مدت 30 ثانیه، یک ثانیه وقفه و یک ثانیه نوردهی) با استفاده از دستگاه نوردهیWoodpecker قرار گرفتند. روش نوردهی به صورت پیش‌فرض بر روی دستگاه تعبیه شده است. شدت نوردهی با استفاده از رادیومتر اندازه گیری شد.
فاصله سر دستگاه از نمونه‌ها یک میلیمتر بود. در نهایت یک استوانه کامپوزیتی روی سطح مینا باقی ماند. مراحل آماده سازی نمونه‌ها در گروه عاجی مشابه گروه مینایی انجام شد به جز زمان اچینگ که 15 ثانیه بود. تصویری از نمونه‌های مانت و ترمیم شده در شکل 2 نشان داده شده است.
سپس نمونه‌ها در رطوبت 100 درصد و دمای اتاق به مدت یک ماه و پس از آن به مدت دو هفته در آب مقطر با دمای 1±37 درجه‌ی سانتیگراد نگه داشته شدند. پس از آن نمونه‌ها 1500 بار تحت عملیات سیکل حرارتی با دستگاه ترموسیکل (شرکت وفایی،تهران، ایران) قرار گرفتند.
شکل 2. نمونه های مانت و ترمیم شده
برای اندازه‌گیری استحکام باند برشی نمونه‌ها از دستگاه اینسترون(Zwick GmbH & Co, Ulm, Germany) با سرعت یک میلیمتر بر دقیقه استفاده شد و مقدار نیرو در لحظه شکست نمونه‌ها یادداشت گردید. نیروی برشی در نزدیکترین فاصله به سطح تماس کامپوزیت به دندان توسط یک قطعه چاقویی شکل اعمال گردید. استحکام باند) برحسب (Mpa از تقسیم نیروی وارد بر استوانه کامپوزیتی(N) به سطح مقطع نمونه‌ها (πr²) محاسبه گردید. تصویری شماتیک از نحوه انجام تست استحکام باند برشی نمونه‌ها در شکل 3 نشان داده شده است.نحوه شکست نمونه‌ها با استفاده از ذره‌بین با بزرگنمایی شش مورد ارزیابی قرار گرفت و نمونه‌ها بر‌اساس نوع شکست به سه گروه ادهزیو، کوهزیو و مختلطتقسیم شدند.
میزان استحکام باند برشی نمونه‌ها کدگذاری و وارد بسته نرم‌افزاریSPSS-21 گردید. نرمال بودن توزیع داده‌ها با استفاده از آزمونKolmogorov-Smirnov (05/0P>) و همگنی واریانسها نیز به کمک آزمون Levene's مورد تأیید قرار گرفتند (351/0P=). داده‌ها با آنالیز واریانس یک طرفه (one way ANOVA) به همراه آزمون مقایسات چندگانه Tukey تحلیل شدند (05/0=α).
شکل3. تصویری شماتیک از نحوه انجام تست استحکام باند برشی نمونه ها
یافته ها
آنالیز واریانس یک طرفه نشان داد که تفاوت استحکام باند برشی کامپوزیت رزین به مینا بین زیر گروههای مینایی معنی‌دار نبود (185/0 P=)؛ حال آنکه تفاوت استحکام باند برشی کامپوزیت رزین به عاج بین زیرگروههای عاجی معنی‌دار بود (042/0P=). میانگین استحکام باند برشی کامپوزیت رزین به مینا و عاج در جدول شماره 1 نشان داده شده است.
جدول1. میانگین و انحراف معیار استحکام باند برشی کامپوزیت رزین به مینا و عاج در زیرگروههای مورد مطالعه
|
زیرگروهها |
تعداد نمونه |
مینا |
عاج |
|
انحراف معیار ±میانگین |
انحراف معیار ±میانگین |
||
|
زیرگروه اول a |
12 |
85/2±56/11 |
64/2±81/7 |
|
زیرگروه دومb |
12 |
19/4±86/11 |
69/3±58/9 |
|
زیرگروه سوم c |
12 |
84/4±40/14 |
88/3±49/11 |
|
نتیجه آزمون a ) 185/0=P 042/0=P |
|||
a: نوردهی به روش Conventional، b: نوردهی به روش Soft-start ، c: نوردهی به روش Pulse- Delay
مقایسه میانگین و انحراف معیار استحکام باند برشی کامپوزیت رزین به عاج در زیرگروههای مورد مطالعه به صورت دو به دو نشان داد که فقط بین زیرگروههای اول (نوردهی به روش مرسوم) و سوم (نوردهی به روش Pulse-delay) اختلاف استحکام باند معنی‌دار بود.
(032/0=P)
بیشترین میزان استحکام باند برشی کامپوزیت رزین در هر دو گروه مینایی و عاجی مربوط به زیر گروه سوم (نوردهی به روش Pulse-Delay) بود؛ حال آنکه کمترین آن در هر دو گروه مینایی و عاجی مربوط به زیرگروه اول (نوردهی به روش مرسوم) بود.
فراوانی نوع شکست نمونه‌ها در هر دو گروه مینایی و عاجی تحت تابش با روشهای نوردهی متفاوت نشان داد که بیشترین نوع شکست مربوط به نوع ادهزیو (شکست در حد فاصلکامپوزیت- دندان) بود. در بین زیرگروهها بیشترین شکست نوع ادهزیو مربوط به نوردهی به روش مرسوم بود (در زیرگروه مینایی 83% و در زیرگروه عاجی 91%). فراوانی نوع شکست نمونه‌ها در نمونه‌های مینایی و عاجی تحت تابش با روشهای نوردهی متفاوت به ترتیب در جداول 2 و 3 نشان داده شده است.
جدول 2. توزیع فراوانی نوع شکست نمونه‌ها در نمونه‌های مینایی تحت تابش با روشهای نوردهی متفاوت
|
کل |
adhesive |
Cohesive |
mixed |
نوع شکست روش نوردهی |
|
|
composite |
tooth |
||||
|
(0/100)12 |
(3/83)10 |
(3/8)1 |
(0/0)0 |
(3/8)1 |
مرسوم |
|
(0/100)12 |
(3/33)4 |
(0/25)3 |
(3/8)1 |
(3/33)4 |
Pulse- delay |
|
(0/100)12 |
(7/66)8 |
(0/0)0 |
(0/0)0 |
(3/33)4 |
Soft-start |
|
کل (0/25)9 (8/2)1 (1/11)4 (1/61)22 (0/100)36 |
|||||
داده ها به‌صورت (درصد) تعداد توصیف شدند
جدول 3. فراوانی نوع شکست نمونه‌ها در نمونه‌های عاجی تحت تابش با روشهای نوردهی متفاوت
|
کل |
adhesive |
Cohesive |
mixed |
نوع شکست روش نوردهی |
|
|
composite |
tooth |
||||
|
(0/100)12 |
(91%)11 |
(0/0)0 |
(3/8)1 |
(0/0)0 |
مرسوم |
|
(0/100)12 |
(75%)9 |
(0/0)0 |
2 |
1 |
Pulse- delay |
|
(0/100)12 |
(75%)9 |
(0/0)0 |
(0/0)0 |
3 |
Soft-start |
|
کل (1/11)4 (3/8)3 (0/0)0 (6/80)29 (0/100)36 |
|||||
داده ها بصورت (درصد) تعداد توصیف شدند
بحث
میزان انقباض ناشی از پلیمریزاسیون در کامپوزیـتهـای مختلف از 6/0 تا 3 درصد متفاوت است. این انقباض نیرویی در حد 13 مگاپاسـکال به دیواره‌های حفره وارد مـی‌کند کـه بـا عنـوان استرس ناشـی از انقبــاض پلیمریزاســیون (Polymerization shrinkage stress) شناخته می‌شود. نیروی انقباضی می‌تواند باعث تضعیف باند کامپوزیت بــه دنــدان شــود. از آنجا که میزان نیروی انقباض ناشـی از پلیمریزاسیون بـه میـزان تغییرات ابعادی کامپوزیت در اثر انقباض پلیمریزاسیون و نیز میزان قابلیــت انعطــاف کامپوزیــت در هنگــام انقبــاض بســتگی دارد، کامپوزیتهای با انقباض کم می‌توانند میزان فشـار پلیمریزاسـیون بیشتری داشته باشند.توانایی کامپوزیت در جریان یافتن (Flow) از نکات مهم در کاهش استرس ناشی از پلیمریزاسیون
می باشد.(9)
Cunha و همکاران(10) گزارش کردند که روشهای نوردهی Pulse-delay) و (RampSoft-start میزان پلیمریزاسیون (Degree of conversion) کامپوزیتها را کاهش نمی‌دهد، بلکه منجر به کاهش استرس ناشی از پلیمریزاسیون و افزایش استحکام باند می‌شود. نتایج این مطالعه نشان داد که در هر دو گروه مینایی و عاجی استحکام باند در گروههای Soft-start و Pulse-delay نسبت به گروه مرسوم افزایش یافت، اما این افزایش فقط در زیرگروههای عاجی معنی دار بود(042/0P=).
باند به مینا یک پروسه به نسبت ساده است که نیازمند مسائل تکنیکی عمده یا دشواریهای خاص نمی‌باشد. در مطالعات لابراتواری استحکام باند برشی کامپوزیت به مینا در حدود 20 مگا پاسکال محاسبه شده است. چنین استحکام باندی، گیر کافی برای طیف وسیعی از اعمال ترمیمی فراهم می‌نماید.(10،11) گزارش شده است که استحکام باند در حدود 17 مگاپاسکال برای مقاومت در برابر استرسهای انقباضی کامپوزیت ضروری است تا از دباند شدن مارژینال در ترمیم ممانعت کند.(12) همین امر می‌تواند دلیل تأثیر کم روش نوردهی بر استحکام باند برشی و نیر کامپوزیتی به مینا باشد.
باند به عاج چالشهای بیشتری را نشان می دهد. عاج، بافتی هیدراته است که توسط توبولهایی پر از مایع، متخلخل شده است. همین امر باعث دشواری باند به عاج و در نتیجه استحکام باند پایینتر آن نسبت به مینا شده است.(1) نوع روش نوردهی (مرسوم، Soft-start یا Pulse-delay) با توجه به اینکه می‌تواند روی سرعت پلیمریزاسیون کامپوزیت و در نتیجه شدت استرس وارده به سطح تماس کامپوزیت- دندان موثر باشد، از اهمیت زیادی در باند، به خصوص باند به عاج با توجه به پایین بودن ذاتی آن، بر خوردار است.(1)
تعدیل سرعت واکنش پلیمریزاسیون، فاز Pre Gel کامپوزیت را طولانی می‌کند که باعث جریان یافتن ماده (Flow) و تعدیل بیشتر استرس می‌گردد. این وضعیت را می‌توان توسط به کارگیری تکنیکهای لایت کیور Soft-start و Pulse-delay ایجاد کرد که نتیجه آن تمایل به کاهش شکل‌گیری درز لبه ای بدون اختلال در میزان درجه تبدیل در فرایند پلیمریزاسیون (Degree of Conversion) می‌شود.(13)
Li و همکاران(15) طی مطالعه‌ای دریافتند که روشهای ( RampوPulse-delay ) soft-start منجربه ویژگیهای بهتر باندینگ عاجی می‌گردد.(14) Yoshikawa (16) و همکاران در مطالعه خود بیان کردند که روشهای (Ramp و Pulse-delay) slow-start در مقایسه با روش مرسوم منجربه تطابق بهتر ترمیم با دیواره حفره شده و سیل مارژینال عاجی بهتری نیز ایجاد می‌کنند.(15) نتایج حاصل از تحقیقات Li و همکاران(15) و Yoshikawa و همکاران(16) هماهنگ با نتایج حاصل از این پژوهش می‌باشد زیرا ویژگیهای بهتر باندینگ عاجی یا ایجاد سیل مارژینال عاجی بهتر نشان‌دهنده کاهش اعمال استرس بر مارژینهای عاجی در روشهای Soft-start یا Pulse-delay می‌باشد. Yep و همکاران(17) عنوان کردند که روش Soft-start در مقایسه با روش مرسوم باعث کاهش میزان انقباض ناشی از پلیمریزاسیون نشد. آنها علت آنرا تفاوت غلظت
آغاز کننده‌های نوری (Photo-initiators) در کامپوزیتهای مختلف بیان داشتند. نتایج مطالعه حاضر نشان داد در عین پایین بودنC-Factor در ونیرها و به تبع آن تاثیر کم استرس ناشی از انقباض پلیمریزاسیون، روشهای نوردهی Pulse- Delay و Soft-start می‌تواند بر روی کاهش بیشتر استرس وارده بر سطح تماس کامپوزیت– دندان تأثیر داشته باشند. کمتر بودن تعداد الگوی شکست نوع ادهزیو درادهزیو در روشهای نوردهی Pulse- Delay و Soft-start نسبت به روش مرسوم در هر دو گروه مینایی و عاجی، موید این مطلب است که این دو روش استرس کمتری به سطح تماس کامپوزیت-دندان وارد کرده‌اند که هماهنگ با نتایج حاصله در ارتباط با استحکام باند برشی می‌باشند. پیشنهاد می‌گردد پژوهشهای مشابه با زمان ماندگاری طولانیتر نمونه‌ها در شرایطی مشابه محیط دهان صورت پذیرد.
نتیجه‌گیری
بر اساس نتایج این مطالعه، نوردهی به روش Pulse-delay و Soft-start در هر دو گروه مینایی و عاجی می‌تواند باعث افزایش استحکام برشی ونیر کامپوزیتی به مینا و عاج گردد. این امر در ارتباط با گروه های عاجی مصداق بیشتری دارد.
تقدیر و تشکر
از معاونت پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان به خاطر تامین اعتبار انجام این تحقیق و سرکار خانمها مینا داودی و فریده روستا به خاطر همکاری در آماده‌سازی نمونه ها تشکر و قدردانی می شود.
)